· 鍺 ·

鍺，英文名稱Germanium，是一種化學(xué)元素，化學(xué)符號(hào)Ge，原子序數(shù)是32，原子量72.64，屬于IVA族元素。熔點(diǎn)937.4℃，沸點(diǎn)2830℃，密度5.35g/cm³，硬度6～6.5。鍺是一種灰白色類金屬，有光澤，質(zhì)硬，屬于碳族，有明顯的非金屬性質(zhì)。鍺化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下不與空氣或水蒸汽作用，但在600～700℃時(shí)，能很快生成二氧化鍺。鍺在地殼中的含量約為0.0007％，是地殼中最分散的元素之一，幾乎沒有比較集中的鍺礦。大量的鍺以分散狀態(tài)存在于各種金屬的硅酸鹽礦、硫化物礦以及各種類型的煤中；某些銅礦、鐵礦、硫化礦、銀礦中也有鍺石產(chǎn)出；巖石，泥土和泉水中都含有微量的鍺；很多植物中都含有限量的鍺，如人叁、黨叁、白芷、枸杞、蘆薈、靈芝草和茶葉等。

門捷列夫于1871年預(yù)言其存在，十四年后德國化學(xué)家文克勒于1885年在分析硫銀鍺礦時(shí)發(fā)現(xiàn)了鍺，后由硫化鍺與氫共熱，制出了鍺。門捷列夫把它命名為類硅。1886年，德國弗萊貝格(Freiberg)礦業(yè)學(xué)院(21世紀(jì)的TU Bergakademie Freiberg)分析化學(xué)教授文克勒在分析夫賴堡附近發(fā)現(xiàn)的一種新的礦石——argyrodite（輝銀鍺礦4Ag2S·GeS2）的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)有一未知的新元素并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了自己的推斷，鍺元素終于被發(fā)現(xiàn)。

鍺作為一種重要的稀有分散金屬，在絕大多數(shù)巖石中含量較低，常見于富銅、鋅的多金屬硫化物礦床和煤礦中，作為共伴生礦種產(chǎn)出，常常富集于六種地質(zhì)環(huán)境：鐵隕石和陸生鐵鎳；硫化物礦床；氧化鐵沉積物；含鍺硫化物礦床氧化帶；偉晶巖、輝長巖、矽卡巖；煤和木質(zhì)化木材。但在我國西南地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的一些分散元素的獨(dú)立礦床，如牛角塘獨(dú)立鎘礦床、濫木廠和南華獨(dú)立鉈礦床、大水溝獨(dú)立碲礦床等，打破了之前的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，因此鍺礦床分為獨(dú)立鍺礦床和伴生鍺礦床兩大類。

從全球已經(jīng)探明鍺資源分布來看，美國、中國和俄羅斯是全球鍺資源的主要擁有者，各占45%、41%、10%，這種分布格局決定了在鍺產(chǎn)業(yè)中的重要地位，影響著全球鍺市場的供需關(guān)系。

中國鍺資源儲(chǔ)量豐富，分布較為廣泛，含鍺礦床主要是“鉛鋅型”和“煤型”。其中內(nèi)蒙古占中國鍺礦儲(chǔ)量的65.34%；云南鍺占全國儲(chǔ)量的9.64%。我國 “煤型”主要分布在云南和內(nèi)蒙古，如云南臨滄鍺礦、內(nèi)蒙古烏蘭圖嘎和伊敏煤田；“鉛鋅型”有云南會(huì)澤鉛+鋅礦床、廣東凡口鉛+鋅礦床等。

中國也是全球重要的鍺礦產(chǎn)供給國。2019至2022年，世界鍺的年產(chǎn)量平均在175 t左右，而中國鍺的年產(chǎn)量平均在122 t左右，其中，云南是我國最主要的鍺產(chǎn)品生產(chǎn)基地，年產(chǎn)量約占我國年產(chǎn)量的34%，占全球產(chǎn)量的24%。近十年來中國累計(jì)供應(yīng)全球近70%的鍺資源。美國、德國、日本是中國的主要出口對(duì)象，每年對(duì)其三者的出口量超過出口總量的50% 。

