銦在地殼中的含量為0.1ppm(1ppm=1μg/g,下同),屬稀散元素,它本身不能形成獨(dú)立的礦物,在天然條件下零星地分散在其他礦化礦物中。銦主要表現(xiàn)出親硫的性質(zhì),在硫化礦物尤其是鉛和鋅的硫代錫酸鹽和和硫化銻酸鹽的一些礦物中含量較高。銦的主要來(lái)源是(鐵)閃鋅礦,含量為100~1000ppm,在銅礦中也有一定含量的銦。由于銦在礦物中含量很低,不能作為單獨(dú)一種工業(yè)原料開(kāi)采;及時(shí)銦在閃鋅礦中含量最富,也仍然不能作為獨(dú)立開(kāi)采的礦物,只能在重有色金屬冶煉過(guò)程中做為綜合利用原料的副產(chǎn)品回收。一般在進(jìn)行原料的綜合冶煉時(shí),只要銦的含量達(dá)到200ppm,就具有綜合回收的價(jià)值。
銦是一種銀白色的金屬,相對(duì)密度為7.3,熔點(diǎn)為156.6℃,沸點(diǎn)為2075℃;其性質(zhì)柔軟,可塑性強(qiáng),并有延展性,可壓成極薄的薄片,但拉伸極限低,黏度大,故難拉成絲和不利于切削。銦的導(dǎo)電性比銅約低4/5,其熱膨脹系數(shù)幾乎是銅的1倍以上。
銦的化學(xué)性質(zhì)與鐵近似,長(zhǎng)與鋅、鐵一起形成類(lèi)質(zhì)同象物。銦可生成一價(jià)、二價(jià)和三價(jià)化合物,但只有三價(jià)化合物是穩(wěn)定的,在水溶液中只存在三價(jià)銦的化合物。
氧化銦(In2O3)是黃色不溶于水的物質(zhì),當(dāng)銦在空氣中氧化或?qū)溲趸熿褵龝r(shí)都可得到氧化銦。氧化銦可在700~800℃時(shí)被氫或炭還原成為金屬。低價(jià)氧化物InO或In2O是還原時(shí)的中間產(chǎn)品。
將堿或氨與銦鹽的溶液作用,可以制得氫氧化銦,呈白色膠狀沉淀。氫氧化銦在PH值為3.5~3.7的稀溶液中就開(kāi)始析出,當(dāng)銦的濃度增加時(shí),氫氧化銦析出的PH值可向酸性移動(dòng)。
三氯化銦是無(wú)色、易于揮發(fā)的化合物,熔點(diǎn)為586℃,但是,在450℃時(shí)已開(kāi)始升華,可溶解于水。
硫酸銦[In2(SO4)3]是銦的重要鹽類(lèi)之一,在中性溶液中結(jié)晶出無(wú)水化合物[In2(SO4)3·5H2O],在100~120℃時(shí),還逐漸脫水成為無(wú)水化合物。硫酸銦為白色固體,溶解于水。
銦和硫可以生成硫化物,如將硫化氫通入中性或弱酸性的醋酸銦溶液中,就會(huì)析出黃色硫化物InS。
目前,銦的礦產(chǎn)資源主要集中在美國(guó)、俄羅斯、加拿大、南非和中國(guó),但是,其他地方如西歐有精煉廠。按USGS統(tǒng)計(jì),2000年世界精礦生產(chǎn)量為220噸,比上年增加了3%,世界儲(chǔ)存(庫(kù)存)量約5600噸。我國(guó)銦礦產(chǎn)資源分布于十多個(gè)省份,主要集中在廣西、云南、廣東和內(nèi)蒙古四個(gè)省區(qū),占全國(guó)已探明儲(chǔ)量的82.90%,占保有儲(chǔ)量的84%。我國(guó)稀貴金屬資源比較豐富,例如銦資源擁有量已經(jīng)超過(guò)加拿大、美國(guó)、俄羅斯、秘魯和日本,躍居世界第一。我國(guó)已探明的銦儲(chǔ)量超過(guò)一萬(wàn)噸,已探明的鉛鋅儲(chǔ)量分別為3573萬(wàn)噸和9379萬(wàn)噸;我國(guó)鉛鋅礦床含銦率高于國(guó)外,與鉛鋅礦床共生的銦儲(chǔ)量為8000噸左右。
銦元素的發(fā)現(xiàn)已有100多年的歷史,之后經(jīng)過(guò)大約60年,才開(kāi)始在工業(yè)和技術(shù)方面得到應(yīng)用。目前銦的應(yīng)用領(lǐng)域已明顯擴(kuò)大,這是對(duì)元素本身及其化合物越來(lái)越透徹了解的結(jié)果。
銦是一種多用途的金屬,具有熔點(diǎn)低、沸點(diǎn)高、傳導(dǎo)性好,氧化物能形成透明的導(dǎo)電膜等特性,其應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大,特別是近年來(lái),發(fā)現(xiàn)銦的用途越來(lái)越廣泛,尤其是在半導(dǎo)體、導(dǎo)體、低熔點(diǎn)合金、銦錫氧化物、硒銦銅薄膜太陽(yáng)能電池、光纖通訊、原子能、電視、防腐以及其他工業(yè)方面的應(yīng)用越來(lái)越引起人們的關(guān)注和重視。除了以上用途外,利用銦合金熔點(diǎn)低的特點(diǎn)還可制成特殊合金,用于消防系統(tǒng)的閉路保護(hù)裝置及自動(dòng)控制系統(tǒng)的熱控裝置。由于銦具有較強(qiáng)的抗腐蝕性以及對(duì)光的反射能力,可以制成軍艦或客輪上的反射鏡,既可保持光亮長(zhǎng)久不變,又能耐海水的腐蝕。另外,銦做為耐磨軸承、牙科合金、鋼鐵和有色金屬的防腐裝飾件、塑料金屬化以及傳統(tǒng)首飾紀(jì)念物的用途仍在繼續(xù)增長(zhǎng)。
大約70%的銦是用于制備ITO(銦錫氧化物),它可制成透明電極,用于計(jì)算機(jī)和其他顯示屏上,尤其是LCD液晶顯示器上,這是ITO的最大(終端)用戶(hù)。平面顯示器是人類(lèi)與電子世界“交流”的“界面”,它大大促進(jìn)了可移動(dòng)電子裝置的發(fā)展,例如手機(jī)、掌上型電腦等。用于平板顯示中的ITO膜對(duì)可見(jiàn)光透明、吸收紫外線、反射紅外光具有很好的耐蝕性以及環(huán)境和熱穩(wěn)定性。
銦的第二大應(yīng)用領(lǐng)域是焊料,例如焊膏和低熔點(diǎn)(易熔)合金,這些材料又有多方面的應(yīng)用。銦還用于制作半導(dǎo)體材料,這種所制器件促進(jìn)了高速數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,從而能夠處理日益增大的聲音、影像和數(shù)字傳輸容量。