一、钪元素性质：光明之神

一盏加钪的钠卤素灯，它光芒四射，穿云破雾，且省电长寿命。这使得钪有了“光明之神”的美誉！

1879年，瑞典的化学教授L.F.Nilson和P.T.Cleve，差不多同时在稀有矿物硅铍钇矿和黑稀金矿，发现了一种新元素。Nilson用他的故乡斯堪的纳维亚半岛给钪命名为Scandium（缩写为Sc，钪）。钪就是门捷列夫当初所预言的“类硼”元素。

钪在元素周期表中，排行21，位于第四周期第三副族。在自然界中，钪只有一种稳定同位素Sc45，且恒为3+价。原子量为44.956，原子半径(1.6641A) , 没有4f 电子, 其镧系收缩未能使原子尺寸减小到相应尺寸,从而导致了钪与稀土元素性质有着显著的差别, 这个差别几乎不能使钪进入稀土家族。 但由于钪在自然界与镧系稀土元素伴生并且有些性质相似, 故习惯上将钪列入稀土元素。

钪是一种柔软、银白色的过渡性金属，质软。密度2.9890克/厘米3。熔点1541℃。沸点2831℃。常见化合价+3。第一电离能为6.54电子伏特。金属钪的化学性质活泼能够与氧、氢、氟、碘和酸碱发生反应，分别生成Sc2O3，ScH3，ScF3，ScI3，ScCl3，Sc（OH）3，Sc2（SO4）3 和Sc2（C2O4）3 等化合物。易溶于水，可与热水作用放出氢气。钪在空气中容易形成一个暗黄色或灰色的氧化层，从而失去闪亮的光泽而变暗。

二、金属钪的用途－味精元素

因为金属钪难以制得，在其发现以后的100年里，钪的用途一直没有表现出来。随着稀土元素分离方法的日益改进，如今用于提纯钪的化合物，已经有了相当成熟的工艺流程。获得了纯净的钪的化合物之后，将其转化为ScCl3，与KCl、LiCl共熔，用熔融的锌作为阴极进行电解，使钪就会在锌极上析出，然后将锌蒸去可以得到金属钪。

近30 年来，金属钪在国内外取得了较多的应用实践，并取得了极好的效果。

目前，金属钪已在激光(Gd3Sc2Ga3O12激光材料，GSGG，新型激光器），电光源（钪钠卤素灯），合金（Al－Sc合金，Ga－Sc合金用于航空航天、导弹、汽车和船舶等的结构部件；加钪中子过滤器）和民用（Ga－Sc合金金属陶瓷粘结剂和高级涂层材料；ScB2材料用于轻型耐温合金和电子枪阴极部件，加钪电池）等领域有较好的应用。

三、钪的自然产出状态：分散但不稀缺

钪是典型的分散亲石元素，但并不稀有。它在地壳中的平均丰度为22～30ppm（即22～30克/吨，换算为三氧化二钪35～48克/吨），高于Ag，Au，Pb，Sb，Mo，Hg、W和Bi许多，而与B，Br，Sn，Ge和As的丰度相当。

在自然界中，钪不受氧化还原影响，很难还原为金属，很少能形成显著富集体(矿床），而是广泛地分散于各种造岩矿物中（特别是镁和铁的硅酸盐）和含钪矿物中。

自然界中含钪的矿物多达800种以上，但三氧化二钪含量>0.05%的矿物很少。目前已知的钪独立矿物仅有钪钇矿((Sc,Y)2Si2O7, Sc2O3 含量为33.8%～42.3%)、水磷钪矿(ScPO4.2H2O, Sc2O3含量为39.22%)、铍硅钪矿(Be3(Sc, Al)2Si6O18,Sc2O3 含量为14.6% )、锆钪钇矿（（Sc,Zr)2Si2O7) 和钛硅酸稀金矿(Sc( Nb,Ti,Si)2O5, Sc2O3 含量为18.0%～20.0% ) 等少数几种, 且矿源很少, 在自然界中较为罕见。

