镓是灰蓝色或银白色的金属。熔点很低，沸点很高。纯液态镓有显著的过冷的趋势，在空气中很稳定。应用领域制造半导体氮化镓、砷化镓、磷化镓、锗半导体掺杂元；纯镓及低熔合金可作核反应的热交换介质；高温温度计的填充料；有机反应中作二酯化的催化剂。工业用途镓的工业应用还很原始，尽管它独特的性能可能会应用于很多方面。液态镓的宽温度范围以及它很低的蒸汽压使它可以用于高温温度计和高温压力计。镓化合物，尤其是砷化镓在电子工业已经引起了越来越多的注意。没有能利用的精确的世界镓产量数据，但是临近地区的产量只有20吨/年。镓-68会发射正电子，可以用于正电子断层成像。镓铟合金可用于汞的替代品。医学应用在观察到癌组织对67Ga有吸引力之后，美国国家癌症学会指出稳定的镓对于啮齿动物的肿瘤很有疗效。这曾在癌症病人身上试验过。当服用剂量为750mg/kg时，镓对人的肾脏有害。不停的灌输镓的配制药品可以降低镓对肾小管的毒性。制备方法可由铝土矿或闪锌矿中提取。 最后经电解制得纯净镓。主要从炼锌废渣和炼铝废渣中回收提取。工业生产以工业级金属镓为原料，用电解法、减压蒸馏法、分步结晶法、区域熔融法进一步提纯，制得高纯镓。 电解法 以99.99%的工业级金属镓为原料，经电解精炼等工艺，制得高纯镓的纯度≥99.999%。以≥99．999%的高纯镓为原料，经拉制单晶或其他提纯工艺进一步提纯，制得高纯镓的纯度≥99．99999%。储存方法由于液态镓的密度高于固体密度，凝固时体积膨胀，而且熔点很低，储存时会不断地熔化凝固。所以使用玻璃储存会撑破瓶子和浸润玻璃造成浪费，镓适合使用塑料瓶（不能盛满）储存。想要了解更多关于镓相关资讯，请继续浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ） 有色金属 频道

镓是一种银白色的稀散金属，密度5.904，熔点29.78℃，沸点2403℃，质软性脆。镓的化学性质不生动，镓在空气中构成氧化物表面膜，使它适当安稳，常温下不好氧、水发作反响，与稀酸效果缓慢，但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及，它也溶于强碱中生成镓酸盐，因此镓是的。镓与卤素效果时，生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下，镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响，生成的化合物都具有半导体性质。　　镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。　　镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴，是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管，用磷化镓制成的绿色发光管等，已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料，用于光导纤维通讯，还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能，可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。　　镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组；二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床；三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。　　稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。　　稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲；黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗；方铅矿也常富含铟、、硒及碲；辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒；黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。　　我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%；镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区；铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东；矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区；硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区；碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃；铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

元素描绘： 　　银白色金属。密度5.904g/cm3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。榜首电离能5.999电子伏特。凝结点很低。因为安稳固体的杂乱结构，纯液体有明显的过冷的趋势，能够放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆，在空气中体现安稳。加热可溶于酸和碱；与沸水反响剧烈，但在室温时仅与水略有反响。高温时能与大多数金属效果。由液态转化为固态时，胀大率为3.1%，宜存放于塑料容器中。 　　元素来历： 　　它凝结时胀大,通常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的或在自然界中常以微量涣散于铝于矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。 　　元素用处： 　　用来制造光学玻璃、真空管、半导体的质料。装入石英温度计可测量高温。参加铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装修和镶牙方面。也用来作有机组成的催化剂。可用于半导体工业，发光二极管和激光二极管。 　　元素辅佐材料： 　　在化学元素周期系树立的过程中，性质类似的元素成为一族已为化学家们承受。其时法国化学家布瓦邦德朗使用光谱分析发觉到，在铝族中，在铝和铟之间短少一个元素。从1865年开端，他用分光镜寻觅这个元素，分析了许多矿藏，可是都没有成功。直到1875年9月，布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组试验，证明新元素的存在。其时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7，而门捷列夫依据元素周期系推算出的比重应该是5.9～6。布瓦邦德朗又从头测定了这种新元素，证明了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。 　　镓的发现不仅是一个化学元素的发现，它的发现引起了科学家们对门捷列夫拟定的元素周期系的注重，使化学元素周期系得到赞扬和供认。 　　镓的性质 　　其液态规模很大,是在人体温度之下的三种液态金属（稼、、）之一。凝结时过冷现象明显，在固相点以下仍能长期坚持液态。其特色是非功过液体的密度高于固体密度，凝结时体积胀大。低温时有杰出的超导功能，在挨近-273℃时，电阻简直等于零。镓质软、富延展性。化学性质与铝、锌、锗类似，能溶于硝酸、及碱溶液中。镓在地壳中含量高于锑、银、铋、钨和钼，常和铝、锌、锗的矿藏共生，没有独立的矿床。镓在矿藏锗石中含量较高，铝土矿和闪锌矿中也含有少数镓。现在，氧化铝生产中的循环母液是提取镓的主要质料。

美国国内 金属 镓 现货 仍然紧张，基本上每个供应环节都无法满足需求。目前金属镓市场仍处于传统淡季，但因为现货短缺推动镓的价格维持高位。 目前金属镓市场价格徘徊在540-575美元/公斤，比上周上涨了20美元/公斤，和2009年3、4季度的最低价格320-330美元/公斤相比几乎上涨了220-230美元/公斤。 美国市场人士表示，由于大部分金属镓的销售都是通过长单执行，随着第四季度的临近，市场供应短缺的瓶颈可能更加严重。由于砷化镓晶片和LED显示屏需求强劲，镓的下游用户可能增加第四季度原料的采购量。 “我认为第四季度购买量会增加20-30%，”美国最大的镓供应商之一说。“一些消费商会开始争夺现货，因为他们的需求已经超过了合同供给量。我不认为每个人在年初时都会预见到这些事情。” 该供应商目前金属镓的报价在550美元/公斤左右。他认为现在的问题依然是逐渐减少的供应满足不了强劲的需求。虽然他们有一些现货，但优先考虑的是保证老客户供应。 金属镓是铝土矿冶炼的一种副产品，并不需要大量资金或时间去建造另外的设备。预计开动一台炉子生产金属镓到供应市场，需要2-3个月的时间。不过，目前为止今年还没有新的生产项目的报道，所以最早要到第四季度初金属镓的市场供应会有所缓解。 美国另一供应商说：“现在来自各个下游行业的需求都很强劲。LED显示屏、手机行业都在复苏，这些行业将需要更多的镓。尽管这些镓的下游需求并非来自美国，但国际市场需求仍超过供给，导致国际市场价格不断上涨。” 该供应商金属镓报价550-560美元/公斤，但是因为手里没有货，最近两周没有交易。“因为是夏休，市场很平静，到9、10月份才能真正看到一些交易，”他说。“只不过到时价格和市场到什么程度就只能靠猜测了。” 分析预测现货短缺是推动镓价火箭发射的助燃气，诸如太阳能等新兴产业未来对镓的需求会更多，那时镓的价格计会继续大幅增长，我们仍对镓价短期内走高充满信心，并长期看好镓价的走势。 本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

二硫化钼——天然或合成的辉钼矿，以润滑油脂及其他固体润滑剂难比拟的优点，被誉为“固体润滑之王”而被广泛应用。     作为润滑剂要必备两个条件，即材料内部具良好滑移面，材料与基材有很强的附着力。     二硫化钼以S—Mo—S的三明治式夹层相迭加。层内，S—Mo间以极性键紧密相连。层间，S—S间以分子键相连，范德华-伦敦力的键合力太弱，当受到很小的剪切应力后即能断裂产生滑移。而这样的滑移面在每两个夹心层间就有一个。也就是在1μM厚的二硫化钼薄层内就有399个良好的滑移面。     二硫化钼与基材强烈粘附，这也是其他润滑剂，比如石墨也难比拟的。     除此外，它还具备有许多良好的润滑特性。     （1）温度适应范围宽：高温航空硅油能耐250℃高温，冷冻机油耐-45℃低温，这在润滑油脂中已属姣姣者。而二硫化钼在空气中应用，可在349℃下长期使用，或399℃下短期使用；在真空中，二硫化钼可在1093℃下工作；在氩气等惰性气体中，二硫化钼可在1427℃下工作。除能在高温下工作，二硫化钼还能在-184℃或更低温度下工作。     （2）耐重负荷：在重负荷下油脂润滑膜会因变薄甚至消失而使润滑失效。但厚度仅为2.5μm的二硫化钼润滑膜在2800MPa、40m/s的重负荷、高速度下润滑性能良好。即使负荷加大到3200MPa超过了钢铁屈服强度，二硫化钼的润滑效能依旧存在。这是其他任何液体和固体润滑剂所难达到的。因此，全世界所产二硫化钼的大部份都被当作“极性添加剂”与油脂合用，比如市面常见的二硫化钼锂基脂、二硫化钼钙基脂、各种二硫化钼齿轮成膜膏等等。     （3）耐真空：航天器在500km以上高空飞行，太空的真空度已达1.3×10-2μPa以上：此时，油脂润滑剂的蒸发已超过它的极限蒸发率。这不仅会使润滑失效，而且挥发气体还会污染仪表和环境，在真空中连石墨润滑剂的润滑性能也会大幅度下降，而二硫化钼在真空条件下的润滑性能比在空气中的润滑性能还要好。在1.3×10-2μPa真空度下，二硫化钼擦涂膜的摩擦系数降至0.0016，比在空气中的0.1低了很多。在1.3μPa真空、8000r/min、0.2MPa条件下工作的二硫化钼溅射膜轴承，其工作寿命已超过1500h。     （4）抗辐射：油脂在放射性辐照下会因分子交联而失效。而二硫化钼膜在7×108伦琴强辐射辐照后，比辐照前润滑性能几乎没受影响。二硫化钼在辐照前，静摩擦系数为0.13~0.14，动摩擦系数为0.11~0.12，磨损为306.1×10-3cm3；在辐照后则分别为：0.13，0.11和382.3×10-3cm3。这是二硫化钼在原子工业中被广泛应用的主要原因。     （5）耐腐蚀：二硫化钼稳定的化学性能使它具备了耐酸、耐碱、耐腐蚀的优点，这为二硫化钼与其他润滑剂合用创造了条件。[next]     （6）速度适应范围宽：二硫化钼在很低或很高转速下，都具良好润滑效能。而油脂润滑剂在低速下会出现“粘-滑”或“冷焊”；高转速下，又会因润滑膜破裂而失效。     鉴于二硫化钼这些良好的润滑特性，从1940年开始应用至今，发展迅猛。美国和前苏联的研究起步早，应用广泛；而日本也已有七个生产和推销二硫化钼的公司。我国对二硫化钼的研究起步较晚，1958年开始研究，1963年上海井岗山化工厂开始生产，截至1986年，我国每年生产二硫化钼粉150t，而年需要量已达400t。西北有色金属研究院研究成的“二硫化钼润滑剂制备新工艺”于1987年已通过中国有色金属工业总公司主持的鉴定，按此工艺1987年在栾川县钼业公司和1992年在西北有色金属研究院分别新建的，年生产能力为l00t的生产线已正式投入了生产，它将缓解我国对二硫化钼供不应求的局面。其标准见下表。   表  二硫化钼（润滑级）质量标准  生产厂家等级主要成份含量（%）MoS2 ≥酸不溶物Fe ≤MoS3 ≤水 ≤油 ≤C ≤酸度中国专业标准 ZBG12022-90一级品981.50①0.30 0.50  5合格品962.50①0.70 0.50  5西北有色金属研究院企业标准0#990.10②0.100.10   0.21#980.20②0.150.10   0.2国际贸易标准非微粉98.00.40①0.130.05微0.031.100.5微粉98.00.40①0.130.200.150.201.103.0克莱迈克斯（Climax）化工产品标准 CC-3D72年非微粉产品98.20.35①0.150.010.00.031.000.01标准98.20.50①0.200.050.050.051.500.05微粉产品98.00.35①0.150.030.00.251.200.55标准98.00.50①0.200.050.050.401.500.59沪Q/HG11-85-820#98       1#97       2#96       辽Q240/800#990.02①0.06     1#990.02①0.04     2#980.05①0.1     栾川钼业公司企业标准0#990.100.200.050.201.000.2 1#980.200.300.10.451.000.5 2#970.400.400.10.501.501.0 3#960.500.400.10.501.501.0      ①不溶物；②SiO2。       二硫化钼不仅是“固体润滑之王”而且还是石油产品精炼加工中的良好脱硫催化剂。     不管作润滑剂或催化剂，对产品所含MoS2纯度要求都很高。     由含MoS2纯度较低的钼精矿，生产成高纯度的二硫化钼粉，其生产工艺繁多，各工厂都有各自的特色，不尽相同，其研究归类也互不统一。笔者将它们归纳进两个大类：合成法与天然法进行介绍。

