一、金属镓价镓金富镓矿床
镓的格走极度分散性造成了它不能形成独立矿床，只能从其它元素的势图属矿床中综合回收。我国各类含镓矿床中镓的回收工业利用标准：铝土矿矿石为20×10-6，黄铁矿矿石为200×10-6，金属镓价镓金闪锌矿矿石为100×10-6，格走锗石为1000×10-6，势图属煤为30×10-6，回收明矾石为22×10-6，金属镓价镓金与碱性岩有关的格走岩浆矿床中磷灰石-霞石矿石及精矿为100×10-6（全国矿产储量委员会，1987）。势图属这也显示出了镓富集的回收主要矿床类型。根据笔者的金属镓价镓金研究，上述类型的格走矿床中，黄铁矿矿床很少有富镓者；含镓的势图属明矾石矿床在我国东南沿海火山岩地区发育；锗石一般含镓很高，但其本身就很稀少，因此锗石矿床并不是镓的主要矿床类型；原煤中的镓含量并不十分高，一般在10×10-6～30×10-6之间，只有经过二次富集才具有工业意义。目前，美国和加拿大已成功地从火力发电厂的煤灰中回收镓（Canom，et al.，1981；Conzemius，1984；Zheng Fang，et al.，1996）。从现有资料来看，富镓矿床的主要类型包括：①铝土矿床；②铅锌矿床；③煤；④明矾石矿床。
一、铝土矿床中的镓
铝土矿中的镓是世界镓资源的最主要来源，全世界铝土矿中镓的含量一般为50×10-6～250×10-6，与镓的地壳克拉克值相比，富集了3～16倍。据刘中凡等（2000）统计，全国310个铝土矿床中，大型以上规模者35个，中型94个，小型181个，排名前5位的省区为山西、贵州、河南、广西和山东，其中沉积型铝土矿床289个，堆积型17个，红土型仅4个，一水铝石型矿床数为306个（表9-11）。这些以一水硬铝石为主要有用矿物的铝土矿，伴生的镓都达到了工业利用指标。同时可以看出，中国的铝土矿床成矿时代主要集中在石炭纪，矿床数218个，占铝土矿床总数的70%，其次为二叠纪86个，占28%，其余时代（三叠纪和第四纪）矿床6个，占2%。
表9-11中国铝土矿类型
（一）贵州铝土矿中的镓
根据刘平（1993，1994，1995，1999）的研究，黔中—川南铝土矿含矿带范围包括贵阳、安顺、毕节地区一部分，遵义地区大部和重庆南部的南川、武隆、彭水等地。其东、南边界大致在德江—瓮安—贵阳—平坝一线，西、北边界大致在习水—金沙—毕节—赫章一线。铝土矿主要集中在清镇、贵阳、修文、息烽、开阳、遵义、正安、道真、务川，向北延至重庆南川、武隆等地，构成一个NNE向的黔中-川南铝土矿成矿带。按铝土矿床（点）相对集中的片区，自南而北可分为修文、息烽、遵义、正安和道真五个铝土矿带，分布有上百个铝土矿床（点），矿带间为无矿带所间隔。在大地构造上，该成矿带主要分布在上扬子台褶带内的正安拱褶断束和黔中拱褶断束两个Ⅲ级构造单元之内。铝土矿含矿岩系西部以垭都-紫云深断裂为界，南东部以贵阳-芷江深断裂为界（图9-8）。
1.铝土矿含矿岩系
贵州铝土矿的含矿岩系主要为一套产于下古生代侵蚀面上的以含铝土矿为主，兼含铁矿、硫铁矿、耐火粘土和煤矿的沉积岩系，岩石类型较多，主要有铝质岩类（包括各种类型的铝土矿和铝土岩、铝铁岩）、粘土岩类、绿泥石岩类、铁质岩类、炭质岩类、硫铁矿类及少量石英砂岩、石英粉砂岩等。
（1）铁质岩-铝质岩：下部主要为铁质粘土岩、绿泥石粘土岩、绿泥石岩，夹块状、豆荚状的赤铁矿、绿泥石铁矿、菱铁矿及褐铁矿透镜体、扁豆体和结核，局部构成铁矿体。铁矿一般1层，少数2～3层，单层一般厚0.5～2m，最厚达16m。中上部为铝质岩，包括各种类型的铝土矿和铝土岩，常夹粘土岩，时有炭质粘土岩和劣质煤。此类岩石以修文矿带最为普遍和典型。
图9-8贵州铝土矿分布地质简图
（2）粘土岩-铝质岩：下部主要为伊利石粘土岩，常含星点状、结核状、致密块状黄铁矿，局部构成工业矿体；中上部有各种铝质岩夹粘土岩，夹炭质粘土岩和劣质煤。此类岩石遍布全区，以遵义矿带最为典型。
（3）粘土岩：粘土岩类岩石常见的有碎屑状伊利石粘土岩（由粘土岩组成具棱角-次棱角状的碎屑）、高岭石伊利石粘土岩、绿泥石粘土岩、铁质粘土岩等，底部有时见赤铁矿、菱铁矿、绿泥石铁矿及褐铁矿扁豆体、结核等。此类岩石主要分布在矿体、矿带的周边和无矿带。其形成有两种可能，一种是沉积时就没有铝质岩类，另一种是在上覆地层覆盖之前，上部的铝质岩就已剥蚀殆尽。
（4）铝质岩：整个含矿岩系全由铝土矿和铝土岩组成，没有任何其它岩类。此类岩石分布零星、稀少，厚度较大的有遵义仙人岩矿床。
可以看出，铝土矿含矿岩系基本上可分为两个岩性段，下部为铁质岩或粘土岩，中上部为铝质岩段，含矿岩系基本上都出现在基底为古岩溶发育区的岩溶槽谷、岩溶漏斗和岩溶洼地中（图9-9）。
含矿岩系主要假整合于下古生界之上，其上为上古生界假整合覆盖，含矿岩系的直接下伏、上覆地层，均有自南向北依次升高的特征。修文铝土矿带含矿岩系的直接下伏岩层有下寒武统金顶山组粉砂质页岩，清虚洞组、中寒武统高台组、石冷水组和中上寒武统娄山关群白云岩；东部杨麦冲一带为上泥盆统望城坡组白云岩，西北端赫章黄河一带为下奥陶统砂页岩。息烽铝土矿带含矿岩系的直接下伏岩层主要为娄山关群白云岩，东部瓮安地坪、新华一带为下奥陶统桐梓组白云岩。遵义铝土矿带的直接下伏岩层有娄山关群白云岩，下奥陶统桐梓组白云岩、页岩，红花园组石灰岩，湄潭组页岩、粉砂岩，中奥陶统十字铺组粉砂岩，上奥陶统涧草沟组页岩和下志留统松坎组粉砂岩、泥岩。习水、桐梓、绥阳、湄潭及凤岗等地基本无矿带内，含矿岩系直接下伏岩层多为下志留统韩家店群泥、页岩。正安、道真两矿带内含矿岩系的直接下伏岩层主要为韩家店群泥、页岩，但也有相当部分为上石炭统黄龙组石灰岩。
