李義芬

（廣西科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，廣西 南寧530022）

1 概述

銦（Indium）是一種全球分布極不均衡的稀散金屬，主要應(yīng)用于電子工業(yè)、航空航天、合金制造等高科技領(lǐng)域，尤其在液晶顯示行業(yè)，全球約75%的銦都用于生產(chǎn)液晶平板顯示器所需的銦錫氧化物（ITO），銦已成為現(xiàn)代電子工業(yè)中最重要的支撐材料之一。銦沒(méi)有獨(dú)立的礦床，主要伴生在鋅、鉛等礦中。除了從伴生礦物中提取原生銦外，從含銦廢料中回收再生銦也是銦材料的來(lái)源之一。一般來(lái)說(shuō)，原料中銦含量大于0.002%就有提取回收價(jià)值。根據(jù)銦的來(lái)源不同，其提取回收方法也不盡相同。第一是從含銦伴生礦物中提取、分離銦。原生銦90%來(lái)自鉛鋅冶煉廠副產(chǎn)物，主要從鉛、鋅、銅的冶煉浮渣、熔渣、煙塵及陽(yáng)極泥中通過(guò)富集加以回收，通常的工藝技術(shù)有：溶劑萃取、酸浸萃取、萃取電解、氧化造渣、金屬置換、電解富集、離子交換、電解精煉等。第二是從含銦廢材料（ITO廢靶材）中回收銦。銦的第一消費(fèi)領(lǐng)域是ITO濺射用靶材，約占75%，從ITO生產(chǎn)廢料和含銦廢舊電子產(chǎn)品中回收金屬銦，也是銦的主要來(lái)源之一。銦作為一種不可再生的戰(zhàn)略性金屬資源，在金屬銦總儲(chǔ)量不變但市場(chǎng)需求不斷增加的情況下，提高銦從礦物中的提取率及從含銦廢棄物中的回收率，是解決當(dāng)前乃至今后銦資源匱乏的有效途徑之一。

銦提取回收領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)的發(fā)展水平代表了該技術(shù)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力和科技水平。而專(zhuān)利分析則是基于專(zhuān)利數(shù)據(jù)，對(duì)該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)、區(qū)域分布、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、法律狀態(tài)等方面進(jìn)行分析，形成專(zhuān)利情報(bào)，可使企業(yè)提早且合法地消化吸收競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的技術(shù)并在此基礎(chǔ)上研發(fā)出新的技術(shù)，從而在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，加強(qiáng)對(duì)專(zhuān)利信息分析也是國(guó)內(nèi)企業(yè)突破國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利重圍的一個(gè)重要方向。中國(guó)是世界上最大原生銦生產(chǎn)國(guó)和銦消費(fèi)國(guó)，因此，對(duì)銦提取回收技術(shù)領(lǐng)域的中國(guó)專(zhuān)利進(jìn)行分析，找出該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)熱點(diǎn)、技術(shù)空白點(diǎn)、技術(shù)瓶頸和主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手等，促使該領(lǐng)域的企業(yè)和院所進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，研究開(kāi)發(fā)出新的銦提取、分離、回收技術(shù)，形成擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)提高不可再生銦資源的提取率、回收率和利用率，甚至對(duì)整個(gè)銦材料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都將具有重要的意義。

2 金屬銦提取回收技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠F(xiàn)狀分析

本文以國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局中國(guó)專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)為檢索對(duì)象，在1985年9月至2012年10月時(shí)間范圍內(nèi)，檢索到相關(guān)中國(guó)專(zhuān)利156件，采用北京中獻(xiàn)智泉信息技術(shù)有限公司的專(zhuān)利信息分析系統(tǒng)（PIAS3.1版），對(duì)我國(guó)金屬銦提取回收技術(shù)領(lǐng)域的中國(guó)專(zhuān)利進(jìn)行了分析。