中条山有色金属公司矿研所结合铜矿峪矿石特色和现场出产实际情况，将分支浮选工艺与粗精矿再磨浮选工艺相结合，到达了进步精矿档次，下降药剂耗费的意图。    大井银铜矿是一个以银、铜、锡为主的难选杂乱多金属矿床。铜矿藏首要有黄铜矿，粒茺较粗，一般在0.043~1毫米，+0.074毫米占88%左右。银在矿石中首要以独立矿藏的方式存在。呈细粒，一般在0.040毫米以下，达0.060毫米很少。锡矿藏的绝大多数是锡石，很少数呈黝锡矿的方式散布于黄铜矿中或其边际，粒度较细，0.02~0.1毫米粒级的占43%。砷在矿石中首要以毒砂方式存在，其次为含砷黄铁矿，粒度较粗。矿石铜、银、锡的含量较高，是首要收回目标。    北京矿冶研讨总院经过实验研讨提出选用浮选—重选联合工艺流程收回银、铜、锡三种金属，流程结构如图6。 图6[next]     优先选银铜时选用硫代硫酸钠与硫酸锌作为含砷矿藏及黄铁矿的按捺剂，选用丁基铵黑药和黑药为捕收剂，精选时选用石灰、氯化铵脱砷能获得较好的技能经济目标。药剂用量见下表。小型闭路实验成果见下下表。闭路实验药剂用量药剂称号药剂用量（克/吨）药剂称号药剂用量（克/吨）硫代硫酸钠500氧化钙500硫酸锌250氯化铵300丁基铵黑药63硫酸铜300黑药32丁黄药180二号油43　　小型闭路实验成果产品称号产率%档次（%）收回率（%）CuAg（吨/克）SAsSnCuAgSAsSn银铜精矿6.8224.141279.131.160.220.32591.8275.3154.782.54.09硫砷产品6.521.57293.621.597.540.465.7216.5336.2883.135.54锡精矿0.50.1228.81.680.4860.390.030.120.220.4155.73尾矿86.160.05110.810.390.0960.222.438.048.7213.9634.64原矿1001.79115.833.870.590.54100100100100100     广东工学院以某钨选厂供给的硫化矿为试样进行归纳收回其有用成分的研讨。实验研讨标明，选用选冶联合流程，即用FeCl3挑选浸出收回铋、铅、银，用—石灰法从FeCl3浸出渣中浮选收回钼、铜、砷等，可使硫化矿中的多种有用成分得到充沛合理地运用。    FeCl3浸出后的硫化矿渣含铜6.51%，含砷9.46%，含硫34.83%。矿渣物相组成的分析成果标明，铜矿藏为黄铜矿，含砷矿藏为毒砂，含硫矿藏首要为黄铁矿。    一石灰法使黄铜矿与毒砂、黄铁矿别离是根据在溶解有石灰的弱酸性矿浆中能使毒砂、黄铁矿有用地按捺，而黄铜矿不光不受按捺，反而能促进其浮游。效果的这种双重性使得铜、砷分选具有很高的挑选性。    实验成果标明，在弱酸性矿浆中（pH=6.5~7），选用与石灰配协作毒砂、黄铁矿的按捺剂，丁基黄药与硫脂混作捕收剂浮选黄铜矿，可使黄铜与毒砂、黄铁矿有用别离，并可获得很好的分选成果，在较低pH值（pH=5.5~6）时，根据对毒砂、黄铁矿按捺程序的差异，在浮铜后的尾矿中，用做调整剂，丁基黄药做捕收剂浮选黄铁矿，可使毒砂与黄铁矿开始别离，并能得到合格的砷精矿。    实验流程及药剂准则见图7，所获得目标见下表。[next]流程实验成果产品称号产率%档次（%）收回率（%）CuAsSCuAsS铜精矿25.6123.880.1834.8890.640.4925.96铜中矿6.816.363.1443.316.422.287.77硫精矿36.580.334.8344.491.7918.8747.3砷精矿31.090.2523.6721.041.1578.3618.96原矿1006.759.2634.4100100100 图7     对浸出渣进行预处理，严格操控矿浆pH值，浮选前对矿浆进行激烈拌和擦拭，以铲除矿渣中夹藏的重金属离子关于矿藏表面所遭到的污染，以及浸出渣表面氧化蜕变的影响。挑选适宜的用量，在矿浆中坚持必定的游离氧化钙含量，操控的效果时刻，是—石灰法的重要工艺条件，也是黄铜矿与毒砂有用别离，下降铜精矿含砷的有用办法。[next]    湖南省郴州雷坪有色金属矿归于含铜多金属矿。金属矿藏有：黄铜矿、斑铜矿、毒砂、闪锌矿、锡石、黄铁矿、磁黄铁矿等。脉石矿藏有：方解石、石英、透辉石、透闪石、萤石、阳起石、绿泥石、绢云母、普通角闪石、滑石、云母等。原矿含铜0.6~0.7%，含砷3.5~4.5%，高者达6~7%。    该矿选厂投产以来，以选矿铜为主，其铜精矿档次一般 为12~16%，铜的收回率为80%左右，铜精矿中含砷在2%以上，产品供应不出去。    该矿考虑到原矿含铜比较低，含砷又比较高；铜矿藏与砷黄铁矿的别离又比较困难。为了进步铜精矿档次，下降有害杂质砷含量，将原浮铜流程的一粗、三精、三扫，改变为一粗、五精、四扫。一起，加大石灰用量，并分四段添加。本来只是将石灰加入球磨和精选，每吨原矿耗费4~5公斤，添加到每吨原矿耗费8~10公斤，添加点为球磨1.5~2公斤/吨；拌和机2.5~3公斤/吨；精选II、精选III合计4~5公斤/吨；粗选pH由8~8.5进步到9~10。使铜精矿档次进步了5.16%,而将砷降至0.5%以下。另一方面改进操作条件，进步磨矿细度、粗选严格操控捕收剂和起泡剂的用量。    经过上述的采纳的办法，收到了杰出的效果。1981年铜精矿档次、铜的收回率别离达22.57%和86.72%，而铜精矿含砷为0.42%。    湖南冶金研讨所用浮选办法对从矽卡岩铜锡矿石中别离硫化铜矿藏与毒砂进行了实验研讨。    实验试料矿体产于花岗岩和白云质大理岩触摸带中，归于高温镁砂卡岩矿床。原矿首要含铜矿藏以黄铜矿为主。砷矿藏以毒砂为主，有少数的硫砷铜矿和砷黝铜矿；毒砂同首要原生硫化矿藏嵌镶严密，并且含量较高，又广泛散布于各种矿石之中。脉石矿藏品种繁复，首要的有石英、长石、金云母、绢云母、绿泥石、铁白云石、白云石、方解石、阳起石、透闪石、角闪石等。    铜砷别离的实验研讨：铜砷别离系指黄铜矿、方黄铜矿、斑铜矿与毒砂别离。毒砂与硫化铁的性质类似，所以铜砷别离也包含与硫铁矿的别离。    硫化铜矿藏、毒砂、黄铁矿的可浮性差异不大，在铜优先浮选时，有必要留意挑选具有挑选性好和捕收力较强的捕收剂。实验证明，丁黄酸丙睛酯在硫化铜矿藏表面吸附结实，适宜于强碱介质屡次精选。    按捺剂的挑选：硫离子能与重金属离子生成难溶性的沉淀物，然后可以消除这些离子活化的影响。粗选进程用与石灰合作运用，可以获得杰出的别离效果。精选进程中，用钠与石灰合作运用，则别离效果得到显着的改进。    添加精选次数显着下降铜精矿含砷量，这是因为屡次按捺使毒砂失掉或下降浮游性，到达了按捺砷矿藏的意图。    粗精矿再磨进一步使铜矿藏与毒砂硫铁矿的连生体得到充沛解离，一起也起擦拭矿粒表面的效果，有利于按捺剂对毒砂的充沛按捺，发明铜、砷别离和进步铜收回率的有利条件，不光使终究铜精矿含砷到达预订的要求，并且使其档次进步5.49%，收回率进步2.72%。    采纳上述办法，不只有用地将铜精矿含砷降至0.3%以下，还有利于进步铜精矿档次和收回率。闭路实验流程见下图8，实验成果见下表。闭路实验成果产品称号产率%档次%收回率%别离条件CuAsCuAs铜精矿2.2428.410.28581.481.23粗精矿再磨（-200目96%）硫精矿8.550.695.297.5587.09尾矿89.210.0960.06810.9711.68原矿1000.780.52100100[next] 图8

