Галлий. Области использования. Технология производства. Объёмы производства

Возможна замена ртути галлием в ртутных выпрямителях. Весьма высокие температуры кипения металла позволяют работать со значительно большими нагрузками, нежели в процессах использования ртути.Рассматриваются перспективы применения солей галлия в качестве компонента светящихся красок, необходимые для возбуждения флуоресцентного свечения соединений. Соли галлия могут также найти широкое применение в аналитической химии, в медицине, в органическом синтезе и многих других отраслях промышленности.Но не только сам металл находит свое применение в различных сферах народного хозяйства, но и и его соединения также активно внедряются в процессы производства.Так, например, арсенид галлия GaAsстал очень перспективным материалом для полупроводниковой электроники [8]. Нитрид галлия, обладающий превосходными химическими и механическими свойствами, также нашел свое применение создании полупроводниковых лазеров и светодиодов. Изотопы галлия, например, галлий-71 является важнейшим материалом для регистрации нейтрино. Обладая жидким агрегатным состоянием, галлий зарекомендовал себя как превосходный смазочный материал, на основе которого в смеси с никелем, или скандием были созданы практически очень важные металлические клеи. Галлий широко используется при производстве высокоскоростных компьютеров, сотовых телефонов, солнечных батарей, оборудования спутниковой связи. Приборы на основе арсенида галлия обладают высокой радиационной стойкостью в достаточно широком диапазоне температур до +1000 °С, а по быстродействию на порядок превосходят альтернативные электронные устройства. В оптической электронике Ga используют при изготовлении лазеров для цифровых электрофонов, запоминающих устройств, в волоконной и инфракрасной оптике, в приборах СВЧ-техники. В последнее время соединения галлия находят все большее применение в приборах нового поколения средств электронного противодействия, а также систем сотовой связи и радиолокаторов, что находит активное применение в оборонной промышленности.4.Перспективы развития отрасли и увеличения объемов производстваПотребности России в галлии в 2019 году оценивались в 8–10 тонн в год[10]. В настоящее время данный металл и его соединения оказались весьма востребованными в современных устройствах и приборах, например в компьютерах, мобильных телефонах, теле- и радиотехнике и других, которые до настоящего времени импортируются в Россию.Пока в нашей стране отсутствуют проблемы с энергообеспечением, поэтому не стимулируется объективное развитие новых технологий в данной отрасли промышленности. Что в конечном итоге не совсем приемлемо для такой мировой державы, как Россия.На сегодняшний день крупнейшим рынком для галлия является Япония, но ее доля на мировом рынке, по оценкам, снизилась с 80 % в середине 2000-х гг. до 50 % в 2013 г.[11]Согласно перспективам экспертов, Япония, вероятнее всего и останется доминирующим игроком на мировом рынке галлия в течение ближайших лет. Но конкуренцию ей в скором будущем может составить Китай, где наблюдается существенный рост оптоэлектроники и электронной промышленности подчеркнутый сильным внутренним спросом на галлий. Что касается Российской Федерации, то в число мировых лидеров по применению галлия и его соединений она войдет еще не скоро. На сегодняшний день активно применяются галлиевые элементы только в оборонном комплексе, тогда как в других отраслях этот уникальный элемент практически не задействован.Можно выделить три стадии в стратегической торговой политике России, которые могли бы вывести рынок использования галлия на достаточно высокий уровень. Первая заключается в поддержке внутреннего производства сырьевых материалов через благоприятную политическую и экономическую обстановку. Вторая стадия заключается в грамотной политике государства, сочетающей в себе сбалансирование экспорта и импорта товарооборота. Это поддержит отечественных производителей конечной продукции, а других производителей во всем мире вынудит перемещать производство в Россию, чтобы гарантировать устойчивые поставку и сбыт. Третий этап, развитие индустрии применения галлия и его соединений.В средне- и долгосрочной перспективе весьма вероятен рост потребности в галлии, вызванный появлением новых секторов применения и изменением роли России в мировой экономике. Для удовлетворения повышенного спроса на этот металл, возможно, возникнет необходимость в разработке новых, более эффективных технологий и совершенствовании традиционных методов извлечения галлия из растворов [8]. Перспективно будет использование в этих целях сорбционных процессов на базе импрегнированных сорбентов. Это позволит расширить технологические возможности для извлечения галлия из растворов при сверхмалых его концентрациях. А сегодня производство и потребление галлия и в целом редких металлов в России не соответствует ее сырьевому и научно-техническому потенциалу и требует решительного изменения на государственном уровне управления.ЗаключениеВ работе рассмотрены основные моменты современного состояния российской и мировой минерально-сырьевой базы галлия, основные сферы применения редкого металла и его соединений в различных отраслях и производствах народного хозяйства. Выполнен обобщенный анализ тенденций мирового и российского производства, потребления редкого металла и его соединений, развития мирового и внутреннего рынка галлия и продукции на его основе, а также определены тенденции развития новых наукоемких инновационных производствах и технологий, включая производство военной техники и оборудования. Освещены уникальные химические свойства галлия долгое время остающиеся невостребованными. Которые нашли свое применение только после обнаружения полупроводниковых свойств соединений галлия.Определены перспективы развития отрасли в связи с наиболее значимыми растущими секторами рынкатакими как производство светодиодов, электроники на основе нитрида галлия и солнечных элементов. И сделаны неутешительные выводы, что объемы производства галлия в России не соответствуют ее сырьевому, научно-технологическому потенциалу страны и требуют активизации развития на основе государственной поддержки.Список использованной литературыН.Гринвуд, А.Эрншо Химия элементов, том 1, Москва 2008. С. 211Галлий — Википедия (wikipedia.org) (дата обращения 23.12.2021)Букин В. И., Лысакова Е. И., Резник А. М. О возможности извлечения некоторых редких металлов при комплексной переработке алюминиевого сырья // Национальная металлургия. 2003. № 1. С. 61–65. Наумов А. В. О современном состоянии мирового рынка галлия // Изв. вузов. Цветнаяметаллургия. 2014. № 2. С. 59–64. URL: http://cvmet.misis.ru/ jour/manager/files/articles/64/submission/copyedit/64-137-1-CE.pdf Химия галлия, индия и таллия | Федоров П.И., Мохосоев М.В., Алексеев Ф.П. | скачать книгу (booksee.org)(дата обращения 23.12.2021)Вершковская О. В., Зуева Т. И., Прокопчук В. П. Минеральное сырье. Галлий: справочник. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998. 17 с. Eршова Я. Ю. Физико-химические основы экстракции галлия и алюминия из щелочно-карбонатных растворов азотсодержащими экстрагентами фенольного типа: дис. канд. хим. наук. М., 2015. 132 с.Поведение галлия (helpiks.org)(дата обращения 23.12.2021)Технология получения высокодисперсного гидроксида алюминия карбонизационным методом (convdocs.org)(дата обращения 23.12.2021)Обзор рынка галлия в России, СНГ и мире (презентация). М.: Исслед. группа «Инфомайн», 2012. 40 с.Наумов А. В. Обзор мирового рынка галлия (экономика галлия) // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2005. № 3. С. 14–21Рынок галлия почти мертв, но имеет великолепные перспективы? / Металлургический бюллетень. 2010. 30 июня. URL: http://www.metalbulletin.ru/ news/color/10043029/