传播正能量之金属镓

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今天,看一雪球大V的文章,惊到了我,所讲之言论其本人说不是印吹,我则读出了精美。以我这暴躁的小脾气必须用实际数据来告诉他,他那套歪理是不符合实际的,他那小智商也并不能凌驾于国家决策层之上的。

一、什么是镓

镓(Gallium)是灰蓝色或银白色的金属,元素符号Ga,原子量69.723。镓的熔点很低,但沸点很高。纯液态镓有显著的过冷的趋势,在空气中易氧化,形成氧化膜。

(一)物理性质

淡蓝色金属,在29.76℃时变为银白色液体。液态镓很容易过冷(即冷却至0℃而不固化)。微溶于汞,形成镓汞齐。镓能浸润玻璃,故不宜使用玻璃容器存放。

受热至熔点时变为液体,再冷却至0℃而不固化,由液体转变为固体时,其体积约增大3.2%。硬度1.5~2.5。常温时镓在干燥空气中稳定。

纯镓是银白色的,可以浸润玻璃,沸点很高,在大约1500℃时有很低的蒸汽压。

(二)化学性质

电子排布[Ar]3d104s24p1,位于第四周期第ⅢA族。

在潮湿空气中氧化,加热至500℃时着火。室温时跟水反应缓慢,跟沸水反应剧烈生成氢氧化镓放出氢气。加热时溶于无机酸或苛性碱溶液。能跟卤素、硫、磷、砷、锑等反应。

镓在干燥空气中较稳定并生成氧化物薄膜阻止继续氧化,在潮湿空气中失去光泽。与碱反应放出氢气,生成镓酸盐。能被冷浓盐酸浸蚀,对热硝酸显钝性,高温时能与多数非金属反应;溶于酸和碱中,镓在化学反应中存在+1、+2和+3化合价,其中+3为其主要化合价。镓的活动性与锌相似,却比铝低。镓是两性金属,既能溶于酸(产生Ga3+)也能溶于碱。镓在常温下,表面产生致密的氧化膜阻止进一步氧化。加热时和卤素、硫迅速反应,和硫的反应按计量比不同产生不同的硫化物。

生理学:还没有发现镓有生理微量元素的功能。和铝一样,它只通过肠道很微量的吸收。可以利用三氧化二镓在老鼠、家鼠、狗肺部沉积的数据。

皮下注射镓后,镓在组织中的分布模式是定时的,这和静脉注射很相似。镓在组织中的分布模式取决于摄入镓的剂量。主要的排泄渠道是尿液。癌症患者对镓的清理分为两阶段,半衰期分别为87分钟和24.5小时。

镓的毒性是和生物的种类相关的。在服用浓度高于750mg/kg时才会表现出对人肾脏的毒性。对老鼠的实验表明,镓会导致镓,钙和磷酸盐在肾中的沉积,这会堵塞肾腔。

分析化学:Dymov和Savostin曾对镓的分析化学作了全面的回顾。由于镓在环境中的浓度很低,灵敏度是选择探测方法时的主要问题。由于这个原因,最常用荧光计和中子活化法。可以在测量前对样品进行浓缩,例如,通过溶剂提取,提高了灵敏度,但增加了劳动量。8-羟基醌常用于生物材料中镓的荧光测定法。水杨醛二氯腙化碳作为荧光物质,使探测极限降到了2ng/L。pyrrolidinecarbodithioate和二乙基二硫代氨基甲酸盐的混合物用于在中子活化法前提取镓。镓的探测极限可以达到1ng/L。

(三)制备方法

可由铝土矿闪锌矿中提取。最后经电解制得纯净镓。

主要从炼锌废渣和炼铝废渣中回收提取。

工业生产以工业级金属镓为原料,用电解法、减压蒸馏法、分步结晶法、区域熔融法进一步提纯,制得高纯镓。 [4] 电解法以99.99%的工业级金属镓为原料,经电解精炼等工艺,制得高纯镓的纯度≥99.999%。以≥99.999%的高纯镓为原料,经拉制单晶或其他提纯工艺进一步提纯,制得高纯镓的纯度≥99.99999%。

