【知识】钪(Sc)的基本知识介绍

1879年,瑞典的化学教授尼尔森(L.F.Nilson,1840~1899)和克莱夫(P.T.Cleve,1840~1905)差不多同时在稀有的矿物硅铍钇矿和黑稀金矿中找到了一种新元素。他们给这一元素定名为“Scandium”(钪),钪就是门捷列夫当初所预言的“类硼”元素。他们的发现再次证明了元素周期律的正确性和门捷列夫的远见卓识。

钪比起钇和镧系元素来,由于离子半径特别小,氢氧化物的碱性也特别弱,因此,钪和稀土元素混在一起时,用氨(或极稀的碱)处理,钪将首先析出,故应用“分级沉淀”法可比较容易地把它从稀土元素中分离出来。另一种方法是利用硝酸盐的分极分解进行分离,由于硝酸钪最容易分解,从而达到分离的目的。

用电解的方法可制得金属钪,在炼钪时将ScCl3、KCl、LiCl共熔,以熔融的锌为阴极电解之,使钪在锌极上析出,然后将锌蒸去可得金属钪。另外,在加工矿石生产铀、钍和镧系元素时易回收钪。钨、锡矿中综合回收伴生的钪也是钪的重要来源之一。钪在化合物中主要呈3价态,在空气中容易氧化成Sc2O3而失去金属光泽变成暗灰色。

钪能与热水作用放出氢,也易溶于酸,是一种强还原剂。钪的氧化物及氢氧化物只显碱性,但其盐灰几乎不能水解。钪的氯化物为白色结晶,易溶于水并能在空气中潮解。在冶金工业中,钪常用于制造合金(合金的添加剂),以改善合金的强度、硬度和耐热和性能。如,在铁水中加入少量的钪,可显著改善铸铁的性能,少量的钪加入铝中,可改善其强度和耐热性。在电子工业中,钪可用作各种半导体器件,如钪的亚硫酸盐在半导体中的应用已引起了国内外的注意,含钪的铁氧体在计算机磁芯中也颇有前途。在化学工业上,用钪化合物作酒精脱氢及脱水剂,生产乙烯和用废盐酸生产氯时的高效催化剂。在玻璃工业中,可以制造含钪的特种玻璃。在电光源工业中,含钪和钠制成的钪钠灯,具有效率高和光色正的优点。

金属是具有光泽、有良好的导电性、导热性与机械性能,并具有正的温度电阻系数的物质。金属,是个大家庭,现在世界上有86种金属。通常人们把金属分成两大类,黑色金属和有色金属。


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【知识】稀土冶炼厂的工艺流程及设计

以稀土精矿为原料,经分解、混合化合物制备、分组分离等工序制取不同纯度的单一化合物、金属和稀土制品的稀有金属冶炼厂设计。设计范围主要包括:稀土提取分离车问设计、稀土金属车间设计、稀土永磁材料车间设计和稀土发光材料车间设计。主要的稀土精矿有氟碳铈镧矿、独居石、离子吸附稀土矿和磷钇矿。

简史稀土吨量级工厂的设计、生产和应用,始于20世纪20年代,首先是以独居石、40年代末又加上氟碳铈镧矿为原料,用化学法生产混合稀土化合物,用于制备打火石和电弧碳极、抛光粉、冶金添加剂等。60年代起,混合稀土化合物开始用作石油裂化催化剂;特别是1964年氧化铕开始用于彩色电视红色荧光粉,促进了单一稀土分离技术的发展,设计制造了大直径离子交换柱和各型萃取器,生产各种单一稀土化合物和单一金属,应用于发光、电子、磁性材料、超导体和光导纤维等。80年代,美国钼公司氟碳铈镧精矿生产能力为40000t/a(以REO计,下同);法国罗歇尔稀土厂的分离能力达5000t/a。

中国稀土储量居世界第一位。稀土冶炼厂设计始于20世纪50年代,用碱法处理独居石。到1992年,设计建设了约50个稀土冶炼厂,使用的稀土精矿有包头混合稀土矿、氟碳铈镧矿、离子吸附型稀土矿和独居石等;稀土分离方法以液一液溶剂萃取为主。1988年,各种稀土矿产品年产量约30000t。至1989年,分组分离能力为每年12000t,生产400余个品种、1000余个规格产品;各种产品出口量约为9200t,领先于世界;国内应用量为6770t,占世界第二。甘肃稀土公司是中国设计的最大稀土项目,处理包头混合稀土矿、氟碳铈镧矿和离子吸附型稀土矿,生产混合氯化稀土和单一稀土产品。

产品方案稀土产品主要用于冶金、玻璃陶瓷、石油化工及光学、电子、发光、永磁、磁光、超导材料等领域。产品约500个品种、3000个规格,其中有混合轻稀土,各种品位的富集物,各种纯度的单一化合物和金属。用于荧光材料的稀土化合物纯度为99.95%~99.99%,用于光学、激光等方面的化合物纯度为99.995%~99.999%。中国稀土产品已有400多种、1000余个规格,至1992年已制订23种产品的国家标准。