图9-9贵州铝土矿矿体形态示意图
含矿岩系的直接上覆岩层，修文矿带主要为下石炭统上司组和摆佐组灰岩、白云岩、泥灰岩等，少数为下二叠统梁山组炭质页岩、页岩。息烽、遵义、正安和道真四个矿带及习水、桐梓、绥阳、凤岗等地基本无矿带，含矿岩系的直接上覆岩层均为下二叠统梁山组炭质页岩、页岩和栖霞组石灰岩。
2.铝土矿床主要特点
区内铝土矿的主要形成时代为石炭纪。矿石主要由硬水铝石及少量粘土等矿物组成，按自然类型可分为土状—半土状、碎屑状、豆状—豆鲕状和致密状；按工业类型划分有低铁低硫型、高铁型和高硫型；按所含杂质矿物可分为伊利石铝土矿、高岭石铝土矿、绿泥石铝土矿等，在遵义矿带还常见一种黑色似煤的炭质铝土矿。含矿岩系中大多只有1层铝土矿，少数2～3层，个别厚度巨大的含矿岩系（厚110m）中。铝土矿多达 14层，累计厚度达73m（后槽矿床）；铝土矿单层剖面的上部一般是低铁低硫型铝土矿，下部为高硫型铝土矿；在矿带边缘常有高铁铝土矿。
由于矿体产于下伏地层（寒武系高台组和娄山关群白云岩、桐梓组粘土岩、白云岩）的侵蚀面上，矿体的形态和产状明显受底板古岩溶地貌的控制，因而分别呈层状、似层状、透镜状及漏斗状等（见图9-9）。常有星点状、结核状和致密块状黄铁矿产于粘土岩、炭质岩、铝土岩和铝土矿中，并常构成工业矿体。黄铁矿体（主要是含黄铁矿的粘土岩）多产于下段和上段下部，一般有1层，少数3～4层，单层一般厚l～5m。
据刘平（1995）的研究，区内铝土矿中的硬水铝石是由三水铝石变质而成的，这一点已从硬水铝石氢氧同位素测定结果得到证实。修文矿带（8件平均）δ18OSMOW值为11.9‰，δDSMOW值为-83.9‰；遵义矿带（6件平均）δ18O值为13.3‰，δD值为-86.2‰；正安矿带（2件平均）δ18O值为13.3‰，δD为-86.5‰；道真矿带（3件平均）δ18O为12.6‰，δD为-86.7‰.世界红土型铝土矿中三水铝石的δ18OSMOW一般为+8.2‰～+13‰，规模巨大的几内亚红土型铝土矿中三水铝石的δ18OSMOW平均为12.6‰。
3.铝土矿中镓的含量
表9-12为贵州主要铝土矿带矿石的化学成分。可以看出，5个矿带中除修文矿带矿石平均含镓70×10-6，略低于其它矿带的镓含量，息烽矿带平均含镓143×10-6，遵义矿带平均含镓124×10-6，正安矿带平均含镓127×10-6，道真矿带平均含镓125×10-6（刘平，1995）。以400Mt的铝土矿矿石储量来说，其蕴藏的镓资源量是巨大的。
表9-12贵州各主要铝土矿带矿石平均化学成分
表9-13不同时代和不同工业类型铝土矿的平均化学成分
从不同成矿时代和不同工业类型铝土矿的主要化学成分（表9-13）可以看出，早石炭世产出的铝土矿与晚石炭世产出的铝土矿镓含量基本一致，分别为127×10-6和122×10-6。而高铁型铝土矿镓含量（平均为100×10-6）低于低硫低铁型和高硫型铝土矿的镓含量（分别为124×10-6和121×10-6），但差别不是很大。不同时代及不同工业类型铝土矿的Li和B含量明显不同。
（二）豫西铝土矿中的镓
河南省是我国第3大产铝省，已探明铝土矿床38处，矿石储量约4亿t（戴耕等，2000）。汤艳杰等（2001，2002）对豫西铝土矿中的镓进行了系统的研究，研究显示，豫西铝土矿含有丰富的镓资源。
1.豫西铝土矿分布特点
豫西铝土矿的分布与古地理、古地形有密切关系，主要分布于古高地的边缘（图9-10）。根据矿床地质特征及产出的地理位置，可划分出三个成矿区。
图9-10豫西铝土矿分布图
（1）陕县-新安成矿区：以张窑院、贾沟、曹窑、杜家沟等矿床为代表，多为大中型矿床。矿体形态呈巨大透镜状和囊状，矿石类型为高岭石-一水硬铝石型，品位中到高，矿石结构以碎屑状、豆状为主，矿物结晶良好，工业价值高。现已探明矿区14个，储量达1.73×108t。
（2）偃师-巩义成矿区：主要矿床有涉村、小关、大沟峪、茶店等矿床，多为大型矿床。矿体以层状、似层状为主，矿石类型主要为伊利石-一水硬铝石型和叶蜡石-一水硬铝石型，品位中等。该区已探明矿床7个，储量达9907.5×104t。
（3）登封-禹州成矿区：主要矿床有方山、老君堂、边庄、张扒沟等矿床，多为浅埋藏的中小型矿床。矿体形态复杂，以透镜状、漏斗状为主，矿石类型属高岭石-一水硬铝石型和水云母-一水硬铝石型，品位较高，矿体厚度变化大，最厚达50m，矿石结构以碎屑状、豆状和砂岩状为主，发育蜂窝状构造。该区已探明矿床5个，储量2571×106t。
豫西铝土矿的成因主要为台地沉积的一水硬铝石型铝土矿，产于奥陶系碳酸盐岩古侵蚀面上石炭纪海进沉积岩系的底部岩层中，矿体形态受古岩溶地形控制。矿石构造主要有豆状、鲕状、致密块状、蜂窝状及土状，矿物成分主要为一水硬铝石，其次为高岭石和含铁-钛矿物，化学成分以高铝、高硅、低铁为特点。
2.铝土矿中的镓
豫西铝土矿中伴生的镓含量为50×10-6～250×10-6，含量大于100×10-6的矿床主要有张窑院、小关、贾家洼等（表9-14）。最富镓的张窑院矿床矿石含镓200×10-6～246×10-6，是地壳克拉克值的13～17倍。按4亿t铝土矿总储量估算，镓的品位取平均值（约70×10-6），则镓的总资源量近3万t。从表9-14看出，不同矿床之间，矿石镓含量差别较大，但都富集了地壳克拉克值的4倍以上。
表9-14豫西铝土矿矿石化学成分（%）及镓含量（10-6）
3.豫西不同矿区矿石类型与镓含量的关系
从表9-14可以看出，尽管不同矿床的镓含量不尽相同，但在同一矿床不同类型的矿石中，蜂窝状、土状矿石含镓较高，而致密状、豆鲕状矿石含镓较低（图9-11）。
