ПАО «Челябинский цинковый завод», Челябинск, Россия¹ ; ФГАОУ ВО «ЮУрГУ», Челябинск, Россия²:

А. Г. Рязанов, ведущий инженер-технолог инженерного центра¹, аспирант², эл. почта: agr@zinc.ru

ПАО «Челябинский цинковый завод», Челябинск, Россия

К. М. Козлов, заместитель начальника гидрометаллургического цеха (по производству)
Н. А. Тряпицын, начальник гидрометаллургического цеха

Челябинский цинковый завод является единственным в Российской Федерации производителем металлического индия из минерального сырья. Современное производство полупроводниковых материалов требует увеличения объемов выпуска продукции и повышения ее качества. Челябинский цинковый завод с целью соответствия современным требованиям потребителей, производящих полупроводниковые материалы для электронных устройств, разработал технологию производства высокочистого индия. Качество индия обеспечивается определенной последовательностью операций рафинирования: биполярное электрохимическое, химическое, вакуум-термическое. Внедрение разработанной технологии не потребовало значительных капитальных затрат. Операции можно осуществлять на действующем оборудовании редкометалльного отделения с добавлением биполярной ячейки на оборудовании электрохимического рафинирования. В условиях существующего производства проведены промышленные испытания. Из выпускаемого на постоянной основе металлического индия марки Ин00 (99,999 % In) получен высокочистый металлический индий Ин0000 — 99,9999 % (In6N5 по зарубежной классификации). Качество полученной продукции подтверждено в независимой лаборатории АО «Гиредмет». Технология освоена на Челябинском цинковом заводе, мощность производства составляет до 600 кг/год.

Авторы выражают благодарность инженерамтехнологам, бывшим работникам ПАО «Челябинский цинковой завод» А. И. Скудному и Д. В. Павлюшневу за весомый вклад в развитие производства высокочистого индия.

1. Яценко С. П., Курбатов Д. И. Индий: Свойства и применение. — М. : Наука, 1987. — 256 с.
2. ГОСТ 10297–94. Индий. Технические условия. — Введ. 01.01.1997.
3. ASTM B1002–16. Standart Specification for Refined Indium.
4. Bliss D. F., Fornari R. Indium phosphide // Single Crystals of Electronic Materials. — Cambridge : Woodhead Publishing, 2019. P. 241–272.
5. Yu Y., Yu C., Xu T., Sun H. Optical and photocatalytic properties of indium phosphide nanoneedles and nanotubes // Materials Science in Semiconductor Processing. 2017. Vol. 68. P. 270–274.
6. Al-Mousoi A. K., Mohammed M. K., Khalaf H. A. Preparing and characterization of indium arsenide (InAs) thin films by chemical spray pyrolysis (CSP) technique // Optik. 2016. Vol. 127, Iss. 15. P. 5834–5840.
7. Franke D., Harris D. K., Chen O., Bruns O. T., Carr J. A., Wilson M. W., Bawendi M. G. Continuous injection synthesis of indium arsenide quantum dots emissive in the shortwavelength infrared // Nature communications. 2016. Vol. 7. P. 12749.
8. Румянцев Ю. В., Хворостухина Н. А. Физико-химические основы пирометаллургии индия. — М. : Наука, 1965. — 132 с.
9. Казанбаев Л. А., Козлов П. А., Кубасов В. Л., Травкин В. Ф. Индий. Технологии получения. — М. : Руда и металлы, 2004. — 168 с.
10. Затонский А. В., Беляков О. В., Козлов П. А., Недоспасов А. В. Совершенствование процессов экстракции индия из сульфатных растворов цинкового производства с использованием экстракционного оборудования смесительно-отстойного типа // Цветные металлы. 2015. № 5. C. 41–45.
11. Самуэльсон О. Ионообменные разделения в аналитической химии. — М.-Л. : Химия, 1966. — 416 с.
12. Li M., Meng X., Huang K., Feng J., Jiang S. A novel composite adsorbent for the separation and recovery of indium from aqueous solutions // Hydrometallurgy, 2019. Vol. 186. P. 73–82.
13. Зеликман А. Н., Коршунов Б. Г. Металлургия редких металлов. — М. : Металлургия, 1991. — 432 с.
14. Зеликман А. Н., Меерсон Г. А. Металлургия редких металлов. — М. : Металлургия, 1973. — 608 с.
15. Le T., Xiao B., Ju S., Peng J., Jiang F. Separation of indium from impurities in T-type microreactor with D2EHPA // Hydrometallurgy. 2019. Vol. 183. P. 79–86.
16. Lupi C., Pilone D. In (III) hydrometallurgical recovery from secondary materials by solvent extraction // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2014. Vol. 2, Iss. 1. P. 100–104.
17. Пат. 2090660 РФ. Электролизер для рафинирования легко плавких металлов / Зарубицкий О. Г., Казанбаев Л. А., Мелехин В. Т., Марченко А. К. и др ; опубл. 10.04.1996.
18. Колобов Г. А. и др. Рафинирование индия // Металургія. 2014. №. 1. С. 98–103.
19. Zhang X., Friedrich S., Friedrich B. Production of High Purity Metals: A Review on Zone Refining Process // Journal of Crystallization Process and Technology. 2018. Vol. 8. P. 33–55.
20. Трунин Е. Б., Трунина О. Е. Получение индия и галлия высокой чистоты методом электропереноса в магнитном поле // Неорганические материалы. 2003. Т. 39, № 8. С. 936–939.
21. Zhou Z. H., Ruan J. M., Mo H. B. Preparation of 6N high-purity indium by method of physical-chemical purification and electrorefining // Journal of materials science. 2005. Vol. 40, Iss. 24. P. 6529–6533.
22. Казанбаев Л. А., Доброцветов Б. Л., Козлов П. А., Кубасов В. Л., Акимова Н. П., Загребин С. А. Формы проявления индия в продуктах переработки цинковых концентратов // Цветные металлы. 2005. № 5-6. С. 53–58.
23. ГОСТ 4529–78. Реактивы. Цинк хлористый. Технические условия. — Введ. 01.01.1979.
24. ГОСТ 3773–72. Аммоний хлористый. Технические условия. — Введ. 01.07.1973.
25. ГОСТ 4232–74. Реактивы. Калий йодистый. Технические условия. — Введ. 01.07.1975.
26. ГОСТ 4159–79. Реактивы. Йод. Технические условия. — Введ. 01.07.1980.