(四)应用领域

一是:工业用途

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。

二是:医学应用

在观察到癌组织对67Ga有吸引力之后,美国国家癌症学会指出稳定的镓对于啮齿动物的肿瘤很有疗效。这曾在癌症病人身上试验过。当服用剂量为750mg/kg时,镓对人的肾脏有害。不停的灌输镓的配制药品可以降低镓对肾小管的毒性。

上述内容摘自《百度百科》。

二、现实情况

(一)镓的情况

值得关注的一点是,和稀土等矿产资源类似,镓、锗也有着中国稀缺资源普遍的尴尬境地,即中国大量出口初级产品,同时又需进口核心技术深加工产品。

王登红等人即表示,我国镓产量虽然在全球占有重要地位,但大部分以原料性产品出口,是世界主要镓原料出口国同时又是世界镓高端产品和制成品的重要进口国。

李德先也表示,中国是金属镓的最大生产国,主要供应美国、欧盟、日本和韩国等发达经济体,初级产业在全球占有较大市场份额,初级产品过剩仍然是当前行业面临的主要问题。

前述22位专家联合发表的综合述评即重点阐述了关键矿产的全球格局。2020年全球原生镓产量327吨,其中中国生产317吨,占97%;俄罗斯、日本、韩国产量分别为5吨、3吨、2吨。

他们尤其援引据美国地质调查局数据提到,2010-2021年美国进口砷化镓晶圆、金属镓总计折合金属镓3880吨,接近同期全球原生镓产量总和4125吨。他们认为,这也可以看出,中国原生镓出口比例接近100%。

而在锗方面,2020年全球精炼锗产量140吨,其中中国95吨,占67%;俄罗斯生产5吨,其他国家生产40吨。在2021年,中国是最大锗出口国,几乎全部产品出口到俄罗斯、德国、比利时、日本和美国。根据美国地质调查局数据,2010-2021年全球生产锗矿产品折合锗金属1638吨,中国生产了其中的1090吨,占66%;同期美国进口锗矿产品333吨,占全球产量的20%。上述综合述评文章写道,按2021年数据,中国锗矿产品出口比例为39%。如考虑氧化锗出口,则出口比例更高。

出口大量稀缺资源、回报却处于产业链底部的方式让业内担忧已久。上述22位专家即提到,当前国际贸易争端由经济领域、技术领域扩展到矿产资源领域,世界局势变化对中国矿产资源安全保障提出了新的挑战,也带来了新的机遇。他们提出了一份37种中国关键矿产建议清单,包括大宗矿产、三稀金属矿产、关键黑色有色贵金属矿产、战略非金属矿产和特种气体矿产。在这份清单中31种矿产与美国、欧盟、日本清单重合。

他们强调,这些关键矿产既是当今世界经济社会发展不可或缺的重要物质基础,也是战略性新兴产业、清洁能源、国防军工技术发展不可替代的重要物质保障。提出的这37种关键矿产中我国需要净进口的22种,净进口超过50%的19种,超过90%的10种;我国净出口的11种,净出口超过50%的5种,其中镓超过了90%。

上述内容摘自《澎湃新闻》2023年7月5日。

(二)铝的情况

从全球铝矿产量来看,中国是世界上铝含量最多的国家,根据USGS,2021年中国铝产量3890万吨,占全球铝产量的58%。中国铝业是全球最大的氧化铝、电解铝、精细氧化铝、高纯铝和铝用阳极生产供应商。根据Mytsteel数据统计,2021年全球前十五大电解铝生产公司中,有七家中国企业,分别为中国中铝、宏桥集团、信发集团、国电投、东方希望、酒钢集团、神火股份

(三)电解铝耗电量情况

此次国家发改委发文涉及的电解铝行业,属于一个高耗能行业。最新版本的《产业结构调整指导目录(2019年本)》中,也将电解铝项目作为限制类行业。

数据显示,我国是全球最大的电解铝生产国,目前全行业年度用电量超过5000亿千瓦时,约占全社会用电总量6.8%,耗电量巨大。

国家发改委解读称,用电成本在电解铝生产成本中占比超过40%,对电解铝行业实施阶梯电价政策,有利于充分发挥电价杠杆作用,以经济手段促进电解铝行业不断提高能效水平、加快转型升级,推动经济结构调整,服务绿色发展。

