于從含鈧礦物中直接提取鈧制品較困難,因而目前主要從處理含鈧礦物的副產物如廢渣、廢水、煙塵、赤泥中回收和提取氧化鈧,再以高純氧化鈧制備金屬鈧、鈧鋁中間合金、鈧鹽等鈧產品。金屬鎵據新思界產業研究中心發布的《2019-2023年中國鈧產品行業市場供需現狀及發展趨勢預測報告 》。高純金屬鎵粉末目前從工業廢液中直接提取鈧的工藝主要有三種:溶劑萃取法、化學沉淀法、離子交換法。
鎵也被應用到太陽能電池的制造中,如砷化鎵三五族太陽能電池,該電池具有良好的耐熱、耐輻射等特性,其光電轉換率非常高。金屬鎵最初因為生產、使用成本都非常高,常常被應用在航天和軍工領域。但近幾年隨著科技的發展,金屬鎵太陽能電池的生產和使用成本都在降低,搭配上聚光光學組件從而使其應用領域開始擴大,并且正在以較快的速度普及。CIGS薄膜太陽能電池是第三代太陽能電池,具有生產、安裝、使用成本低,光電轉換率高的優勢,因而在眾多太陽能電池產品中成為發展最快的一族。高純金屬鎵雖然世界上已投產或在建的CIGS工廠已超過40多家,但金屬鎵在CIGS的原材料中所占比重僅為5%—10%。隨著CIGS生產規模的擴大,該行業對金屬鎵的需求會有明顯增長。
金屬鈧比起釔和鑭系元素來,由于離子半徑特別小,氫氧化物的堿性也特別弱,因此,鈧和稀土元素混在一起時,用氨(或極稀的堿)處理,鈧將首先析出,故應用“分級沉淀”法可比較容易地把它從稀土元素中分離出來。金屬鎵另一種方法是利用硝酸鹽的分極分解進行分離,由于硝酸鈧容易分解,從而達到分離的目的。金屬鎵粉末用電解的方法可制得金屬鈧,在煉鈧時將ScCl3、KCl、LiCl共熔,以熔融的鋅為陰極電解之,使鈧在鋅極上析出,然后將鋅蒸去可得金屬鈧。
鍺是一種銀白色金屬,主要用于半導體工業,制造晶體管、二極管和電子高能原料,制造金屬增加合金硬度,還用于醫藥工業。金屬鎵鍺及其化合物屬低毒、鍺吸收排泄迅速,經肝腎從尿中排出,肝臟和腎臟僅有微量鍺。大慶金屬鎵動物實驗給二氧化鍺10ug/g飼料14周,未產生明顯毒性作用,相反可刺激動物生長,當給以1000ug/g的飼料則抑制動物生長,4周后有50%動物死亡,尸檢發現肺氣腫、肝腫大、腎小管變性和壞死。經過調查半導體工廠和鍺廠,目前尚未鍺及化合物引起職業中毒。
用純Sc2O3≥ 99.9%加入于釓鎵石榴石(GGG)可制成釓鎵鈧石榴石(GGSG),其構成為Gd3Sc2Ga3O12型式。金屬鎵由它做成的第三代激光器所發出的發射功率比同體積的激光器提高3.0倍,已達到了大功率化和小型化的激光裝置,提高了激光振蕩輸出功率,改進了激光器的使用性能。在制備單晶時,每爐料3kg~ 5kg,加入Sc2O3≥ 99.9%原料為1.0kg左右。金屬鎵粉末目前這種激光器在軍工技術上的應用日益廣泛,也逐步推向民用工業。從發展看,今后在軍用和民用的潛力較大。