工艺流程选择稀土生产过程主要由精矿分解、稀土分组分离、化合物和金属制备等工序组成。精矿分解有硫酸焙烧法、烧碱浸煮法和用盐酸或硝酸溶解法等。处理包头混合稀土矿和氟碳铈镧矿时,如果厂区的“三废”处理排放条件较好,多用成本较低的硫酸焙烧法;相反则可用烧碱浸煮法。处理独居石多用烧碱浸煮法,可以同时回收磷酸三钠。生产无水氯化稀土时,可用直接氯化法处理包头混合稀土矿、氟碳铈镧矿或独居石。离子吸附型矿,用盐酸或硝酸溶解法分解。

混合稀土分组分离工艺的确定,主要考虑产品品种、纯度和经济效益。大批量生产多用液一液溶剂萃取法;批量较小的高纯稀土,则可用离子交换法或萃取色层法生产。

铕的分离多采用锌粉还原碱度法。

经过分组分离的富集物或单一稀土氯化物或硝酸盐,纯度高的用草酸沉淀法;富集物或纯度较低的产品,则用成本较低的碳酸氢铵沉淀法,过滤后,再灼烧成氧化物。混合轻稀土氯化物也可直接浓缩结晶,再经熔盐电解成混合稀土金属。单一稀土金属制取中,轻稀土多用熔盐电解,重稀土多用金属热还原,或先熔盐电解,制得相应的中间合金,再经真空蒸馏得海绵状纯金属。稀土永磁体生产,用粉末冶金法或还原扩散法。稀土荧光材料生产,多用粉末烧成法。

主要设备稀土生产用设备,主要由精矿分解、分组分离、化合物烘干灼烧和金属制备几部分设备组成。除溶解、溶液制备、沉淀、过滤、溶液输送、金属热还原和蒸馏等,采用通用化工和冶金标准设备外,大部分是非标准设备。1、包头混合稀土矿和氟碳铈镧矿的分解,多采用回转窑,也可用竖式氯化炉;独居石烧碱浸煮分解,采用加压或常压钢质反应槽;离子吸附型矿的分解,用搪瓷反应槽。2、稀土的分组分离,采用箱式混合澄清萃取槽,或离子交换柱。3、草酸盐或碳酸盐的煅烧,大批量产品采用隧道式连续煅烧炉,量小的产品用箱式电阻炉。4、各种稀土金属的制备,多用砖砌或石墨坩埚熔盐电解槽或真空还原炉。5、稀土磁性材料和荧光材料的烧结烧成,用隧道式连续电炉。


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3月12日稀土市场价格僵持上行动力弱

今日稀土市场报价基本稳定,市场仍然冷清。经过前一段时间的小幅波动,镧铈市场价格暂时落稳,金属及氧化物报价均属于低位,与2011年同期价格持平。比2012年3月价格相比已经下跌超过50%。除钆、镨钕外,其他稀土氧化物市场,问询度较弱。受需求所限,下游采购零零星星,且采购价低。持货商报价维持稳定,但若市场成交一直低迷下去,报价可能下行寻求成交。目前氧化铕含税530-550万元/吨,氧化铽含税390万元/吨,氧化镝含税200-205万元/吨。氧化钇市场因供应过剩,市场价格基本走势向下,目前59氧化钇含税9万元/吨。氧化钪、氧化镥市场价格较稳,市场报价差距大,成交难。目前有贸易商报价氧化镥含税800万元/吨以上,氧化钪市场不含税价格2-3.2万元/公斤均有。

废强磁市场今日有回收商欲下调短条回收价格,个别地区已经下调1块钱左右,有临沂地区回收商下调无刷废电机价格至81元/个,有刷废电机和瓦片废强磁价格暂未有变动。


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福建下达2013第一批稀土指令性生产计划

记者4日从福建省经贸委获悉,日前该省下达2013年第一批稀土指令性生产计划。其中,稀土矿产品970吨、冶炼分离产品1250吨。

福建省经贸委要求相关管理部门要按月检查指令性生产计划执行情况,生产企业要按计划组织生产,加强运行监测,建立健全生产和销售台帐,及时报送指令性计划生产统计报表。

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中科英华定增揽入厚地稀土

资产收购几经变更的中科英华3月10日晚再次披露非公开发行预案,公司拟非公开发行6.5亿股,募资23.725亿元。其中16.88亿元用于收购德昌厚地稀土矿业有限公司100%股权,剩余补充流动资金。

资料显示,早在2007年,中科英华就提出向上游资源拓展的战略思路。业内分析认为,公司作为新材料行业企业,如果能够掌握上游资源,将在新材料的研发和生产方面大有裨益。中科英华表示,如果本次增发收购完成,公司将成为具有一定储量和一定开采规模的稀土企业;并将转型为铜箔产品、电线电缆产品、石油产品、热缩型电缆附件产品与稀土开采业务并重。

根据协议内容,中科英华收购厚底稀土,整个支付过程将分为四个部分、6次支出来进行。前三个部分中科英华依次支付51%、20%和11%的股权转让价款,而此前中科英华向成都广地支付3.5亿元可直接等额冲抵进入第一部分51%的股权转让价款。最后一个部分股权转让价款在股权收购完成后第1、第2和第3个年度依次支付,且分别与当年的业绩挂钩,若达到业绩承诺,中科英华依次支付5%、6%和7%的股权转让价款。本次披露发行预案已经是中科英华对中小股东第7次爽约,而公司最早宣称的涉外购矿则彻底成为“画饼”。有律师对此表示,中科英华收购目标资产多次变化,一变再变的收购案,起码说明收购方不慎重。


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