土状、蜂窝状矿石镓和铝都高于其它类型的矿石，这说明铝土矿在沉积形成后的风化作用过程中，镓和铝得到了进一步的富集。一般来说，铝土矿形成于潮湿炎热的气候条件下（葛宝勋等，1992）。在这种条件下，铝土矿遭受长期的风化淋滤，沉积物中的硅、铁等流失，致密状矿石变为土状和蜂窝状矿石，铝和镓发生富集，从而提高了矿石品位。同时也证实了在风化过程中镓与铝的密切关系。蜂窝状矿石和土状矿石一般位于矿层的下部，在杜家沟矿床，常见残留的褐铁矿薄膜，蜂窝孔洞壁上有时还存在白色高岭石集合体（汤艳杰等，2001）。
图9-11豫西不同矿石类型镓含量
4.铝土矿不同层位镓的分布
表9-15和图9-12分别为豫西贾家洼矿床和夹沟矿床采场不同层位Al2O3、SiO2、A/S和Ga的含量及变化特点。在不同层位的矿石中，镓含量的变化总与铝含量及铝/硅比值的大小一致，富矿层对应着镓的高含量，而镓与硅呈反消长关系。这种变化关系在巴西和卡麦隆的铝土矿存在（Hieronymus等，2001）。
表9-15铝土矿不同层位主要化学成分（%）及镓（10-6）含量
在杜家沟矿床，矿石镓含量不但与层位、矿石构造有关，还与矿体厚度存在密切关系（汤艳杰等，2001）。随着矿体厚度增加，矿石中的镓和 Al2O3也同步升高（图9-13）。矿体厚度大者，铝和镓含量都高，矿体厚度小者，铝和镓含量都低。在矿体的膨大部位，矿石中镓往往高度富集。在山西、贵州的一些铝土矿中也存在这种变化关系。一般来说，矿体厚度变大处，也是Al2O3最富集的部位，由于镓与铝的密切关系，在这些部位镓通常大量富集。
图9-12豫西铝土矿不同层位主要化学成分变化关系
图9-13杜家沟矿床镓与矿体厚度的关系
除了贵州省和河南省外，山西省是我国铝资源第一大省，铝土矿中镓的含量平均为45×10-6，全省镓资源量达4万t。同时，铝土矿中伴生的钪、稀土、锂、铷等稀有稀土元素都具有利用价值。
（三）铝土矿中镓的来源及富集机理
华北铝土矿的物质来源，存在两种不同的观点。卢静文等（1997）认为，华北铝土矿的成矿物质主要来自古陆上的铝硅酸盐岩石而并非来自含矿层下伏的寒武纪-奥陶纪碳酸盐岩基底。而吴国炎（1997）的观点则与此相反，认为华北铝土矿的成矿物质主要来自下伏的晚寒武世-中奥陶世碳酸盐岩。刘平（2001）认为，贵州的铝土矿下伏基底碳酸盐岩地层中存在多层泥质岩、砂质岩及泥质碳酸盐岩，这些岩石为铝土矿提供成矿物质的可能性要比纯碳酸盐岩大得多。碳酸盐岩镓的丰度为4×10-6，Al2O3含量也远低于硅酸盐岩，因此，铝土矿中的镓和铝不大可能由碳酸盐岩风化而来，由古岛硅酸盐岩及基底碳酸盐岩中的泥质和泥质岩夹层提供的可能性更大。铝土矿中大量粘土矿物的存在也是泥质或硅酸盐类岩石提供镓和铝的证据。
Hieronymus等（2001）认为，在硅酸盐岩中，镓主要替换长石中的铝。红土化过程中，长石转变为高岭石，镓与铝一起进入高岭石晶格，一小部分镓进入三水铝石晶格中。在其后的风化过程中，镓的性质基本上由高岭石和三水铝石的溶解度控制。Kopeykin（1984）的研究指出，自然界溶液中镓和铝的性质显示出，风化溶液中镓和铝总是以Ga（OH）3和Al（OH）3的形式存在，在pH值为3～7的范围内，Ga（OH）3比Al（OH）3更易溶解，在红土化过程中，酸性介质中三水铝石和高岭石大量形成，铁大量流失，Ga与Al固定于残留的风化产物中。从图9-14的Ga-Al-Fe平衡关系可以看出，在酸性条件和大量铁存在时，镓与铁共生，但并不能形成铝土矿，这种现象在巴西的玄武岩风化壳中存在（Hieronymus等，2001）。在铝能够大量富集的条件下，镓与铁不存在依赖关系。
图9-14风化过程中Ga-Al-Fe平衡相图
多数沉积铝土矿是红土化风化壳搬运沉积形成的。由于镓比铝更易于被淋滤，因此在铝土矿层上部的镓会向下迁移，富集于矿层下部的蜂窝状的土状矿石中。
二、铅锌矿床中的镓
提起铅锌矿床中的镓，似乎人们都是这样认为：铅锌矿床是镓的主要来源。锌矿石中镓的回收利用指标为100×10-6，比铝土矿中镓的利用标准（20×10-6）高出5倍。
根据Zhang Qian（1987）的资料和我们对国内一些铅锌、锡铅锌矿床最新的分析结果（表9-16）显示，并非所有的铅锌矿床都富集镓。从表中可以看出，与岩浆作用关系密切的铅锌矿床含镓很低，多数矿床主要载镓矿物闪锌矿中镓的含量小于10×10-6，而矿石含镓略高于闪锌矿，研究发现，这些矿床中，斜长石、辉石、阳起石等含铝的硅酸盐类矽卡岩矿物中镓的含量比闪锌矿还要高。
表9-16中国不同类型矿床矿石及闪锌矿Ga含量
几个与火山作用关系密切的铅锌矿床矿石含镓＜10×10-6，闪锌矿含镓＜20×10-6。
富镓铅锌矿床的成因类型主要是那些热水沉积或沉积改造作用形成的矿床，即使在该类矿床中也并非所有的矿床都富镓。最富集镓的矿床如凡口、桃林、银山、栖霞山四个矿床，矿石含镓30×10-6～60×10-6，闪锌矿含镓均大于100×10-6，其它多数矿床矿石含镓低于10×10-6，闪锌矿含镓低于20×10-6。即使最富镓的凡口铅锌矿床，原生矿石的镓含量也达不到锌矿石镓的工业利用标准，只有在选矿产品锌精矿及冶炼锌的残渣中镓高度富集后才能回收利用。
南非的Tsumeb铅锌矿床发现了两种镓的独立矿物，以富镓、锗为特点，该矿床成因也属于改造型矿床（Kamona，et al.，1999；Chetty，et al.，2000）。