镓是一种银白色的稀散金属，密度5.904，熔点29.78℃，沸点2403℃，质软性脆。镓的化学性质不生动，镓在空气中构成氧化物表面膜，使它适当安稳，常温下不好氧、水发作反响，与稀酸效果缓慢，但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及，它也溶于强碱中生成镓酸盐，因此镓是的。镓与卤素效果时，生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下，镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响，生成的化合物都具有半导体性质。 镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。 镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴，是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管，用磷化镓制成的绿色发光管等，已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料，用于光导纤维通讯，还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能，可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。 镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。 稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。 稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。 我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

镓的用途用来制作光学玻璃、真空管、半导体的原料。装入石英温度计可测量高温。加入铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装饰和镶牙方面。也用来作有机合成的催化剂。镓是银白色 金属 。密度5.904克/厘米3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。第一电离能5.999电子伏特。凝固点很低。由于稳定固体的复杂结构，纯液体有显著的过冷的趋势，可以放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆，在空气中表现稳定。加热可溶于酸和碱；与沸水反应剧烈，但在室温时仅与水略有反应。高温时能与大多数金属作用。由液态转化为固态时，膨胀率为3.1%，宜存放于塑料容器中。汉字镓是指一种稀有蓝白色三价金属元素。高纯镓：high purity gallium，一般杂质总含量在10-5以下的 　　高纯镓金属镓。按镓含量分为5N，6N，7N和8N共四种级别。质软，淡蓝色光泽。熔点29.78℃。沸点2403℃。斜方晶型，各向异性显著。0℃的电阻率沿a，b，c三个轴分别为1.75×10-6Ω•m，8.20×10-6Ω•m和55.30×10-6Ω•m。超纯镓剩余电阻率比值ρ300K/ρ4.2K为55 000。采用化学处理、电解精炼、真空蒸馏、区域熔炼、拉单晶等多种工艺方法制备。主要用于电子工业和通讯领域，是制取各种镓化合物半导体的原料，硅、锗半导体的掺杂剂，核反应堆的热交换介质。镓的用途在化学元素周期系建立的过程中，性质相似的元素成为一族已为化学家们接受。当时法国化学家布瓦邦德朗利用光谱分析发觉到，在铝族中，在铝和铟之间缺少一个元素。从1865年开始，他用分光镜寻找这个元素，分析了许多矿物，但是都没有成功。直到1875年9月，布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组实验，证明新元素的存在。当时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7，而门捷列夫根据元素周期系推算出的比重应该是5.9～6。布瓦邦德朗又重新测定了这种新元素，证实了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。 本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

所谓合成法，是损坏钼精矿里辉钼矿的结构和组成，经从头组合、结晶生成人工晶格二硫化钼。     明显，合成法里的钼阅历了Mo4+→Mo6+→Mo4+的两次氧化复原反响，经过了由辉钼矿转化生成钼酸铵或高纯三氧化钼到三硫化钼等中间产品，终究从头转化成人工合成的辉钼矿的一系列物相转化（图1、图2）。工艺以辉钼矿为目标，从钼的物相转变来除杂。常见的出产实践如下：   图1  合成法（一）出产流程   图2  全成法（二）出产流程       1、湿法硫化工艺     该工艺经钼酸铵、三硫化钼中间产品，选用H2S作钼酸铵的硫化剂来出产高纯二硫化钼。     出产钼酸铵的工艺许多，只需获高纯钼酸铵溶液，选用哪种办法都行。     此工艺出产、净化钼酸铵的进程已在第二节作过介绍，经净化后的钼酸铵溶液不经结晶、分出，直接通入气体进行硫化。很多H2S的通入，溶液中将发作如下反响：   （NH4）2MoO4+3H2S＝MoS3↓+2NH3↑+4H2O       根据Б.B.涅克拉索夫（Hexpacos）论说，反响机理是：首要，钼酸铵溶液通入H2S后发作硫逐一替代氧的一系列中间反响：  （NH4）2Mo+H2S（NH4）4MoSO3+H2S（NH4）2MoS3O→→+H2S（NH4）MoS3O→（NH4）2MoS4 →+H2S     [next] 这一系列硫代钼酸铵均可溶于水而无法分出。反响后，再对溶液酸化，将发作如下反响，生成沉积：  （NH4）2MoS4+2H+→2NH+4 +H2MoS4     酸分化      MoS3↓H2S↑     终究发生MoS3的深褐色沉积。将MoS3热解可产MoS2：  MoS3△MoS2+S↑＝       工业实践中，要留意阻隔空气，尤其是氧气。不然即便进入了极少量的氧气，也会发作如下反响：   2MoS3＋9O2＝2MoO3＋6SO2↑       工业实践中还须留意，焙烧进程要尽量能使S得到充沛提高，不然，游离硫与三氧化钼混入二硫化钼后，将会大大添加产品酸值、阻碍其使用。     2、火法（焙烧）硫化工艺     该工艺从钼精矿作质料，先制成高纯三氧化钼，高纯三氧化钼与硫化钙在焙烧中反响，硫化是本工艺特色。出产高纯三氧化钼的进程也已在第四节作过介绍。MoO3与CaS反响如下：  MoO3+3CaS△MoS3+3CaO＝       在发生此置换反响的一起，MoS3也会发生自氧化复原反响。焙烧完毕后，可通过水溶别离出CaO，碱溶或酸溶以脱除未充沛反响，残留的MoO3或CaS。但MoS3因自氧化复原反响所应留意的事项要求相同。     综上所述，合成法可在钼的物相转化进程里最大极限脱除杂质，出产出MoS2纯度很高的产品。可是，它也存在着以下的几点缺乏：     （1）工艺冗长、钼回收率低、加工费高、本钱高。     （2）三硫化钼自氧化复原后，产品往往呈现游离硫和三氧化钼。而这些物质是二硫化钼的主杂质，对使用影响很大。     （3）普遍认为，人工晶格的二硫化钼，不如天然晶格二硫化钼的光滑性能好。

所谓天然法，指在不破坏钼精矿里辉钼矿的结构与组成，仅脱除精矿中混入的杂质矿物，获得天然晶格二硫化钼产品的工艺。由于除杂方式不同，又可分选矿法，浸出法、选矿加浸出法。     1、选矿法     选矿法不仅辉钼矿没经物相转化，杂质矿物也不须经物相转化。常见的实践有：     单一浮选工艺：它利用辉钼矿与杂质矿物间天然可浮性的巨大差异，通过多次精选工艺提纯，生产出含MoS2≥97％的高纯钼精矿。例如：北京天河化工厂采用浮选柱，钼精矿经过七次开路浮选，获得含MoS297％、钼回收率37%的二硫化钼产品。又如智利的萨尔瓦多（Salvador）采用九次浮选工艺，获得含MoS297％左右、钼回收率约65%的二硫化钼产品。     控制磨矿-分级工艺：它利用辉钼矿各向异性的力学特征，与杂质矿物通常为各向同性的力学性能差异，通过控制磨矿和分级，杂质矿物破磨细进入筛下，而片状辉钼矿却难以粉碎留在筛上得到纯化。例如，加拿大钼有限公司采用四辊磨机加分级，获得少量MoS2含量＞97％的高纯产品和大量中矿供冶炼。又如，肯尼柯特公司采用三段控制磨矿工艺，获得MoS2含量97％、钼回收率30.1％的产品。     上述的两种选矿法尽管工艺简单、加工费低廉，但钼产品的回收率太低（如前述，最高的萨尔瓦多也仅达65%），导致二硫化钼成本偏高。笔者研究出脱活强浮新工艺，基本解决了选矿法钼回收率低的不足。     脱活-强浮工艺：鉴于钼选矿所采用烃油类非极性捕收剂选择性很差，而且，过程中所加油量的3/4左右富集在产率仅0.2%~0.8%的钼精矿的表面。当大剂量、选择性差的烃油随钼精矿进入生产二硫化钼的再精选工艺，势必造成：（1）一些杂质矿物因吸附有烃油捕收剂而被选进高纯精矿。（2）因油大泡粘，一些杂质矿物又因机械夹杂混进高纯精矿，构成纯化的困难。笔者自行研制出TL药剂[T-脱（To），L-林（Lin）]，并采用TL脱活剂强化钼精矿再精选，在工业试验中获得MoS2含量＞97％，钼回收率＞97%的高纯钼精矿。在发挥选矿法工艺简单、加工费低廉优势的同时，又取得高回收率。TL药剂脱油效果见下表。   表  强浮过程脱油效果  试验序号含油量（%）脱油率（%）试 料产 品闭路试验1.530.4579.59验证试验2.110.6569.19       对钼精矿再精选的影响见图1。   图1  TL用量对MoS2品位及回收率的影响       2、浸出法     此法虽然不改变钼精矿里辉钼矿的结构（与合成法不同），但须改变杂质矿物的物相，通过杂质的物相转变与固液分离来纯化。常见的实践有：     单一氟化浸出工艺：采用HF加HCI（或H2SO4）在50~90℃温度下，将钼精矿浸出4~24h，使其中的硅类杂质和部分可溶于酸的矿物转化进液相或气相而脱除，主要反应式为：[next]   SiO2+6HF=H2SiF6+4H2O   Fe2O3+6HCl=FeCl2+3H2O   FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑   CaCO4+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O       HF是一个中等强度一元酸，电离度很低，即使在0.01~0.lmol/L的低浓度下，电离度也仅8.5％，电离常数Ka=3.53×10-4或PKa=3.45。而H2SiF6是一个强二元酸，电离度很高，即使在蒸汽状态中，也有50%以上的分子已电离。SiF2-6很稳定，SiF2-6←→SiF4+2F-的解离常数很小，Ka= 7×10-7。HF溶SiO2反应机理是：   SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O   SiF4+2HF=H2SiF6       在气相中SiF4会逸出；在液相中SiF4不待逸出就会与溶液中F-反应，形成H2SiF6。     浸液中HF用量取决钼精矿中SiO2的重量。笔者对浸出时间、HF用量与SiO2含量间的研究结果见图2。显然，HF耗量为SiO2重量4倍以上为佳。   图2  HF用量对SiO2浸出率的影响       浸液中HCI或（H2SO4）用量在原则上，只需保证足够的酸度（PH≤2），但生产中所加30%HCl或（H2SO4）量往往达到钼精矿重量的1~2.5倍。例如国内某厂浸出工艺中，每产1tMoS2粉，须加入50%的HF350kg，30%的HCl 2t，几乎不再需要添加清水。这样高酸耗有否必要值得考虑。     经浸除硅类及可溶于酸的杂质后，料浆经固液分离、洗滤等，可获高质量二硫化钼滤饼。但该产品往往还夹杂有滤液而含游离酸，最好再用碱液（NaOH、KOH或NH4OH均可，以KOH为佳）洗滤以中和游离酸。净化后的滤饼再经干燥、细磨，即成最终二硫化钼粉。     此法可最大限度脱除硅类杂质，但却无法脱除黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）…等难溶于HCI、H2SO4的硫化杂质。而莫氏硬度高达6.5的黄铁矿对产品润滑性能影响很大。为此。对含FeS2较高的钼精矿往往采用以下两种工艺：     （1）焙烧-浸出工艺：钼精矿在常规氟化浸出前，先在有氮气或惰性气氛保护下，经650~800℃焙烧1~2h。此时，黄铁矿将转化为硬度小（3.5）、易溶于HCI（或H2SO4）的磁黄铁矿（FeSx 1＜x＜2）。或者，将钼精矿掺入H2SO4，在惰性气氛焙烧，黄铁矿转化成可溶的硫酸亚铁（FeSO4）。焙烧后的钼精矿再经上述氟化浸出，就既可除硅又可除去黄铁矿。     （2）两段浸出工艺：钼精矿先经氯化浸出（——布伦达法）-脱除硫化杂质（布伦达法见第二章有关章节）。经除去了硫化杂质的钼精矿再给入常规氟化浸出以脱硅类杂质。     浸出法以杂质矿物的物相转化为手段来纯化钼精矿，钼损耗少、回收率高。但药耗大，成本高，尤其在钼精矿中黄铁矿等硫化杂质偏高时，焙烧-浸出工艺难控制，二次浸出工艺成本太高，困难较大。     3、选矿＋浸出法     该法分别吸收选矿和浸出的特点，先经选矿法获得含FeS2少的高纯钼精矿，再经氟化浸出脱硅类杂质，可获高质量的天然晶格的二硫化钼产品。用高纯钼精矿作浸出原料，药耗也会大幅度降低。     西北有色金属研究院研究出的新工艺，就是选矿＋浸出法：采用TL脱活强化浮选，获得MoS2含量≥97％、钼回收率≥97％的高纯钼精矿；再经液固比1：1每吨产品添加50%HF150kg，30%HCl 30kg，在50~800℃浸出3h，获得MoS2含量≥99％SiO2含量0.0275%的高质量二硫化钼粉。

