电解法高纯铟纯化

、高纯铟纯化方法

基于原料铟的杂质成分，目前高纯铟的生产方法则主要分为：区域熔炼法、电解法、真空蒸馏法、低卤化合物法、升华法、金属有机物法等。其中，升华法主要用于ItO靶材中的In回收，整体产量较小，本文不做探讨；金属有机物法参考文献较少，本文也不深入探究。

电解法是一种常见的金属精炼方法，其原理是：在适当的电环境下，化学电位比铟低的金属杂质沉积在阳极，成为阳极泥；而化学电位比铟高的金属，在浓度降低到足够低的程度时，将残留在电解液中而不至沉积在阴极。按照电极状态的不同， 电解法可分为两大类:液体铟汞齐电解法和固体铟阳极电解法[3]。我们通常使用固体铟阳极电解法。

工艺方法如下：

配置电解液。用纯净水、高纯浓硫酸、4N铟、高纯氯化钠和明胶配成硫酸铟电解液。

配置电解槽。以聚氯乙烯硬质塑料板做成电解槽，将质量含量为4N的金属铟熔化铸成阳极板，阴极则使用钛板。

一次电解。精密控制电解槽电压、阴极电流密度、PH值，电解7天，用纯净水反复冲洗10次，得到一次电解铟。

在此过程中：粗铟阳极在电解槽中借助直流电进行电化学反应，铟在阳极不断溶解，在阴极上不断析出，而杂质Cu、As、Bi、Sb、Ag等大部分进入阳极泥，标准电位比铟负的杂质如Al、Fe、Zn等将于In一起在阳极氧化进入电解液中，由于这些杂质负电性较大，且浓度较低，一般不会在阴极析出电解结束后在阴极钛板上析出铟片。

二次电解。以一次电解铟为原料，一部分熔化铸成二次电解阳极板，另一部分用于配置二次电解液，二次电解液组成与一次电解液组成相同，在于一次电解相同条件下进行二次电解，二次电解结束在阴极上析出铟片，用纯净水反复冲洗10次，得到二次电解铟。

通过多次电解，Cu、As、Bi、Sb、Ag、Al、Fe、Zn等多数杂质均会析出，可得到纯度6N左右的高纯铟。理论上，电解法是精铟脱除杂质上限最高的方式，有报道称：俄罗斯曾使用单一电解法，在实验室环境下得到纯度7N的高纯铟