在各种类型的铅锌矿床中，方铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿等金属矿物中镓的含量一般都低于5×10-6，含量低者几乎检测不出镓。这说明铅锌矿床中最主要的载镓矿物就是闪锌矿。
总之，铅锌矿床中镓的富集有一定的规律性，富镓铅锌矿床无一例外地都是热水沉积型及沉积改造型矿床。该类矿床具有相对较低的成矿温度，成矿物质来源比岩浆热液成因矿床更复杂。由于目前还没有对铅锌矿床中镓的专门研究，因此镓的富集机制还不能得出令人信服的解释。虽然镓的地球化学性质决定了其亲硫的一面，但它选择性地富集在某一成因类型铅锌矿床中的某几个矿床，这一事实说明，镓在铅锌矿床中的富集肯定还有更加复杂的因素在控制。
三、煤中的镓
关于煤中镓的研究已有50多年的历史，从全世界已有的资料来看，镓的含量一般在10×10-6～30×10-6之间。我国对煤中镓的利用标准确定为30×10-6，并不是所有煤中的镓都能达到这一标准，如作为我国东北炼焦煤基地的鸡西地区煤中镓的含量仅2×10-6～3×10-6，不具备工业利用价值（胡善亭等，1996）。我们对贵州3个煤矿14个样品的分析发现，一个矿床煤中镓的含量为18×10-6～57×10-6，平均39×10-6（5个样品），另两个矿床煤中含镓低于10×10-6（9个样品）。
即使镓达到工业利用标准的煤，由于经济效益和技术等因素，也不可能直接利用煤中的镓。20世纪90年代开始，煤灰中镓的利用研究掀起了一个高潮，据方正等（1994，1996）的研究，取自加拿大、以色列和中国的煤烟尘中镓的含量在100×10-6以上。因此，火力发电厂及煤气厂燃煤烟尘中镓得到高度富集后，煤中的镓才具有真正的工业利用价值。
张国斌（2001）研究了天津蓟玉煤田大高庄煤矿的微量元素（表9-17）。大高庄煤矿煤系主要为上石炭统开平组、赵各庄组，下二叠统大苗庄组。煤系地层总厚约240m，含煤20层，其中含可采煤层6层，总厚19.4m。赋存于赵各庄组下部的12号煤和大苗庄组下部的9号煤同属本井田主要可采煤层。从表9-17可以看出，9号煤层顶、底板、夹矸及煤层含镓高于5号、12号等煤层。直接底板岩石镓的含量最高，其值介于24×10-6～44×10-6之间，平均值为37×10-6。约有85%的取样钻孔镓含量超过30×10-6，顶板岩石镓含量为22×10-6～56×10-6，平均含镓32×10-6。煤层中镓含量从8×10-6～24×10-6，平均含量为20×10-6。以富灰煤为主的地带镓含量变高，平均值可达22×10-6。在低灰煤、中灰煤分布范围之内，煤层中镓含量明显降低，平均值仅有12×10-6。夹矸中镓含量介于22×10-6～44×10-6，平均值为28×10-6。14号煤层也含有较高的镓。
表9-17大高庄煤中镓的含量
据张国斌的估算，9号可采煤层镓的储量为1181.79 t，直接底板岩石中镓的储量为4257.34 t，总储量为5439.12 t。
9号煤层顶、底板及夹矸的岩性从炭质泥岩、泥岩、粉砂岩到沉凝灰岩均有分布。这些岩石中泥质为其主要成分，含量可达90%，它们以各种粘土矿物形式存在。9号煤中无机组分含量约占25%以上，其中的粘士矿物就占80%，显微镜下这些粘士矿物呈团块状和分散状。分析结果及显微镜下鉴定综合分析发现，随煤层中无机组分含量的增多，镓含量也呈升高趋势，二者呈正相关变化，尤其是粘土矿物含量增高时，镓含量也相应变高（表9-18）。煤层顶底板及夹矸中镓含量变化情况也是如此。可见镓含量变化与煤层顶底板及煤中粘土矿物含量有密切关系。这种情况是否能证明煤中的镓存在于粘土矿物中还需要研究。如果镓真的存在于粘土矿物中，那么镓的亲生物性或被有机质吸附的问题是一个值得研究的问题。同时，8×10-6～34×10-6的镓存在于粘土矿物中，能否在煤的燃烧过程中活化出来富集到烟灰中被回收利用也是一个需要研究的问题。
表9-18 9号煤中镓与灰分和粘土矿物的关系
四、明矾石矿床中的镓
世界上明矾石矿床分布很广，主要在环太平洋带、印度洋带和地中海带中产出。明矾石是一种含铝的硫酸盐矿物，由于镓与铝具有亲密的关系，因此明矾石中常富集镓，成为镓资源的一种重要来源。我国浙江平阳矾山明矾石矿床中的镓就具有综合利用价值（梁祥济等，1998a）。矾山矿床是我国规模最大的明矾石矿床。据汤元龙（1992）、梁祥济等（1998b）的资料，该矿床产于下白垩统管头组上段内，管头组为一套中酸性火山碎屑岩、火山熔岩及沉凝灰岩。成矿构造为一典型的火山口构造（图9-15）。
如图9-15所示，矾山明矾石矿床矿体呈层状、似层状，受火山岩层面控制，产状与火山岩地层一致，呈弧形展布，向火山口方向倾斜，倾角20°～30°，断续延长10 km，自北向南有坪棚岭、大岗山、水尾山、鸡笼山和马鼻山5个矿段。水尾山矿段位于矿区的中心部位，含矿性最好，规模最大。单个矿体一般数百米，最长达2 km，与围岩界线清楚。矿体平均厚度为34.7m，单层平均厚度为5.88m，含明矾石 46.78%，K2O含量为 4.31%。明矾石分甲明矾石和钠明矾石两种，二者比例为4∶1～9∶1。1、2、3号矿体含钠明矾石较高，4、5、6号矿体富含甲明矾石，占明矾石含量的90%。
图9-15浙江平阳矾山明矾石矿床地质图
矿石矿物组成主要有明矾石、石英、叶蜡石、绢云母、高岭石，少量赤铁矿、玉髓、磁铁矿、镜铁矿，微量的锆石、钛铁矿、榍石、石榴子石、白云母、方铅矿、闪锌矿、萤石和方解石。矿石结构有砾状、砂状、显微鳞片状、粒状和变余凝灰结构，矿石构造有致密块状、角砾状、片状和层状构造。根据结构构造，将矿石划分为砾状矿石、粗粒矿石和细粒矿石三种类型。砾状矿石颜色多变，砾石成分主要为火山岩，形态复杂，大小不一，分选性差，砾石胶结物主要为明矾石和少量石英，明矾石呈片状细小晶体，大小为0.05～0.005mm，略具定向性。粗粒矿石中矿物较粗大，主要由明矾石、石英、高岭石、绢云母组成，明矾石呈叶片状、板状，晶体大小为0.05～0.1mm，呈分散状及结核状定向分布，含量约45%。细粒矿石中明矾石粒度为0.005～0.01mm。