作为固体润滑剂，不仅要求纯度，而且对产品细度要求也很严格（见表1及表2）。                             表1  国际二硫化钼粒度标准  标  准等级粒径（μm）筛析（目）+30-20 +20-20 +10-10 +5-5 +2-2+100-100 +200-200 +325-325国际贸易标准非微粉50201783.81.2052075微粉   204733    克莱麦克斯 1971年标准非微粉   2  051085微粉平均粒度0.55~0.85μm（产品为0.70μm）   表2a  国产MoS2粒度标准  粒径 含量（%） 产品标准粒 径（μm）＜2＜4＜7.5＜10＞325目沪Q/HG0050#≥955  ≤0.51# ≥955 ≤0.52#   ≥95≤0.5西北有色金属研究院微粉≥80    平均＜0.5μm超＜1μm平均＜0.3μm微粉≥97μm   表2b  国产MoS2粒度标准  粒径 含量（%） 产品标准粒 径（μm）＜1＜23~56~7＞7沪Q240/80080107.0301 907.220.82 5525155       要达到平均粒度为1μm左右，常规胶体磨已难完成此重任。通常要采用超音速气流式粉碎机。它的工作过程是：由空压机产生的0.8~1.2MPa气流由喷嘴送入破碎腔，由高速气流按射流原理将二硫化钼粉由给料口吸入，送进破碎腔。在Laval喷嘴口，气流流速已达2~3马赫（约2.625~780m/s），二硫化钼颗粒在喷嘴口、破碎腔里受到撞击、剪切、摩擦、压缩等作用而粉碎。粉碎后产品在分级腔分级。不合格粗颗粒自动返回喷嘴及破碎腔。磨成胶体的合格产品随气流排出粉碎机，经多级旋风收尘器和布袋收尘器分离，几乎不含固体粉末的废气排空，收集到的固体已分级成不同细度的二硫化钼胶体。气流粉碎是一种新兴技术，除了二硫化钼的胶体化，在石墨等要求加工成极细粒径产品时也不失为一种最佳选择。只是系统的密封、收尘要千万注意。

镓是一种价格贵重的稀散金属，应用范围比较广泛。最重要的用途是它和As、Sb、P等组成的二元化合物能被用作半导体材料，镓还可用于低熔点合金、超导材料、原子反应堆中的热载体等。 镓的氧化物是一种多功能材料，在磁学、催化、半导体和光学领域都备受关注，除用做计算机内存、磁泡存储元件的芯片外，还广泛用于隐藏式通讯、红外线辐射二极管振荡器、铁磁材料、光电材料、荧光材料等领域。镓盐可用做催化剂、用于制备治疗癌症及骨质疏松等病症的药物，市场前景较好。(Fiona)

镓是化学史上第一个从理论预言到在自然界中被发现验证的化学元素。1871年，门捷列夫发现元素周期表中铝元素下面有个空隙尚未被占，他预测这种不知道元素的原子量大约是68，密度为5.9 g/cm³，性质与铝相似，他的这一预测被法国化学家布瓦邦德朗(Paul Emile Lecoq de Boisbaudran)证实了。布瓦邦德朗利用光谱剖析发现在铝和铟之间缺少一个元素，并从1865年开始用分光镜寻找这个元素，他剖析了许多矿藏，但都没有成功。直到1875年9月，他在闪锌矿矿石(ZnS)中提取锌的原子光谱上观察到了一个新的紫色线，所以断定这是一种新元素，并于同一年经过电解镓的氢氧化物得到了这种新的金属，他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。

目前，我国金属镓的消费领域包含半导体和光电材料、太阳能电池、合金、医疗器械、磁性资料等，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，尤其是半导体和太阳能电池领域，未来对金属镓的需求也将稳步增长。​

元素描绘： 银白色金属。密度5.904g/cm3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。榜首电离能5.999电子伏特。凝结点很低。因为安稳固体的杂乱结构，纯液体有明显的过冷的趋势，能够放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆，在空气中体现安稳。加热可溶于酸和碱;与沸水反响剧烈，但在室温时仅与水略有反响。高温时能与大多数金属效果。由液态转化为固态时，胀大率为3.1%，宜存放于塑料容器中。 元素来历： 它凝结时胀大,通常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的或在自然界中常以微量涣散于铝于矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。 元素用处： 用来制造光学玻璃、真空管、半导体的质料。装入石英温度计可测量高温。参加铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装修和镶牙方面。也用来作有机组成的催化剂。可用于半导体工业，发光二极管和激光二极管。 元素辅佐材料： 在化学元素周期系树立的过程中，性质类似的元素成为一族已为化学家们承受。其时法国化学家布瓦邦德朗使用光谱分析发觉到，在铝族中，在铝和铟之间短少一个元素。从1865年开端，他用分光镜寻觅这个元素，分析了许多矿藏，可是都没有成功。直到1875年9月，布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组试验，证明新元素的存在。其时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7，而门捷列夫依据元素周期系推算出的比重应该是5.9～6。布瓦邦德朗又从头测定了这种新元素，证明了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。 镓的发现不仅是一个化学元素的发现，它的发现引起了科学家们对门捷列夫拟定的元素周期系的注重，使化学元素周期系得到赞扬和供认。 镓的性质 其液态规模很大,是在人体温度之下的三种液态金属(稼、、)之一。凝结时过冷现象明显，在固相点以下仍能长期坚持液态。其特色是非功过液体的密度高于固体密度，凝结时体积胀大。低温时有杰出的超导功能，在挨近-273℃时，电阻简直等于零。镓质软、富延展性。化学性质与铝、锌、锗类似，能溶于硝酸、及碱溶液中。镓在地壳中含量高于锑、银、铋、钨和钼，常和铝、锌、锗的矿藏共生，没有独立的矿床。镓在矿藏锗石中含量较高，铝土矿和闪锌矿中也含有少数镓。现在，氧化铝生产中的循环母液是提取镓的主要质料。

金属镓是一种银白色的稀有金属。1875年，法国的布瓦博德朗在用光谱分析从闪锌矿得到的提金属镓，镓的发现不仅是一个化学元素的发现，它的发现引起了科学家们对门捷列夫拟定的元素周期系的注重，使化学元素周期系得到赞扬和供认。大多数都用在电子工业和通讯范畴，是制取各种镓化合物半导体的质料，硅、锗半导体的掺杂剂，核反应堆的热交换介质。

铜铟镓硒主要用于生产太阳能电池。铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等显著特点，光电转换效率居各种薄膜太阳电池之首，接近于晶体硅太阳电池，而成本只是它的三分之一，被称为下一代非常有前途的新型薄膜太阳电池，是近几年研究开发的热点。此外，该电池具有柔和、均匀的黑色外观，是对于外观有较高要求场所的理想选择。由于铜铟镓硒薄膜太阳电池具有敏感的元素配比和复杂的多层结构，因此，其工艺和制备条件的要求极为苛刻， 产业 化进程十分缓慢。仅在数年以前，薄膜光伏（Thin Film Photovoltaics，以下简称TF PV）技术在光伏 产业 中还只能用“微不足道”来形容，只是在诸如计算器这样一些简单的产品中得到应用。除非晶硅外，一些TF PV材料还只是刚刚走出实验室。 　　但在今天，TF PV已经是PV技术中最耀眼的一员，其生产份额不断扩张。起初，这一 市场 是由于晶硅的短缺而得以发展，但如今短缺现象已经结束，TF PV则以其低成本、低重量和灵活性而继续发展。而且，除了非晶硅外，铜铟镓硒（CIGS）具有TF PV的所有优点，能量转换效率也并不远逊于传统PV，碲化镉太阳能面板已经出现了繁荣局面。根据美国NanoMarkets公司2008年3月发布的白皮书《走向成功的薄膜光伏》及之前出版的《薄膜、有机、可印刷光伏 市场 ：2007-2015》研究报告中的 预测 ，由于采用简单印刷和roll-o-roll（R2R）制造工艺降低了成本，新产能的增加，以及通过技术改进提高了效率，这些都将使得薄膜光伏成为PV 市场 的主要角色，TF PV太阳电池将取代目前 市场 上由传统的晶硅制造的PV面板而成为主流技术。铜铟镓硒发展态势 　　随着近年来能源 价格 如火箭般上窜，加之PV 价格 的滑落，PV领域的成长非常显著，有些观察家声称PV最终可满足美国能源需求达20%之多。 　　与传统PV比较，TF PV因用于制造薄膜电池的材料较少，因而成本更为低廉。TF PV的制造是将由光电材料构成的薄层沉积于衬底，这就大大减少了原料的使用。新生产工艺的出现，包括roll-o-roll和印刷技术，又可以进一步降低成本。 　　铜铟镓硒性能方面，在不久的将来薄膜技术效率的显著提高已成为大势所趋。例如，CIS/CIGS的效率已经可以和传统PV相提并论。但尽管已取得某些进展，薄膜技术和传统PV的效率之间仍存在一定差距，且在某些情况下差异明显。其结果是：TF PV必须与传统PV在成本基础上竞争，或者TF PV需要在性能基础上创造出新的应用。想要了解更多关于铜铟镓硒的资讯，请继续浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ）小 金属 频道。

