中国金属镓生产现状及前景展望_李长江

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1、DOI:10.13662/j.cnki.qjs.2013.08.0092013年第8期轻金属·9·中国金属镓生产现状及前景展望李长江(神华准能资源综合开发有限公司，内蒙古准格尔010300)摘要:通过国内外金属镓生产、市场情况的分析比较，认为未来中国金属镓生产的前景是高纯镓生产技术开发和粉煤灰回收镓技术的研究开发。关键词:粗镓;再生镓;原生镓;高纯镓中图分类号:TF821文献标识码:A文章编号:1002-1752(2013)08-09-3GalliumproductionstatusandprospectinC

2、hinaLiChangjiang(ShenhuaZhungeerEnergyComprehensiveDevelopmentCo．，Ltd．，Zhengeer0103001，China)Abstract:Throughanalyzingandcomparingwithgalliumproductionandmarketstatusathomeandabroad，itwasconcludedthatgalliumproductioninChinashouldbefocusedontechnologydevelop

3、mentofhighpuritygalliumproductionandrecyclinggalliumfromflyashinthefuture．Keywords:crudegallium;secondarygallium;primarygallium;highpuritygallium再生镓主要从生产砷化镓等半导体材料过程中及废旧电器拆解过程中产生的废料中回收;原生镓90%1镓的概况来源于氧化铝生产行业;高纯镓及其化合物主要应1.1镓资源用于半导体、太阳能、磁材、石油化工等领域。镓是一种稀散元素，在地壳中含

4、量约占万分之表2金属镓应用领域分布一点五，99%以上的镓伴生于铝、锌、锗的矿物中，镓的应用行业各应用领域所占比例，%是一种伴生矿。铝土矿中镓的含量一般为0.01%现代半导体工业约80～0.02%，闪锌矿中镓的含量一般为0.01%，目前，现代太阳能工业约10金属镓主要从铝、锌两种矿物的冶炼过程中提取。现代磁性材料工业约52005年查明，我国镓资源储量约为13～14万现代石油工业催化剂约5吨，世界镓储量约为18万吨，我国镓资源储量约占医疗器械领域小于1世界储量的75%。各种新材料科研、试验领域小于12010年，内蒙

5、古准格尔发现与煤伴生的超大型镓矿，储量85万吨，由此引起了全球镓资源储量的随着低碳经济、绿色能源等理念的普及深入，科变化。近年来研究发现，在高铝粉煤灰、煤矸石中伴学技术的不断发展突破，金属镓在LED产业、CIGS［1］生的镓含量一般12～230μg/g，具有回收价值。太阳能电池及高品质磁材、石油催化剂等领域应用范围的拓展，市场对金属镓的需求将会增大，据预表1全球镓资源的分布测，2014～2020年，金属镓的市场需求将以10%～［1］国外中国内蒙古(新探明)广西其他(贵州、河南、山西、云南)15%的幅度增涨。万吨

6、万吨万吨万吨万吨1.3金属镓的产量分布4.599.3685.72.910.76目前生产原生镓的国家主要有中国、德国、哈萨克斯坦、俄罗斯、乌克兰、匈牙利和日本等国，虽然澳1.2镓的产品及用途大利亚，几内亚和巴西铝矿石开采总量占世界的目前市场供应的金属镓产品主要有粗镓、高纯60%以上，但由于其母液中镓含量较低均不回收镓。镓及化合物。粗镓可分为两种，原生镓和再生镓。2010年全球原生镓产量达230t左右，中国原生镓产收稿日期:2012－12－14·10·李长江:中国金属镓生产现状及前景展望2013年第8期［2］量约1

7、35t，约占世界产量的58.7%。其生产技术主要有:溶剂萃取法、分步沉淀法、汞齐电解法、树脂法等。［2］表32005～2010年全球对镓的需求(吨)2.1.1汞齐电解法年代全球需求量中国需求量以汞为阴极，直接电解氧化铝生产中的铝酸钠2001177溶液(其Ga浓度为150～350mg/L)，使溶液中的镓2005175.42.2变成汞齐，然后把该汞齐加到苛性碱溶液中，使其分2006192.26.2解，最后将生成的镓酸钠溶液进行电解，即得金属2007196.16.1镓。该方法由于汞害，很多国家已经禁止使用。20081

8、81.76.72.1.2碳分沉淀法2009222.212.2主要利用镓和铝形成沉淀时的pH值不同而分2010248.218.2离镓、铝。主要过程是:将碳分母液多次彻底碳酸化分解，再用碱溶解，使镓富集，而铝以不溶渣的形式沉淀出来，最后用Na2S除去重金属杂质，电解该溶［3］表42005年国内外原生镓产能分布(吨)液即可得到金属镓。该方法对氧化铝生产流程的影序号单位产能响是与氧化铝生产主流