矿体顶底板蚀变较发育，主要有硅化、叶蜡石化、绢云母化、明矾石化、高岭石化，其中硅化、叶蜡石化最发育，蚀变体呈层状，与矿体相伴产出。
根据梁祥济等（1998a）的研究，该矿床形成温度为 50～450℃，成矿压力为3×10-5～780×10-5 Pa，成矿流体的 Eh为-0.08～0.24V，pH值为 1～4，为 1.32×10-24～3.39×10-3。矿床是含硫、钾、钠的酸性热液交代火山岩而形成的。
表9-19为该矿床矿石、矾浆及灰渣的化学成分和镓含量（梁祥济等，1999）。可以看出，砾状矿石含镓为22×10-6，粗粒矿石含镓25×10-6，矾化凝灰岩含镓38×10-6，相对于镓的地壳克拉克值，矿石含镓并不高。明矾石生产过程中产生的矾浆含镓87×10-6，冶炼炉灰含镓44×10-6，矾渣含镓23×10-6。说明在生产过程中，镓大幅度富集。根据梁祥济等（1999）的实验研究，这种镓可以被回收。
表9-19矾山明矾石矿床化学成分（%）及镓、钒含量
除了以上几种类型的含镓矿床，一些与碱性岩有关的岩浆矿床，磷灰石-霞石矿石中也常富集有0.01×10-6～0.04×10-6的镓，由于这类矿床较少见且利用上存在不少问题，因此这里就不再详细描述。
本章小结
（1）在分散元素家族中，镓的地壳克拉克值是最高的，但它也是最分散的，形成的独立矿物数量最少，到目前为止，全世界共发现了两种镓矿物。
（2）镓元素的地球化学性质具有亲氧和亲硫的双重性质，亲氧性表现为镓与铝具有相似的地球化学性质，岩石中的镓主要替代造岩矿物中的铝。亲硫性表现为镓与二价锌、铁具有相似的地球化学性质，常替代闪锌矿中的锌或铁。
（3）镓富集的矿床类型是多样的。①以一水硬铝石为主要工业矿物的沉积型铝土矿；②铅锌矿床；③含镓煤矿；④明矾石矿床；⑤某些与碱性岩浆有关的磷灰石-霞石矿床。
（4）并非所有类型的铅锌矿床都富镓，与岩浆活动及火山活动有关的铅锌矿床含镓很低，不具工业利用价值，只有热水沉积及沉积改造成因的铅锌矿床中的一部分才是富镓矿床；煤中的镓含量一般并不特别高，只有含镓煤在集中使用中产生的烟灰及灰渣经过二次富集后才能被利用，因此严格地讲，煤矿并不是富镓矿床。由此来看，镓富集的矿床类型具有专属性特点。
（5）富镓矿床中，镓只存在于几种专门的矿物中。铝土矿中的镓存在于一水硬铝石中，富镓的铅锌矿床中，镓主要存在于闪锌矿中，明矾石矿床中的镓主要存在于明矾石中。因此，我们认为，镓的富集具有矿物类型的专属性。
（6）镓富集成矿机制的研究还相当薄弱，大部分铝土矿和铅锌矿中镓的含量及资源量都还不十分清楚；镓的回收利用技术虽已成熟，但其回收率只有30%左右。
二、镓的地球化学性质
一、镓的物理性质及用途
金属镓呈银白色，质软，在与人体相当的温度（37℃）下便熔化成液体。镓的熔点低但沸点很高，是液态范围最大的金属，其熔点为29.78℃，沸点为2403℃，29.6℃时密度为5.904g/cm3。
常温下，镓在空气中很稳定，因为其表面会形成一层薄氧化膜，即使在达到红热程度时也会与空气隔绝而不会被氧化。
镓特殊的物理性质，使其成为一种性能优良的电子材料。以GaAs、GaP、GaSb为主的镓系化合物半导体是电子工业的基础材料，在光电子学领域和微波通讯领域应用极为广泛，主要用于发光二极管、激光二极管、光探测器、太阳能电池、高速和超高速集成电路、可视显示设备及微波固态器件。镓在冶金、化工、医学等方面也有不少应用。近十年来，随着工业发展尤其是高新技术的发展，镓的应用拓展了许多新的用途，计算机、液晶-等离子电视和航天技术是新兴起的三大应用领域。在发展和需求的推动下，镓的应用研究非常活跃，10年来全世界发表镓应用技术的实验研究论文数千篇，一些新型技术和材料在不断涌现，全世界对镓的需求量也在不断增长。20世纪90年代初全世界镓的年消费量约为60～70t，2000年时已超过了100t，并且还在不断增长，其中90%以上用于制造镓化合物半导体材料。因此，镓被誉为“电子工业的食粮”。
我国对镓的应用研究早在20世纪50年代就已开始，但由于受工业发展的限制，直到90年代，国内镓消费量很小，这样一个镓资源大国镓的年消费量仅为数吨，生产的镓90%出口到国际市场。从20世纪90年代后期开始，国内镓消费量开始增长。随着国内高新技术、航天技术等迅速发展，镓的需求量还会快速增长。因此，开展我国镓资源及镓应用的战略研究是非常必要的。
二、镓的地球化学性质
（一）镓的地球化学参数
镓位于元素周期表第四周期第三族中，在其四周的元素中，上方为铝，下方为铟，左为锌，右为锗。其原子序数为31，原子量为69.72。
镓有两个稳定同位素，即69Ga和71Ga，它们在自然界中的相对丰度为69Ga=60.5%，71Ga=39.5%。镓同位素是否也像其它元素的同位素组成一样具有地质意义，目前还没有详细的研究。
表9-1和表9-2列出了镓的地球化学参数及镓与某些性质相近元素地球化学参数的对比。在元素地球化学分类中，戈尔德施密特将镓划归亲铜元素，查氏分类中将镓划归硫化
表9-1镓的地球化学参数
表9-2镓的主要地球化学参数与相关元素对比