镓是一种银白色的稀散金属，密度5.904，熔点29.78℃，沸点2403℃，质软性脆。镓的化学性质不生动，镓在空气中构成氧化物表面膜，使它适当安稳，常温下不好氧、水发作反响，与稀酸效果缓慢，但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及，它也溶于强碱中生成镓酸盐，因此镓是的。镓与卤素效果时，生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下，镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响，生成的化合物都具有半导体性质。　　镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。　　镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴，是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管，用磷化镓制成的绿色发光管等，已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料，用于光导纤维通讯，还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能，可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。　　镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组；二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床；三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。　　稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。　　稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲；黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗；方铅矿也常富含铟、、硒及碲；辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒；黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。　　我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%；镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区；铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东；矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区；硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区；碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃；铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

B  锌精矿加压酸浸中有关硫化物的行为    硫化锌加压浸出的基本反应是                                     1                         ZnS＋H2S04＋——02 —→ZnS04+H20＋S                                     2    当系统内缺乏传递氧的物质时，上述反应进行得很慢，但锌精矿中铁溶解后，铁离子即是一种很好的传递氧的物质。通过铁离子的还原、氧化来加速ZnS的浸出过程。                         ZnS＋Fe2（S04）3 —→ZnS04+2FeS04+S                                     1                       2FeS04＋H2SO4 ——02 —→Fe2（S04）3＋H20                                     2    在正常情况下，精矿中含有足够的酸溶铁，完全可以满足浸出过程的需要。磁黄铁矿（Fe7S8）或者铁闪锌矿（ZnFeS)中铁的氧化反应与硫化锌氧化反应类似。黄铁矿是惰性的，较难浸出，它的氧化与浸出参数有关，在高温和强氧化条件下，黄铁矿将被氧化成硫酸。    锌精矿中铜通常以黄铜矿的形式存在，可大部分被浸出。                     CuFeS2＋O2＋2H2S04 —→CuS04＋FeS04＋2S＋2H20    方铅矿比较容易浸出生成硫酸铅。                                    1                       PbS＋H2SO4＋——O2 —→PbS04＋S＋H20                                    2    在加压浸出时精矿中非黄铁矿的硫化物一般情况下仅有5%被氧化成硫酸盐。                                  MeS＋202 —→MeS04    生成硫酸铅后会再生成铅铁矾、草铁矾等矾类物质，以及水合氧化铁，由溶液中析出，并使部分硫酸获得再生。    由此可见浸出的结果是锌精矿中的锌转入溶液，铅、元素硫、铁的水解产物留在渣中。硫在浸出时的行为比较复杂，其转化产物主要形式是元素硫、硫酸和HS04-。元素硫的转化率与操作条件有关，酸度高时易生成元素硫，降低酸度使反应向生成SO42-和HS04-方向进行，通常当pH    进入浸出高压釜的物料主要有: 锌精矿矿浆、废电积液和氧气三种物料。该厂的锌精矿主要成分:Zn 49 %，Fe 11%，Pb 5%，S 32%。其粒度80%为-44μm。[next]    首先将锌精矿用球磨机细磨，球磨机与水力旋流器（内衬橡胶）连接闭路循环，旋流器的溢流进入浓缩槽加入少量絮凝剂浓缩后，得到含固体量68%～70%，粒度95%为-44μm的矿浆原料。在矿浆搅拌槽里向矿浆加入表面活性剂，最后用泵送入到高压釜第一室。    废电积液配入浓硫酸，将浓度调到含硫酸165 g/L，与矿浆闪蒸排料槽产出的蒸汽进行热交换，将酸的温度由30℃左右提高到70℃。加压浸出用的氧气纯度为98%，由制氧装置提供。    浸出高压釜如下图所示，直径3.7m，长15.2m，容积103m3，壳体为低碳钢，内衬铅、耐高温涂料和耐酸砖。高压釜有四个室，每个室均有一个搅拌器和隔板。    浸出时进行搅拌，固体颗粒保持悬浮状态，使氧气与矿浆充分混合，锌精矿矿浆和大部分废电积液被泵入第一室，经耐酸砖溢流堰依次由上一室进入下一室，最后进入闪蒸槽。    氧气由前面三个室加入，惰性气体如N2, C02随蒸汽从第一室连续排出以防止其积累。特列尔锌厂高压釜典型操作参数如下：    精矿处理量                         190t/d    精矿／电积液                       145g/L    总压                              1300kPa    温度                              140～155℃    精矿停留时间                       100min    排气中氧含量（干量）                85%    浸出终液H2SO4                      含量30g/L    浸出终液含Fe量                     5g/L[next]    这里的精矿处理量指设计能力，该厂20世纪80年代中期已达到设计能力的250%。浸出温度主要由精矿反应热提供，为了维持高压釜中的热平衡，进入第一室的废电积液进行预热，不预热的废电积液加入第二室。    闪蒸槽的作用有：使高压釜矿浆降至大气压；使闪蒸蒸汽与热矿浆分离以及回收闪蒸蒸汽热量用以预热进人高压釜的废电积液。闪蒸槽与热回收系统如下图所示。    高压釜排出矿浆的温度约115℃，蒸汽经除雾器后送往换热器与配好的酸进行热交换。闪蒸后矿浆的体积约减少8%，再进入调节槽，矿浆用蛇管冷却到80℃，元素硫此时由无定形转变为单斜晶体。    调节槽中矿浆经水力旋流器分级，溢流主要为硫酸锌溶液及铅铁矾和少量元素硫（小于lg/L)等物质，送焙砂浸出系统。旋流器的底流为富硫矿浆（浸出矿浆中有98%的硫均入底流），用浮选法选出精矿，浮选的尾矿与主矿浆系统合并。    硫精矿经过滤洗涤之后与脏硫一起装入锥形熔锅，熔锅中的熔体排入一个装脏硫的地坑，最后由压滤机过滤得到元素硫（S99.7%）及一些残渣。

世界上5家镍厂闪速炉的主要特征见下表。镍厂闪速炉特点是以煤代油，不仅在经济上有显著效益,在技术上碳质还原剂的作用也很有效,因为镍炉渣是不宜采用磨浮贫化的,然而深度还帮贫化镍炉渣可使用渣中Fe3O4降至3%以下,渣含Ni降至0.2%。炉渣中的镍主要是化学溶解的NiO，故使用碳质还原剂作烟降低镍化学失的方法。另一特点是西部矿业的卡尔古利厂和金川公司镍闪速炉将炉渣贫化和闪速熔炼合并在一台设备内进行,这样就节约了能源并提高生产率。下表    5家镍厂闪速炉的主要物征项目哈贾伐尔塔厂卡尔古利厂皮克威厂诺里尔斯克厂金川公司反应塔尺寸/mØ内3.7 H7.4ø内6.98 H5.43Ø8   H9.5Ø8.16 H7.93ø内6 H6.4沉淀池尺寸/mL16.86， B4.5，D1.8L18.14，B7.3,H2.7L15，H4.2127m2L12.2，B7.04，D1.3炉渣贫化区尺寸/m分开，电炉贫化ø8.2，H4.1L16.99，B7.3，H2.7分开,2台电炉贫化分开,1台贫化电炉120m2L17.48,B7.04,D1.3变压器功率/kW80006000+45002台，900001台，180002台，40000制氧机能力/（m3.h-1）　2台，27006550  (98%O2)　2台，6500，1台，1400(90%～92%O2)(99.8%O2)反应塔风量/（m3.h-1）　72900　5500027520氧浓度/%3523.82442～4842风温/℃200459290　200燃料率/% 反应塔 沉淀池1.62（重油）0.71（重油） +3.34（煤） 0.04（重油）　　1.32（油或煤） 1.87（油）1t矿的油耗/kg137707090　1t矿的电耗/（kW.h）10202014　1t矿的总能耗/GJ66413251325　551

铜铟镓硒薄膜主要用于太阳能电池的生产.铜铟镓硒薄膜太阳能电池板的制造 　　用交替溅射的方法制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池预置层。通过可变占空比的电源控制器实现对Cu/Ga合金靶以及In靶溅射时间的控制，进而实现对最后元素配比的控制。实验中发现，在一个溅射周期中，Cu/Ga合金靶溅射时间对最后成分影响最大，其次是In靶溅射时间，非溅射时间的长短对成分也有影响。交替溅射制备的铜铟镓硒预置层经过XRD检测，合金相主要为Cu11In9。铜铟镓硒薄膜太阳能电池板的应用 　　铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点，光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首，接近晶体硅太阳电池，而成本则是晶体硅电池的三分之一，被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外，该电池具有柔和、均匀的黑色外观，是对外观有较高要求场所的理想选择，如大型建筑物的玻璃幕墙等，在现代化高层建筑等领域有很大 市场 。 　　铜铟镓硒电站的建设已经达到兆瓦级水平，据瑞士的SolarMax光伏并网逆变器公司提供的资料，2008年9月在西班牙建成了的3.24兆瓦铜铟镓硒电站，并成功运行。这必将加快CIGS的商业应用。当前全球大环境景气不佳，传统硅晶太阳能电池厂正面临售价跌破成本压力，但铜铟镓硒薄膜太阳能电池具成本优势，逐步崭露头角。全球经济衰退意味着投资风险的加大，而中外风投却在这时不惧风险，集体逆市投资太阳能薄膜电池。薄膜电池已成为国内光伏领域新的投资热点。其中CIGS转换效率足以媲美传统太阳能电池，加上稳定性和转换效率都已相当优异，被视为是相当具有潜力的薄膜太阳能电池种类。未来几年，铜铟镓硒薄膜太阳能电池的销售将会加速增长，到2015年，CIGS将占薄膜太阳能电池 市场 的43.3%。想要了解更多关于铜铟镓硒薄膜的资讯，请继续浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ） 有色金属 频道。 

