인듐 연구 및 이용

90 년대 초까지 미국에서 확인된 인듐 매장량은 약 1 000 톤, 페루, 스웨덴, 남아프리카, 캐나다는 모두 수천 톤 (중국 지질광산정보연구소, 1, 993) 이었다.

인듐 자원은 주로 페루, 볼리비아, 캐나다, 러시아, 중국, 프랑스, 벨기에, 영국, 미국, 일본에서 생산되며, 대부분의 인듐 예금은 환태평양 지역에서 생산됩니다. 캐나다 망트플레센테시 다금속 광상은 수천 톤의 인듐을 가지고 있다. 1998 생산 후 연간 인듐 25 톤, 주석 3500 톤을 생산한다. 러시아의 인듐이 풍부한 광상은 극동에서 생산된다. 미국과 일본은 세계 인듐 소비대국으로 인듐 자원에 큰 관심을 기울이고 있다. 20 여 년 동안 그들은 인듐 자원의 탐사와 보호를 중시해 왔으며, 일본의 가고시마, 모모, 우풍, 풍원, 중곡과 같은 많은 인듐 광상이 연이어 발견되었다. 이들은 모두 일본의 유명한 인듐 광상이다. 중국의 인듐의 잠재적 자원은 상당히 풍부하다. KLOC-0/6 개 성에서 인듐 풍부한 광상이 발견되어 인듐 매장량이 거의 2 만 톤에 육박하고 원경 인듐 매장량이 65438 만 톤을 넘는 것으로 밝혀졌다. 80% 이상의 매장량이 광시, 운남, 내몽골, 광둥 4 성 (4 성 25 개 부인듐 광상 중 중대형 부인듐 광상 12 개, 소형 3 개) 에 분포한다. 중국의 인듐 매장량의 80% 이상을 차지하다. 그중 광시와 운남은 남령 서부에만 위치한 대공장 광산전 인듐 매장량만 6000 여 톤, 도룡석 아연 광상 4000 여 톤, 게구 석광상 2000 여 톤, 같은 지역의 백우공장 석다금속 광상도 초대형 부인듐 광상이다. 연구에 따르면 내몽골 동부의 몽은툴러, 대정, 부돈화, 백음노, 나우우산, 오뇌다바 등 석연 아연, 은다금속 광상에도 높은 인듐이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 몽은툴러거 광상 인듐 매장량 400 여 톤으로 우리나라의 또 다른 중요한 부인듐 광상 집중 지역이 될 가능성이 있다.

과거에는 인듐이 주로 납-아연 광상에서 회수되었다고 생각되었다. 사실 모든 납-아연 광산이 인듐이 풍부한 것은 아니다. 중요한 이유 중 하나는 인듐 자원이 부족하기 때문에 납-아연 광석에서 인듐의 회수 지표는 매우 낮습니다 (5× 10-6 ~ 10-6, 국가 광물 매장량위원회 사무실,190 우리가 말하는 부인듐 광상은 광상 중 대량의 인듐이 풍부한 광상을 가리킨다. 일반 광석의 인듐 함량은 (50 ~ 100) × 10-6 이상이고, 셈아연 광석 (인듐 함유 주요 금속 광물) 은 (500 ~ 3000) ×/KK 입니다

인도네시아 말레이시아 등 환태평양 국가들은 세계적으로 유명한 석석 황화물 광상을 생산한다. 그러나 산업 발견의 지연으로 이들 국가는 인듐에 대한 연구개발이 상대적으로 약하다. 이들 지역의 인듐은 자원 개발 및 활용에 큰 잠재력을 가지고 있다고 생각한다.

둘째, 인듐 응용 및 수요

인듐이 발견된 지 1950 년 전 가까운 100 년, 인듐의 연구와 이용은 그 양만큼 부족했고, 인듐에 대한 사람들의 관심은 세계 공업의 발전과 동기화되었다. 공업이 급속히 발전하면서 반도체, 라디오, 땜납, 접착제, 밀폐합금, 기계합금 등 전통 분야 외에 인듐의 응용도 급속히 발전하고 있다. 현재, 인듐은 새로운 반도체 합금, 태양 전지, 광섬유 통신, 원자력, 항공 우주 기술, 컴퓨터, 텔레비전 및 부식 방지 분야에서 널리 사용되고 있으며, 신기술 및 새로운 용도도 지속적으로 개발되고 있습니다.