钪主要以类质同象的形式存在于如钛铁矿、锆铁矿、锆英石、铝土矿、稀土矿、钛辉石、钒钛磁铁矿、钨矿、锡矿、铀矿和煤等矿物中。Goldschmidt 等在1930年代 认为，Sc3+的富集于与岩石矿物中，与类质同象置换极为有关, 尤其是Sc3+ 与Fe3+、Mg2+、Al3+的类质同晶置换。后来，Ringwood 又补充认为，是生成含氧或羟基配合物, 特别是在结晶岩和云英岩中富集钪更是如此。钪与其所共生元素的离子半径和配位数以及电负性等性质的综合相似性, 决定了它可与许多其它离子进行类质同象置换。

钪在各类岩石中的含量，岩浆岩以辉石岩（含三氧化二钪200～300克/吨)和辉长岩最高（76克/吨）。交代蚀变岩以花岗伟晶岩、含钨锡的云英岩、钠长石化岩、云母化岩最为富集，铝土矿和煤含钪也相当高。特别是煤灰，含三氧化二钪可达40～600克/吨。

原矿石含钪量（三氧化二钪，克/吨）如下：铝土矿石40～150；磷矿石10～25；钨矿石78～337；钒钛磁铁矿石13～40；铁铌稀土矿石50；贫锰矿石181；离子型稀土矿石20～50；氟碳铈矿，钽铌矿和铀矿石等也含有钪(据林河成，2010）。

精矿物含钪量（三氧化二钪，克/吨）分别为：黑钨矿＞500；钛铁矿60；铝土矿95；选钛尾矿77；锡石100（据林河成，2010）。

提钪原料含钪量（三氧化二钪，克/吨）为：炼钨的钨渣150～600；炼铝的赤泥40～150；选钛的尾矿77；炼钛白的水解母液25－100；高钛渣氯化的烟尘 736（据林河成，2010）。

全球钪的资源极为丰富，工业储量约200万吨（以金属钪计，统计不完全）。中国的钪资源也很丰富，工业储量约65万吨（据不完全统计），占世界总工业储量的33%。

四、钪的生产：冶炼副产品

由于含钪矿物很多，从矿物直接提取钪制品较复杂又困难。目前，我国主要以废渣、废水、烟尘等为原料先提取三氧化二钪，再提炼金属钪。最主要是从钛铁矿生产钛白的废液、氯化物烟尘、生产氧化铝的赤泥中回收钪。国外，还有从铀矿石生产加工过程中回收钪。至今，还未能从精矿（含钪）直接提取三氧化二钪。

从长远看，今后我国用于提取钪的原料主要是四川的钒钛磁铁矿和炼铝的赤泥。其主要原因是它们的矿物量很大，钪的总含量多，适合用于长期的开发利用，且提取钪的技术可以实现。当然，也可以从中国火电厂的巨量粉煤灰中提取。

五、钪的产销：市场容量有限

1970～1980 年代，我国钪产量较少，主要出口日本，美国和欧洲。出口量约40公斤，国内销量约20公斤。1990年代初，欧洲及日本急需钪且需量较大，我国近10个厂生产钪，产能猛增至700公斤左右，产量达150公斤，出口130公斤，国内销量约20公斤。

2000 年以来，因俄罗斯大量生产的钪产品，冲击市场，造成我国一些生产厂家关闭或停产。目前全世界钪的总销量约450公斤，中国总销量约占世界总销量的14%。

近30 多年来，金属钪的市场价格变化很快。1990 年初99.99%钪的市场价7.5万美元/公斤。后因俄罗斯低价抛售钪，99.99%钪市场价狂跌为0.81万美元/公斤。2002年市价2.0万美元/公斤。2007年市价降为1.25万美元/公斤。99.99%钪的长期价格趋势将维持在1.3～1.5万美元/公斤的水平上，主因是世界钪产量与消费量接近平衡。2011年，99.99%的钪价格在600～700美元/公斤之间（Scandium Metal 7440-20-2;Unit Price:US $686.60 / piece; Unit Type:piece;Package Weight:1.0kg (2.20lb.);Package Size:11cm x 11cm x 11cm (4.33in x 4.33in x 4.33in);Place of Origin:Inner Mongolia China ；Content(percent):99.999%；Grade:99.999%）。

