稀散金屬(scarce metal)
鎵、銦、鉈、鍺、硒、碲六種元素的總稱。為稀有金屬的一個類。也有將錸、鈧、鉿、釩或鎘劃為稀散金屬的。這類金屬因在地殼中非常分散,在自然界中極少有單一礦床,多伴生在其他有用礦物中,只能從冶金或化學工廠的中間產物或廢料中提取出來,而得此名。
稀散金屬的發現和生產都較晚。在18世紀發現一種,其余5種都是在19世紀發現的。從1782年第一個發現碲到1886年最后發現鍺,經歷了一個多世紀。這6個金屬從20世紀初到20世紀中葉陸續開始工業生產。其中硒是1912年最早開始工業生產的,而碲則最晚至1942年。自1980年以來,世界年產稀散金屬總量約2000~2300t,中國年產100t左右。
稀散金屬由于有許多獨特的物理和化學性質,用它們制成的化合物半導體、特殊合金和功能材料、高純化合物、鹽類及有機金屬化合物等,在電子、通訊、能源、宇航、化工、機械儀表、醫藥等工業及農牧業中有著廣泛的應用。
已發現193種稀散金屬礦物,其中鎵3種,銦5種,鍺11種,鉈9種,硒64種,碲91種。這些礦物主要賦存于閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦、硫砷銅礦、斑銅礦、方鉛礦、輝銅礦、黃鐵礦和鋁土礦中。已探明的世界稀散金屬儲量為:鎵16.52~22.60萬t,銦0.31萬t,鉈0.073萬t,鍺0.86萬t,硒41.09~62.88萬t,碲10.62~14.85萬t。中國的稀散金屬儲量十分豐富,鍺、鎵、銦、鉈、碲的儲量居世界前列。
稀散金屬冶金工藝有四大特點。(1)一些原料的冶金過程或化工過程也就是稀散金屬的富集過程。在用冶金或化工方法處理伴生有稀散金屬的礦物過程中,稀散金屬或轉入中間產物或轉入煙塵、渣料、廢液中得到富集。一般能富集到十萬分之幾到干分之一的品位。(2)一般沒有通用的定型的生產流程。這是由于稀散金屬的原料種類多、含量波動大和化學性質復雜,以及它們的提取方法隨主體金屬的冶金方法的不同而引起的。(3)工藝程序多,生產流程長。幾乎都要經過四個階段:稀散金屬的富集,獲得富集物;由富集物制取化合物;由純化合物制取金屬及金屬提純。(4)各種雜質的分離在生產工藝中起著特殊作用。這是因為原料成分較復雜,而現代工業技術對稀散金屬的純度要求特別高所致。制備99.999%及更純的稀散金屬,可用電解精煉,結晶,溶劑革取或離子交換,歧化冶金,真空精煉,區域熔煉等方法。
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