인듐 용도가 급속히 확대됨에 따라 세계 인듐 생산량도 급격히 증가하고 있다. 1924 년 세계 인듐 생산량은 1kg 에 불과했다. 1980 년까지 인듐 생산량은 45.5t, 1990 년 133t, 1995 년에 달했다. 중국은 세계 인듐 자원대국일 뿐만 아니라 세계 인듐 생산대국이기도 하다. 1954 부터 다금속 광석에서 인듐을 회수하고 1990 까지 생산량이 1 1t,/Kloc/에 달한다. 국내 인듐 소비량이 2t 미만이어서 심 가공 능력이 매우 약하다. 생산량이 증가하고 급공근익의 영향으로 중국은 인듐의 수출대국이 되었다. 198 년 23.737 t, 199 년 4 1.92 t, 2000 년 50 t; 이런 진귀한 전략금속의 값싼 수출은 공업화 국가에서 인듐의 대량 축적을 촉발시켰다.

인듐의 특수한 물리적 특성으로 인해 적용 범위가 급속히 확대되고 있습니다. 특히 지난 10 년 동안 많은 신기술과 새로운 분야가 발전함에 따라 인듐에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 요약하면 현재 인듐은 주로 다음과 같은 측면에 사용됩니다.

(1) 저 융점 인듐 합금 재료 분야에서 인듐 저 융점 합금은 우수한 기계적 성질, 내식성 및 고 전도성을 가지며 일반적으로 저 저항 접촉 재료 및 저압 냉간 플럭스로 사용됩니다. 인듐의 이원 또는 삼원 저융점 합금은 고온 인장 강도와 피로 강도가 더 높으며, 인듐 합금 땜납은 납 주석 및 금석 땜납보다 더 발전합니다. 인듐 재료의 저온 연성이 좋기 때문에 월석에 오를 때 착륙의 신뢰성이 크게 향상되어 바삭하지 않다. 현재 인듐 합금의 종류도 갈수록 많아지고 있다.

(2) 반도체 분야에서는 반도체 분야에서 인듐의 응용이 가장 빠르며 반도체 게르마늄, 트랜지스터 및 전자관의 도핑제, 접촉제 및 땜납으로 사용될 수 있습니다. 인듐은 종종 반도체 재료 (예: 브롬화 인듐, 인화 인듐, 비소화 인듐 등) 를 생산하는 데 쓰인다. 브롬화 인듐은 연구와 응용이 가장 빠른 것으로, 인화인듐은 현재 가장 유망한 것으로, 통신 레이저 광원, 태양전지 등에서 만족스러운 전망을 보이고 있다. 브롬화 인듐과 비소화 인듐은 주로 적외선 탐지, 광자기 장치 및 태양열 변환기에 사용됩니다.

(3) Se-In-Cu 다결정 박막 태양전지이 기술은 1980 년대에 성공적으로 개발되어 열변환율이 높고, 비용이 낮고, 성능이 우수하며, 생산 공정이 간단하다는 특징을 가지고 있다.

(4) 원자력 분야에서는 인듐이 중성자 방사선을 민감하게 감지할 수 있기 때문에 원자력 산업이 모니터링에 사용하는 재료의 양은 전자업계만큼 크다.

(5) 방부 분야에서 인듐은 방부 성능이 뛰어나 일본 삼정금속광업회사가 방부제 중 수은 사용량을 낮추는 것을 연구할 때 발견됐다. 현재 일본의 모든 배터리 제조사들은 인듐으로 부식 문제를 철저히 해결했다. 배터리에 사용된 아연 가루의 부식은 수소를 발생시켜 배터리의 성능과 수명을 감소시킨다. 원래 방부에 쓰였던 수은은 통제할 수 없는 환경오염을 일으켰다. 1984 년 일본은 수은 대신 인듐을 연구하기 시작했고, 1992 년 배터리 무수은 화로 인듐의 새로운 용도를 개척했다. 유 (200 1) 에 따르면 이 새로운 앱에서 인듐의 첨가량은 100× 10-6 으로 일본이 소비한다

(6) 광섬유 통신 시장에서 인화인듐을 응용하는 것은 광섬유 통신 분야에서 주로 반도체 플루토늄 비소 인화물을 생산하는 라이닝으로 광섬유의 성능과 안정성을 높이는 데 사용되었다.

(7) TV 영상 튜브 전자총은 영상 튜브 전자총 생산에서 플루토늄 대신 인듐을 사용함으로써 비용을 절감하는 동시에 고출력 출력에 유리하며 서비스 수명을 연장했다.

(8) 산화 인듐 주석 (ITO) 응용 ITO 의 가시광선 투과율 >: 95%, 자외선 흡수율 > 70%, 마이크로웨이브 감쇠율 >; 85%, 전도성과 가공성, 내마모성, 내화학성이 뛰어나 널리 사용되고 있습니다.

