أكسيد سكانديوم، الصيغة الكيميائية SC2O3 ، CAS 12060-08-1 ، الصلبة البيضاء. هيكل مكعب مع أكسيدات الأرض النادرة. الكثافة 3. 864. نقطة انصهار 2403 درجة ± 20 درجة ، غير قابلة للذوبان في الماء ، قابلة للذوبان في الحمض الساخن. تنتج عن طريق التحلل الحراري لأملاح سكانديوم. يمكن استخدامها كمواد ترسيب بخار لطلاء أشباه الموصلات ، لصنع الليزر في الحالة الصلبة ذات الأطوال الموجية المتغيرة ، ومدافع الإلكترون التلفزيونية عالية الدقة ، ومصابيح هاليد معدنية ، وما إلى ذلك. يمكن أن تؤدي إضافة المنتج إلى الزجاج البصري إلى زيادة مؤشر الانكسار وتحسين استقراره الكيميائي ومقاومة الإشعاع. على سبيل المثال ، عند تصنيع الزجاج للتلسكوبات الفضائية والأدوات البصرية عالية الدقة ، يمكن أن تضمن خصائص المنتج هذه أن الزجاج يحافظ على أداء بصري جيد حتى في البيئات الفضائية القاسية أو الظروف التجريبية البصرية المعقدة.
|
صيغة كيميائية |
O3SC2 |
|
كتلة دقيقة |
138 |
|
الوزن الجزيئي |
138 |
|
m/z |
138 (100.0%) |
|
تحليل عنصري |
س ، 34.80 ؛ SC ، 65.20 |
|
|
|
بسبب الخصائص الفيزيائية والكيميائية الفريدة لـ SC2O3أكسيد سكانديوم، لقد حققوا تطوير تطبيقات جيدة في العديد من القطاعات ذات التكنولوجيا الفائقة والصناعية منذ الثمانينات. سيتم وصف حالة التطبيق الحالية لـ SC2O3 في حقول السبائك ومصادر الضوء الكهربائي والمحفزات والمنشطات والسيراميك في الصين وحول العالم لاحقًا.
التطبيق في السبائك
في الوقت الحاضر ، فإن سبيكة أكسيد سكانديوم (AL SC) المصنوعة من Scandium و Aluminium لها مزايا الكثافة المنخفضة (SC هي 3. لذلك ، تم استخدامه على نطاق واسع في المكونات الهيكلية مثل الصواريخ والفضاء والطيران والسيارات والسفن ، وتحولت تدريجياً إلى الاستخدام المدني ، مثل الأجهزة الرياضية (الهوكي وعصي البيسبول) ، وحالات الكمبيوتر والهاتف المحمول ، وما إلى ذلك. لها خصائص القوة العالية والتصلب والوزن الخفيف ، وهي ذات قيمة عملية كبيرة.
يلعب Scandium بشكل أساسي دورًا في تعديل الحبوب وتكريرها في السبائك ، مما يؤدي إلى تكوين مراحل جديدة من نوع AL3SC وإظهار خصائص أداء ممتازة. شكلت سبائك AL SC سلسلة من سلسلة السبائك ، مثل 17 SC Series في روسيا ، والعديد من السبائك في الصين (مثل Al Mg SC Zr و Al Zn Mg SC سبائك). لا يمكن استبدال خصائص هذا النوع من السبائك بمواد أخرى ، لذلك من منظور التطوير ، تعتبر تطوير التطبيق وإمكاناتها رائعة ، ومن المتوقع أن تصبح تطبيقًا رئيسيًا في المستقبل. إذا كانت روسيا قد قامت بالفعل بتصنيع الإنتاج وتطورت بسرعة للمكونات الهيكلية خفيفة الوزن ، فإن الصين تسارع أيضًا إلى البحث والتطبيق ، خاصة في مجالات الفضاء والطيران مع أفضل الاحتمالات.
تطبيق مواد مصدر الإضاءة الكهربائية الجديدة
يتم تصنيع مادة مصدر ضوء كهربائي من الجيل الثالث من خلال تحويل SC2O3 النقي إلى SCI3 ثم معالجتها مع NAI لإنتاج مصابيح هالوجين الصوديوم Scandium للإضاءة (كل مصباح يستخدم تقريبًا 0. تحت الجهد العالي ، يظهر الخط الطيفي الفائطي الأزرق ويبدو أن الخط الطيفي الصوديوم أصفر ، ويعمل اللونان معًا لإنتاج الضوء بالقرب من ضوء الشمس ، مما يجعل المصباح له مزايا اللمعان العالي ، ولون فاتح جيد ، وتوفير الطاقة ، وعمر طويل ، وقوة غير قابلة للتشكيل.
