镓资源储量分布及产量情况

镓资源储量分布及产量情况一、镓资源分布镓在地壳中的含量为0.0015%。自然界中的镓分布比较分散，多以伴生矿存在，主要赋存在铝土矿中，少量存在于锡矿、钨矿和铅锌矿中。根据美国地质调查局2014年发布的数据，全球铝土矿中镓的储量超过100万吨，锌矿中还有一定储量的镓资源。虽然铝土矿和锌矿中所含的镓资源相对较多，但目前能从中开发回收的镓资源量却很少。二、镓产量情况根据美国地址调查局2014年发布的数据，2013年全球精镓的产量约为200吨，粗镓产量约为280吨，世界粗镓产能为470吨，精镓产能为300吨，回收产能为200吨。2013年粗镓产量与2012年相比，同比下降27%。中国、德国、哈萨克斯坦和乌克兰是当今世界的四大镓生产国，其他镓生产国包括匈牙利、日本、韩国和俄罗斯。中国、日本、英国和美国为精镓的主产国。日本是世界上最大的镓进口国，其次是欧美等发达国家。三、我国镓资源分布及行业发展1、我国镓资源分布情况截止2008年底，我国共探明镓矿矿区总数166个，在全国25个省(市、区)均有分布，资源储量为13.66万吨，基础储量为0.71万吨（根据报道，2005年我国科研人员在内蒙古准格尔发现了一个世界上独特的与煤伴生的超大型镓矿床，据估算该矿床镓的保有储量为85.7万吨）。镓资源储量较多的省份除内蒙古外，还有广西、贵州、河南、山西、云南5省。从镓资源分布类型来看，广西、贵州、河南、山西、吉林、山东等省区的镓主要存在于铝土矿中，云南、黑龙江等省的镓主要存在于锡矿或煤矿中，湖南等省区的镓主要存在于闪锌矿中。2011年，我国将镓列为战略储备金属，计划在适当的时候对镓进行战略储备。2、我国镓行业发展现状我国是世界上四大镓生产国之一，据不完全统计，2012年我国镓产量为270吨，产能约330吨，约占全球产量的80%。当前我国镓产能严重过剩，2013年我国镓的产能约400-450吨，预计2014年会达到500吨。我国也是镓主要消费国和进口国，2010年全球镓消费量约为280-300吨，而我国镓消费量约为100吨，约占总消费量的三分之一，并且我国镓的消费量正在以每年20%-30%的速度增长。目前，我国金属镓的消费领域包括半导体和光电材料、太阳能电池、合金、医疗器械、磁性材料等，其中半导体行业已成为镓最大的消费领域，约占总消费量的80%。随着镓行业快速发展，尤其是半导体行业和太阳能电池行业，以及我国政府对LED行业发展规划的推动，我国镓的消费量还将保持大幅增长态势。此外，因为我国国内金属镓回收能力较小，所以对金属镓的需求全部依靠原生镓支撑，这也将促进我国市场对原生镓需求量的大幅增长。3、随着我国镓行业的快速发展，我国镓行业存在的问题也日益凸显出来，主要包括以下几点：（1）镓资源浪费。因为镓很少单独成矿，多为伴生矿，而一些企业由于技术、资金等多方面原因并未对矿石中所含的镓资源进行提取，结果造成这种稀缺资源的浪费。（2）镓出口大国却无定价权。据业内人士分析，造成这种局面的主要原因是国内缺乏价格发现平台和机制。（3）镓生产企业规模分散，产业链存在薄弱环节。由于镓是伴生矿，含量不高，并且建设符合环保标准的镓生产线也需要投入较多资金。考虑到投入产出等方面因素，很多大中型矿业公司并未对伴生的镓资源进行提取。中小型镓生产加工企业由于提取工艺相对简单，投入资金相对较少，在开采生产过程中也造成了比较严重的环境污染。为了解决上述问题，促进我国镓行业的持续稳定发展，国家应加强对镓资源的保护和管理。与此同时，各个镓生产加工企业也应该加大资金投入，引进先进生产技术，提高资源利用率，减少环境污染。在此基础上，相关企业应建立企业联盟，以在将来更好地调节市场供需，平抑价格波动。