이토는 현재 인듐 소비의 가장 큰 시장이다. 일본은 세계 최대 인듐 소비국으로 세계 인듐 소비의 70% 이상을 차지한다. 1995 의 수치에 따르면 일본은 그해 92t 의 인듐을 소비했고, 그 중 52t 는 ITO 에 쓰였다. ITO 는 주로 박막 트랜지스터 (TFT), LCD (LCD) 및 플라즈마 모니터를 생산하는 데 사용됩니다. 기존 CRT 모니터의 음극선관도 상당한 양의 인듐이 필요한데, 이 앱에는 ITO 의 대안이 없다.

인듐에는 다른 많은 용도가 있습니다. 예를 들어, 인듐의 내식성이 강하고 빛에 대한 반사력이 강하기 때문에 선박용 거울을 만드는 데 사용할 수 있으며, 장시간 빛을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 바닷물의 침식에도 저항할 수 있습니다. 인듐의 저융점을 이용하여 소방 시스템의 회로 차단기 보호 장치 및 자동 제어 장치에 사용되는 특수 합금을 만듭니다. 또한 내마모 베어링, 치과 합금, 강철 및 유색 금속, 전통 액세서리의 방부 장식재로도 사용됩니다. 이토는 건축유리와 자동차 유리의 안개제거제와 제상제로도 쓰인다.

2000 년 전 세계의 인듐 수요는 매년 4 ~ 5%, 2000 년부터 200 1 년, 성장률은 10% ~ 15% 에 달했다 앞으로 몇 년 안에 개인용 컴퓨터가 더 보급됨에 따라, 특히 가까운 장래에 인듐에 대한 수요가 급속히 증가할 것으로 예상된다. 따라서 인듐 자원 탐사 및 연구를 잘 수행하고 인듐 응용 기술 연구를 강화하고 인듐을 비축하는 것이 최근 전투 준비를 보장하는 열쇠입니다.

셋째, 인듐 자원 연구 현황 요약

세계 각국의 학자들이 인듐에 대한 연구는 반세기가 넘었고 두 분야에 큰 기여를 했다. 하나는 인듐의 지구 화학적 성질, 지구상의 다양한 암석, 광물, 운석의 인듐 함량, 인듐 광석이 풍부합니다. 세계 각지에서 대량의 인듐 광상이 발견되었다. 둘째, 인듐의 응용. 현재, 인듐은 라디오, 항공 우주 기술 및 고성능 합금 재료 개발과 같은 새로운 분야에서 널리 사용되고 있으며 인듐에 대한 수요도 증가하고 있으며, 이는 차례로 인듐 자원 연구를 촉진합니다. 그 결과, 1950 년대부터 지금까지 일부 선진국에서는 인듐 광물학에 대한 연구가 멈추지 않고 큰 진전을 이루었으며, 점점 더 중시되는 추세도 있었다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)

인듐에 대한 대량 연구는 1950 년대에 시작되었다. 이 시기의 연구자들은 주로 서양학자로 인듐의 지구화학적 성질 (Shaw, 1952,1957) 에 초점을 맞추고 있다. Fleischer 등, 1955), In-In3S2 의 열역학 연구 (Thompson 등), 1954), 침입암, 미네랄의 인듐 (Wager 등

1960 년대와 1970 년대에 소련 학자들은 인듐의 연구를 절정에 이르렀다. 그들은 구 소련의 다른 암석, 다른 광상 중 인듐의 분포를 상세히 연구하여, 한 무리의 인듐 광상이 발견되어, 인듐 지구화학 중' 지구화학성' 의 개념을 제시했다 (나 аа а а, 198). 광석 중 주석 함량이 높을수록 황화물 중 인듐 함량이 높아지고, 인듐의 농축은 고온 광산 조건과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다. 여러 시대의 암석과 광상 중 인듐에 대한 연구에 따르면, 구적부터 신까지 인듐 함량이 증가한 것으로 나타났다. 출판 저서' 분산 원소 광상' (Ivanov 등,1977); 많은 학자들은 인듐을 다른 분산 원소와 Zn, Fe 등 광주원소와 결합해 광상의 원인과 종합이용을 탐구하는데, 황화물광상 중의 in 은 광상의 원인을 나타내고 공업종합이용가치 (Beus et al),1960; Ganeev 등1961; 나, 그리고1966; 이바노프,1968; Shtereberg 등, 1967). 다른 서방 국가의 학자들도 이 시기에 Boorman 등 (1967) 이 망트플레센테 석광 인듐에 대한 연구를 많이 했다. Chakrabarti( 1967) 는 황화물 광상의 미량 원소를 광화와 연관짓는다.