3）电流密度    电流密度是指单位(阴极)电极面积上经过的电流强度。电解槽的生产能力,简直随电流密度的进步而成份额地添加，所以进步电流密度时，单位面积阴极堆积镍所担负的固定资产折旧费、保护费和基建投资将相应削减。可是，过高的电流密度可使氢分出，导致发作硫松状堆积物。硫化镍阳极电解工艺的阴极电流密度一般为200A/m2。恰当操控操作条件，电流密度可进步到220A/m2以上。    在硫酸盐-氯化物混合系统中，当在低PH值条件下(PH﹤2.5)、电流密度D1=110A/m2时，电镍产品结晶较粗,肉眼能够看出粗粒结构,但表面平坦,无金属结粒；当Dk=170A/m2是,结晶较细,表面光泽比110A/m2时为好。但当Dk=200A/m2时，结晶显着变坏，呈疤状结构，表面有金属结粒。但是PH值进步到4.5以上时,虽然Dk进步到220～280A/m2,仍可得到结晶细腻、金属光泽好的电镍。所以进步电流密度后,溶液的PH值应相应进步,一起电流解液温度也应恰当地进步,电解液温度最好保持在60～70℃之间。    当然跟着电流密度的进步,槽电压也会相应添加,所以电耗也随之添加,关于用进步电流密度来进步电解槽生产能力的问题，有必要进行经济分析，不能混为一谈。    4）电解液温度    正确操控镍电解液的温度，是改善电解进程技能经济指标,确保产品质量的重要因素。进步电解液温度能够下降电解液的粘度，削减电耗。加速离子分散速度,削减电解进程的浓差极化及阴极邻近的离子贫化现象,削减和杂质离子在阴极上的分出而影响产品质量。    温度过高，将加大溶液的蒸发量，不只恶化了巩劳作条件，并且使溶液浓缩,阴极堆积物变粗。过高的温度也添加了能源消耗，添加了本钱。    一般电流密度为150～200A/m2时，电解液温度为55～60℃；当电流密度进步到220～280A/m2时,电解液温度相应进步，操控在65～70℃。    5）阴、阳极液面差    阴、阳极液面差是指隔阂袋内阴极液面与隔阂袋外，阳极液面高度之差(见图2)。使用液面差所发作的静压力使溶液由阴极室向阳极室浸透，以阻挠阳极液的反浸透，而污染奶极液一般操控位差H=30～50mm。[next]    6）同极中心距    同极中心距（L）是指电解槽中两个邻阳极（或阴极）中心之间的间隔（见图2）。    极间间隔对电解进程的技能经济指标和产品质量都有影响。缩小极间间隔或许减小电解液的电阻，下降槽电压，然后下降电耗。此外，还能够添加槽内极片数以进步设备的生产能力，添加产值。但过小的极距离给操作带来费事，电极粘袋和极间触摸短路的或许性增大。    硫化镍阳极电解工艺有作隔阂电解，槽内阴、阳极用隔阂架离隔，因而同极中心距比无膜电解大得多，一般同极中心距保持在180～200mm。    7）阴、阳极周期    镍电解阳极周期取决于阳极板厚度、电流密度和残极率巨细。一般阳极周期为8～10d。阴极周期除与电流密度、阴极产品表面质量有关外，还与劳作安排等有关，一般为阳极周期的二分之一。    8）掏槽周期    硫化镍阳极在进行必定的时刻电解后，就会在其表面构成阳极泥层。阳极泥率随阳极含硫量的多小而动在6%～25%之间，硫化镍阳极泥率远高于粗镍阳极的阳极泥率。    为了避免在电解槽底部因为阳极泥的堆积而使得阴极隔阂下部的电解液循环恶化,以及发作阴、阳极短路，一般依据电流强度的巨细，在3～6个月之内进行一次掏槽整理。

请求专利号 CN03156711.8 　专利请求日 2003.09.08 　称号 常压体系组成高纯二硫化钴粉末的办法　 　揭露（布告）号 CN1594108揭露（布告）日 2005.03.16 　类别 化学；冶金颁证日 　优先权  请求（专利权） 北京矿冶研讨总院 　地址 100044北京市西直门外文兴街1号　创造（规划）人 李强;唐威 　世界请求  世界发布  进入国家日期 　专利署理组织 上海智信专利署理有限公司 　署理人 李柏 　摘要本创造归于无机组成技术领域，特别触及一种用单质粉末为质料，在常压体系下，经二次高温组成而得到高纯、细粒二硫化钴粉末的办法。该办法是在真空及在氩气或氮气等慵懒气氛维护条件下进行的。该高纯二硫化钴粉末纯度大于99％，可用作高温热电池的正级材料。 　主权项1.一种常压体系组成高纯二硫化钴粉末的办法，其特征是：所述的办法过程包含： (1).将高纯单质钴粉和粉混合均匀，放入耐高温容器中，其间粉的用量是理论分量的1～5倍；对体系进行真空脱气，然后在氩气或氮气慵懒气氛维护下置于有温度梯度的马弗炉内，常压下在100～700℃范围内坚持，将与产品进行别离，冷却至室温，经破碎得到粗品； (2).将过程(1)得到的粗品研磨、过筛或分级，使产品颗粒小于 0.074mm后从头放入耐高温容器中，在氩气或氮气慵懒气氛维护下，置于马弗炉内，温度为100～700℃，将与产品进行别离，冷却至室温，即得到高纯二硫化钴粉末。

一、镓矿床主要工业类型及赋存状态 (一)主要工业类型 在自然界中镓常以微量元素与铝、锌、锗的矿物共生。镓的地壳丰度为15×10-6，比其它分散元素的地壳含量高出1～2个数量级;镓在锗石中含量较高，铝土矿和闪锌矿中也含有少量的镓。 目前我国尚未发现独立的镓矿床。而且在目前已知的富镓矿床中，一般的富集系数约4～5，只有在少数矿床的闪锌矿和赭石中其富集系数可高达约330，与其他的分散元素成矿作用无法相比。 镓矿床的主要工业类型有：含镓铝土矿矿石;含镓铜、锌矿石与其它多金属矿硫化物;含镓煤矿。 (二)赋存状态 镓总是以类质同相形式存在于有关的矿物中，不会形成独立的具有单独开采价值的镓矿床，只能随开采主金属矿床时在选冶中加以综合回收利用。 河南、吉林、山东、广西等省区的镓主要赋存在铝土矿中;黑龙江、云南等省的镓主要赋存在煤矿或锡矿中;湖南等省的镓主要赋存在闪锌矿中。 四、提取方法 1.以副产品的形式提取镓。目前，工业上镓主要以副产品的形式从处理铝土矿生产氧化铝时的铝酸钠循环液中以及闪锌矿湿法炼锌工艺的粗锌蒸馏残渣中提取，也可以从煤焦化烟尘中回收。 2.萃取法提取镓。在一定的酸度下，采用药剂P538可以从Ga、In与伴生元素如Zn、Co、Cd、Ni以及碱金属和碱土金属的硫酸体系中取到Ga、In、Ti，用一定的反萃取剂可以分别萃取出Ga、In、Ti，并能实现Ga、In、Ti的有效分离。

硫化镍晶体呈 黄铜 黄色，粉末呈黑色。密度：5.3－5.6g/mL，25/4℃。熔点797℃。生态学资料对水体是危害的，即使小量产品不能接触地下水、水道或污水系统，未经政府许可勿将材料排入周围环境。性质与稳定性常温常压下稳定避免的物料：氧化物、酸。相对密度5.3～5.65(α);5.0～5.6(β);5.34(γ,30℃)。熔点797℃(α);810℃(β);γ-NiS在396℃时转变为βNiS。α-NiS溶于盐酸,在空气中转变成Ni(OH)S。β-NiS在2mol/L HCl中煮沸,迅速溶解。它们均溶于 硝酸 和 王水 。储存方法常温密闭避光，通风干燥。注意事项玻璃在制作过程中有时会在其内部残留一种叫硫化镍的特殊杂质。之所以说它特殊，是因为它不会像一般物质一样 热胀冷缩 ，恰恰相反，它会热缩冷胀。由于 钢化玻璃 是由普通玻璃高温骤冷处理之后制成的，在这一过程中，硫化镍的体积先是受热缩小，后又冷却膨胀，这使钢化玻璃内部出现很大的应力，这就会使钢化玻璃出现自爆现象。这样的钢化玻璃通常会在制成后不久自爆，但极个别情况时，当硫化镍恰好位于钢化玻璃中间时，自爆就会延迟，最长可以延迟到几年之后。玻璃中有NiS杂质，也就是硫化镍，这个玩意无法从玻璃里完全剔除，总有一定量的NiS存在于玻璃里，这种杂质想性质同水比较相似属于 冷胀热缩 的东西， 钢化玻璃 在钢化的过程中他会缩小，冷却过程中又会变大（伴随位移的），但是因为冷却时间很短，不足以让它还原成常温的大小，所以在冷却完成后还会继续变化，这种变化就可能会造成钢化玻璃自爆，这是钢化玻璃不可避免的。 

