生产工艺技术及设备经过多年来的研究和生产实践后,目前从含钪原料中提取Sc2O3的工艺技术有下列几种方法:①萃取法。硫酸铟生产中使用较多,其具有产量大、质量好、回收率高、成本低及生产中可连续作业的特点。②离子交换法。生产中也常被采用。其具有产量小,纯度较高,收率较低,成本较高及生产周期长的特点。③萃淋树脂色层法。其具有生产周期短,纯度高,收率高和成本低的特点。④液膜萃取法。哪里有硫酸铟它是膜分离与液液萃取相结合的一种新型分离技术。
使金属镓在室温或加热的条件下与硫酸反应即可得到硫酸镓的水溶液。硫酸铟或者将新制得的氢氧化镓Ga(OH)3沉淀溶于2mol/L的硫酸溶液中也可制得硫酸镓的水溶液。将这种硫酸镓水溶液在60~70℃的温度下进行浓缩,将所得的浓溶液冷却,向其中加入乙醇/乙醚混合物,即可制得十八水硫酸镓Ga2(SO4)3·18H2O的八面体结晶。抚顺硫酸铟反应中所用的氢氧化镓沉淀可用向三价镓盐的水溶液加氨水制得。为了使生成的氢氧化镓沉淀不致发生溶解,应注意不要使氨水加入过量。为了易于过滤,在沉定过程中可适当加热。
在新型电光源中的应用,如钪-钠素灯,该灯发出的光接近太阳光,具有光度高,光色好,节电能,寿命长,破雾能力强等。硫酸铟在激光中的应用,在GGG加入钪后,制成GSGG,发射功率比同体积的其它激光器提高了三倍,并可达到大功率化和小型化的要求。在合金中的应用:在合金材科中主要用于合金的添加剂和改性剂,在铝及铝合金中加入钪后,可有效提高合金的综合性能。哪里有硫酸铟粉末如合金的强度、硬度、耐热性、耐蚀性和焊接性等有明显提高。在其它领域的应用:如在中子过滤材料中加入钪后,在核燃料过滤时,可防止UO2发生相变,利于运行作业。如含钪的阴极用于彩电显像管内,使的电源密度提高4倍,阴极使用寿命增长3倍等。
纯的Sc2O3可用作彩色电视显象管阴极电子枪的氧化阴极激活剂,效果较好。硫酸铟在彩管阴极上端喷一层一毫米厚的Ba、Sr、Ca氧化层,上面再弥散一层0.1毫米厚的Sc2O3。在氧化层阴极中因Mg、Sr与Ba发生反应,促使Ba还原,释出的电子更活跃,发出大电流电子,使荧光体发光,比不用Sc2O3涂层的阴极可提高电流密度4倍,使电视画面更清晰,使阴极寿命提高3倍。硫酸铟粉末每台21英寸显像阴极用Sc2O3量为0.1mg。目前在世界上一些国家已用此阴极,如日本用的较多,可提高市场竞争力,促进电视机的销量。
镓与铟、铊、锡、铋、锌等可在3℃—65℃之间组成一系列低熔合金,用于温度测控、仪表中的代汞物、珠定业作中支撑物、金属涂层、电子工业及核工业的冷却回路。硫酸铟含25%铟的镓合金为低熔点合金,在16℃时便熔化,可用于自动灭火装置中。哪里有硫酸铟镓与铜、镍、锡、金等可组成冷焊剂,适于难焊接的异型薄壁,金属间及其与陶瓷间的冷焊接与空洞堵塞。
钪在合金中主要起着变质和细化晶粒的作用,使生成新相的Al3Sc型而呈现了性能优异的特色。硫酸铟Al-Sc合金已形成了系列的合金系列,如俄罗斯已达到17种Al-Sc系列,我国也有几种合金(如Al-Mg-Sc-Zr及Al-Zn-Mg-Sc合金)。这类合金的特性其它材料无法代替,故从发展上看,其应用发展及潜力是很大的,可望成为今后的应用大户。抚顺硫酸铟如俄罗斯已工业化生产,且用于轻型结构件发展较快,我国也正在加快研制和应用,特别是在宇航和航空方面前景最好。