2.1 專(zhuān)利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)分析

我國(guó)有關(guān)銦提取回收的專(zhuān)利申請(qǐng)可分為兩個(gè)階段。第一階段為1987～2001年，我國(guó)首件銦提取回收的專(zhuān)利出現(xiàn)在1987年，從1987年至2001年，除1987年、1997年、1998年、1999年各有1件專(zhuān)利申請(qǐng)外，其他年份有關(guān)銦提取、分離、回收的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)均為0，當(dāng)時(shí)我國(guó)幾個(gè)銦資源大省，靠著銦資源儲(chǔ)量的優(yōu)勢(shì)，在銦提取分離回收等領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新不多，沒(méi)有憂患意識(shí)，也沒(méi)有技術(shù)保護(hù)意識(shí)，幾乎都沒(méi)有申請(qǐng)專(zhuān)利保護(hù)。第二階段是2002年以后，隨著金屬銦在高新電子領(lǐng)域尤其是在液晶顯示領(lǐng)域需求的劇增，國(guó)內(nèi)幾大銦生產(chǎn)公司開(kāi)始出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)，尤其是日本等國(guó)外公司開(kāi)始在中國(guó)申請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)利后，才激發(fā)了國(guó)內(nèi)相關(guān)公司、院所等開(kāi)始申請(qǐng)專(zhuān)利保護(hù)自己的技術(shù)，到2009年該技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)達(dá)到了峰值，為34件／a。2009年以后專(zhuān)利申請(qǐng)量下降，并不一定代表著實(shí)際的專(zhuān)利申請(qǐng)量下降，而是由于我國(guó)專(zhuān)利法規(guī)定，發(fā)明專(zhuān)利一般自申請(qǐng)日起滿十八個(gè)月才予以公布，專(zhuān)利的公開(kāi)比申請(qǐng)有所滯后，故2010年、2011年公開(kāi)的專(zhuān)利數(shù)據(jù)不能反映當(dāng)年的實(shí)際專(zhuān)利申請(qǐng)情況，見(jiàn)圖1。

2.2 專(zhuān)利申請(qǐng)地域分析

在相關(guān)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)地域分布方面，排名前六的分別為：湖南、云南、廣西、日本、江蘇和廣東。湖南省銦礦藏資源儲(chǔ)量不如云南、廣西，但在金屬銦提取分離回收相關(guān)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)方面，專(zhuān)利申請(qǐng)量卻最多，達(dá)45件；銦儲(chǔ)量較少的江蘇省，有關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)量亦達(dá)15件，其專(zhuān)利主要集中在再生銦的回收方面，即從含銦廢料中回收銦；廣東省相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)量為11件，主要是進(jìn)行原生銦的提取，且大多數(shù)是在廣東韶關(guān)進(jìn)行生產(chǎn)；日本來(lái)華相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)達(dá)到了18件，在該領(lǐng)域其專(zhuān)利主要集中在再生銦的生產(chǎn)，即從含銦廢料（如ITO廢料）中回收金屬銦，見(jiàn)圖2。

圖1 銦提取回收技術(shù)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)圖

圖2 區(qū)域?qū)＠暾?qǐng)量圖

2.3 國(guó)內(nèi)專(zhuān)利和國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利申請(qǐng)分析

在檢索到的156件相關(guān)中國(guó)專(zhuān)利中，國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)136件，國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利20件，占12.8%，其中日本在華申請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)利就有18件，在該領(lǐng)域日本第一件來(lái)華專(zhuān)利申請(qǐng)出現(xiàn)在2005年。在國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)中大多數(shù)主要集中在原生銦提取分離生產(chǎn)粗銦產(chǎn)品方面，只有江蘇省的少數(shù)專(zhuān)利提到從含銦電子廢料中回收金屬銦；在國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利中，大多數(shù)集中在從含銦廢料（ITO廢靶材）中回收銦，尤其是日本，其18件來(lái)華專(zhuān)利申請(qǐng)中，就有14件是有關(guān)從含銦廢料中回收金屬銦的專(zhuān)利。

從以上分析可知：第一，從2005年開(kāi)始國(guó)外一些企業(yè)開(kāi)始來(lái)華申請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)利，“狼來(lái)了”的同時(shí)，也促進(jìn)了我國(guó)相關(guān)專(zhuān)利的申請(qǐng)。第二，由于銦資源的不斷消耗，原生銦資源逐步趨于枯竭，從含銦廢料中回收金屬銦已成為全球的共識(shí)，日本趁中國(guó)還在守著原生銦資源全球儲(chǔ)量第一這一光環(huán)的時(shí)候，開(kāi)始來(lái)我國(guó)布置相關(guān)從含銦廢料中回收金屬銦的專(zhuān)利，為搶占中國(guó)這一領(lǐng)域市場(chǎng)布下專(zhuān)利陷阱。第三，來(lái)華專(zhuān)利的申請(qǐng)，尤其是日本從含銦廢料中回收金屬銦專(zhuān)利的申請(qǐng)，也促使我國(guó)相關(guān)公司企業(yè)在這方面加大了研發(fā)力度，在從含銦廢料中回收金屬銦方面申請(qǐng)了系列專(zhuān)利。

