走入战略性矿产之“镓”

镓最早由布瓦博得朗于1875年在闪锌矿中发现，我国“十四五规划”明确提出要发展氮化镓、碳化硅等第三代宽禁带半导体产业，这将镓的战略意义再次提升！

镓—Ga元素和镓金属

聚焦于“镓”，个性使然。镓在元素周期表中排名第31位，是一种淡蓝色金属，密度5.904克/立方厘米，熔点29.76 ℃，放在手中就会熔化成银白色液体，变回固体则需冷却至-120℃（“过冷现象”）。镓在潮湿空气中易氧化，500℃时就会燃烧，“烧开”则需加热至2403℃（沸点）。

手中融化的金属镓（图片源于网络）

“镓”剧发展，应用广泛。镓从发现就得到持续关注和研究，在20世纪60年代初，砷化镓作为一种新型优质半导体，开始引起各国的注意。随后兴起砷化镓的研究热，将其广泛应用到微波器件、激光器和发光二极管等产品中。进入21世纪，世界各国不断更新的关键金属列表，镓始终榜上有名，并在国防、生活、医疗等领域均发挥着非常重要的作用。在原子能工业中，镓是控制核反应堆的重要材料；在电子工业中，镓是制造芯片的关键材料，砷化镓半导体广泛应用于、通讯、光伏、LED显示屏等领域，镓的消费量约占总消费量的80%以上，被称为“电子工业脊梁”。另外，镓与铟、铊、锡、铋、锌等组成的低熔合金，广泛用于温控、仪表、焊接、自动灭火、医疗等领域，例如应用到医疗器件和医用材料中，镓合金作为牙齿填充材料，“铟镓合金”制作体温计等。

镓的应用领域：半导体材料、光伏、通讯、核工业 （图片源于网络）

“镓”在何方，世所罕见。镓在地壳中的含量仅为0.015‰，是典型的稀散元素，很难独立形成矿床，多伴生在其它矿床中。据统计，世界上超过90%的镓来源于铝土矿床，约10%来源于铅锌硫化物矿床等。此外，煤中也含有丰富的镓，2010年，在内蒙古准格尔煤田发现了与煤伴生超大型镓矿，但因提炼技术难度较大，暂未产业化。

“镓”驭未来，任重道远。目前，全球镓金属储量约23万吨，我国19万吨，居世界首位，是全球金属镓的最大生产国，约占全球总产量的75%。长期以来，我国一直处于出口初级产品、进口核心技术深加工产品的尴尬境地，2020年全球粗镓产量为300吨，其中我国粗镓产量为290吨，占比高达96.67%，但在镓的高端产品如高端射频半导体器件等产品还需大量进口。此外，我国铝土矿中伴生稀散元素研究利用程度低，国内6大氧化铝厂中镓的回收率不到三分之一。为避免如此尴尬境地，在镓的科学研发、保护开发和综合利用等领域，我们任重而道远！

茫茫旷野寻“镓”路，筚路蓝缕盼“镓”归。未来随着经济的发展，国家对金属镓的需求会日益增加，需要摸清“镓”底，合理规划镓的开发利用，加快镓资源的科技研发进度，不断提高镓产品综合利用，不再背井离“镓”，为我国高科技发展和矿产资源综合利用贡献不可或缺的力量！