物矿床典型元素族，费氏将其划归金属元素场。综合起来，几种分类的共同之处都在于说明镓以亲铜元素的身份成为硫化物矿床中富集的典型金属元素。这是由镓的地球化学性质所决定的。镓在6配位时的离子半径与硫化物矿床中常见Zn、Sn、Cu、Fe2+、Fe3+、Sb等元素的离子半径接近（表9-3），尤其是镓的电子构型与Zn类似，与Pb2+不仅配位数不同而且离子半径差别也很大。因此，镓在自然界通常能够进入Zn和Fe组成的矿物，而在Pb矿物中含量很低。另一方面，Ga3+离子半径与Al3+和Fe3+离子相近，其正3价电子都分布在最外部电子层上，因此最早时镓有“类铝”的说法。镓的这一特性又决定了其地球化学性质的另一面，即镓在氧化条件下地球化学性质与铝和铁尤其是与铝相似，具有强的亲石（亲氧）性质。这是镓与其它分散元素明显不同的特点，这也使得镓更广泛地参与到各种地质作用中去。
表9-3镓与相关元素的离子半径对比表
（二）镓的丰度
目前大家比较公认的镓的地壳丰度为15×10-6，刘英俊等（1984）也推荐这一数值。关于镓的丰度，随着分析方法的提高其可靠性也在不断提高。克拉克和华盛顿（1924）确定的值为n×10-5，费尔斯曼（1933—1939）的数值为1×10-5，戈尔德施密特（1937）、维尔纳茨基（1949）、泰勒（1964）给出的数值均为15×10-6，维尔纳茨基（1962）给出了19×10-6的地壳丰度。泰勒（1980，1982）给出的大洋地壳和大陆地壳镓的克拉克值分别为17×10-6和18×10-6。黎彤（1985）给出的地壳丰度为15×10-6，1997年给出的中国大陆岩石圈镓的丰度为14.1×10-6。
以上不同学者给出的数据以15×10-6居多，这一数值可以作为地壳镓的克拉克值。相比较而言，镓在地壳中的含量是相当高的，比其他分散元素的地壳含量高出1～2个数量级，甚至比W、Sn、Mo、Be、Sb、Hg等元素的地壳含量高出许多。这是镓在地球化学性质上亲氧（石）性质而与铝相伴随的结果。
据泰勒（1982）的资料，初始地幔镓的丰度为3×10-6，但是来自地幔的岩石镓含量一般都高于此值。
根据Cameron（1973）的资料，陨石中镓的含量为48×10-6。陨石中镓的含量是直接测定的，不同类型的陨石及不同学者测定的结果也有很大的出入。据欧阳自远（1988）的统计，13个铁陨石含镓为0.17×10-6～100×10-6，中国南丹铁陨石含镓81.9×10-6。刘英俊等（1984）统计结果显示，铁陨石含镓0.2×10-6～96×10-6，石陨石含镓0.9×10-6～20×10-6。月球物质中含镓一般为2.4×10-6～6.1×10-6，大致相当于地幔的镓丰度。
（三）镓在岩浆岩中的含量
镓在岩浆岩中的性状具有明显的亲石性而与铝紧密相关，在岩浆结晶过程中类质同象进入含铝硅酸盐造岩矿物中，因此造成镓的分散性质。尽管不同类型的岩浆岩具有不同的镓含量，但镓与铝具有正消长关系，我们对中国13个岩体的分析及收集到的各类岩浆岩镓的含量及其与铝的关系如图9-1所示。
超基性岩镓的含量明显低于镓的地壳丰度（15×10-6），最高 10×10-6左右，低者仅1×10-6～2×10-6，碱性岩含镓最高，明显高于地壳镓丰度及其它岩类，中性岩石含镓与地壳丰度接近，酸性岩含镓略高于地壳丰度。从超基性岩→基性岩→中性岩→酸性岩→碱性岩，镓含量增高且呈现良好的线性分布特点。岩浆岩中镓的含量比其它分散元素如 Ge、In、Tl、Cd等都要高出很多。
图9-1岩浆岩中镓与铝的关系
据刘英俊等（1984）研究结果显示，岩浆岩的Ga/Al比值的变化是有规律的。由超基性岩、基性岩向酸性岩和碱性岩方向，Ga/Al比值明显增大（图9-2）。因此，Ga/Al比值可作为划分岩浆演化阶段的化学指示剂。
图9-2岩浆岩中Al2O3含量及Ga/Al比值随SiO2含量的变化关系
岩浆岩中造岩矿物镓含量的一些分析结果见表9-4，总体来说，在造岩矿物中，斜长石、黑云母和白云母含镓最高，辉石、角闪石、橄榄石和石榴子石镓含量在同一个水平上，都低于10×10-6。在基性岩、中酸性岩中，斜长石中镓的含量一般高于云母类矿物，因此可以认为，斜长石是最主要的含镓造岩矿物。刘英俊等（1984）研究认为，超基性岩中斜长石含镓为10×10-6～15×10-6，辉石含镓3×10-6～5×10-6，角闪石含镓4×10-6～8×10-6；基性岩中70%～80%的镓集中在斜长石中（20×10-6～25×10-6）；中酸性岩中斜长石携带了全部镓的65%～90%，虽然云母矿物含镓相当高，但矿物含量有限，携带镓的总量明显低于长石（表9-5）。
表9-4岩浆岩造岩矿物中镓的含量（×10-6）
表9-5镓在花岗岩主要造岩矿物中的分配
（四）镓在热液作用中的地球化学行为
我们在研究与岩浆作用有关的铅锌矿床的过程中，分析了山东香夼矿床的花岗闪长斑岩在矽卡岩化及蚀变过程中的成分变化，其中Ga、Al2O3和SiO2的含量如表9-6所示。可以看出，花岗闪长岩在蚀变过程中，Al2O3和SiO2呈下降趋势，矽卡岩的Al2O3和SiO2含量最低，而Ga含量及Ga/Al比值呈明显的上升趋势，矽卡岩含Ga最高，这种变化在图9-3中更明显地表示出来。但是，我们对几个蚀变矿物Ga含量的分析发现，绿泥石和绿帘石含Ga明显高于其他矽卡岩矿物，含量在50×10-6～77×10-6之间，而辉石和石榴子石含Ga仅n×10-6。在夕卡岩中，绿帘石和绿泥石含量可达40%左右，可见这两种矿物是夕卡岩中主要的载Ga矿物。这说明，在岩浆岩蚀变及夕卡岩化过程中，Ga仍然与Al和/或Fe紧密伴随，并没有大量进入流体相，这也从矿石含Ga很低（10×10-6～15×10-6）得到证实。
