Come materie prime critiche per lo sviluppo high-tech, la Cina ha ottenuto una serie di importanti svolte nello sviluppo e nell’utilizzo dei metalli dispersi come gallio, germanio e indio.

Le innovazioni dimostrano che la Cina ha superato le tecnologie di estrazione efficiente per i metalli dispersi a basso tenore presenti nei minerali di carbone, alluminio, rame, piombo e zinco. Il tasso di recupero complessivo del germanio dal carbone è aumentato dal 55% a oltre l’80%, mentre i tassi di recupero complessivi di gallio, germanio e indio nei processi di fusione di piombo e zinco sono aumentati in media di circa il 10%. Nei processi di fusione del rame, i tassi di recupero di selenio, tellurio e renio sono migliorati rispettivamente dal 93%, 65% e 70% al 97%, 90% e 80%.

Anche le tecnologie chiave e le apparecchiature fondamentali per produrre prodotti ad alta purezza di metalli dispersi hanno registrato importanti progressi. La Cina ha sviluppato autonomamente cinque tipi di apparecchiature fondamentali, inclusi cristallizzatori direzionali a controllo di orientamento del cristallo per condensazione a gradiente termico, raggiungendo una produzione di massa stabile di gallio ad alta purezza di grado 8N per l’epitassia a fascio molecolare dei semiconduttori. Il paese ha sviluppato il suo primo rivelatore planare domestico al germanio ad alta purezza, colmando un vuoto nazionale. Sono state stabilite linee di produzione per materie prime di fascia alta come il germanio ultra puro, realizzando la transizione da prodotti primari a prodotti di alta gamma. Queste svolte hanno rotto i monopoli e le restrizioni straniere sui prodotti di fascia alta, supportando l’aumento dei tassi di autosufficienza dei prodotti metallici strategici chiave, inclusi gallio ad alta purezza MBE, indio per pannelli LCD, substrati di cristallo singolo di germanio e film sottili di tellururo di cadmio, a oltre il 70%, svolgendo un ruolo di supporto cruciale nella difesa, nelle nuove energie, nelle comunicazioni 5G e nei semiconduttori.

Metalli dispersi come gallio, germanio e indio svolgono un ruolo fondamentale insostituibile nelle industrie emergenti strategiche, nelle industrie future e nei settori della difesa. Sono materie prime chiave per conquistare vantaggi tecnologici e sono cruciali per migliorare la resilienza e la sicurezza delle relative catene industriali e di approvvigionamento. In Cina, i metalli dispersi sono principalmente associati a minerali come carbone, alluminio, rame, piombo, zinco e molibdeno. Tuttavia, per lungo tempo, questi metalli hanno affrontato sfide tra cui procedure di estrazione e lavorazione lunghe, bassi tassi di recupero, qualità instabile dei prodotti ad alta purezza e bassi tassi di resa. Questa serie di importanti svolte aiuta a porre fine alla dipendenza della Cina da fonti estere per materie prime di fascia alta e prodotti sofisticati.

carbone

Il carbone non è un luogo specifico o un sito culturale, ma una roccia sedimentaria combustibile formatasi da antica materia vegetale nel corso di milioni di anni. Storicamente, la sua estrazione su larga scala durante la Rivoluzione Industriale ha alimentato fabbriche, ferrovie e navi a vapore, trasformando fondamentalmente economie e società. Sebbene il suo utilizzo sia diminuito in molte regioni a causa di preoccupazioni ambientali, rimane una significativa fonte di energia in alcune parti del mondo.

alluminio

“Alluminio” non è un luogo specifico o un sito culturale, ma un elemento chimico e un metallo. La sua storia è definita dalla sua scoperta e dallo sviluppo di un processo di estrazione economico nel XIX secolo, che lo ha trasformato da metallo prezioso in un materiale ampiamente utilizzato per l’industria, i trasporti e l’edilizia.

rame

Il rame non è un luogo specifico o un sito culturale, ma un metallo utilizzato dagli esseri umani per migliaia di anni. La sua storia è profondamente legata all’Età del Rame, un periodo preistorico in cui è stato uno dei primi metalli a essere lavorato per creare utensili e ornamenti. Oggi, la sua eccellente conduttività lo rende essenziale per il cablaggio elettrico e le sue proprietà antimicrobiche sono utilizzate in ambienti sanitari.

piombo

“Piombo” non è un luogo specifico o un sito culturale. È una parola inglese comune che può riferirsi all’elemento metallico pesante, a una posizione di vantaggio o all’atto di guidare. Se intendevi un luogo specifico come Lead, nel South Dakota, è una storica città mineraria d’oro fondata nel 1876 e sede della Homestake Mine, una delle più grandi e profonde miniere d’oro del Nord America.

zinco

Lo zinco è un elemento chimico (Zn) e non un luogo specifico o un sito culturale. Storicamente, il suo utilizzo risale all’antichità, con i Romani che producevano ottone, una lega di rame e zinco, già nel I secolo a.C. La produzione su larga scala di zinco metallico iniziò in India intorno al XII secolo e fu successivamente industrializzata in Europa durante il XVIII secolo.

molibdeno

Il molibdeno non è un luogo o un sito culturale, ma un elemento chimico. È un metallo bianco-argenteo utilizzato principalmente per rafforzare le leghe di acciaio. Storicamente, era spesso confuso con altri minerali come la grafite e il minerale di piombo fino a quando non fu correttamente identificato come un elemento unico alla fine del XVIII secolo.

indio per pannelli LCD

“Indio per pannelli LCD” non si riferisce a un luogo o a un sito culturale, ma all’elemento chimico indio e al suo ruolo critico nella tecnologia. È un componente chiave nell’ossido di indio-stagno (ITO), un film conduttivo trasparente che forma gli elettrodi negli schermi a cristalli liquidi (LCD). L’adozione diffusa degli LCD in televisioni, smartphone e monitor dalla fine del XX secolo ha reso l’indio un materiale vitale, sebbene finito, nell’elettronica moderna.

substrati di cristallo singolo di germanio

I substrati di cristallo singolo di germanio sono materiali cristallini ultra puri utilizzati come base fondamentale nella produzione di semiconduttori e optoelettronica. La loro storia è radicata nei primi sviluppi della tecnologia dei transistor negli anni ’40 e ’50, dove il germanio era il materiale semiconduttore originale. Oggi sono critici per applicazioni come celle solari ad alta efficienza e ottiche a infrarossi grazie alle proprietà elettroniche uniche e alla trasparenza agli infrarossi del germanio.