伴生金属天然铋涣散在各产品及中间产品中，除在锡钨混合粗精矿中富集外，硫化矿藏中亦有富集。依据天然铋的密度较磁黄铁矿大的特色，在铜硫别离的硫精矿和锡钨别离的脱硫产品中进行摇床选铋，可获得档次为12.93%、收回率4.13%左右的铋精矿。    75%左右的锌会集在铜、硫全浮选的泡沫产品中。经过铜、硫别离，36%的锌进入铜精矿，39%的锌进入硫精矿，虽然在铜、硫精矿中别离收回锌，但铜精矿中收回锌药剂耗量大，其间耗费硫酸锌一项的锌量就适当所收回锌的60%。铜在锌精矿中丢失也达2~3%。后来用（0.3~0.5%SO2）在硫化物浮选作业中按捺锌，使锌矿藏相对会集在硫精矿中达53%。会集选锌，可获得档次为30%、收回率为21%左右的锌精矿。长时间出产标明，原矿锌档次在0.7%以上时，能够收回到冶炼要求的终究精矿；原矿锌档次为0.7%以下时，经屡次精选，也难到达冶炼要求。为此，选矿厂采纳原矿含锌高时选锌，含锌低时不选锌的灵敏流程。1980年该厂工艺流程查定目标见下表： [next]     因为原矿含硫高，经浮选进入泡沫产品的矿量约占48%，即令原矿硫档次大幅度下降，进入泡沫产品的矿量仍有30%以上。实践进入重选作业的矿量仅占原矿的三分之二，然后大大节省了重选设备、厂心面积和出产用水。但原矿硫档次的改变常引起选别目标的动摇和浮、重设备的不平衡。因而往后相似矿石工艺流程的规划应充分考虑其适应性。    别的矿石含硫高，药剂用量也大，特别是石灰、硫酸铜的很多运用形成选别设备和管道的腐蚀、结垢，给选厂出产管理带来很大的困难。为此，广泛运用橡胶、辉绿岩铸石等耐腐材料，如浮选机叶轮、盖板的挂胶、旋流器、砂泵泵室的衬胶，浮选机阻尼挡板、底衬、拌和槽、自流沟、矿槽、漏斗等运用辉绿岩铸石面料，提高了设备和零部件的运用寿命。    选厂首要技能经济目标、单位耗费及首要设备别离见下三表： [next] 首要设备序号　　　1600×900颚式破碎机台12Ф1650中型圆锥破碎机台13Ф1650短头圆锥破碎机台141800×600自定中心振动筛台25Ф1500×3000棒磨机台86Ф1500×2400球磨机台97Ф2700×2100球磨机台186A浮选机槽11293A浮选机槽2610CC-2摇床台25211Ф800×600离心选矿机台5612Ф1200单螺旋分级机台8131000×3000双层皮带溜槽台3214Ф30m浓缩机台415Ф18m浓缩机台21668m2过滤机台41734m2过滤机台2

金属之间有生成合金的趋向。合金便是不同金属间的互溶现象。一般金属间构成合金需求很高的温度。但有些金属间并非需求高温，例如水 银在常温下就能够与多种金属构成合金。镓也有这种功用，由于家的熔点很低，在30摄氏度就成为了液态，这种液态的镓就能够与其他金属生成合金，也便是对其他金属有溶解的效果，对其他金属形成腐蚀。所以镓不能装在金属容器中。

1、电流效率    1）核算电流效率的依据   （1）法拉第律    以同一电量去分化电解液中各种化合物时,分化物的质量与其化学当量成正比。即以96500C(库仑)的电量经过各种不同的电解质溶液时，在电极大将取得1克当量任何物质，而与物质的赋性无关。96500C电量称为法拉一席话单位，用F表明，即                                  1F=96500C=26.8A.h    因此，当以1法拉第单位的电量经过电解液时，在阴极上有1克当量的金属或分出,而在阳极上有1克当量的金属溶解或有1克当量的氧气分出。   （2）电化当量    通入单位电量所取得的产品的质量称为电化当量，在工业上一般选用每安培.小时(A.h)分出的千克(kg)数来表明电化当量：    式中，n为金属原子价态数。    因此，法拉第规律可用分出物质的数量与电流强度和时刻的联系来表明为：                                        G=qIt    式中  G—分出（堆积）物的质量，kg；    Q—分出（堆积）物的电化当量，kg/(A.h)；    I—电流强度，A；    t—通电时刻，h。    依据金属的原子量及原子化合价数，可核算出各种金属（元素）的电化当量，如镍的q值为1.0954×10-3（kg.A-1.h-1）；钴原子量稍大于镍，其q值为1.1000×10-3（kg.A-1.h-1）。    2）电流效率的核算公式及电流效率的影响要素    在出产实践中，电解进程分出物质的数量往往与按法拉第规律核算的不一致。例如,在镍电解精粹中，当经过电解槽的电量为1000A.h时，但在阴极上堆积的镍量却小于1.0954kg。实践证明，这并不是法拉第规律自身不谨慎,而是在电解进程中,呈现其他不希望发作的反响，即副反响（如离子放电等）或电解槽漏电等原因。 [next] 式中  I—经过电解槽的电流强度，A；      N—电解槽个数；      t—电解通电时刻，h；      G—在通电时刻内N个电解槽的阴极实践分出产品量，kg；      q—电化当量，10-3×kg.A-1.h-1。    例如，某厂硫化镍电解槽384个，电流强度为13000A,阴极周期5d，实践产出电解镍643t。求电流效率。    解：已知G=643×103kg，I=13000A，N=384个，t=5×24h，q=1.0954×10-3kg/（A.h），          在工业出产上，实践分出的镍产值总是小于理论分出量，硫化镍电解精粹电流效泫一般为95%～98%。电流效率小于100%的原因有：   （1）短路。因为极板放置不正，阴极表面爆皮和边际部结粒以有阴极穿破隔阂袋等而引起的阴,阳极短路。   （2）漏电。因为电解槽与电解槽之间、电解槽与地上、导电板电路系统以及溶液循环系统等绝缘不良而使电流流入大地，形成漏电。   （3）阴极上发作氢分出等副反响。    在出产上要进步电流效率，有必要选用较高的电解液温度、较高的电流密度和较高PH值的电解液,加强车间办理，避免短路、断路和漏电，加强设备绝缘等等。    3）阳极电流效率    镍电解精粹的阳极电流效率,对电解造液工艺有直接影响。对可溶性阳极电解，阳极电流效率是指某一种金属从阳极上溶解的实践量与相同条件下按法拉第规律核算应该从阳极上溶解的理论量之比值(以百分数表明)。硫化镍阳极由二次镍精矿熔铸所得，杂质金属含量高，导致多种杂质阳极溶解副反响的发作，因此形成阳极电流效率低于阴极电流效率，使电解液中镍离子贫化，故需求电解造液弥补镍离子。    因为可见，电流效率实践上是表明电解进程,对法拉第规律误差程度的一种测量。一般电流效率小于100%，究其原因是因为理论核算时假定“阴极（或阳极）只发作断定某种原子价的金属离子(关于Ni2+离子，n=2)的分出（或溶解）而没有其他类物质的分出（或溶解）”。实践电解条件是除了主金属分出（或溶解）反响外还可能有其他副反响而分出（或溶解）别的一些物质，相应也耗费了一部分电量。

镓是一种较年青的金属，1875年才被发现。因其稀疏且涣散，直到1915年才真实提炼出来。其时以为，这种熔点低而贵的金属简直没有什么用处。美国到了1943年才将镓作为副产品少数出产，我国则到了1957年才作为副产品少数出产。从那时起，各国在建造氧化铝工厂时，都顺便建有镓出产车间以综合利用资源；我国直到20世纪末，才有山东铝厂出产镓。 一、镓的用处与商场 各国对金属镓的爱好源于20世纪60年代初，作为一种新式优质半导体的研讨热鼓起，但真实大规划的出产是在20世纪80年代。跟着半导体器材研讨的老练，化合物半导体的优异功能不断被发现，微波器材、激光器和发光二极管很多出现，尤其是20世纪90年代初，蓝色LED的研讨成功，激发了白色LED的开发，“照明革新”开端了。所以，对镓的需求急剧添加，加上商业炒作，镓的身价乃至上涨4倍以上。 经过近20年的尽力，白色LED照明技能已取得日新月异的开展，加上节能环保的优势，国际各国政府都给予大力拔擢。由于可预见的效益，对的研讨和出产现在已大部分转向了LED工业。用于通讯工业的晶体 2005年以来的几年中，尽管全球镓的需求量只添加了26.68%，但运用的结构发生了很大的改变，本来金属镓用于制作GaAs、GaP体材料，作为体材料添加的速度有限，但器材的开展是以薄膜化为特征的。LED、集成电路、激光器和太阳能电池，都采用了在衬底片上成长单晶薄膜的工艺成长GaAs、GaSb、GaN，且用的都是三甲基镓(TMG)。尽管规划很大，但以镓的分量来核算，毕竟是少的。 化合物半导体器材开展的气势越来越迅猛，由于它契合节能和环保的特色，估计往后每年将以20%～25%的速度添加，所以对镓的需求也会稳步添加。 未来估计，我国的需求添加速度将高于全球。一是由于我国本来根底比较单薄，以LED为例，本来芯片95%都是进口的，为了赶上半导体照明这场工业浪潮，国家成立了和谐办公室，同意成立了八个半导体照明演示基地；几年中，LED芯片的自供率已到达了60%，但白光LED的功率、本钱与国际发达国家还有很大距离，国家已投入越来越多的力气，大力开展LED工业。二是国外闻名的衬底公司AXT移址北京，带动了国内晶片的出产；本年，两家首要的外资晶片厂运用的金属镓将到达40～50吨，详见表1、表2。 表1  2005～2009年全球商场对镓的需求量   （单位：吨）补白：*表中我国一家以外贸方法结算的厂商用量未包含进来。 表2  往后五年全球和我国商场对镓的需求量预   测值（单位：吨）资料来历：我国有色金属工业协会，2010年6月。 二、镓出产和运用的开展趋势 （一）出产 全球从事镓出产的单位有30多家，但原生镓的出产首要会集在一些大的氧化铝厂和大的有色金属冶炼厂，如表3所示；其间，90%的原生镓来自氧化铝厂。 表3  全球出产镓的国家和首要厂商 据2005年计算，全球原生镓的出产能力约为423吨，其间加拿大50吨、德国35吨、法国50吨、匈牙利8吨、俄罗斯18吨、乌克兰3吨、捷克斯洛伐克8吨、日本100吨、哈萨克斯坦20吨、澳大利亚50吨和甲国80吨。 镓的产值受主体金属的出产状况限制，由于镓在矿藏中是以伴生状况存在的，在主体金属冶炼中经过综合利用而回收取得镓。实践上，全球的原生镓产值从没有超出过200吨，由于消耗量中还有适当一部分是再生镓。由此可见，从产能看，镓需求量的添加，原材料完全能够得到满意；别的，还有适当大的一部分氧化铝厂，迄今仍未树立镓的综合利用车间。 近5年来，我国以为主的化合物晶片工业敏捷扩展，尤其是近两年来，增势更为迅猛，并且还将以更快的速度开展。所以，对镓的需求也急剧添加。 为适应商场的需求．出产镓的厂商数量和规划也敏捷添加。现在，出产原生镓的单位除了本来的山东铝厂、山西铝厂吉亚公司、郑州长城铝业公司、贵州铝厂四家氧化铝厂和株洲冶炼厂（综合利用）外，三门峡市的开曼铝业公司、东方期望（三门峡）铝业公司、山西万荣的方园公司等纷繁兴起，产能都在20吨以上。方园公司的三个出产分厂总产能达40吨以上，同属杭州锦江集团的山西孝义化工公司又在兴修产能为20吨／年的项目，这些民营厂商的总产能挨近100吨，并且，有75吨现已量产，大大超越了国有厂商（包含合资）的产值。展望往后5五年，我国的镓商场将逐步被这些民营厂商所操纵，从而将影响全球的镓商场。 在锗铟镓中，镓和锗的量远远小于铟。高纯镓的国家标准现已拟定很多年，可是在2002年一向没有实践产品，2002年南京金镁镓业有限公司出产了第一批高纯镓。镓的深加工现在首要有三个厂商：四川峨眉739厂，一年大约出产1吨多左右，产品做到6N. 7N；山东铝厂研讨院，尽管批量出产高纯镓，可是大部分是5N以下的；南京中锗科技公司的合资厂商－南京金镁镓业有限公司，现在其镓的纯度是国际上公以为质量最好、产能最大的，能够到达8N以上，产能60吨，本年估计50吨。 （二）运用 江苏南大光电材料股份有限公司、大连光亮和电交易有限公司是国内唯有的两家做三甲基镓(TMG)的厂商，产品是化合物半导体器材和化合物半导体电池的首要质料，TMG的质料是镓镁合金。国内能供给镓镁合金的只要中锗科技，估计本年出产镓镁合金5吨左右。 现在看来，深加工高纯镓的运用向高水平深度和广度开展。高水平方面，7N.8N以上的镓发挥空间大，比方微波电路，量子器材、纳电子器材开展很快，由北京有色金属研讨总院和南京金镁镓业有限公司一起起草编写的MBE（分子束外延）级镓的国家标准现已发布。广度开展方面首要是用6N级镓，用于国家正在大力扶持的职业，如半导体照明、LED范畴和手机等，占悉数镓产值的60%以上。

