Óxido de escandio, Fórmula química SC2O3, CAS 12060-08-1, sólido blanco. Una estructura cúbica con sesquioxuros de tierras raras. Densidad 3. 864. Punto de fusión 2403 grados ± 20 grados, insoluble en agua, soluble en ácido caliente. Producido por descomposición térmica de sales de escandio. Se puede usar como material de deposición de vapor para recubrimientos semiconductores, para hacer láseres de estado sólido con longitudes de onda variables, pistolas de electrones de televisión de alta definición, lámparas de haluro de metal, etc. Se utiliza para fabricar vidrio óptico especial. Agregar producto al vidrio óptico puede aumentar su índice de refracción y mejorar su estabilidad química y resistencia a la radiación. Por ejemplo, al fabricar vidrio para telescopios espaciales e instrumentos ópticos de alta precisión, estas propiedades del producto pueden garantizar que el vidrio mantenga un buen rendimiento óptico incluso en entornos espaciales hostiles o condiciones ópticas complejas.
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Fórmula química |
O3SC2 |
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Masa exacta |
138 |
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Peso molecular |
138 |
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m/z |
138 (100.0%) |
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Análisis elemental |
O, 34.80; SC, 65.20 |
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Debido a las propiedades fisicoquímicas únicas de SC2O3óxido de escandio, han logrado un buen desarrollo de aplicaciones en muchos sectores industriales e de alta tecnología desde la década de 1980. El estado de aplicación actual de SC2O3 en los campos de aleaciones, fuentes de luz eléctrica, catalizadores, activadores y cerámica en China y en todo el mundo se describirá más adelante.
Aplicación en aleaciones
En la actualidad, la aleación de óxido de escandio (Al SC) hecha de escandio y aluminio tiene las ventajas de baja densidad (SC es 3. 0 G/cm3, Al es 2.7G/cm3), alta resistencia, alta dureza, buena plasticidad, resistencia a la corrosión fuerte y estabilidad térmica. Por lo tanto, se ha utilizado ampliamente en componentes estructurales como misiles, aeroespaciales, aviación, automóviles y barcos, y gradualmente se ha convertido en uso civil, como dispositivos deportivos (hockey y barras de béisbol), casos de teléfonos informáticos y móviles, etc. Tiene las características de alta resistencia, rígida alta y peso ligero, y es de gran valor práctico.
Scandium juega principalmente un papel en la modificación y la refinación de los granos en las aleaciones, lo que resulta en la formación de nuevas fases del tipo AL3SC y exhibe excelentes características de rendimiento. Las aleaciones de Al SC han formado una serie de series de aleaciones, como 17 series Al SC en Rusia, y varias aleaciones en China (como Al Mg SC Zr y Al Zn Mg SC aleaciones). Las características de este tipo de aleación no pueden ser reemplazadas por otros materiales, por lo que desde una perspectiva de desarrollo, su desarrollo de aplicaciones y potencial son excelentes, y se espera que se convierta en una aplicación importante en el futuro. Si Rusia ya ha industrializado la producción y se ha desarrollado rápidamente para componentes estructurales livianos, China también está acelerando la investigación y la aplicación, especialmente en los campos de los aeroespaciales y la aviación con las mejores perspectivas.
Aplicación de nuevos materiales de fuente de luz eléctrica
Se realiza un nuevo material de fuente de luz eléctrica de tercera generación convirtiendo SC2O3 puro en Sci3 y luego procesándolo con NAI para producir lámparas de halógeno de sodio de escandio para la iluminación (cada lámpara usa aproximadamente 0. 1mg ~ 10mg de SC2O3 mayor que o igual a 99% de material). Bajo alto voltaje, la línea espectral del escandio aparece azul y la línea espectral de sodio aparece amarilla, y los dos colores trabajan juntos para producir luz cerca de la luz solar, haciendo que la lámpara tenga las ventajas de alta luminosidad, buen color de luz, ahorro de energía, vida larga y una fuerte potencia de desfogación.
Aplicaciones en materiales láser
Agregar SC2O3 puro mayor o igual a 99.9% al granate Gadolinium Gallium (GGG) puede producir gadolinio Gallium Scandium Granate (GGSG), que está en forma de GD3SC2GA3O12. El poder de emisión del láser de tercera generación realizado a partir de él es 3. {{1 0}} más alto que el de los láseres del mismo volumen, logrando dispositivos láser de alta potencia y miniaturizado, aumentando la potencia de salida de oscilación láser y mejorando el rendimiento del láser. Al preparar cristales individuales, cada carga del horno es de 3 kg a 5 kg, y agregar SC2O3 mayor o igual a 99.9% de materia prima es de aproximadamente 1.0 kg. En la actualidad, la aplicación de este tipo de láser en la tecnología militar se está generalizando cada vez más, y se está empujando gradualmente hacia la industria civil. Desde una perspectiva de desarrollo, existe un gran potencial para el uso militar y civil en el futuro.
Aplicaciones en materiales electrónicos
SC2O3 puro se puede usar como un activador de cátodo oxidante para las pistolas de electrones de cátodo de televisión en color, con buenos resultados. Rocíe una capa de un milímetro de gruesa de óxido BA, SR, Ca en el cátodo del tubo de color, y luego dispersan una capa de 1 milímetro de espesor de 1 milímetro de SC2O3 en la parte superior. En el cátodo de la capa de óxido, la reacción entre MG, SR y BA promueve la reducción de BA, liberando más electrones activos y emitiendo electrones de alta corriente, lo que hace que el fósforo emita luz. En comparación con el cátodo sin recubrimiento SC2O3, puede aumentar la densidad de corriente en 4 veces, aclarar la imagen de TV y aumentar la vida útil del cátodo en 3 veces. Cada cátodo de 21 pulgadas usa 0. 1mg de SC2O3. En la actualidad, este cátodo se usa ampliamente en algunos países del mundo, como Japón, que puede mejorar la competitividad del mercado y promover las ventas de televisión.