2.4 相關(guān)專(zhuān)利法律狀態(tài)分析

在所檢索到的156件專(zhuān)利中（包括發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利），授權(quán)專(zhuān)利69件，占44%；公開(kāi)專(zhuān)利54件，占35%；無(wú)效專(zhuān)利33件，占21%，見(jiàn)圖3。在該技術(shù)領(lǐng)域，授權(quán)專(zhuān)利所占比例不到一半，無(wú)效專(zhuān)利過(guò)多，且在33件無(wú)效專(zhuān)利中，全都為國(guó)內(nèi)專(zhuān)利，國(guó)外來(lái)華20件專(zhuān)利申請(qǐng)中沒(méi)有無(wú)效專(zhuān)利，其法律狀態(tài)均處于授權(quán)或公開(kāi)狀態(tài)?？梢?jiàn)，我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)的專(zhuān)利總體上質(zhì)量不高，無(wú)效專(zhuān)利多，授權(quán)率低，尤其是一些個(gè)人申請(qǐng)的專(zhuān)利，只顧專(zhuān)利的量而沒(méi)有重視專(zhuān)利的質(zhì)。

圖3 相關(guān)專(zhuān)利法律狀態(tài)分析圖

3 金屬銦提取回收領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)存在的主要問(wèn)題分析

3.1 銦資源儲(chǔ)量與銦提取分離回收專(zhuān)利產(chǎn)出不成比例據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，在我國(guó)銦資源儲(chǔ)量排名前五的省

份分別是云南（占40%）、廣西（占31.4%）、內(nèi)蒙古（占8.2%）、青海（7.8%）、廣東（7%），而在檢索時(shí)間范圍內(nèi)，檢出的相關(guān)專(zhuān)利數(shù)量分別是云南（25件）、廣西（23件）、內(nèi)蒙古（0）、青海（3件）、廣東（11件），而在銦資源儲(chǔ)量未列入全國(guó)前五的湖南省、江蘇省，相關(guān)專(zhuān)利產(chǎn)出分別達(dá)到了45件和15件，尤其是湖南省，相關(guān)專(zhuān)利產(chǎn)出更是名列全國(guó)第一。另?yè)?jù)文獻(xiàn)報(bào)道，中國(guó)銦的生產(chǎn)主要集中在湖南（株洲、郴州、湘潭）、廣西（柳州、南丹）、江蘇（南京）、廣東（韶關(guān)）、云南和遼寧，其中湖南原生銦產(chǎn)量最大，而江蘇則再生銦產(chǎn)量第一。作為銦資源儲(chǔ)量全國(guó)第一第二的云南廣西，相關(guān)專(zhuān)利產(chǎn)出數(shù)量比湖南省少，原生銦產(chǎn)量也低于湖南。

3.2 原生銦提取研究較多，再生銦回收研究較少

從湖南、云南、廣西、廣東等省申請(qǐng)的專(zhuān)利可以看出，這些專(zhuān)利基本上是圍繞從伴生礦物中提取分離金屬銦，即進(jìn)行原生銦的生產(chǎn)。我國(guó)銦資源儲(chǔ)量全球第一，正是因?yàn)榭恐焹?chǔ)量?jī)?yōu)勢(shì)，多年來(lái)，我國(guó)的銦生產(chǎn)企業(yè)對(duì)原生銦的提取生產(chǎn)研究較多，大多數(shù)都是從含銦礦物中進(jìn)行原生銦的提取生產(chǎn)（銦的上游加工產(chǎn)業(yè)），再將銦錠（粗銦）出口國(guó)外，再由日本等國(guó)外企業(yè)生產(chǎn)含銦高端電子產(chǎn)品出口到我國(guó)。我國(guó)是銦資源儲(chǔ)量大國(guó)，同時(shí)也是銦資源消耗大國(guó)，含金屬銦的電視、手機(jī)、電腦等的液晶顯示屏我國(guó)消費(fèi)量全球第一，但從含銦廢料（廢ITO靶材、廢電子產(chǎn)品等）中回收銦的研究與應(yīng)用我國(guó)目前還是較少，從專(zhuān)利檢索結(jié)果來(lái)看，目前只有江蘇省的極少數(shù)企業(yè)和個(gè)人申請(qǐng)有一些相關(guān)專(zhuān)利，在從含銦廢料中回收金屬銦方面，倒是日本的企業(yè)在我國(guó)申請(qǐng)了較多的相關(guān)專(zhuān)利。

