Галлий и германий в небольших количествах содержится в рудах некоторых цветных металлов. Мировые ресурсы галлия, связанные с месторождениями бокситов, по оценке Геологической службы США, превышают 1 млн. т. Кроме того, значительное количество данного металла содержится в природных запасах цинковых руд. Однако ввиду весьма низкой концентрации как в алюминиевых, так и в цинковых рудах экономически выгодным является извлечение лишь малой части содержащегося в них галлия. В результате из бокситов и цинкового сырья галлий извлекается не полностью. Таким образом, в отличие от других минералов, определить объем его текущих природных запасов невозможно. Следует отметить, что вследствие огромного объема мировых запасов бокситов их значительная часть не будет добываться еще в течение многих десятилетий, следовательно, в краткосрочной перспективе не будет доступа к наибольшей части содержащегося в них галлия.

Имеющиеся ресурсы германия связаны с месторождениями цинковых и медно-свинцово-цинковых сульфидных руд. В значительных количествах германий содержится также в пыли, образующейся в некоторых видах угля, используемого на электростанциях.

Наибольшая часть первичного галлия производится в качестве побочного продукта при переработке бокситов, в которых его среднее содержание составляет 50 частей на миллион. Остальной металл извлекается из отходов цинкового производства. Мировое первичное производство галлия в 2010 г., по оценке Геологической службы США, составило 106 т, увеличившись на 34% по сравнению с 2009 г., когда оно упало до 79 т со 111 т, зафиксированных в 2008 г. Лидирующими в мире продуцентами галлия в 2010 г. являлись КНР, ФРГ, Казахстан и Украина. В менее крупных масштабах галлий выпускался в Венгрии, Японии, России и Словакии.

Производство рафинированного галлия, с учетом вторичного металла, в 2010 г. оценивается примерно в 161 т против 118 т в 2009 г. Основными его продуцентами являлись КНР, Япония и США. Переработка нового галлиевого лома с получением рафинированного металла осуществлялась в Канаде, ФРГ, Японии, Великобритании и США.

Мировые мощности по производству первичного галлия в 2010 г. оценивались в 184 т в год (не изменились по сравнению с 2009 г.), рафинированного - в 177 т (в 2009 г. -167 т), вторичного металла - в 141 т (в 2009 г. - 78 т).

Галлий потребляется главным образом в электронной промышленности в форме арсенида и нитрида металла. В 2009 г. на фоне спада в глобальной экономике спрос на соединения галлия снизился.

По данным "Rare Metal News", динамика и структура мирового спроса на соединения галлия характеризовались следующими показателями (т):



В 2010 г. состояние рынков продуктов на основе арсенида и нитрида галлия значительно улучшилось. Спрос на арсенид галлия, в значительной степени стимулируемый производством сотовых телефонов и других высокоскоростных беспроводных телекоммуникационных средств, повысился благодаря быстрому расширению рынка многофункциональных смартфонов третьего и четвертого поколения, в которых содержание данного соединения галлия значительно выше, чем в обычных аппаратах сотовой связи. По оценке, на смартфоны в 2010 г. приходилось 19% всех продаж сотовых телефонов. По прогнозам аналитиков, в ближайшие несколько лет объем продаж на рынке смартфонов будет расти на 15 -25% в год.

Важным фактором, способствующим развитию технологий, базирующихся на применении арсенида и нитрида галлия, является быстрое расширение производства светодиодов с высокой яркостью излучения. Обеспечение задней подсветки экранов ноутбуков, плоскопанельных экранов компьютерных мониторов и телевизоров явилось движущей силой роста потребления высокояркостных светодиодов в 2010 г. Рыночная доля светодиодов для задней подсветки ноутбуков, по оценке одного из аналитиков, повысилась в 2010 г. до 89% с 46% в 2009 г., тогда как соответствующий показатель для светодиодов для задней подсветки компьютерных мониторов увеличился в указанный период до 12% с 2%, а для аналогичных светодиодов для плоскопанельных телевизоров - до 22% с 3%. В 2009 г. рынок высокояркостных светодиодов оценивался в 5,3 млрд. долл., а в 2010 г., по оценке, достиг 8,2 млрд.

В ответ на беспрецедентный рост спроса на высокояркостные светодиоды некоторые продуценты триметилгаллия (TMG) сообщили о планах по расширению своих производственных мощностей. TMG является металлоорганическим прекурсором, используемым в производстве светодиодов. Ожидалось, что два завода в США и один в Великобритании расширят свои мощности по выпуску TMG с тем, чтобы как можно скорее удовлетворить быстро растущий спрос на данное химическое соединение в ближайшей перспективе. Кроме того, в Республике Корея предполагалось построить новое предприятие данного профиля для обеспечения спроса в отдаленной перспективе.

