Глобальная добыча этого металла измеряется килограммами, стоимость – тысячами долларов за кг. Скандий называют металлом третьего тысячелетия.
Второй способ получения предусматривает превращение окиси во фторид:
- Сырье дважды обрабатывают фтористым водородом.
- Фтористый скандий восстанавливают металлическим кальцием.
- Смесь металлического скандия и шлака плавят, разделяют в вакууме.
Для получения продукта чистоты 95%+ задействуют вакуумную дистилляцию.
Рентабелен способ получения скандия из каменноугольной золы и отходов переработки углей в синтетическое жидкое топливо.
Где используется
На практике скандий как металл используется редко. Чаще это сплавы, соединения. Особенно популярен оксид.
Умеренно мягкий, лёгкий редкоземельный металл серебристого цвета с жёлтым отливом – Скандий
Металлургия
Скандий востребован как лигатура, улучшающая характеристики продукции:
- У алюминиево-магниевых сплавов повышается порог сопротивляемости, текучести.
- Хромовые, нихромовые становятся устойчивее к окислению. В данном сегменте скандий действует эффективнее иттрия.
- Компонент сверхтвердых материалов: с карбидом титана, кремния, нитридом бора, бериллием. Твердость повышается кратно.
Оксид скандия входит в состав огнеупора, из которого сделаны емкости для разливки сталей специальных марок. По жаростойкости оставляет позади всех «конкурентов».
Другие отрасли промышленности
Прочностные характеристики скандиевых сплавов, соединений оценены оборонным и гражданским сектором:
- Оксид металла – основа начинки суперкомпьютеров. Скорость обмена данными увеличивается в разы.
- Производство стекол для оптоэлектроники и жаростойкой керамики. Здесь используются достоинства оксида металла: минимальная теплопроводность плюс неразрушимость структуры термоударом.
- Соединение с иттрием – материал номер один для конструкций, функционирующих в экстремальных условиях.
- Атомщики применяют гидрид и дейтерид как замедлитель нейтронов. Бериллид отражает поток нейтронов (в том числе в ядерных боеголовках).
Это также материал рентгеновских зеркал, автомобилей, воздушных лайнеров, ракет, спутников, солнечных батарей, лазерных компонентов, элементов повышенной светимости.
Радиоактивный изотоп-46 – маркер в нефтепереработке, контролер хода выплавки металлов. Скандий-47 оптимален как источник позитронов.
Непромышленный сегмент
Скандий-46 используют онкологи.
Оксид металла – лучший стабилизатор при производстве фианитов.
Из сплавов с алюминием изготавливают байки, щитки, биты, другое снаряжение для физкультуры, фитнеса, спорта.
Перспективы
Направления использования алюминиево-скандиевых сплавов в будущем:
- Передача электроэнергии. Такое соединение повышает прочность и пропускную способность электропроводов.
- Производство самонаводящихся снарядов.
- Сплавы тестируются как материал остова боевых роботов.
Единственный недостаток, сдерживающий применение металла, – цена.
Стоимость
Диапазон стоимости скандия на мировом рынке – $13-22 тыс./кг.
На цену влияет конъюнктура рынка и вид продукции. Например, материал чистоты «пять девяток» – 99,999% оценили в $10 тыс./ кг. Мелкодисперсный порошок (249 мкм) шел по $296 тыс./кг, оксид металла – по $3,5 тыс./кг.
Источник: