镓是一种银白色的稀散金属,密度5.904,熔点29.78℃,沸点2403℃,质软性脆。镓的化学性质不活泼,镓在空气中形成氧化物表面膜,使它相当稳定,常温下不和氧、水发生反应,与稀酸作用缓慢,但可溶于热的硝酸、浓氢氟酸和热的浓高氯酸以及王水,它也溶于强碱中生成镓酸盐,因此镓是两性的。镓与卤素作用时,生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下,镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发生反应,生成的化合物都具有半导体性质。
镓在自然界仅发现了一种单独矿物硫镓铜矿。镓主要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿物及锌矿冶炼过程中和从煤焦化烟尘中进行回收。
镓主要用于制造半导体材料。在微波器件领域,砷化镓是最有前途的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的红色发光管,用磷化镓制成的绿色发光管等,已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。砷化镓、镓铝砷还可作固体激光器材料,用于光导纤维通信,还能用作太阳能电池的材料以及制作大规模高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射能力,可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制作易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机合成的催化剂。
镓、铟、铊、锗、硒、碲和铼通常称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被全部发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等相似,划为一组;二是由于它们常以类质同象的形式存在于有关的矿物当中,难以形成独立的具有单独开采价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的平均含量较低,以稀少分散状态伴生在其他矿物之中,只能随开采主金属矿床时在选冶中加以综合回收和利用。
稀散金属具有极为重要的用途,是当代高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新型功能材料及有机金属化合物等,均需使用独特性能的稀散金属。用量虽说不大,但至关重要,缺它不可。因而广泛用于当代通讯技术、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、能源材料和催化剂等行业。
稀散金属在自然界中主要以分散状态赋存在有关的金属矿物中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,个别还含有铊、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿经常富含铊、硒及碲,个别的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、铊、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,个别的还富含硒;黄铁矿常富含铊、镓、硒、碲等。目前,虽然已发现有近200种稀散元素矿物,但由于稀少而未富集成具有工业开采的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规模都不大。
我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿分布在11个省区,其中广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿分布在21个省区,主要集中在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿分布在15个省区,主要集中在云南、广西、内蒙古、青海、广东;铊矿分布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿分布在18个省区,主要集中在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿分布在15个省区,主要集中在江西、广东、甘肃;铼矿分布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。