表9-6山东香夼铅锌矿床花岗闪长斑岩在蚀变过程中Ga、Al2O3、SiO2的含量变化
图9-3花岗闪长斑岩在蚀变过程中Ga、Al2O3、SiO2的变化
刘英俊等（1984）对花岗岩在云英岩化和苏州碱质花岗岩在钾质和钠质蚀变过程中Ga的变化的研究也得出了与上述结果类似的结论。沉积岩和变质岩以及其它类型的岩浆岩蚀变过程中Ga的变化还未见到十分系统的研究。
上述蚀变都属于高温热液蚀变。大多数情况下，低温蚀变由于蚀变带不甚发育，蚀变分带不明显，研究资料还较少。与高温蚀变结果不同的是，尤其是在某些低温热液型铅锌矿床中，Ga明显得到了富集，如我国广东凡口、大宝山，贵州牛角塘、杉树林，湖南渔塘等铅锌矿床矿石含Ga最高可达50×10-6～100×10-6。一个十分明显的现象就是产于沉积岩中的铅锌矿床，Ga含量明显高于与岩浆活动有关的铅锌矿床。
与岩石中Ga的地球化学行为不同的是，岩石中的Ga与Al表现出亲密关系，而Ga进入成矿热液后其地球化学性质表现为亲硫（铜），可以大量富集在以闪锌矿为主的硫化物矿物中，进而成为人类可以利用的有用金属。这种现象可能与以下几种因素有关：①硫化物矿床矿石中的Al2O3含量明显低于岩石，一般在5%～10%以下，有些甚至低于1%，没有足够的含铝矿物形成可能会使Ga另谋出路；②岩石中的Ga处于氧化环境，而成矿流体属于强的还原环境，在这两种环境中Ga的地球化学性质可能也是不同的；③Ga的正三价态是最稳定价态，此价态下Ga属于6配位离子，与闪锌矿中的Zn2+和Fe2+同属于6配位，且闪锌矿是硫化物矿石中最常见和最主要的矿物，Ga容易进入其中得到富集。
刘英俊等（1984）认为，热液作用中镓也表现为一定程度的亲石性质而在某些铝硅酸盐矿物如绿泥石中存在。表9-6的数据也说明了这一点。我们对比研究发现，当硫化物矿床中这类铝硅酸盐矿物大量存在时，硫化物中Ga的含量明显降低。
（五）镓在表生过程中的地球化学行为
在热液作用过程中Ga具有亲硫（铜）性质而与锌关系密切，但在表生条件下，镓的地球化学行为仍表现为亲石性质而与铝关系密切。最明显的例子就是，富含镓的铅锌矿床氧化带中的锌矿物含镓都很低，氧化铁矿物及粘土矿物含镓则高得多（表9-7）。这说明在硫化物氧化过程中镓转移到了含铝、铁的氧化物中。目前的研究表明，其它类型的硫化物矿床在氧化过程中，微量的镓也都转入含铝和含铁相。
表9-7广东茶洞多金属矿床中闪锌矿和氧化锌矿物镓含量
图9-4卡麦隆花岗岩风化剖面Ga与Al2O3的关系（Hieronymus等，2001）
20世纪90年代初，我们曾对花岗岩中的斜长石在风化过程中微量元素的变化做过测定。基岩中的长石以斜长石为主，含量约为40%～50%，颗粒粗大，大者达 2～3cm。从垂向上，长石的变化顺序为：未风化长石→半风化长石（保持长石晶体外形，仍然坚硬，部分已变为高岭石）→高岭石（块状）→高岭土（松散土状），分析发现，随着风化程度的增高，尽管 Cu、Pb、Zn、Ag等变化很大（风化程度越高，这些元素含量越低），但 Ga含量变化不大，基岩中的斜长石含 Ga为 31×10-6～44×10-6，半风化长石含 Ga为 34×10-6，块状高岭石含 Ga 17×10-6～28×10-6，即使风化的最终产物高岭土也含有 18×10-6～23×10-6的 Ga。这说明岩石在风化过程中，Ga与 Al的紧密关系避免了其流失，使其从一种含铝矿物转移到另一种含铝矿物。同样的结论由 Hieronymus等（2001）研究卡麦隆花岗岩风化剖面中得出（图 9-4），也就是说，风化过程中 Ga与 Al是同步增长的。然而，也有相反的情况存在，如巴西 Tucurui地区玄武岩风化层及铝土矿层中的 Ga与 Al2O3呈负相关，而与 Fe2O3呈正相关（图9-5）。
图9-5巴西玄武岩风化剖面Ga与Al2O3和Fe2O3的关系
沉积岩中的镓随岩性的不同存在较大的差别，板岩、板岩+粘土、砂岩、碳酸盐岩和深海粘土的Ga丰度分别被界定为19×10-6、30×10-6、12×10-6、4×10-6和20×10-6。El Wakeel等（1961）对现代海底沉积物分析发现，深海红色粘土含Ga为20×10-6，石灰泥浆含Ga为12×10-6，燧石泥浆含Ga为18×10-6，最近10年所获得的数据也都与此接近。相对于地壳丰度来说，砂岩和碳酸盐岩尤其后者是贫Ga的。具体到某一确定地区的岩石，Ga含量虽有差别，有时差别还很大，但总体趋势是Ga与Al紧密相关。沉积岩中的B、Ga也可以作为沉积作用的指相标准，如程安进（1994）利用B、Ga含量和B/Ga比值研究了安徽巢县二叠纪地层沉积环境，其B、Ga含量及B/Ga比值见表9-8。
表9-8安徽巢县二叠纪地层的B、Ga含量及比值
沉积过程中，由于镓与铝的密切关系，在铝大量聚集时镓也往往形成工业富集，如沉积铝土矿中的镓具有重要的经济意义，是世界镓的最主要来源。
镓在变质岩中的分布，主要取决于原岩成分和变质程度。原岩贫镓者，变质岩含镓亦低，如低镓的基性-超基性岩经变质后，镓含量依然很低；碳酸盐岩变成大理岩，镓含量甚至会降得更低。可以肯定的是，变质过程中镓的变化仍与铝关系密切。分析发现，变晶矿物如斜长石、夕线石、富铝石榴子石、蓝晶石以及角闪石都不同程度含有镓，其中斜长石镓含量可达30×10-6，仍然是变质岩中主要的含镓矿物。
图9-6为滇西不同变质岩残片的Ga-Al2O3关系图。从图中可以看出，变质岩中的Ga不仅与Al2O3含量呈正相关，而且在同一变质岩残片中，随着变质程度的加深，Ga含量有降低的趋势。更重要的一点是，利用Ga-Al2O3关系，可以看出不同变质岩残片之间的关系。仅就图9-6来看，苍山、雪龙山和石鼓变质岩具有一致的Ga-Al2O3变化趋势，而崇山群与高黎贡山群具有一致的Ga-Al2O3变化趋势。这说明它们可能属于不同的古大陆。