Департамент энергетики США ("U. S. Department of Energy" -"DOE") в рамках национального акта "American Recovery and Reinvestment Act" обеспечил вложение 13,4 млн. долл. в четыре исследовательских проекта, касающихся использования нитрида галлия и направленных на ускоренную разработку нового электронного оборудования для электростанций. В этих проектах, финансируемых через "Advanced Research Projects Agency-Energy" (принадлежит "DOE"), внимание концентрируется на быстрейшей разработке инновационных экологичных технологий для повышения конкурентоспособности страны на рынке электронного оборудования для энергетики и ряда других отраслей.

Ученые из Иллинойского университета сообщили о разработке эффективного низкозатратного метода изготовления вентильных фотоэлектрических полупроводников на базе соединений арсенида галлия, которые могут использоваться в приборах различных типов. Этот метод получения позволяет сформировать твердотельные свойства гибких солнечных элементов на базе GaAs.

Германская компания достигла рекордной эффективности в 20,3% для своего тонкопленочного солнечного элемента на базе диселенида меди-индия-галлия (CIGS). Материал CIGS этой компании в отличие от традиционных солнечных панелей является легким, гибким и прочным субстратом. Институт "Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems" (г. Фрайбург, ФРГ) подтверждает получение новых результатов.

Примерно 2/3 мирового рынка галлия приходится на Японию, где динамика и структура спроса на соединения этого металла характеризовались следующими данными (т):



Крупным потребителем галлия являются также США, где первичный галлий не производится, а рафинирование чернового металла осуществляют по одной компании в шт. Оклахома и шт. Юта (последняя также производит рафинированный галлий на базе вторичного сырья). По оценке Геологической службы США, в 2010 г. в стране потребление галлия по отчетам компаний выросло на 60,6% - до 40,0 т после 13,2%-ного снижения в 2009 г.

Спрос на галлий в США в наибольшей степени удовлетворяется за счет импорта. В 2010 г. импорт для потребления в стране, который оценивался примерно в 35 млн. долл., вырос на 64,3% - до 59,0 т после сокращения в 2009 г. на 12,7%.



На производство электронных компонентов на базе арсенида и нитрида галлия в 2010 г. приходилось 99% суммарного потребления галлия в США. Около 64% всего галлия было использовано для изготовления интегральных схем, 35% - в производстве оптоэлектронных приборов, таких как лазерные диоды, светодиоды, фотодетекторы и солнечные элементы, и 1% - для исследований и разработок, выплавки специальных сплавов и в других сферах. Оптоэлектронные приборы находят применение в авиакосмической отрасли, в производстве потребительских товаров, а также промышленного, медицинского и телекоммуникационного оборудования. Интегральные схемы на базе соединений галлия используются в продукции военной промышленности, в высококачественных компьютерах и в телекоммуникационной технике.

В 2006-2009 гг. галлий в США поставляли следующие страны (%): ФРГ - 26, Канада - 23, КНР - 17, Украина - 12, прочие страны - 22.

Мировые цены на галлий резко возросли во II и III кварталах 2010 г., поскольку конечные потребители формировали свои складские запасы, исчерпавшиеся в период глобального экономического кризиса. За первые три квартала прошлого года в Азии и Европе цены на низкосортный металл (чистотой 99,99%) повысились с 340-350 долл./кг в начале года до 610-650 долл. в начале октября.

Глобальное производство рафинированного германия в 2010 г., по данным Геологической службы США, сохранилось стабильным относительно 2009 г. При этом доминирующим продуцентом оставался Китай, на который приходилось 2/3 мирового выпуска данного товара.



Ситуация на китайском рынке германия в 2010 г. была подобна наблюдавшейся в предыдущем году, когда в условиях глобального экономического кризиса снизились спрос и цены на германий. Продуценты были не склонны опускать цены ниже показателей 2009 г., достигших уровня издержек производства, и потребители не решались заключать долгосрочные контракты на закупку товара. Складские запасы германия у продуцентов в 2010 г., по-видимому, увеличились. При этом появилась потенциальная возможность к повышению спроса на германий ввиду предстоящего в следующем году завершения строительства новых производственных мощностей во Внутренней Монголии, в связи с чем в дальнейшем может возникнуть неопределенность в отношении поддержания стабильности на рынке. Сообщалось, что пров. Юньнань добавила германий к списку материалов, которые планируется складировать в 2010 г.

