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。
鎵是一種低熔點高沸點的稀散金屬,有“電子工業脊梁”的美譽。金屬鎵鎵的化合物是優質的半導體材料,被廣泛應用到光電子工業和微波通信工業,用于制造微波通訊與微波集成、紅外光學與紅外探測器件、集成電路、發光二極管等。金屬鎵粉末例如我們在電腦上看到的紅光和綠光就是由磷化鎵二極管發出的。目前,半導體行業金屬鎵消費量約占總消費量的80%—85%。
鍺粉,常見的微米級鍺粉和亞納米鍺粉一般都是將金屬鍺錠通過物理破碎的方式加工而成的粉末。金屬鎵鍺粉具有金屬鍺同樣優秀的光學性能和半導體性能。鍺粉按加工設備分類有真空行星球磨和高能球磨。其中,高能球磨鍺粉能夠達到亞納米粒徑。高純金屬鎵儲粉主要用于治金、熒光粉,鍺粉還可以用于鍺半導體器件,如鍺二極管、品體三極管及復合晶體管、鍺半導體光電器件作光電鍺粉用于霍耳及壓阻效應的傳感器,作光電導效應的放射線檢測器等,廣泛用于彩電、電腦、電話及高頻設備中。
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。
氧化鈧(Sc2O3)是鈧制品中較為重要的產品之一。金屬鎵它的物化性質與稀土氧化物(如La2O3,Y2O3和Lu2O3等)相近,故在生產中采用的生產方法極為相似。Sc2O3可生成金屬鈧(Sc),不同鹽類(ScCl3,ScF3,ScI3,Sc2(C2O4)3等)及多種鈧合金(Al-Sc,Al-Zr-Sc系列)的產物。這些鈧制品具有實用的技術價值及較好的經濟效果。金屬鎵粉末由于Sc2O3具有一些特性,所以在鋁合金、電光源、激光、催化劑、激活劑、陶瓷和宇航等方面已有較好的應用,其發展前景十分廣闊。