铟：精妙绝伦的战略金属

注：本文来源于中国地质图书馆。免责声明基于分享的目的转载，转载文章的版权归原作者或原公众号所有，如有涉及侵权请及时告知，我们将予以核实并删除。发布此文章的目的在于传递更多行业信息，仅供参考，不代表本平台对其观点和内容负责。本文不构成任何投资建议，据此投资，风险自负。

铟（In），被中国、欧盟、美国和日本先后列为关键矿产，是电子产品、太阳能电池、国防军事、航空航天、核工业和现代信息产业等高科技领域不可或缺的稀有资源。例如，铟是制造新一代铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池、电脑芯片和铟锡氧化物（ITO）的核心材料，极少的量便可极大地改善产品性能。作为达成碳中和这一时代目标的主力军，光伏产业的主角CIGS未来有望继续引发对铟金属的大规模市场需求。随着高科技产业的迅猛发展，电子领域对ITO靶材的需求呈现快速增长趋势，又进一步加剧了对铟的需求。目前，尚不存在能够在上述领域替代铟的其他金属。因此，铟是当今世界第四次科技革命不可替代的原材料之一，具有极其重要的战略价值。

我国铟储量位居世界第一，约占全球总量72%，同时也是全球的原生铟（直接源自原生矿的纯度≥99.995%的精铟）最大生产国和金属铟最大出口国。然而，由于行业起步较晚，产业结构不平衡，我国对铟的利用尚未达到理想水平，产品深加工技术也较为落后。为了更加有效利用这种具有重要战略意义的矿产资源，我们有必要全方位了解铟的种种特征，包括性质、用途、发现、价格、赋存和分布等，逐步揭开铟的神秘面纱。

铟锭

神奇靛蓝 其器不凡——发现与来源

1863年，德国弗雷堡矿业学院的斐迪南·赖希和希罗尼穆斯·特奥多尔·李希特在研究锌矿过程中发现了铟。这些锌矿来自于弗雷堡当地脉状多金属矿床，在一次原子光谱分析中出现的一道神秘蓝线首次揭示了锌矿石中存在新的未知元素。这个新元素也因其靛蓝色的光谱而被命名为铟。发现者本想在1867年的世博会上展示铟锭，但因担心被偷窃，故而用与之外观相似的铅锭取而代之。在后来的工作中，科学家们逐渐认识到闪锌矿是铟元素最常见的载体矿物，随后，通过从矿冶烟尘中回收的2.5吨金属锌中提取出大约1千克金属铟。

除了闪锌矿，铟还可从赤铁矿、方铅矿以及其他多金属硫化物矿石中提炼。此外，还有少量铟来自铟的独立矿物。到目前为止，全球发现的铟独立矿物共有19种，含3种未命名矿物。在目前已发现的铟独立矿物中，硫铟铜矿（铟含量为47%）是分布最广的铟独立矿物。硫铟铜矿于1963年首次在法国与花岗岩相关的锡钨矿床中被发现，其后在世界各地均有发现和报道。在铟的独立矿物中，大庙矿和伊逊矿均发现于我国河北大庙钒钛磁铁矿床，伊逊矿最早于1974年由於祖相发现，最初定名为铟铂矿，最终于1996年由国际新矿物命名委员会确定为伊逊矿。

虽为伴生 储量颇丰——赋存与分布

铟主要伴生于铅、锌、锡、银、铜、铁、锑等矿产中，迄今为止并未发现独立的铟矿床。根据地质学家多年研究总结，与铟相关的矿床类型可以划分为块状硫化物矿床、沉积型铅锌矿床、矽卡岩型矿床、斑岩型矿床、浅成低温热液矿床、与花岗岩有关的岩浆热液矿床，等等。含铟的矿床类型多种多样，但是目前发现铟主要存在于与岩浆热液相关的铅锌多金属矿床中，在这类矿床中铟储量占全球铟总储量的81.2%左右，金属铟主要提取自这些矿床所含的闪锌矿中。国外具有代表性的铟矿床主要有俄罗斯盖斯科耶、秘鲁阿亚维尔卡、日本足尾町，以及加拿大基德克里克矿床。

根据对全球已知的1 512处含铟矿床估算，全球铟资源量超过35.6万吨。拥有较多铟资源的国家有中国、秘鲁、美国、加拿大和俄罗斯，上述国家的铟储量占全球铟总储量80%以上。

我国铟资源丰富，已查明的铟资源量近2万吨，主要分布在云南、广西、内蒙古、湖南等19个省（区）。在我国构成工业富铟矿产的矿床类型以锡石硫化物矿床和岩浆热液铅锌矿床为主，而富铟矿物中80%以上的铟都富集在闪锌矿中，尚未发现铟的独立矿床。比较著名的含铟矿床有广西大厂锡矿床（铟金属量约6 000吨）、云南都龙锡锌矿床（铟金属量约4 000吨）等。

大量的铟富集在闪锌矿中，而在其他矿物中铟含量非常低，这种规律可以称为铟富集的矿物专属性。由此也可以推断出另一个结论，即只有当闪锌矿大量存在时，才有可能使铟大量地富集起来，进而形成伴生铟矿床。至于铟元素为何具有此种选择性的富集机制，还有待地质学家们进一步研究和探索。

