स्कैंडियम धातु कैसे बनती है?

स्कैंडियम धातु कैसे बनती है?
शुद्ध स्कैंडियम यौगिक प्राप्त करने के बाद, इसे ScCl3 में परिवर्तित करें, इसे KCl और LiCl के साथ पिघलाएं, पिघला हुआ जस्ता इलेक्ट्रोलिसिस के लिए कैथोड के रूप में उपयोग करें, ताकि स्कैंडियम जस्ता इलेक्ट्रोड पर अवक्षेपित हो जाए, और फिर स्कैंडियम धातु प्राप्त करने के लिए जस्ता को वाष्पित कर दे .
स्कैंडियम की प्राकृतिक उत्पादन स्थिति: बिखरी हुई लेकिन दुर्लभ नहीं
स्कैंडियम एक विशिष्ट फैला हुआ लिथोफाइल तत्व है, लेकिन यह दुर्लभ नहीं है। क्रस्ट में इसकी औसत प्रचुरता 22-30ppm (यानी 22-30g/टन, 35-48g/टन स्कैंडियम ट्राइऑक्साइड में परिवर्तित) है, जो Ag, Au, Pb, Sb, Mo, Hg, W और Bi, और B, Br, Sn, Ge और As की प्रचुरता के बराबर है।
प्रकृति में, स्कैंडियम ऑक्सीकरण-कमी से प्रभावित नहीं होता है और इसे धातु में कम करना मुश्किल होता है। यह शायद ही कभी एक महत्वपूर्ण समृद्ध समुच्चय (जमा) बनाता है, लेकिन विभिन्न चट्टान बनाने वाले खनिजों (विशेष रूप से मैग्नीशियम और लौह सिलिकेट) और स्कैंडियम युक्त खनिजों में व्यापक रूप से फैला हुआ है।
There are more than 800 minerals containing scandium in nature, but few minerals with scandium trioxide content>{{0}}.05 प्रतिशत . वर्तमान में, स्कैंडियम के एकमात्र ज्ञात स्वतंत्र खनिज स्कैंडियम येट्रियम अयस्क ((Sc, Y) 2Si2O7, Sc2O3 सामग्री 33.8 प्रतिशत - 42.3 प्रतिशत), जल स्कैंडियम फॉस्फेट अयस्क (ScPO4.2H2O, Sc2O3 सामग्री 39.22 प्रतिशत) हैं। , बेरिलियम स्कैंडियम (Be3 (Sc, Al) 2Si6O18, Sc2O3 सामग्री 14.6 प्रतिशत), ज़िरकोनियम स्कैंडियम यट्रियम अयस्क (Sc, Zr) 2Si2O7) और टाइटेनियम सिलिकेट दुर्लभ सोना (Sc (Nb, Ti, Si) 2O5, Sc2O3 सामग्री 18.0 प्रतिशत { {35}}.0 प्रतिशत ) यह प्रकृति में दुर्लभ है।
स्कैंडियम मुख्य रूप से इल्मेनाइट, जिरकोन, जिरकोन, बॉक्साइट, दुर्लभ पृथ्वी अयस्क, टिटानोपायरोक्सीन, वैनेडियम-टाइटेनियम मैग्नेटाइट, टंगस्टन अयस्क, टिन अयस्क, यूरेनियम अयस्क और कोयले जैसे खनिजों में समरूपता के रूप में मौजूद है। गोल्डश्मिड्ट एट अल। 1930 के दशक में माना जाता था कि चट्टानों और खनिजों में Sc3 प्लस का संवर्धन समरूपता प्रतिस्थापन से निकटता से संबंधित था, विशेष रूप से Fe3 प्लस, Mg2 प्लस और Al3 प्लस के साथ Sc3 प्लस के समरूपता प्रतिस्थापन। बाद में, रिंगवुड ने कहा कि यह ऑक्सीजन युक्त या हाइड्रॉक्सिल परिसरों का निर्माण था, विशेष रूप से क्रिस्टलीय चट्टानों और डोलोमाइट में स्कैंडियम का संवर्धन। आयनिक त्रिज्या, समन्वय संख्या और स्कैंडियम और उससे जुड़े तत्वों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी की व्यापक समानता यह निर्धारित करती है कि यह कई अन्य आयनों के साथ आइसोमोर्फिक हो सकता है।
विभिन्न चट्टानों में स्कैंडियम की सामग्री पाइरोक्सेनाइट (स्कैंडियम ट्रायऑक्साइड के 200-300 g/t युक्त) और गैब्रो (76 g/t) से अधिक है। मेटासोमैटिक परिवर्तित चट्टानें ग्रैनिटिक पेग्मेटाइट, टंगस्टन-टिन युक्त ग्रेसेनाइट, एल्बाइट और माइकाइट * से समृद्ध होती हैं, और बॉक्साइट और कोयले में भी उच्च स्कैंडियम होता है। विशेष रूप से, कोयले की राख में 40-600 g/t तक स्कैंडियम ट्राइऑक्साइड होता है।
कच्चे अयस्क (स्कैंडियम ट्राइऑक्साइड, g/t) की स्कैंडियम सामग्री इस प्रकार है: बॉक्साइट अयस्क 40-150; फॉस्फेट रॉक 10-25; टंगस्टन अयस्क 78-337; वैनेडियम-टाइटेनियम मैग्नेटाइट 13-40; Fe-Nb रेयर अर्थ अयस्क 50; लीन मैंगनीज अयस्क 181; आयन-प्रकार का रेयर अर्थ अयस्क 20-50; बास्टनेसाइट, टैंटलम नाइओबियम अयस्क और यूरेनियम अयस्क में स्कैंडियम भी होता है (लिन हेचेंग, 2010 के अनुसार)।
कंसंट्रेट की स्कैंडियम सामग्री (स्कैंडियम ट्रायऑक्साइड, g/t): वोल्फ्रामाइट > 500; इल्मेनाइट 60; बॉक्साइट 95; टाइटेनियम अवशेष 77; कैसटेराइट 100 (लिन हेचेंग, 2010 के अनुसार)।
स्कैंडियम निष्कर्षण कच्चे माल की स्कैंडियम सामग्री (स्कैंडियम ट्राइऑक्साइड, जी/टी): 150-600 टंगस्टन गलाने के लिए टंगस्टन लावा; 40-150 एल्यूमीनियम प्रगलन के लिए लाल मिट्टी; टाइटेनियम जुदाई 77 की पूंछ; 25-100 टाइटेनियम डाइऑक्साइड शोधन के लिए हाइड्रोलिसिस मदर लिकर; हाई-टाइटेनियम स्लैग 736 के क्लोरीनीकरण से धुआँ और धूल (लिन हेचेंग, 2010 के अनुसार)।
दुनिया के स्कैंडियम संसाधन बेहद समृद्ध हैं, लगभग 2 मिलियन टन के औद्योगिक रिजर्व के साथ (स्कैंडियम धातु द्वारा गणना की गई, आंकड़े अधूरे हैं)। चीन लगभग 650000 टन (अधूरे आंकड़ों के अनुसार) के औद्योगिक भंडार के साथ स्कैंडियम संसाधनों से भी समृद्ध है, जो दुनिया के कुल औद्योगिक भंडार का 33 प्रतिशत है।