3.3 專(zhuān)利申請(qǐng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，但在專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量上優(yōu)勢(shì)不明顯

從檢索到的專(zhuān)利數(shù)量和分布來(lái)看，在原生銦提取方面的競(jìng)爭(zhēng)主要集中在湖南、云南、廣西、廣東等的幾家企業(yè)和院校之間，但各企業(yè)和院校在專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量上優(yōu)勢(shì)不明顯，單個(gè)企業(yè)或院校在該技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量均不超過(guò)10件，沒(méi)有形成專(zhuān)利申請(qǐng)的壟斷局面，且在廣西出現(xiàn)了較多以個(gè)人名義申請(qǐng)的非職務(wù)發(fā)明專(zhuān)利。在再生銦提取回收方面，國(guó)內(nèi)以江蘇省最有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，其中的個(gè)別企業(yè)申請(qǐng)了系列從含銦廢料中回收銦的專(zhuān)利，是我國(guó)主要的再生銦回收生產(chǎn)企業(yè)，再生銦產(chǎn)量位居全國(guó)第一，目前其在國(guó)內(nèi)其最大的專(zhuān)利申請(qǐng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是日本企業(yè)，和國(guó)外企業(yè)相比，我國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和專(zhuān)利申請(qǐng)還得加強(qiáng)。

4 基于專(zhuān)利分析角度，對(duì)金屬銦提取回收行業(yè)的發(fā)展提出一些對(duì)策建議

4.1 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，提高銦提取回收領(lǐng)域的專(zhuān)利產(chǎn)出率和銦資源利用率

我國(guó)金屬銦儲(chǔ)量世界第一，含銦電子產(chǎn)品消費(fèi)量也第一，故無(wú)論是原生銦或再生銦，我國(guó)都是銦資源大國(guó)。銦作為一種不可再生的資源，做為伴生礦物沒(méi)有獨(dú)立的礦床，過(guò)去我國(guó)在礦產(chǎn)開(kāi)采加工過(guò)程中只是注重鋅、鉛、銅、錫等大含量金屬的提取，而對(duì)伴生的低含量金屬銦的提取重視不夠，雖然一些銦生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)提取分離金屬銦，但多數(shù)只是傳統(tǒng)簡(jiǎn)單地從伴生礦中提取分離銦，技術(shù)含量不高，提取率低，造成銦資源浪費(fèi)較嚴(yán)重。對(duì)于再生銦的回收，我國(guó)也是處于起步階段，且該領(lǐng)域的一些技術(shù)也被國(guó)外企業(yè)來(lái)我國(guó)布置了專(zhuān)利陷井，處于較被動(dòng)的局面。因此，要提高金屬銦的提取率、回收率和利用率，國(guó)家應(yīng)采取一系列措施鼓勵(lì)銦加工企業(yè)加強(qiáng)研發(fā)，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)出專(zhuān)利，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，掌握銦提取回收核心技術(shù)，從而提高有限銦資源的利用率。

4.2 組建銦產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，加大銦深度加工力度，延長(zhǎng)銦材料產(chǎn)業(yè)鏈

我國(guó)目前有100多家銦廠，約95%的生產(chǎn)廠家年生產(chǎn)量都在1～5t左右，且多數(shù)只能加工銦粗級(jí)原料產(chǎn)品，主要向國(guó)外出口技術(shù)含量低的粗銦和銦錠，其中80%出口到日本和韓國(guó)。同時(shí)這些中小企業(yè)又因資金缺乏，迫于生存的壓力，競(jìng)相壓價(jià)出貨，造成我國(guó)銦資源大量低價(jià)流失。而日本、韓國(guó)等國(guó)家，通過(guò)進(jìn)口我國(guó)的粗銦和銦錠，利用在銦深加工方面絕對(duì)的技術(shù)壟斷優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)出銦的最終高端電子消費(fèi)產(chǎn)品，再進(jìn)入我國(guó)，占據(jù)銦產(chǎn)品的高端市場(chǎng)，從而形成了目前我國(guó)銦低水平發(fā)展的循環(huán)陷井。

