Скандий занимает 21 место в периодической таблице элементов. Он представляет собой легкий, умеренно мягкий металл. При степени очистки свыше 99,5% и отсутствии кислорода этот элемент легко поддается механической обработке.
Температура плавления материала – 1541ºC. По достижении 1336ºC его кристаллическая решетка меняется с гексагональной (наподобие магния) на кубическую объемноцентрированную. Металл закипает при 2837ºC.
По ряду химических свойств скандий металлический напоминает алюминий. В соединениях степень его окисления является положительной трехвалентной. При контакте с кислородом металл покрывается прочной пленкой (как алюминий).
История
Первым элемент получил шведский химик Л. Нильсон. Он назвал его в честь Скандинавии. Но существование мягкого металла было предсказано Д. И. Менделеевым за 7 лет до открытия. Он называл его экабор.
Распространение и содержание
Скандий относится к редкоземельным элементам. Ряд характеристик этого материала похож на алюминий, магний, железо, марганец, кальций, гафний, уран и цирконий. Поэтому он встречается в минералах, где концентрируются эти элементы. Всего найдено более 100 разных видов кристаллических структур, в которых встречается этот металл.
У скандия есть 2 собственных минерала – тортвейтит и стерреттит, где он содержится в больших количествах (53,5% и 39,2% соответственно). Но они достаточно редкие. В промышленной добыче используют более распространенные источники редкоземельного элемента. В остальных минералах металл встречается в объеме не более 2-3%. Исключение – скандиевый берилл (14,44%).
Содержание скандия в кларке достигает 10 грамм на тонну. Самые богатые месторождения тортвейтита находятся на Мадагаскаре и в Норвегии.
Способы получения
Значительное количество элемента содержится в золе каменных углей. Поэтому сейчас активно решается проблема попутного извлечения скандия при переработке ископаемого в искусственное жидкое топливо.
Элемент относится к литофильным. Чаще всего он встречается в горных породах. Поэтому основной источник его получения – извлечение из перерабатываемых руд. Самые большие объемы скандия дает переработка бокситов. Из 71 млн. т руды-носителя получается до 1420 тонн редкоземельного элемента.
Его получают в виде побочного вещества при переработке урановых руд, ильменитов, вольфрамитов, касситеритов, цирконов. Общий объем достигает 650 т (500 из них – из урановой руды).
Относительно недавно начал использоваться процесс получения скандия при переработке доменных и чугунолитейных шлаков. Эта методика используется в ряде развитых государств.
Тройка лидеров по добыче скандия – РФ (958 т), Казахстан (700 т), Украина (610 т). Ожидается рост объемов поступления на мировой рынок элемента и его оксида из Австралии, Канады, Бразилии.
Сферы применения
Диапазон применений металла и его соединений обширен:
– металлургия;
– сверхтвердые материалы;
– микроэлектроника;
– ядерная энергетика;
– медицина;
– огнеупорные материалы;
– солнечные батареи;
– люминофоры;
– фианиты;
– МГД-генераторы;
– рентгеновские зеркала;
– источники света.
Добавление в небольшом количестве позволяет увеличить прочность сплавов и соединений, улучшить ряд характеристик. Обогащенный металлическим скандием алюминий-магний имеет на 35% выше сопротивление разрыву.
Карбидом скандия легируют карбид титана. В результате его микротвердость увеличивается в 2 раза. Бериллид скандия отличается превосходным сочетанием плотности, прочности и температуры плавления. Его считают лучшим материалом для создания техники для аэрокосмической сферы.
Оксид скандия применяется для создания огнеупорных глин, способных выдерживать значительные нагрузки. Все свойства элемента еще не изучены. Но он используется в огромном количестве направлений человеческой деятельности.
Одной из сфер деятельности нашей компании является скупка скандия. Мы предлагаем самые выгодные цены на дом и изделия из этого металла.
