2022年《美国地质调查 矿物概要》-镓

以下信息由贾江涛译自U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2022, P64, Prepared by Brian W. Jaskula [(703) 648–4908, bjaskula@usgs.gov]

【译者注】中国主产原镓，若干因素推高镓价上涨，芯片之争未在文中提及。

镓

(除非特别声明，数据均以公斤镓含量计)

国内产量和用途：自1987年开始，国内没有原镓(低品位，未精炼的)回收。全球原镓在处理矾土矿和锌矿中作为副产品回收。犹他州的一家公司从进口的低品位原镓金属和废料中回收和精炼高纯镓。进口金属镓和砷化镓(GaAs)基片价值分别为300万美元和2亿美元。GaAs用于制造集成电路(ICs)和光电设施，包括激光二极管、发光二极管(LEDs)、光探测器和太阳能电池。氮化镓(GaN)主要用于制造光电设备。ICs占国内镓消费量的77%，光电设备占21%，研究和开发占2%。美国81%的镓消费量在GaAs, GaN和GaP基片中，金属镓、三甲基镓和三乙基镓用于外延层生长工艺制造LEDs基片和ICs占剩余部分。光电设备用于航天领域，消费品，工业设备、医疗和电信设备。ICs用途包括国防应用、高性能计算机和通讯设备。

回收：无旧废料。相当数量的新废料从加工基于GaAs设备时产生，犹他州的一处设施再加工后回收高纯镓。

进口国(2017–20)：中国⁴ 53%[-2%]，英国11%，德国9%[-1%]，其他国家20%[-4%]。

资源枯竭补贴：14%(国内和国外)

政府储备：无

事件、趋势和问题：进口金属镓和GaAs基片继续占全部美国镓消费。2021年进口金属镓同比2020年增加140%，主要进口自加拿大、日本和新加坡。2019年开始对从中国出口的镓征更高的关税，美国进口金属镓显著减少。2021年中国低纯镓(纯度99.99%)价格上涨25%，2020年末的275$/kg，2021年10月的345$/kg，2020年1月140$/kg到12月的275$/kg。中国镓价格上涨有几个因素。2019年环保限制中国铝土矿生产迫使该国氧化铝精炼进口海外低镓铝土矿，从而增加了镓提取成本。2020年中期，当全球新冠疫情减少镓需求，中国镓生产厂放缓或停车运营。当2020年后半年镓需求恢复时中国镓供应短缺，镓价在2020年四季度显著上涨并持续2021年全年。

从中国低纯原镓产能2010年140吨/年，2020年650吨/年。中国产能占到全球低纯镓产能的84%。

由于2012年开始原镓大量过剩，中国之外的低纯镓生产国限制产出。这些生产国包括日本、韩国、俄罗斯。德国和哈萨克斯坦分别在2016年和2013年停止了原镓的生产。由于镓价上涨，德国将于2021年年末重启原镓生产。匈牙利和乌克兰分别在2015年和2019年停止了原镓的生产。2021年原高纯精炼镓产量约225吨，同比2020年增长5%。中国、日本、斯洛伐克和美国是主要的高纯精炼镓生产国。英国2018年停止了高纯镓生产，加拿大、中国、德国、日本、斯洛伐克和美国从新废料中回收镓。全球主要低纯原镓2021年生产能力预计774吨/年，高纯精炼产能325吨/年，二次产能273吨/年。

全球产量和储量： 

世界资源⁵：镓在其他金属矿中赋存的浓度非常小。大部分镓是在加工铝土矿时作为副产品产出，其他从锌处理渣中产出。铝土矿中平均镓含量为50ppm。美国铝土矿主要属于不经济的资源，由于硅含量高而不适合生产氧化铝。一些国内锌矿含镓达50ppm，尽管现阶段没有回收，但可作为重要的资源。全球铝土矿中所含的镓超过100万吨，且相当数量在全球锌资源中，然而仅有不到10%的铝土矿和锌资源中的镓可被回收。

替代品：有机化合物制造的液晶用于可见光显示替代LEDs。硅基金属氧化物半导体功率放大器与中级3G移动手机中的GaAs功率放大器竞争。InP部件可替代GaAs基红外激光二极管用于特定波长领域，氦氖激光与GaAs在可见激光二极管领域竞争。硅是太阳能电池领域GaAs最主要的竞争者，由于其独特的性质，GaAs基集成电路用于很多国防相关领域，这些领域尚无有效的GaAs替代品。GaAs在异质结双极晶体管中可被一些SiGe替代。

标注解释:

e  估算值; NA 无法获得; — 0

1 预测基于美国进口的99.999%~ 99.99999%纯度镓的平均价值。

2 预测基于美国进口的99.99%纯镓的平均价值。

3 定义为进口量-出口量，不包括砷化镓芯片。

4 包括香港

5 资源和储量定义及相关数据来源信息参见附录C。