· 鍺的應(yīng)用 ·

鍺是一種重要的半導(dǎo)體材料，具有多種重要的應(yīng)用，主要包括以下幾個(gè)方面：

半導(dǎo)體工業(yè)：

鍺是半導(dǎo)體電子器件制造中的關(guān)鍵材料，常用于制造二極管、晶體三極管、復(fù)合晶體管、鍺半導(dǎo)體光電器件等。盡管現(xiàn)在大部分半導(dǎo)體器件已由硅取代，但鍺在高頻大功率器件和光電雪崩二極管中仍有應(yīng)用。

光纖通信：

鍺用于光纖摻雜和光電轉(zhuǎn)換，提高光纖的折射率和降低信號(hào)傳輸?shù)膿p耗。鍺光纖具有容量大、光損小、色散低、傳輸距離長及不受環(huán)境干擾等優(yōu)良特性，是光通訊網(wǎng)絡(luò)的主體。

紅外光學(xué)：

鍺晶體對(duì)紅外光透明，對(duì)可見光和紫外光不透明，因此被用于制作專透紅外光鍺窗、棱鏡及透鏡，廣泛應(yīng)用于軍用熱成像系統(tǒng)、天文觀測和工業(yè)檢測等領(lǐng)域。

太陽能電池：

鍺用于太陽能電池中，尤其是砷化鎵太陽能電池中作為襯底材料，延長使用壽命和提高性能。此外，鍺還用于硅基薄膜太陽能電池中，作為硅鍺合金以降低成本。

生物醫(yī)學(xué)：

鍺以有機(jī)化合物形式存在于一些天然植物中，如人參、當(dāng)歸、枸杞子和靈芝等。這些有機(jī)鍺化合物能促進(jìn)人體免疫功能，保護(hù)人體不受自由基反應(yīng)的損傷，延緩衰老進(jìn)程。此外，鍺還被用于治療癌癥和白血球低的病癥，以及作為醫(yī)用牙膏成分治療牙齦炎。

其他應(yīng)用：

鍺還被應(yīng)用于溫差電池、第三代鍺量子點(diǎn)太陽能電池、超導(dǎo)、玻璃半導(dǎo)體、熒光體、激光器、焊劑、熱敏電阻、電子工業(yè)合金預(yù)處理、光學(xué)工業(yè)和石油精制催化劑等領(lǐng)域。

由于鍺的戰(zhàn)略性地位和其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求，全球?qū)︽N的需求量持續(xù)增長，尤其是在紅外光學(xué)、光纖通信和太陽能電池等領(lǐng)域。未來，隨著科技的不斷發(fā)展，鍺的應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步拓寬。

· 手持光譜儀在鍺金屬回收和鍺礦開采中的應(yīng)用 ·

在鍺金屬回收行業(yè)里，手持式光譜儀的應(yīng)用越來越普遍。手持式光譜儀其實(shí)就是一種便攜式的光譜分析儀器，它能夠快速、準(zhǔn)確地分析出金屬材料的化學(xué)成分和元素含量，這樣就能大大提升回收效率和質(zhì)量。手持式光譜儀能檢測的元素種類繁多，包括鐵、銅、鋁、鋅、鎂、鈦等等，還有那些貴重金屬元素：金銀鉑之類的。

在鍺礦的開采過程中，手持式光譜儀同樣能派上用場。它能迅速檢測出礦石中的鍺元素含量，這樣就能幫礦工們快速識(shí)別和分類鍺礦石。而且，手持式光譜儀還能用于礦石的品位分析，這樣就能幫助礦工們判斷礦石的開采價(jià)值。

科邁斯手持式光譜儀在鍺金屬回收和鍺礦采礦中的應(yīng)用越來越廣泛，它不僅能幫助提高回收效率和質(zhì)量，還能幫助礦工們快速識(shí)別和分類鍺礦石，是企業(yè)得力的幫手。