拜耳法生产氧化铝的工厂可采用汞齐电解法提镓。这种方法的特点是不改变循环铝酸钠溶液的性质,铝酸钠溶液循环使用不影响氧化铝主生产,但由于汞污染较难治理,现多数厂已停用。对于镓浓度低的循环铝酸钠溶液,宜采用石灰乳法提镓或碳酸法提镓。提镓产出的碳酸碱母液,仍能直接返回碱烧结法或拜耳-烧结联合法的氧化铝生产流程。法国从1980年起实现了铝酸钠溶液萃取法提镓。此法流程简单,周期短,萃余液可直接返回氧化铝系统,中国也在试验之中。此外,早期曾用电(酸)溶解萃取法从铝三层液电解精炼产出的阳极合金中回收镓。
从铅锌矿回收镓主要有P-M法回收铟锗镓,综合法回收铟锗镓,全萃取法回收铟锗镓,H106流程萃取铟锗镓,以及日本用螯合离子交换树脂UR-50从Zn-SO4溶液中提镓法。
从煤尘或有色金属冶炼炉渣中回收镓,可采用加NaCl作氯化剂的炉渣烟化法,从挥发物中提镓;或采用将煤尘或炉渣中的镓转入铁合金,然后电解此种铁合金而从阳极泥中回收镓等法。
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砷化镓回收之镓的性质
镓的化学性质和锌、铝类似,属于两性元素,能溶于酸、碱。其化学活性和锌相近,但不如铝活泼。镓在常温下由于表面形成氧化膜而趋稳定,在高于2873K温度时才与氧作用,在373K温度以下不与水作用,但在473K温度的加压水蒸气中会氧化成氢氧化镓。镓在冷硝酸中会钝化,可缓慢地溶于冷硫酸和盐酸中,但较快地溶于热硝酸、高氯酸、浓氢氟酸、王水及盐酸-高氯酸的混合液中,还易溶于浓的强碱中。在加热条件下镓能与卤素及硫、硒、磷、砷及锑等生成化合物。金属镓的腐蚀性强,宜盛放在用石英、石墨或聚乙烯材料制造的容器中。镓只能以固态运输。
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砷化镓回收之氧化铝生产方法随铝土矿的品位(Al2O3/SiO2)而异:高品位铝土矿采用拜耳法;低品位铝土矿采用碱石灰烧结法和石灰烧结法;中等品位铝土矿则采用拜耳-烧结联合法。中国由于资源的特点,多采用碱石灰或拜耳-烧结联合法生产氧化铝。不论采用哪一种方法,氧化铝的生产过程中都有循环使用的铝酸钠溶液。由于镓的酸性强于铝,铝矿中的大部分镓便富集在铝酸钠溶液中。但有一部分镓随赤泥和氧化铝流失,而碱石灰烧结法产出的赤泥量通常为拜耳法的3~5倍,故前者的循环铝酸钠溶液中的镓浓度比后者低得多。循环铝酸钠溶液的主要组分浓度列举于表3。
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砷化镓回收之镓的化学性质和锌、铝类似,属于两性元素,能溶于酸、碱。其化学活性和锌相近,但不如铝活泼。镓在常温下由于表面形成氧化膜而趋稳定,在高于2873K温度时才与氧作用,在373K温度以下不与水作用,但在473K温度的加压水蒸气中会氧化成氢氧化镓。镓在冷硝酸中会钝化,可缓慢地溶于冷硫酸和盐酸中,但较快地溶于热硝酸、高氯酸、浓氢氟酸、王水及盐酸-高氯酸的混合液中,还易溶于浓的强碱中。在加热条件下镓能与卤素及硫、硒、磷、砷及锑等生成化合物。金属镓的腐蚀性强,宜盛放在用石英、石墨或聚乙烯材料制造的容器中。镓只能以固态运输。
砷化镓回收之含镓催化剂Ga2O3-33SiO2-5Al2O3裂化石油的活性很高。往二酯中加入0.001%镓,可使聚合反应过程加快。掺镓的氧化锌是573~673K温度下有机反应的催化剂。GaCl3在有机溶剂内具有较好的溶解度,是HCl和C2H4合成C2H5Cl的催化剂。GaCl3和二丁基磷酸在373~523K温度时可催化聚合环氧化物。含镓、铱及铂的催化剂能促使庚烷转变为芳香族化合物。
砷化镓回收之金属镓的应用,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。
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。