全球主要含铟矿床分布（徐净等，2018）

尖端领域 不可或缺——性质与用途

铟是目前所认识到的8种稀散元素（其他包括镓、锗、硒、镉、碲、铼、铊）家族成员之一。铟是一种白色金属，略带淡蓝色，质地较软，轻轻一捏就会留下痕迹；塑性较强，可被压成片或切成块。正是由于铟这种特殊的性质，自然界中不存在单独的铟，一般都是与其他元素结合在一起。金属铟具有极好的延展性、可塑性、熔点低、沸点高、电阻低、抗腐蚀等优良特性。除此之外，铟极佳的光渗透性和导电性使其能够作为半导体材料而进入大众视野。铟的特有性能使它大放异彩，因而备受高新科技的青睐。

目前，铟已经成为现代工业、国防科工和尖端技术领域不可或缺的关键材料，对国民经济、国家安全和科技发展具有重要战略意义，被很多发达国家称为“21世纪重要的战略资源”。当前，铟的终端产品主要包括ITO靶材、光伏薄膜、电脑芯片、半导体材料、焊料及合金等，其中ITO靶材的市场占比最大，可占全球铟消费量的70%。

ITO靶材

铟氧化物有极强导电性、热反射性和高透明度。铟氧化物再结合10%的锡氧化物，可以极大提高电传导和热反射性能。铟锡氧化物的这些特殊性能，使得ITO薄膜成为电子屏幕中实现电数据转换为光数据的理想材料。ITO薄膜在真空环境下通过ITO靶材溅射工艺而制成，目前广泛应用于笔记本电脑屏幕、液晶手表、液晶电视、设备显示面板和智能手机中。ITO薄膜还应用于建筑玻璃、阴极射线管、低压钠灯，以及飞机、汽车等设备的挡风玻璃中。普通玻璃在涂上ITO薄膜之后应用于建筑领域，可以大大提升能源效率和舒适度。在汽车和飞机等设备的挡风玻璃中应用ITO薄膜，可大大提高其除雾和除冰性能。

ITO靶材

光伏薄膜

铜、铟、镓、硒四种元素按照最佳比例可构成结晶薄膜太阳能电池。CIGS太阳能电池是在玻璃基底上沉积2~3微米的化合物半导体薄膜，它具有性能稳定不衰退、抗辐射能力强、在阴雨天气下发出电量高于其他种类电池等优势，在阳光下其光电转换效率目前居各种薄膜太阳能电池之首。此外，这种材料还具有柔和、均匀的黑色外观，是对美观要求很高的场所的理想选择。这些优点使得它可广泛应用于边远山区独立电站、农光互补、渔光互补等精准扶贫项目，也可用于光伏建筑一体化、大型地面光伏电站、城市园林景观、交通运输业等领域。

CIGS薄膜太阳能电池

电脑芯片

铟在电脑芯片领域发挥着重要作用，如锑化铟晶体材料，由于其具有相对更高的电子迁移率，与普通硅晶体相比，运算速度会提升50%，消耗功率下降40%以上。依照目前电脑生产的增长速度估算，如果新生产出的电脑有50%用上锑化铟晶体材料，全球每年对铟的需求量至少增加300吨。同时，锑化铟晶体材料在红外探测、磁敏器件等方面也发挥着重要作用。

半导体材料

在半导体领域，铟主要以砷化镓、砷化锗的掺杂剂，以及锑化铟、砷化铟、磷化铟等材料广泛应用于光纤通信、发光二极管、光电探测器等领域。其中，磷化铟具有比砷化镓更高的电性能频率，因此在光纤通信领域中表现出更强大的功能。

焊料及合金

铟与铋、镉、铅、锡等金属合金化之后会降低它们各自的熔点，因而这些合金可以应用到许多不同的领域中。例如，眼镜、涡轮叶片的制造、自动喷水灭火系统，等等。此外，铟的合金还可以作为焊料，这种无铅焊料不仅具有更好的抗磨性和抗腐蚀性，还可以减少环境污染。由于铟的硬度较小，延展性较好，含铟合金还多作为镶补材料应用于口腔医学领域。

在战略性新兴领域，铟同样发挥着重要作用。战略性新兴产业一般指对经济和社会的长远发展具有重大引领作用的产业，具有知识技术密集、资源消耗少、成长潜力大、综合效益好等特征，是我国产业创新升级的核心，也是未来产业发展的增量所在。2020年，铟在战略性新兴产业中的消费量为164万吨，占当年消费总量的17%。在战略性新兴产业中，铟主要应用于新材料、新能源等2个一级产业，涉及3个二级产业、5个三级产业，近10种重点产品。此外，铟还应用于医学、珠宝、制造等领域。例如，核素铟—113m应用于宫腔输卵管扫描、心脏功能测定、骨骼检查，等等。

综上所述，金属铟虽然不常见，然而它应用在生产和生活的方方面面，潜移默化地影响着人类社会的进步和发展。

注：本文来源于中国地质图书馆。免责声明基于分享的目的转载，转载文章的版权归原作者或原公众号所有，如有涉及侵权请及时告知，我们将予以核实并删除。发布此文章的目的在于传递更多行业信息，仅供参考，不代表本平台对其观点和内容负责。本文不构成任何投资建议，据此投资，风险自负。