Después de años de investigación yóxido de escandioPráctica en tecnología de producción y equipo, actualmente hay varios métodos para extraer SC2O3 de Scandium que contiene materias primas:
① Método de extracción.
Se utiliza ampliamente en la producción y tiene las características de alta producción, buena calidad, alta tasa de recuperación, bajo costo y operación continua en la producción.
② Método de intercambio iónico.
También se usa comúnmente en la producción. Tiene las características de bajo rendimiento, alta pureza, bajo rendimiento, alto costo y ciclo de producción largo.
③ Método de cromatografía de resina de extracción.
Tiene las características del ciclo de producción corto, alta pureza, alto rendimiento y bajo costo.
④ Método de extracción de membrana líquida.
Es una nueva tecnología de separación que combina la separación de membrana con extracción líquida-líquido. Pero actualmente no hay práctica de producción. Alguien una vez usó la membrana líquida de emulsión para enriquecer SC de 60 mg/L a 1400 mg/L después de la extracción primaria.
A partir de los años de extraer SC2O3 en nuestro país, se puede ver que se adoptan casi los dos primeros procesos
La tecnología (método de extracción y método de intercambio iónico) es el enfoque principal.
El proceso de producción de buey de escandio a partir del concentrado de escandio por método de extracción: disuelva el concentrado de escandio en el ácido clorhídrico para obtener la solución SCCL3, y luego purifica para eliminar impurezas como el titanio y el hierro. Use líquido purificado como materia prima. Extrae con 50% de fosfato de tributilo (TBP) y queroseno. La solución de alimentación preparada y el extractante se colocan en un tanque de extracción para extraer escandio. Después del lavado ácido y la extracción de agua destilada de escandio, se obtiene una solución que contiene escandio puro (solución SCCL3), que luego se precipita con ácido oxálico, se seca y se quema para obtener un producto SC2O3 puro. El proceso principal es: Purificación de disolución de ácido de concentrado de escandio TBP Extracción de TBP ácido de escandio Lavado hacia atrás Extracción de escandio Oxalato de oxalato de secado Incineración de la incineración (Producto SC2O3 puro).
Equipo principal: tanque de disolución de ácido, tanque de extracción, tanque de precipitación, incinerador, máquina de embalaje, etc.
Proceso: use residuos de desechos de tungsteno (que contiene SC2O378G/T ~ 377G/T) como materia prima. Disuelva en ácido clorhídrico, filtrelo, purifica y elimina las impurezas de la solución de alimentación, y obtenga una solución de SCCL3 pura para mezclar y usar como solución de alimentación para el intercambio iónico. Prepare la columna de adsorción y la columna de separación para su uso posterior. Flujo la solución de material (solución SCCL3) desde la parte superior de la columna a la columna de adsorción hasta que alcanza la saturación SC 3+ y está listo para su uso. Después de conectar la columna de adsorción y la columna de separación en serie, el eluyente fluye desde la parte superior de la columna de adsorción y pasa a través de la columna de separación. Cuando la última columna de separación fluye de manera estable del líquido SCCL3, el líquido SCCL3 (líquido SCCL3 puro) se puede recibir continuamente en el contenedor de recolección. Después de ajustar la acidez, el ácido oxálico se usa para la precipitación, la filtración, el secado y la calcinación para producir un producto SC2O3 puro. El proceso principal es: residuos de residuos de tungsteno - disolución ácida - purificación - columna de adsorción - enjuague - recepción de solución SCCL3 - ajuste de ácido - precipitación de escandio - secado - incineración - empaquetado - almacenamiento (producto puro sc2o3).
Equipo principal: tanque de disolución de ácido, columna de adsorción, columna de separación, tanque de precipitación, horno de calcinación, máquina de embalaje, etc.
Proceso: disuelva el polvo de humo de cloruro en HCl y purifique y elimine las impurezas para producir una solución de alimentación SCCL3. Extrae escandio con extractante de queroseno TBP al 50% en el tanque de extracción, impurezas de lavado ácido y escandio de extracto posterior para obtener una solución pura SC-C-C-C-C-CL3. Luego precipite SC con H2C2O4 y queme para obtener el producto SC2O3 puro. El proceso principal es: oxidación del polvo de humo - disolución de ácido clorhídrico - purificación - purificación de la solución SCCL3 - extracción - lavado ácido - extracción inversa - precipitación - incineración - empaquetado - almacenamiento (producto puro sc2o3).
Uso de líquido de desechos de dióxido de titanio (que contiene SC2O325G/M3) como materia prima. En un sistema medio de ácido sulfúrico que usa queroseno P204 como extractante, el escandio se extrae de la solución de alimentación en el tanque de extracción. Después del lavado de ácido con H2SO4 y H2O2 para eliminar las impurezas, el escandio se extrae con solución de NaOH para producir enriquecimiento SC (OH) 3. SC (OH) 3 se disuelve en ácido clorhídrico para formar solución SCCL3, y el escandio se precipita con ácido oxálico y se quema dos veces. Elóxido de escandioestá empaquetado como puro SC2O3. El proceso principal es: dióxido de titanio líquido - preparación - extracción - lavado ácido - extracción inversa - sc (oh) 3 producto - disolución - precipitación - incineración - empaque - almacenamiento (producto puro sc2o3).
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