針對(duì)上述情況，第一，我國(guó)很有必要通過(guò)組建銦產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，建立我國(guó)銦資源的戰(zhàn)略儲(chǔ)備和商業(yè)儲(chǔ)備，改變過(guò)去企業(yè)單打獨(dú)斗的局面，統(tǒng)一口徑對(duì)外出口；第二，加大對(duì)銦產(chǎn)業(yè)深加工技術(shù)的研發(fā)投入，把銦深加工技術(shù)作為國(guó)家重點(diǎn)應(yīng)用研究項(xiàng)目立項(xiàng)，集中國(guó)家的人力和財(cái)力，進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)研究，實(shí)現(xiàn)銦深加工技術(shù)突破，掌握銦深加工產(chǎn)品的核心技術(shù)，自行生產(chǎn)ITO靶材、高端電子產(chǎn)品等，扭轉(zhuǎn)只會(huì)出口粗銦產(chǎn)品的局面，從而延長(zhǎng)銦產(chǎn)業(yè)鏈，使我國(guó)銦資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)殂煯a(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。廣西已于2007年組建了廣西銦谷有色金屬交易中心，并在銦深加工ITO靶材生產(chǎn)方面具有了一定的基礎(chǔ)，故我國(guó)應(yīng)該在一定程度上主動(dòng)改變只生產(chǎn)和出口粗銦的發(fā)展思路，進(jìn)一步發(fā)展銦深加工產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)我國(guó)ITO靶材的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，這也是對(duì)我國(guó)家電和液晶顯示器等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大力支持。

4.3 加強(qiáng)從含銦電子廢料中回收再生銦的研究

我國(guó)是銦資源大國(guó)，同時(shí)也是銦產(chǎn)品消費(fèi)大國(guó)，消費(fèi)產(chǎn)品主要是高端電子產(chǎn)品如液晶顯示器等。銦的再生資源主要有ITO靶材廢料、半導(dǎo)體切磨拋廢料、半導(dǎo)體廢器件、含銦合金加工廢料、含銦廢儀器、硒鼓、鍺和硒整流器等。在目前全球銦礦資源匱乏的情況下，從含銦廢料中提取回收再生銦已成為了全球的共識(shí)，日本對(duì)銦的回收率已達(dá)到了70%。我國(guó)再生銦資源的回收利用研究起步較晚，從檢索到的專(zhuān)利申請(qǐng)來(lái)看，主要集中在江蘇省和日本來(lái)華申請(qǐng)的相關(guān)專(zhuān)利，廣西也有一些從事再生銦回收利用的企業(yè)，但尚未見(jiàn)有該方面的專(zhuān)利申請(qǐng)。日本已來(lái)我國(guó)申請(qǐng)了系列再生銦回收專(zhuān)利，其主要目的就是在原生銦資源枯竭前我國(guó)銦企業(yè)還未意識(shí)到銦資源危機(jī)的時(shí)候，即來(lái)我國(guó)布下再生銦回收技術(shù)方面的專(zhuān)利陷井。作為銦資源大國(guó)和銦消費(fèi)大國(guó)，我們應(yīng)從銦資源長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略考慮，在生產(chǎn)原生銦的同時(shí)，要大力加強(qiáng)再生銦回收技術(shù)的研究與應(yīng)用，借鑒日本等的做法，申請(qǐng)系列再生銦回收專(zhuān)利，為今后進(jìn)行再生銦回收生產(chǎn)打下專(zhuān)利技術(shù)基礎(chǔ)。

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［10］ 劉大春，楊斌，戴永年，等.云南省銦資源及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展［J］.廣東有色金屬學(xué)報(bào)，2005，15（1）：1－3.

［11］ 柳州高新區(qū).發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)打造中國(guó)銦谷（新華網(wǎng)廣西頻道，www.GX.xinhuanet.com，2007－07－26）

［12］ 2008～2010年中國(guó)金屬銦市場(chǎng)調(diào)研及前景預(yù)測(cè)分析報(bào)告［EB／OL］慧典市場(chǎng)研究報(bào)告網(wǎng)，http：∥www.hdcmr.com／17763.html.