التطبيقات في مواد الليزر
إن إضافة SC2O3 النقية أكبر من أو تساوي 99.9 ٪ إلى Gadolinium Gallium Garnet (GGG) يمكن أن ينتج عن عقيق Gadolinium Gallium Scandium (GGSG) ، وهو في شكل GD3SC2GA3O12. إن قوة انبعاث الليزر من الجيل الثالث المصنوع منه هي 3. {{1 0}} أعلى من تلك التي من الليزر من نفس الحجم ، وتحقيق أجهزة الليزر عالية الطاقة والليزر المصغرة ، وتحسين أداء الليزر. عند تحضير بلورات واحدة ، تتراوح كل شحنة فرن من 3 كجم إلى 5 كجم ، وإضافة SC2O3 أكبر من أو تساوي 99.9 ٪ من المواد الخام حوالي 1.0 كجم. في الوقت الحاضر ، أصبح تطبيق هذا النوع من الليزر في التكنولوجيا العسكرية واسعة الانتشار بشكل متزايد ، ويتم دفعه تدريجياً نحو الصناعة المدنية. من منظور التنمية ، هناك إمكانات كبيرة للاستخدام العسكري والمدني في المستقبل.
التطبيقات في المواد الإلكترونية
يمكن استخدام SC2O3 النقي كمنشط للكاثود المؤكسد لدعم الإلكترون الكاثود التليفزيوني الملون ، مع نتائج جيدة. رش طبقة سميكة بميليمرات واحدة من BA ، SR ، أكسيد CA على الكاثود من أنبوب اللون ، ثم تفرق طبقة سميكة 1 ملليمتر من SC2O3 في الأعلى. في كاثود طبقة الأكسيد ، يعزز التفاعل بين MG و SR و BA تقليل BA ، ويطلق إلكترونات أكثر نشاطًا وإلكترونات تيار عالية ، مما تسبب في انبعاث الفوسفور. بالمقارنة مع الكاثود بدون طلاء SC2O3 ، يمكن أن يزيد من الكثافة الحالية بمقدار 4 مرات ، وجعل صورة التلفزيون أكثر وضوحًا ، وزيادة عمر الكاثود 3 مرات. يستخدم كل كاثود 21 بوصة 0. 1mg من SC2O3. في الوقت الحاضر ، يستخدم هذا الكاثود على نطاق واسع في بعض البلدان في جميع أنحاء العالم ، مثل اليابان ، والتي يمكن أن تحسن القدرة التنافسية في السوق وتعزيز مبيعات التلفزيون.
بعد سنوات من البحث وأكسيد سكانديومالممارسة في تكنولوجيا الإنتاج والمعدات ، هناك حاليًا عدة طرق لاستخراج SC2O3 من Scandium التي تحتوي على مواد خام:
① طريقة الاستخراج.
يستخدم على نطاق واسع في الإنتاج ولديه خصائص الناتج العالي ، والجودة الجيدة ، ومعدل الاسترداد العالي ، وتكلفة منخفضة ، والتشغيل المستمر في الإنتاج.
② طريقة التبادل الأيوني.
كما أنه يستخدم عادة في الإنتاج. لديها خصائص منخفضة العائد ، نقاء عالية ، انخفاض العائد ، التكلفة العالية ، ودورة الإنتاج الطويلة.
③ استخراج طريقة كروماتوجرافيا الراتنج.
لديها خصائص دورة الإنتاج القصيرة ، نقاء عالية ، عائد مرتفع ، منخفضة التكلفة.
④ طريقة استخراج الغشاء السائل.
إنها تقنية فصل جديدة تجمع بين فصل الغشاء مع استخراج السائل السائل. ولكن لا يوجد حاليا ممارسة الإنتاج. شخص ما يستخدم غشاء سائل مستحلب لإثراء SC من 60 ملغ/لتر إلى 1400 ملغ/لتر بعد الاستخراج الأولي.
من سنوات استخراج SC2O3 في بلدنا ، يمكن ملاحظة أنه يتم اعتماد العمليتين تقريبًا تقريبًا
التكنولوجيا (طريقة الاستخراج وطريقة التبادل الأيوني) هي النهج الرئيسي.
