铟具有许多优异的性能，如高延展性、强塑性、出色的光学透明度和高导电性[1,2]。它是多种先进应用中的关键原材料，包括液晶显示器（通过ITO靶材[3,4]）、III-V族半导体（如InP[5,6]、InSb和InAs[7,8]）以及太阳能光伏（例如CIGS薄膜太阳能电池[9,10]）。根据欧盟委员会的报告，全球超过70%的铟用于制造ITO靶材[11,12]，约6%用于CIGS太阳能电池[13]和基于铟的合金[14]，这些应用要求铟的纯度至少为5N。另有12%的铟用于电子半导体[15,16]，这些应用所需的纯度超过6N。
近年来，新型显示技术、电子通信技术的快速发展以及量子设备的出现进一步凸显了InAs的卓越性能[17]，从而推动了高纯度铟的需求。目前生产高纯度铟的技术大致可分为化学方法和物理方法。化学方法包括电解精炼[18]、熔盐电解、溶剂萃取和金属-有机工艺。物理方法包括真空蒸馏[19]、区熔法和Czochralski法[20]。电精炼是一种利用不同杂质元素在阳极溶解或阴极沉淀难易程度差异来提纯金属的技术[21,22]，目前是制备4N~5N铟的主要方法[23]。日本JX Nippon Metal有限公司采用“酸浸-电积”法生产了5N高纯度铟。该工艺流程短、操作简单，但生产过程中会产生大量金属化合物、废水和废气。
区熔法利用材料熔融态和固态之间的溶解度差异来改变杂质的分布[24]。PPM Pure Metals GmbH和Dowa Electronics有限公司等公司使用这种方法从5N级原料开始提纯铟，最终达到超过6N的纯度。作为一种在国内和国际上都很重要的高纯度金属生产方法，区熔法在深度去除杂质方面具有独特优势[25]。然而，其在去除Ca、Si、Al和Tl等元素方面的效果有限，且生产效率较低。真空蒸馏是一种基于杂质元素与粗铟之间饱和蒸汽压差异的冶金工艺。通过精确控制温度和压力，可以有选择地蒸发特定杂质并使其冷凝，从而提纯金属铟[26,27]。例如，广东先进材料有限公司利用4N铟作为原料，通过真空蒸馏成功生产出了5N5高纯度铟。这种方法被认为是一种环保的冶金技术，具有操作简便、流程短和易于自动化的优点[28,29]。不过，对于Pb和Sn等饱和蒸汽压接近铟的杂质，其去除效果较差，从而限制了整体提纯效率。
本研究提出了一种两阶段真空蒸馏工艺，用于深度去除铟中的杂质。通过高温和低温阶段，该工艺能够有效分离高沸点和低沸点的杂质。此外，通过双阶段强化机制，还能更好地去除与铟具有相似蒸汽压的杂质，从而实现从铟中全面深入地提取杂质。系统实验研究了关键杂质（Zn、Cd、Pb和Tl在低温阶段，Sn、Al、Cu和Fe在高温阶段）的迁移和分布行为，有效克服了去除这些关键杂质的技术挑战。