图9-6滇西变质岩残片的Ga-Al2O3关系图
镓在海水中的地球化学行为与铝也是类似的（Orians，et al.，1988），因此可以结合Al来判断海水的深度（Measures，et al.，1988，1992；Shiller，1998）。世界海水的平均镓含量被确定为0.05×10-9，近期的研究显示海水中镓的分布是不均匀的。大西洋海水在其近表面含镓较高，向下在1000m左右处降低，再往深部又开始升高而后变得稳定，而在有些海盆地底部海水中镓明显富集，在挪威海，从海水表面向深部，镓含量稳定地升高（Shiller，1998）。
海水中镓最主要的来源是陆地（Bertine，et al.，1971；Shiller，et al.，1996），进入海水的土壤级别粒度的大气尘含镓可达22×10-6，被认为是海水镓的另一来源（Chester，et al.，1974）。Shiller（1988）认为，底部海水高的镓浓度是海底沉积物再次悬浮溶解造成的。另外，海底火山作用也是镓的重要来源。
在海水中，镓比铝稳定，因此停留的时间比铝长5～10倍，一般铝在海水中停留1～6.5年，而镓可以停留5～22年，与锰的停留时间一致（Statham，et al.，1986；Jickells，et al.，1994）。因此，海水中Ga/Al比值也可以作为地球化学变化的参数。
三、镓的资源状况
镓资源的研究并不像镓的应用研究那样活跃。主要原因在于全球地质学家们都认为镓没有单独的矿床形成，镓来自铅锌矿床、铝土矿床和煤三大矿床类型的副产品。因此，镓的成矿研究基本处于停滞状态。
镓是一种典型的分散元素，虽然在实验室合成了数十种镓的化合物，但自然界发现的镓矿物只有2种，更是尚未发现一处独立的镓矿床。Phillip（1990）报道，世界铝土矿伴生镓储量10万t，闪锌矿中伴生镓6500t，合计镓储量106500t。虽然这一统计数字并不一定准确，但也说明全世界已经确认的镓储量是很少的。伴生镓资源的另一个特点是，随着主金属矿产的耗尽，伴生的镓也就不复存在。因此，在开发主金属矿产的同时，如不重视回收镓，就会造成镓资源的短缺。
国外镓生产国主要有法国、德国、美国和日本。铝生产大国基本上都是镓的产出大国。20世纪90年代初以前，镓最主要的来源为铝土矿，占镓生产量的50%以上，闪锌矿中回收的镓约占40%，其余不足10%。90年代美国和加拿大联合进行煤灰中镓的回收研究，该项技术已经投产，使煤中原本不够工业利用价值的镓得以回收利用。
据1993年资料，我国镓资源非常丰富，全国已发现富镓矿床上百处，探明镓储量10多万吨，其中50%以上为铝土矿中的伴生镓，其次为铅锌矿和其他矿床中伴生的镓。已探明的镓储量分布于全国21个省区，但主要集中在山西（占镓总储量的26%）、吉林（20%）、河南（15%）、贵州（13%）、广西（9%）和江西（5%）（中国地质矿产信息研究院，1993）。
镓的回收主要有两种途径，即从氧化铝生产和闪锌矿冶炼过程中回收。我国的镓主要来源于前者。早在1957年，山东铝厂就研制出了从低品位铝土矿烧结法生产氧化铝的循环母液中提取镓工艺，开创了我国镓的回收生产史。经过30多年的不断完善和改进，这一工艺至今是我国生产镓的主要方法，已被国外广泛采用。80年代建立起来的氧化铝拜耳液提取镓工艺，使镓的生产能力得到了明显提高。我国对闪锌矿中镓的回收利用技术也是成熟的，与铝土矿中镓的提取相比，闪锌矿中镓的回收成本较高，因此，这部分镓回收利用率极低，造成了镓资源的极大浪费，如果同时回收闪锌矿中的镓、锗、铟、镉，其成本必然下降。因此，闪锌矿中镓的回收研究还是一个值得下功夫的问题。
国外对镓的研究较早始于20世纪40年代，大规模开展于50年代，最多的研究内容是其在各种地质体中的含量及其地球化学性质。我国对镓资源的研究始于20世纪60年代，研究的重点是铝土矿中的镓（刘英俊等，1963；刘英俊，1965a，b），随后的几十年中，铝土矿中的镓一直是镓资源研究的重点。1982年，刘英俊总结了我国含镓矿床的主要成因类型（刘英俊，1982），提出除铝土矿外，闪锌矿是镓的重要来源。实际上，我国对铅锌多金属矿床中镓的研究始终处于零敲碎打的状态，凡是冠以“研究该类矿床微量元素”者都会不同程度地涉及到镓，但针对镓的地球化学性状、富集机理、存在形式等的专门研究很少。这些都与国内镓工业应用的发展水平有关。
三、镓是怎么提炼出来的
镓主要是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的，也有少量镓来自于煤中伴生元素镓的回收。目前世界上90％以上的原生镓都是从生产氧化铝的种分母液中提取的。
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。
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。
主要用途
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-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。
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。
以上内容参考：百度百科-镓
参考资料:镍钴分离