电解铝行业阶梯电价政策具体如何完善?对此,记者注意到,相关政策明确,要合理设定阶梯电价分档标准。

《通知》规定:2022年,电解铝行业阶梯电价分档标准为铝液综合交流电耗每吨13650千瓦时;自2023年起,分档标准调整为每吨13450千瓦时(不含脱硫电耗);自2025年起,分档标准调整为每吨13300千瓦时(不含脱硫电耗)。

此外,有关政策还鼓励电解铝企业提高风电、光伏发电等清洁能源利用水平。明确电解铝企业消耗的非水可再生能源电量在全部用电量中的占比超过15%,且不小于所在省(自治区、直辖市)上年度非水电消纳责任权重激励值的,占比每增加1个百分点,阶梯电价加价标准相应降低1%。

上述内容摘自《每日经济新闻》。

(四)各国发电量情况

三、个人观点

300吨镓=3890万吨铝=5000亿度电,相当于1吨镓=16.7亿度电。

今天,那个大V讲白象完全有实力替代我国承接镓产能。

那么,5000亿度电=目前白象1.7万亿度电的30%,该大V提出白象与某国签署了建设5个核电项目的意向书还是协议之类,意思就能够帮助白象摆脱电力困境。

据中国电力企业联合会统计,截至 2022 年 12 月 31 日,中国大陆地区运行核电机组装机 容量为 5,553 万千瓦,占全国发电装机容量的 3.6%。2022 年 1-12 月全国累计发电量为 86,941 亿千瓦时,其中运行核电机组累计发电量为 4,178 亿千瓦时,比 2021 年同期上升了 2.5%,占 全国累计发电量的 4.8%,核电平均利用小时数为 7,616 小时。

公司控 股核电在运机组 25 台,装机容量 2375.00 万千瓦;2022 年全年,公司核电机组发电量累计为 1852.39 亿千瓦时,比去年同期增长 7.0%;(摘自《中国核电2022年年度报告》)

那么,假设该大V所说的白象的5个核电项目都是百万装机量,也就是500万千瓦的总装机量,能够使得白象年度发电量增长不到400亿度。能够用于制备400亿÷16.7亿=23.9≈24吨镓≈我国年产量的8%。实际上白象从我们改开以来接近40年的时间,算他从0开始,也只有区区1.7万亿度增长,年增长不过425亿度,让他取代我们只发电站一项就够它忙活10年的。先不说,在没有发电量配套的情况下,谁去给他投资建设电解铝厂的问题,即便有和他智商一样高的金主,不计成本,不怕吃亏头铁的就要建设,先建厂等7-8年后核电建成,再开工生产,用个两三年厂子建设起来了,我们说我们放松出口管制了,他这厂子要开工不还?卷死它!

最后,该大V表示,白象是一个充满野心的国家,白头鹰不是,白头鹰只是因为穷,才和我们找茬。所以我们不应该顾此失彼,让白象得了便宜。言外之意,我们要善待白头鹰,要容忍白头鹰对我们的一切不合理政策,不能和人家闹矛盾,我们和人家闹矛盾就是给白象制造崛起的机会。

说了一大堆,我是觉得,现在平台推的一些星,真是不是智商高的吓人,就是立场坚定的恐怖。在这个信息大爆炸的年代,球友们要学会甄别,不要被带偏了。

@千年老韭林不园 #镓#

全部讨论

2023-07-09 09:41

那个人估计早晚会被国安带走,连名字都那么不要lian(贴林园,竞用不园这种词),那就不必给他lian了……。

2023-07-10 11:01

哈哈哈哈

2023-07-09 08:49

那篇文章我也看了,感觉怪怪的

2023-07-09 08:08

鼓吹卡谁脖子的我就问一个问题,老美能否一直卡住我们芯片?如果能,那我承认你说的都对。

2023-07-09 07:55

正解

2023-07-09 06:09

感谢打假,希望多发点有数据有理的文章

2023-07-09 02:36

谢谢

2023-07-09 00:04

太全面了

2023-07-08 20:33

我就问罗平锌电和中铝还有空间吗?