镓的用途及应用领域一、应用简介目前，我国金属镓的消费领域包括半导体和光电材料、太阳能电池、合金、医疗器械、磁性材料等，其中半导体行业已成为镓最大的消费领域，约占总消费量的80%。随着镓下游应用行业的快速发展，尤其是半导体行业和太阳能电池行业，未来金属镓需求也将稳步增长。1、半导体材料镓是一种低熔点高沸点的稀散金属，有“电子工业脊梁”的美誉。镓的化合物是优质的半导体材料，被广泛应用到光电子工业和微波通信工业，用于制造红外光学与红外探测器件、微波通讯与微波集成、集成电路、发光二极管等。例如我们在电脑上看到的红光和绿光就是由磷化镓二极管发出的。目前，半导体行业金属镓消费量约占总消费量的80%—85%。2、太阳能电池镓也被应用到太阳能电池的制造中，如砷化镓三五族太阳能电池，该电池具有良好的耐热、耐辐射等特性，其光电转换率非常高。最初因为生产、使用成本都非常高，常常被应用在航天和军工领域。但近几年随着科技的发展，砷化镓太阳能电池的生产和使用成本都在降低，搭配上聚光光学组件从而使其应用领域开始扩大，并且正在以较快的速度普及。CIGS薄膜太阳能电池是第三代太阳能电池，具有生产、安装、使用成本低，光电转换率高的优势，因而在众多太阳能电池产品中成为发展最快的一族。目前，虽然世界上已投产或在建的CIGS工厂已超过40多家，但金属镓在CIGS的原材料中所占比重仅为5%—10%。随着CIGS生产规模的扩大，该行业对金属镓的需求会有明显增长。3、合金领域（3）溶剂萃取法：该法所用的萃取剂昂贵，且萃取剂长期与强碱性铝酸钠溶液接触，溶解损失较大，溶解于种分母液中的萃取剂对后序工艺中的电解也有不利影响。（4）离子交换法：该方法从拜耳母液中回收金属镓，无需往铝酸钠溶液中加任何试剂，不会影响氧化铝生产工艺，且其工艺流程短，周期作业，易于实现自动化操作，成本较低，是目前从氧化铝生产中回收镓的最经济的方法，并且已经实现了工业化生产。三、从炼锌副产品中提取镓（1）还原焙烧磁选工艺：该法利用镓的亲铁特性，通过强化浸锌渣的还原过程，使镓定向富集于金属铁中，然后采用磁选的方法从焙烧渣中分离富集的镓金属。（2）络合吸附法：在一定条件下，单宁和镓生成有色的络合物，利用活性炭从盐酸体系中提取镓，使单宁-镓络合物吸附在活性炭上。通过过滤分离和灼烧滤渣，得到的灰分含有较高的镓，从而实现了镓的分离、富集和提取。该方法的回收率达99%以上，是一种富集和提取镓的新方法，由奚长生、龙来涛等人提出。（3）乳状液膜萃取法：该方法是近年来萃取技术中新的发展方向。将TPRO(三烷基氧磷)、K4Fe(CN)6、磺化煤油和CMS(表面活性剂)混合，形成乳状液膜体系。其中含有TPRO和磺化煤油的萃取剂为油膜，作流动相，含有K4Fe(CN)6的反萃剂为内水相。将此体系与含镓溶液混合，油膜中的萃取剂萃取溶液中的镓，同时油膜中的镓又被内水相反萃取，并与K4Fe(CN)6作用生成沉淀，从而使镓从水相转入内水相。四、从粉煤灰中提取镓（1）沉淀法：该法将煤灰烟尘与三氯化铝、氧化钙等熔剂混合，氧化镓通过高温熔融转化为水溶性的镓酸盐，用碳酸钠浸出镓，再经三次碳酸化得到富镓沉淀，用氢氧化钠溶液溶解该沉淀后再经过电解法即可得到金属镓。（2）萃取法：该方法用酸性溶液直接从烟尘中浸出镓，再用萃取剂从浸出液中回收镓。（3）还原熔炼萃取法及碱熔化法：该工艺是指首先对粉煤灰粗筛选后进行焚烧，酸浸过滤后得到含镓滤液，然后用吸附塔吸附此滤液，用碱性络合淋洗剂淋洗后电解即可得镓金属。据报道英国某公司已经采取此法成功地从粉煤灰中提取了金属镓。（4）粉煤灰酸法提镓工艺：2013年3月，我国神华准能公司氧化铝中试厂利用“粉煤灰酸法提镓工艺”成功生产出金属镓，标志着镓的提取工艺取得重大进展。国内外知名镓企业中国1.中国铝业公司2.东方