Comment est fabriqué le scandium métal ?

Comment est fabriqué le scandium métal ?
Après avoir obtenu le composé de scandium pur, convertissez-le en ScCl3, co-fondez-le avec KCl et LiCl, utilisez le zinc fondu comme cathode pour l'électrolyse, de sorte que le scandium précipite sur l'électrode de zinc, puis évaporez le zinc pour obtenir du métal scandium .
L'état naturel de production du scandium : dispersé mais pas rare
Le scandium est un élément lithophile dispersé typique, mais il n'est pas rare. Son abondance moyenne dans la croûte est de 22-30ppm (c'est-à-dire 22-30g/tonne, convertie en 35-48g/tonne de trioxyde de scandium), ce qui est beaucoup plus élevé que Ag, Au, Pb, Sb, Mo, Hg, W et Bi, et équivaut à l'abondance de B, Br, Sn, Ge et As.
Dans la nature, le scandium n'est pas affecté par l'oxydo-réduction et est difficile à réduire en métal. Il forme rarement un agrégat riche significatif (dépôt), mais est largement dispersé dans divers minéraux formant des roches (en particulier le magnésium et le silicate de fer) et des minéraux contenant du scandium.
There are more than 800 minerals containing scandium in nature, but few minerals with scandium trioxide content>{{0}}.05 % . À l'heure actuelle, les seuls minéraux indépendants connus de scandium sont le minerai d'yttrium de scandium ((Sc, Y) 2Si2O7, teneur en Sc2O3 de 33,8 % - 42,3 %), le minerai de phosphate de scandium (ScPO4.2H2O, teneur en Sc2O3 de 39,22 %) , scandium de béryllium (Be3 (Sc, Al) 2Si6O18, teneur en Sc2O3 14,6 % ), minerai de zirconium scandium yttrium (Sc, Zr) 2Si2O7) et or rare de silicate de titane (Sc (Nb, Ti, Si) 2O5, teneur en Sc2O3 18,0 % { {35}}.0 pour cent ) Il est rare dans la nature.
Le scandium existe principalement dans des minéraux tels que l'ilménite, le zircon, le zircon, la bauxite, le minerai de terres rares, le titanopyroxène, la magnétite de vanadium-titane, le minerai de tungstène, le minerai d'étain, le minerai d'uranium et le charbon sous forme d'isomorphisme. Goldschmidt et al. croyait dans les années 1930 que l'enrichissement de Sc3 plus dans les roches et les minéraux était étroitement lié au remplacement d'isomorphisme, en particulier le remplacement d'isomorphisme de Sc3 plus par Fe3 plus , Mg2 plus et Al3 plus . Plus tard, Ringwood a ajouté qu'il s'agissait de la formation de complexes contenant de l'oxygène ou d'hydroxyle, en particulier de l'enrichissement en scandium des roches cristallines et des dolomies. La similitude complète du rayon ionique, du nombre de coordination et de l'électronégativité du scandium et de ses éléments associés détermine qu'il peut être isomorphe avec de nombreux autres ions.
La teneur en scandium de diverses roches est supérieure à celle de la pyroxénite (contenant 200-300 g/t de trioxyde de scandium) et du gabbro (76 g/t). Les roches altérées métasomatiques sont enrichies de pegmatite granitique, de greisénite à tungstène-étain, d'albite et de micitite*, et la bauxite et le charbon contiennent également du scandium à haute teneur. En particulier, les cendres de charbon contiennent du trioxyde de scandium jusqu'à 40-600 g/t.
La teneur en scandium du minerai brut (trioxyde de scandium, g/t) est la suivante : minerai de bauxite 40-150 ; Roche phosphatée 10-25 ; Minerai de tungstène 78-337 ; magnétite de vanadium-titane 13-40 ; Minerai de terres rares Fe-Nb 50; Minerai de manganèse maigre 181 ; Minerai de terres rares de type ionique 20-50 ; La bastnaésite, le minerai de niobium de tantale et le minerai d'uranium contiennent également du scandium (selon Lin Hecheng, 2010).
Teneur en scandium du concentré (trioxyde de scandium, g/t) : wolframite ＞ 500 ; ilménite 60; Bauxite 95; Résidus de titane 77 ; Cassitérite 100 (selon Lin Hecheng, 2010).
Teneur en scandium de la matière première d'extraction de scandium (trioxyde de scandium, g/t) : 150-600 laitier de tungstène pour la fusion du tungstène ; 40-150 boue rouge pour fonderie d'aluminium ; Résidus de séparation de titane 77 ; 25-100 liqueur mère d'hydrolyse pour le raffinage du dioxyde de titane ; Fumée et poussière provenant de la chloration du laitier à haute teneur en titane 736 (selon Lin Hecheng, 2010).
Les ressources mondiales en scandium sont extrêmement riches, avec une réserve industrielle d'environ 2 millions de tonnes (calculée par scandium métal, les statistiques sont incomplètes). La Chine est également riche en ressources en scandium, avec des réserves industrielles d'environ 650 000 tonnes (selon des statistiques incomplètes), représentant 33 % des réserves industrielles totales mondiales.