عملية إنتاج أكسدة سكانديوم من تركيز Scandium بواسطة طريقة الاستخراج: يذوب تركيز سكانديوم في حمض الهيدروكلوريك للحصول على محلول SCCL3 ، ثم تنقية لإزالة الشوائب مثل التيتانيوم والحديد. استخدام السائل النقي كمواد خام. استخراج مع 50 ٪ الفوسفات tribtyl (TBP) والكيروسين. يتم وضع محلول التغذية المحضرة والمستخلص في خزان استخراج لاستخراج سكانديوم. بعد غسل الحمض واستخراج خلفية الماء المقطر من Scandium ، يتم الحصول على محلول نقي يحتوي على محلول (محلول SCCL3) ، والذي يتم ترسيبه بعد ذلك بحمض الأكساليك ، المجفف ، ويحترق للحصول على منتج SC2O3 النقي. العملية الرئيسية هي: تطور التركيز الحامض تنقية TBP استخراج حامض النكانتيوم غسل استخراج الخلفية استخراج الأوكسالات تجفيف التجفيف تخزين عبوات (منتج SC2O3 النقي).
المعدات الرئيسية: خزان حل الحمض ، خزان الاستخراج ، خزان هطول الأمطار ، محرقة ، آلة التغليف ، إلخ.
العملية: استخدم بقايا نفايات التنغستن (التي تحتوي على SC2O378G/T ~ 377G/T) كمواد خام. حلها في حمض الهيدروكلوريك ، وتصفيةه ، وتنقية وإزالة الشوائب من محلول التغذية ، والحصول على محلول SCCL3 النقي للخلط والاستخدام كحل التغذية لتبادل أيون. قم بإعداد عمود الامتزاز وعمود الفصل للاستخدام لاحقًا. تدفق محلول المواد (محلول SCCL3) من الجزء العلوي من العمود إلى عمود الامتزاز حتى يصل إلى SC 3+ التشبع وجاهز للاستخدام. بعد توصيل عمود الامتزاز وعمود الفصل في السلسلة ، يتدفق Eluent من الجزء العلوي من عمود الامتزاز ويمر عبر عمود الفصل. عندما يتدفق عمود الفصل الأخير بشكل ثابت من سائل SCCL3 ، يمكن استلام سائل SCCL3 (سائل SCCL3 النقي) بشكل مستمر في حاوية التجميع. بعد ضبط الحموضة ، يتم استخدام حمض الأكساليك للترسيب ، والترشيح ، والتجفيف ، والتكلس لإنتاج منتج SC2O3 النقي. العملية الرئيسية هي: بقايا نفايات التنغستن - حل الحمض - تنقية - عمود الامتزاز - شطف - استلام محلول SCCL3 - تعديل الحمض - هطول الأمطار من التجفيف - التجفيف - الحرق - التغليف - التخزين (منتج SC2O3 النقي).
المعدات الرئيسية: خزان حل الحمض ، عمود الامتزاز ، عمود الفصل ، خزان هطول الأمطار ، فرن التكلس ، آلة التغليف ، إلخ.
العملية: حل غبار دخان كلوريد في حمض الهيدروكلوريك وتنقية وإزالة الشوائب لإنتاج محلول تغذية SCCL3. استخراج سكانديوم مع مستخلص الكيروسين بنسبة 50 ٪ TBP في خزان الاستخراج ، شوائب غسل الحمض ، وخلط الخلفي للحصول على محلول SC-Cl3 النقي. ثم ترسب SC مع H2C2O4 وحرق للحصول على منتج SC2O3 النقي. العملية الرئيسية هي: أكسدة غبار الدخان - حل حمض الهيدروكلوريك - تنقية - تنقية محلول SCCL3 - استخراج - غسل الحمض - الاستخراج العكسي - ترسيب - الحرق - التغليف - التخزين (منتج SC2O3 النقي).
باستخدام سائل نفايات ثاني أكسيد التيتانيوم (يحتوي على SC2O325G/M3) كمواد خام. في نظام متوسط حمض الكبريتيك باستخدام الكيروسين P204 كمستخلص ، يتم استخراج Scandium من محلول التغذية في خزان الاستخراج. بعد غسل الحمض باستخدام H2SO4 و H2O2 لإزالة الشوائب ، يتم استخراج Scandium بمحلول NaOH لإنتاج التخصيب SC (OH) 3. يتم إذابة SC (OH) 3 في حمض الهيدروكلوريك لتشكيل محلول SCCL3 ، ويتم ترسيب Scandium بحمض الأكساليك وحرقه مرتين. الأكسيد سكانديوميتم تعبئته كما SC2O3 النقي. العملية الرئيسية هي: سائل نفايات ثاني أكسيد التيتانيوم - التحضير - الاستخراج - غسل الحمض - الاستخراج العكسي - SC (OH) 3 المنتج - حل - هطول الأمطار - الحرق - التغليف - التخزين (منتج SC2O3 النقي).
الوسم : أكسيد سكانديوم كاس 12060-08-1 ، الموردين ، المصنعين ، المصنع ، الجملة ، الشراء ، السعر ، الجزء الأكبر ، للبيع