В отчете, опубликованном Евросоюзом, германий входит в список из 14 сырьевых материалов, ситуация с поставками которых может оказаться критичной. Такое определение базируется на масштабах производства каждого материала, наличии возможных заменителей и степени осуществления вторичной переработки, а также на рисках, связанных с местоположением источников поставок.

Конъюнктура мирового рынка металлического германия и диоксида германия в 2009 г. в целом ослабла и оставалась относительно неизменной в течение первых 9 месяцев 2010 г. На фоне постепенного спада на рынке, происходившего в 2009 г., цены на металлический германий чистотой 99,99% и на диоксид германия в течение года оставались стабильными и составляли к октябрю соответственно около 940 и 580 долл./кг. В 2009 г. многие из германиевых проектов в сфере геологоразведочных и горнодобывающих работ, запущенных в Северной Америке в 2007-2008 гг., были заморожены или отложены ввиду спада в мировой экономике в целом и на рынке цинка в частности.

В первой половине 2010 г. потребление германиевых подложек, используемых в светодиодах и солнечных элементах, повысилось по сравнению с тем же периодом 2009 г. В 2010 г. лидирующий в США продуцент германиевых подложек завершил строительство нового предприятия данного профиля в шт. Оклахома, которое, как ожидается, будет выпускать около 400 тыс. ед. данного товара в год. Использование германиевых подложек в многоконтактных солнечных элементах для спутников оставалось основной сферой их потребления, при этом расширилось их использовалось и в системах солнечных концентраторов наземного базирования.

В отличие от этого, в первой половине 2010 г. вследствие сокращения государственных закупок спрос на оптические заготовки на базе германия для инфракрасных приборов снизился по сравнению с тем же периодом 2009 г. Военные и силовые структуры по-прежнему являются лидирующими потребителями инфракрасных приборов на базе германия.

Спрос на тетрахлорид германия, используемый в основном в производстве волоконной оптики, в I полугодии 2010 г был довольно стабильным. Потребление диоксида германия, применяемого в катализаторах для получения полиэтилентерефталата - PET (главным образом в Японии) снизилось в указанный период по сравнению с первой половиной предыдущего года вследствие роста вторичной переработки германиевых катализаторов, расширения использования альтернативных катализаторов на основе сурьмы, а также уменьшения толщины ПЭТ-бутылок.

Сообщалось, что один из продуцентов разработал новый тип чипа с изменением фазы для запоминающих устройств, в котором используется сплав сурьмы, германия и титана, который может на 20% увеличить срок эксплуатации аккумуляторных батарей мобильных аппаратов.

Основными конечными сферами потребления германия в мире являются (%) производство оптических волокон - 30, инфракрасной оптической техники - 25, катализаторов для осуществления полимеризации (в США в катализаторах для полимеризации германий не используется) - 25, электронных и солнечных электрических приборов - 15, прочие сферы (изготовление люминофоров, металлургия, химиотерапия) – 5.

Около 30% всего потребляемого в мире германия извлекается из вторичного сырья. В производстве большинства оптических приборов более 60% используемого металлического германия обычно представлено переработанным новым ломом Германий извлекается также из лома военной техники.

Крупным потребителем и импортером германия являются США, где в 2009 г его потребление в форме металла оценивалось (на базе средних цен национальных продуцентов) примерно в 43 млн. долл.

Производство рафинированного германия в стране осуществляется путем очистки ввозимых соединений данного элемента и собственного промышленного германийсодержащего вторичного сырья. В США германий для потребления на внутреннем рынке извлекают из импортных материалов в форме химикатов, а затем либо используется в форме металла, либо потребляется в производстве других соединений германия.

Первичный германий в США в 2010 г. извлекался из цинковых концентратов, выпускаемых на двух цинковых рудниках, расположенных в штатах Аляска и Вашингтон. Эти концентраты экспортировались в Канаду для переработки. Эксплуатацию рудника в шт. Вашингтон в феврале прошлого года временно останавливали для проведения ремонта предприятия.

В 2010 г после смены владельца возобновилась эксплуатация цинкового ГОКа в шт. Теннесси, который с начала 2008 г. производил богатые германием цинковые концентраты, а затем был закрыт вследствие спада на рынке. Однако в прошлом году не поступало сообщений о том, что из выпускаемых здесь концентратов извлекался германий.

Германиевый рафинировочный завод в шт. Нью-Йорк выпускал тетрахлорид германия для производства оптических волокон. Другое рафинировочное предприятие, расположенное в шт. Оклахома, выпускало соединения германия, предназначенные для изготовления оптических волокон, инфракрасной техники и подложек для электронных приборов.




В 2006-2009 гг. германий в США ввозился из следующих стран (%): Бельгия - 36, Китай – 34, Россия –17, Германия – 10, прочие страны – 3.