1980-90 년대에 소련 학자들은 인듐에 대한 연구를 계속 강화해 왔으며, 이후 일부 인듐 풍부한 광상 (Gonefchuk, 199 1) 이 속속 발견되었다. 그레타 (1980) 는 불가리아 7 개 탄광의 인듐에 대해 독특한 연구를 하고 있다. 석탄의 인듐 함량이 높다는 것을 발견했다. 어떤 석탄은 인듐 (20 ~ 167) × 10-6 을 함유하고, 어떤 석탄은 인듐이1000 ×/KLLOC 를 초과한다 스웨덴, 프랑스, 캐나다, 미국에서 인듐 광상이나 인듐 광체 (Johan,1988) 가 발견되었습니다. Marao 등,1992; 키프트 등, 1990). 이 기간 동안 일본 학자들은 푸인듐 광상에 대한 연구가 크게 진전되어 묘포, 가고시마, 풍원, 중곡 등에서 인듐 광체와 광상이 발견돼 일본의 인듐 자원이 세계 선두에 올랐다. 무라미콩 등1991; Marao 등,1992; 오타 수길,1993; Tsushima 등, 1999), 중곡사 광상의 셈아연 광산과 Cu-Fe-Zn-Sn-S 를 함유한 황화광물은 인듐1.8% ~/KLOC 를 함유하고 있다. 이와 함께 외국 학자들은 인듐의 존재 형태 연구 (Johan, 1988), 인듐 함유 광물 합성에 관한 실험 연구 (Raudsepp 등, 1987) 등 인듐 광물 작용에 대한 연구를 눈에 띄게 강화했다. 연구가 깊어지면서 새로운 인듐 광물도 발견됐다. 1980 까지 전 세계적으로 5 종의 인듐 광물이 발견됐고, 최근 20 년 동안 3 종의 인듐 광물이 발견됐으며, 여전히 3 종의 이름 없는 인듐 광물이 있어 인듐 광물 수를 1 1 으로 늘렸다.

1970 년대 중국 학자들은 이전에 인듐에 대한 연구가 거의 없었고, 소수의 문헌에만 소량의 인듐이 있는 정보만 보았고, 나중에는 인듐 함량의 신뢰성에 문제가 있는 것으로 확인됐다. 1980 년대 이후 우리나라는 인듐에 대한 연구가 늘고 있지만, 주요 연구 대상은 주석, 구리, 납, 아연 황화물 광상이며, 연구 방법은 주로 광석 중 다양한 미량 원소의 종합 연구이다. 모든 학자들이 인듐의 종합 이용 가치를 탐구하고 싶어하지만, 인듐의 농축과 금속 발생 메커니즘을 전문적으로 연구하거나 인듐을 광물로 연구하지 않았다. 이 기간 동안 도살장 등 (1984) 은 국내에서 30 여 개의 납 광상을 연구했고, 동 (1984) 은 호남에서 10 여 개의 납 광상 (1984) 을 연구했다. 예경동 (1982) 은 은산, 범구, 동파, 도림 광상 중 셈아연 성분을 연구했고, 송 (1984) 은 광둥 범구 납광상 중 미량 원소를 연구하여 우리나라 일부 납광상 중 일부를 밝혀냈다 도광지 등 (1993) 은' 중국 광상' 제 1 권' 중국 납광상' 장에서 중국의 거의 모든 유형의 납광상 중 인듐의 함량 특성을 체계적으로 요약하고 논술했다 장 등 (198 1), 등 (198 1), 등 장겸 (1987) 국내외 60 여개 납 광상 중 미량 원소를 조사한 결과, 일부 주석 납 아연 광상 외에 주석 광상 중 인듐 함량이 매우 낮으며, 대부분 개조 원인과 동생침착의 원인이 있는 납 광상은 공업적 이용 가치가 거의 없는 것으로 나타났다. 동시에, 인듐을 포함한 분산 원소의 일부 특징은 광상의 원인과 직접적으로 관련이 있으며, 그려진 지도는 거의 모든 납 광상의 흔적 패턴을 보여준다. 유영준 등 (1984) 은 인듐의 지구화학을 연구해 열액 작용의 침전 단계에서 사면체 격자로 황화물에 들어가는 것으로 확인됐다 그러나 대부분의 납광상 중 셈아연 광산이 인듐이 풍부하지 않은 현상으로 볼 때, 인듐이 셈아연 광산으로 들어가는 것은 조건적이다.

중국 지질광산정보연구소 (1993) 편집장의' 중국 광물' 이라는 책은 인듐 광상의 개념을 분명히 제시했다. 도광지 원사는 분산 원소가 광상을 형성할 수 있다는 이론을 분명히 제시했다. 앞으로 우리나라의 인듐 수요가 계속 증가함에 따라 인듐 자원의 연구와 이용이 사람들의 관심을 끌었고, 인듐 통합 광산의 일부 문제에 대해서도 초보적인 인식을 갖게 되었다.