含镓、锗高的硫化锌精矿选用传统的惯例湿法炼锌工艺，原猜中约98%以上的镓、锗进入锌浸出渣，选用回转窑蒸发处理锌浸出渣，镓、锗在复原蒸发工序收回率别离只要8%、60%，资源未得到充沛的使用。 选用两段逆流氧压浸出工艺浸出硫化锌精矿归纳收回镓、锗，锌浸出率98%～99%，Ca浸出率90%，Ge浸出率95%，浸出液终酸10～15g／L，Fe3＋0.1g／L，通过焙砂中和、锌粉置换富集镓、锗，富含镓锗的置换渣经烘焙、氯化蒸馏、萃取、电解可取得Ga99.99%的电镓，GeO267.5%的粗二氧化锗，镓收回率达71%，锗收回率达65%，经济、有效地归纳收回了精矿中富含的镓锗等稀散金属，进步了镓锗资源的归纳收回率。置换后液经除铁、净化、电积后，锌收回率可达96%。二段氧压浸出渣通过浮选及加热过滤可取得S99.8%的元素硫，总硫收回率达82.6%，精矿中的硫以元素硫方式收回，较好地处理了有色金属冶炼工艺中首要污染源－二氧化硫气体对环境的污染。文章研讨了硫化锌精矿两段逆流氧压浸出的原理及归纳收回镓、锗的工艺。 一、硫化锌精矿两段逆流氧压浸出原理 锌氧压浸出工艺是由一个简略的根本反响来完结的。硫化锌精矿与加入到溶液中的废电解液在必定温度与氧压下反响，以硫化物方式存在的硫被氧化为单质硫，锌转化到溶液中成为可溶性硫酸盐。 化学反响为：在缺少加快氧传递的介质的情况下，反响进行得很慢。这种介质为溶解的铁，铁离子起催化作用。反响一般是两个反响的总和：正常情况下锌精矿中有满意的酸溶铁来满意反响需求，三价铁的存在消除了酸溶硫化锌发作。浸出时，锌精矿中的镓、锗和很多的微量元素一同浸出至溶液中。 硫化锌精矿中铁的行为：黄铁矿（FeS2）中的硫元素被氧化成硫酸，在相对低的温度和氧分压力下，这类反响速度很慢；在较低温度较高酸度氧气缺乏时黄铁矿被氧化生成元素硫。低酸条件下三价铁水解生成水合氧化铁和水合氢黄铁矾沉积。硫化锌精矿中铜的行为：硫化锌精矿中铅的行为： 方铅矿（硫化铅）易于发作如下反响，生成不溶于水的硫酸铅和铅铁矾。由上可知：氧压浸出时锌精矿中各元素的行为与浸出时的温度、氧气分压、以及酸的强度密切相关。锌、铜一般被浸出进入溶液；元素硫及铅的水解产品进入渣中；铁的行为比较复杂，既可进入溶液也可水解进入渣中。因而操控二段逆流氧压浸出的温度、酸度、氧分压，使铁大部分以Fe2＋的方式进入氧压浸出上清液，镓、锗等稀散金属伴随铁的走向大部分以镓离子、锗离子的方式进入氧压浸出上清液。铁元素大部分以亚铁方式在溶液中，最小化三价铁水解沉积，削减了溶液中镓和锗随水解三价铁共沉积引起的损耗。 二、两段逆流氧压浸出归纳收回镓锗工艺研讨 （一）工艺流程 现在国外锌精矿氧压浸出工艺分为单段加压浸出及两段逆流加压浸出两种办法，并以单段加压浸出工艺使用较多，两段逆流加压浸出工艺仅有加拿大哈得逊锌厂及哈萨克斯坦锌厂使用。单段加压浸出工艺一般用于现有焙烧厂的改造，而两段逆流加压浸出工艺因为可取消焙烧工序，常用于新建锌压力浸出工厂。锌精矿氧压浸出归纳收回镓锗工艺需求焙砂中和氧压浸出上清液，通过研讨酸锌摩尔比、反响时间、初始铁离子浓度、木质素磺酸钠、锌精矿粒度及温度、氧压对锌、铁、镓、锗浸出率的影响，得知：需进步单段氧压浸出终酸，锌、铁、镓、锗才干取得较高的浸出率，而后序中和需很多的焙砂；一起单段氧压浸出浸出液中的铁绝大部分以Fe3＋存在，为收回镓、锗有必要将溶液中的Fe3＋复原成Fe2＋。故选用两段逆流加压浸出工艺，一段浸出选用相对低的酸度、温度及压力，操控终酸10～15g／L，浸出上清液Fe3＋0.1g／L，为下一工序供给合格的上清液；一段氧压浸出渣进行二段氧压浸出，二段浸出选用相对高的酸度、温度及压力，使未浸出的锌铁等最大极限地浸出来，二段浸出上清液回来一段氧浸。 对氧压浸出上清液采纳锌粉置换富集镓锗，镓锗提取以富集镓锗的置换渣作为质料，镓锗收回选用经典的烘焙、氯化蒸馏、萃取、电解工艺。水洗后的镓、锗置换渣经烘焙、氯化蒸馏，蒸馏液冷凝水解出产二氧化锗；蒸馏残液通过压滤、调酸、置换、复原后第一步用TBP共萃取富集镓、锗；第一步所得反萃液在低酸条件下用P204富集镓，反萃后在较高酸条件下用P204进一步富集镓，反镓液经中和造液电解出产电镓。两段逆流氧压浸出归纳收回镓锗准则工艺流程图如图１所示。图1  氧压浸出收回镓锗准则工艺流程图 （二）氧压浸出首要技能经济指标 氧压浸出首要技能经济指标列于表1。 表1  氧压浸出首要技能经济指标称号含量／%耗量要求氧气99.0（干基）111t∕d压力：2100kPa（abs）浸出添加剂－587t∕a锌总收回率96－收回率82.6－（三）镓锗收回首要技能经济指标 镓锗收回首要技能经济指标列于表2。 表2  镓锗收回首要技能经济指标称号含量／%镓总收回率71锗总收回率65镓入置换渣率88.75锗入置换渣率79.27镓锗收回部分镓收回率80镓锗收回部分锗收回率82 三、出产工艺特色 出产工艺具有以下特色： （一）一段氧压浸出高压釜各室的温度有必要操控在恰当低温。温度过低，浸出反响会变慢，浸出率也会下降；温度过高，被氧化的亚铁量将添加。锌氧压浸出溶液中较高的三价铁浓度会添加铁沉积以及镓和锗的共沉积，然后下降了镓和锗收回率，一起高压釜中元素硫会被熔化，包裹未反响的硫化锌精矿，下降浸出率。 （二）一段氧压浸出高压釜最终一室的硫酸浓度需坚持高压釜排出矿浆10～15g／L酸浓度。在此酸度下，才有满意的酸量到达要求的锌浸出率，并一起确保浸出矿浆中铁的含量最低并使过剩的酸量最少化。酸度较低会导致锌浸出率下降，以及因为铁沉积而引起锗和镓的共沉积。酸度过高会导致排出溶液中含铁量过高，添加了除铁工序的工作量并使整个体系中酸失去平衡，故需严格操控浸出的酸锌摩尔比。 （三）二段氧压浸出高压釜温度比一段高压釜温度高，反响温度过低，浸出反响会变慢，浸出量也会削减。反响温度过高，熔融硫会变得十分粘稠且难以处理，高温也会促进的氧化进程，然后发作过量的硫酸，不光不利于硫收回，并且打破了体系的酸平衡。 （四）挑选适宜的工艺来富集提取镓、锗的中间质料对进步镓、锗收回率至关重要，而氧压浸出正是归纳收回镓、锗最适合的工艺。在惯例法炼锌焙烧进程中，锌精矿中部分锌与铁构成低酸难以溶解的铁酸锌，镓、锗以类质同象进入铁酸锌晶格中，构成铁酸盐形成锌、镓、锗的丢失，而氧压浸出进程中不发作铁酸锌，直接氧压浸出锌精矿可进步锌、镓、锗的收回率。 四、结束语 硫化锌精矿两段逆流氧压浸出中，需操控各段的操作条件，以到达预期的锌浸出率98%～99%，Ca浸出率90%，Ge浸出率95%，浸出液终酸10～15g／L，Fe3＋0.1g／L的工艺方针，氧压浸出能为镓、锗等稀散金属及铅、银的归纳收回供给比惯例法更为有利的条件，是归纳收回镓、锗最适合的工艺。