Мазмұны

12.1 Жалпы мәліметтер

(1066 – 1229 K).
ScCl3×6Н2O кристаллогидраты ауада қыздырылған кезде алдымен суда, қышқылдарда және сілтілерде нашар еритін ScOCI оксохлоридіне, содан кейін Sc2O3. - ке айналады.
Скандий карбиді ScC басқа скандий карбидтеріне қарағанда көбірек зерттелген. Ол элементар заттардың синтезі немесе көмірмен Sc2O тотықсыздануы арқылы алынады. Балқу температурасы 1800 ℃, микроқаттылығы 26,7 ГПа.

Қолдану салалары
Скандий және оның қосылыстары қазіргі уақытта жеңіл қорытпалар өндірісінде, электронды техникада, жарық техникасында, арнайы керамика өндірісінде қолданылады. Скандийді қолдану мүмкіндігі оның бағасы жоғары болғандықтан біршама шектеледі. Бұл металдың бағасының жоғары болуы өндірістің аз көлемімен байланысты (металға шаққанда жылына шамамен 100 кг). Скандий өнімдерінің негізгі өндірушілері-ҚХР, Франция.
Жеңіл қорытпалар. Скандий зымырандар мен ұшақ жасау, астронавтика үшін құрылымдық материал ретінде қызығушылық тудырады, өйткені алюминиймен салыстырғанда балқу температурасы едәуір жоғары, ал тығыздығы бірдей. Al — Sc, Mg - Sc, Mg - Sc - Li, Mg - Y - Sc қорытпалары ерекше қызығушылық тудырады. Алюминий мен оның қорытпаларына скандий пайызының оннан бір бөлігін қосу беріктіктің жоғарылауын, белгілі жағдайларда пластикалық қасиеттердің жоғарылауын, коррозияға қарсылықтың жоғарылауын, деформацияланған жартылай фабрикаттардың дәнекерленуін жақсартады. Құйма түзілу процесінде балқыма кристалданып, скандийдің көп бөлігі қаныққан ерітіндіге өтеді, ал қалған бөлігі Al3Sc бөлшектері ретінде шығарылады (4.27-сурет). Олар құйылған дәннің ұнтақталуын анықтайды.
Al-Mg (2-8,5 Mg) қорытпасын 0,4% скандиймен легирлеу уақыт кедергісін 20 - 35%-ға, ал аққыштық шегін 60-80%-ға арттырады. Бұл жағдайда салыстырмалы ұзарту шегі жоғары болып қалады (15 - 20%).

4.27-сурет. Алюминийге бай аймақтағы Al-Sc күйінің диаграммасы

Электрондық техника. Скандий оксидінің маңызды қолдану аймағы - компьютерлерге арналған индукциясы 0,08-0,1 Тл ферриттер өндірісі, бұл темір, магний, марганец оксидтерінен алынған ферриттерден 3 есе аз. Мұндай ферриттер магниттелген кезде қызып кетпейді, бұл компьютердің магниттік жадының жылдамдығын арттырады.
Жарық техникасы. Скандий қоспалары бар металл-галогенидті (йодидті) сынап шамдары өнеркәсіптік және спорт ғимараттарын жарықтандыру үшін қолданылады.
Керамика өндірісі. Жоғары температурада жұмыс істейтін, Sc2О3 қоспалары бар ZrО2 және HfО2 негізіндегі керамиканың түрлері әзірленеді.
Қолданудың басқа салалары. Скандий гидриді ядролық технологияда жоғары температуралы нейтронды баяулатқыш ретінде қолданылады. Скандий бориді ScB2 жеңіл ыстыққа төзімді қорытпалардың құрамдас бөлігі ретінде, сондай-ақ электронды аспаптардың катод материалдарын жасауда қолданылады. Скандий оксиді - германатты оптикалық әйнектердің, люминофорлардың құрамдас бөлігі.
Скандийдің шикізат көздері
Скандий - шашыраңқы литофильді элемент. Оның жер қыртысындағы мөлшері 10-3% (массасы бойынша). Өз кен орындарын құрмайды.
Скандийдің өзіндік минералдары - тортвейтит Sc2[Si2O7] және стереттит ScPО4×2Н2О - сирек кездеседі және өнеркәсіптік маңызы жоқ. Скандий 0,005-0,3% Sc2O3 мөлшерінде изоморфты қоспа түрінде болатын минералдары жиі кездеседі. Құрамында скандий бар минералдарда (оксидтер, карбонаттар, силикаттар, фосфаттар, вольфраматтар) Sс3+ (0,083 нм) радиусына жақын иондар болады, нм: Fe2+ 0,080, СЖЭ 0,102 - 0,080, Mg2+ 0,074, Ca2+ 0,104, Mn2+ 0,091, Zr4+ 0,082, Th4+ 0,095, U4+ 0,089.
Изоморфизм, сонымен қатар, скандийдің басқа кристаллохимиялық тұрақтылары мен аталған элементтердің жақындығына байланысты. Скандийді өнеркәсіптік өндіру мәселесі түсті және сирек металдар кендерінен қосымша бөлінетін шашыраңқы скандийді пайдалану арқылы шешілуі мүмкін. Скандийді өндіріс қалдықтарында (ерітінділерде, шламдарда, қождарда және т.б.) концентрлеу кезінде негізгі технологияны бұзбай алуға арналған жағдайлар жасалады.
Титан шикізаты. Титан шикізатында Sc2O3 болады (ильменитте 0,1% дейін, сфенде 0,3 % дейін). Тотықсыздандырғыш электр-балқыту арқылы ильменит концентраттарын байыту кезінде скандий титан қожына өтеді.
Құрамында цирконий бар кендер. Циркондар мен басқа цирконий минералдарының құрамында 0,001-0,08 % Sc2O3 бар. Циркон концентратын әкпен және кальций хлоридімен күйдіру арқылы өңдеу кезінде скандий бөлініп, аналық ерітіндіде концентрленеді және негізгі сульфат бөлінеді.
Вольфрам кендері. Вольфрамиттердегі Sc2O3 мөлшері 0,005-1,0 % құрайды. Концентратты Na2CO3-пен күйдіру және шаймалауды қамтитын гидрометаллургиялық өңдеу барысында, скандий шаймалаудан шыққан кекте қалады және оның мөлшері вольфрамиттегімен салыстырғанда 2-3 есе артады.
Уран кендерінің құрамында 10-3-10-4 % Sc2O3 бар. Уран кендерін күкірт немесе азот қышқылдарымен ашқанда, скандий уранмен бірге ерітіндіге өтеді. Na2CO3 ерітінділерімен кендерді өңдегенде, скандий негізінен шаймалауға арналған кектерде концентрленеді.
Алюминий кендері. Бокситтерде 0,001-0,01% Sc2O3 болады. Қайта өңдеудің үлкен көлеміне байланысты бокситтер