低温熔盐电解法回收废ITO的创新策略：实现铟锡合金高效绿色再生

针对废铟锡氧化物(ITO)传统回收方法能耗高、污染大的问题，研究人员开发了基于NaOH-KOH熔盐体系的低温(250℃)电解新工艺。该技术通过阴极电化学还原与化学溶解-还原双路径协同作用，成功将废ITO转化为液态In-Sn合金，较传统CaCl2熔盐法降低600℃操作温度，为战略金属循环利用提供了经济环保的解决方案。

　　

随着液晶显示器和薄膜太阳能电池的广泛应用，铟锡氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)已成为现代电子工业不可或缺的功能材料。然而全球70%的铟储量已被消耗于ITO生产，而废弃电子产品中堆积如山的废ITO(s-ITO)却面临回收难题。传统火法冶金需800℃以上高温并产生大量碳排放，湿法冶金则涉及强酸浸出和复杂分离流程，二者均存在能耗高、污染重的缺陷。更棘手的是，现有CaCl₂熔盐电解法虽能直接还原ITO，但850℃的操作温度导致设备复杂、成本高昂，严重制约了该技术的工业化应用。

为解决这一系列挑战，来自中原关键金属实验室的研究团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表突破性成果。他们创新性地采用NaOH-KOH共晶熔盐体系，将电解温度大幅降至250℃，通过双机制协同作用实现了s-ITO的高效转化。研究发现阴极处同时存在直接电化学脱氧和化学溶解-还原两条路径：一方面ITO颗粒在阴极表面直接被还原为液态In-Sn合金；另一方面ITO与熔融碱反应生成可溶性铟酸盐(InO₂^-)和锡酸盐(SnO₃^2-)，这些离子迁移至阴极后进一步被还原为金属。阳极则以s-ITO作为反应电极，既避免了副反应又促进了原料的持续溶解。

研究团队通过热力学计算证实，在250℃下In₂O₃和SnO₂的分解电压显著低于碱熔盐，确保反应选择性。实验采用10-100目s-ITO粉末作为阴极，钼坩埚作为容器，石墨或s-ITO条作为阳极，在恒定电位下进行电解。结果证实液态合金的形成有效防止了致密金属层对反应的阻碍，而低温操作大幅简化了设备要求。

【Potentiostatic electrolysis】
通过控制电位电解实验，验证了在250℃下In-Sn合金的连续生成过程。相比传统方法，新工艺能耗降低60%以上。

【Result and Discussion】
热力学分析显示In₂O₃/SnO₂优先于NaOH/KOH分解，O^2-与Na⁺/K⁺结合生成的Na₂O/K₂O可被循环利用。电化学测试证实双机制协同作用显著提升反应效率。

【Conclusion】
该研究开创性地实现了s-ITO在低温熔盐中的高效转化，解决了传统方法高能耗的瓶颈问题。Song Jianxun、Lv Zepeng等作者开发的NaOH-KOH体系不仅操作温度低、设备简单，更通过"电化学-化学"双还原机制实现了近100%的金属回收率。这项技术为战略金属循环经济提供了新范式，其低温电解理念可推广至其他金属氧化物的回收领域，对推动电子废弃物绿色处理具有重要指导意义。