世界生产钪的主要国家有中国、俄罗斯、日本、美国、挪威、法国和乌克兰等。俄罗斯和中国为主要生产国，两国的产量及销量之和大于总量的90%。据估计，目前世界金属钪的销售量约450～500公斤，我国约为60～70 公斤，占世界总销量的13.4%～14.0%，我国目前钪产品主要以内销为主，出口量极少。随着Al－Sc合金及电光源材料的快速发展，今后我国乃至世界的钪销量将会快速增长。

综上所述，钪金属的来源与利用问题，根本不在于钪矿资源储量多少问题，而在于冶炼渣、尘、液的回收钪、新材料的研发及钪资源回收的环境污染问题。


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稀土的分类

1)轻稀土(又称铈组)：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。

2)重稀土(又称钇组)：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。

铈组与钇组之别，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇比例多的而得名。

稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。

钆(Gd) 1880年，瑞士的马里格纳克(G.de Marignac)将"钐"分离成两个元素，其中一个由索里特证实是钐元素，另一个元素得到波依斯包德莱的研究确认，1886年，马里格纳克为了纪念钇元素的发现者 研究稀土的先驱荷兰化学家加多林(Gado Linium)，将这个新元素命名为钆。

钆在现代技革新中将起重要作用。

它的主要用途有：

(1)其水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振(NMR)成像信号。

(2)其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅网。

(3)在钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。

(4)在无Camot循环限制时，可用作固态磁致冷介质。

(5)用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂，以保证核反应的安全。

(6)用作钐钴磁体的添加剂，以保证性能不随温度而变化。

另外，氧化钆与镧一起使用，有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。氧化钆还可用于制造电容器、x射线增感屏。 在世界上目前正在努力开发钆及其合金在磁致冷方面的应用，现已取得突破性进展，室温下采用超导磁体、金属钆或其合金为致冷介质的磁冰箱已经问世。

金属钆

氧化钆

A.增强CT上显示为低密度额叶病灶；B.钆增强MRI上表现为低密度病灶；C.肿瘤在MRI T2W上显示为边缘清晰的高信号影。


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一、轻稀土

（一）含氟碳铈矿、独居石的原生矿床

边界品位：Ce2O3 1%；工业品位：Ce2O3 2%；可采厚度≥2m；夹石剔除厚度≥2m。

（二）独居石砂矿

边界品位：矿物100～200g/m3；工业品位：矿物300～500g/m3；可采厚度≥1m；夹石剔除厚度≥1m。

二、重稀土

（一）含钇(磷钇矿、硅铍钇矿)伟晶岩和碳酸岩矿床

工业品位：Y2O3 0.05%～0.1%；可采厚度≥1～2m；夹石剔除厚度≥2m。

（二）磷钇矿砂矿

边界品位：矿物30g/m3；工业品位：矿物50～70g/m3；可采厚度≥0.5m；夹石剔除厚度≥2m。

三、风化壳离子吸附型稀土矿

边界品位：RE2O3重稀土0.05%，轻稀土0.07%；工业品位：RE2O3重稀土0.08%，轻稀土0.1%；可采厚度≥1m；夹石剔除厚度≥2m。
稀散金属的用途也很广泛，已由上述。稀散元素在有关矿床、矿石和精矿达到以下指标即可综合回收。


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今日稀土市场报价较少，个别有报价的品种市场价格差距较大。

据了解，因厂家刚上班，来自下游的订单仍然较少，贸易商间相互问询则较 多。一些金属厂则表明由于之前的订单已经接到3、4月份，现在暂不对外报价。据了解目前稀土市场氧化铕、氧化铽有少量问询。氧化铕市场报价悬殊较大，贸易 商多报价在550-580万元/吨之间，有包头持货商则报价500万元/吨，业内人士则反映该价格较低。氧化铽市场含税价格390-400万元/吨左右。 废强磁市场，目前成交仍较少。一些做废旧或者做废旧翻新的企业已经上班，价格方面则表示仍不明确或者仍按年前价格收货。多数持货商仍在观望。业内人士大多 表示元宵节后市场才可能活跃。


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