化學(xué)性質(zhì)
中文名稱:氧化鈧
中文同義詞:氧化鈧(Ⅲ);鈧氧;氧化鈧[晶體專用];三氧化二鈧,REACTON|R,99.998%(METALSBASIS),REM50PPMM;三氧化二鈧,REACTON|R,99.9%(REO);氧化鈧;氧化鈧/三氧化二鈧;氧化鈧5G
英文名稱:Scandiumoxide
英文同義詞:Scandium(III)oxide,REacton(R),99.9%(REO);ScandiumOxide,tablets;Scandium(III)oxide,REacton,99.9%(REO);Scandium(III)oxide,REacton,99.99%(REO);Scandium(III)oxide,99,999%(REO);Scandiumoxide,99.9%(REO);SCANDIUMSTANDARDSOLUTION;SCANDIUM(III)OXIDE
CAS號(hào):12060-08-1
分子式:O3Sc2
分子量:137.91
EINECS號(hào):235-042-0
氧化鈧性質(zhì)
熔點(diǎn)1000°C
密度8.35g/mLat25°C(lit.)
折射率1.964
形態(tài)powder
顏色White
比重3.864
水溶解性insoluble
Merck14,8392
InChIKeyHYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N
化學(xué)性質(zhì)
白色粉末。 溶于熱酸。不溶于水。
安全信息
安全說(shuō)明 24/25
WGK Germany 3
TSCA Yes
海關(guān)編碼 28469099
合成方法
生產(chǎn)工藝技術(shù)及設(shè)備經(jīng)過(guò)多年來(lái)的研究和生產(chǎn)實(shí)踐后，目前從含鈧原料中提取Sc2O3的工藝技術(shù)有下列幾種方法：
①萃取法。生產(chǎn)中使用較多,其具有產(chǎn)量大、質(zhì)量好、回收率高、成本低及生產(chǎn)中可連續(xù)作業(yè)的特點(diǎn)。
②離子交換法。生產(chǎn)中也常被采用。其具有產(chǎn)量小，純度較高，收率較低，成本較高及生產(chǎn)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。
③萃淋樹脂色層法。其具有生產(chǎn)周期短，純度高，收率高和成本低的特點(diǎn)。
④液膜萃取法。它是膜分離與液液萃取相結(jié)合的一種新型分離技術(shù)。但目前尚未有生產(chǎn)實(shí)踐。曾有人用乳狀液膜從含Sc為60mg/L，經(jīng)一級(jí)提取Sc可富集到1400mg/L。從我國(guó)多年提取Sc2O3來(lái)看，幾乎以采用前兩個(gè)工藝
技術(shù)(萃取法和離子交換法)為主。
萃取法
(1)用萃取法從鈧精礦中生產(chǎn)氧化鈧工藝過(guò)程：用鹽酸溶解鈧精礦后獲得ScCl3溶液，再進(jìn)行凈化除鈦鐵等雜質(zhì)。將凈化液作為原料。用50%磷酸三丁酯(TBP)與煤油制成萃取劑。調(diào)配后的料液和萃取劑放入萃取槽中萃取鈧，酸洗和蒸餾水反萃鈧后，獲得含鈧純液(ScCl3液)再用草酸進(jìn)行沉淀，烘干、灼燒即得純Sc2O3產(chǎn)品。主要工藝過(guò)程為：鈧精礦-酸溶-凈化-TBP萃取鈧-酸洗-反萃鈧-草酸沉淀-烘干-灼燒-包裝-入庫(kù)(純Sc2O3產(chǎn)品)。
主要設(shè)備：酸溶槽，萃取槽，沉淀槽，灼燒爐和包裝機(jī)等。
離子交換法
工藝過(guò)程：用鎢廢渣(含Sc2O378g/t～ 377g/t)作原料。將它用鹽酸溶解后過(guò)濾,料液經(jīng)凈化除雜，獲得得ScCl3凈液進(jìn)行調(diào)配后作為離子交換的料液用。制備吸附柱及分離柱后待用。將料液(ScCl3液)從柱上端流入吸附柱后達(dá)到Sc3+飽和待用。再將吸附柱與分離柱串連后，將淋洗劑從吸附柱頂流入并流經(jīng)分離柱，待最后一根分離柱穩(wěn)定地流出ScCl3液，可不斷接收該ScCl3液(純ScCl3液)于集容器內(nèi)，再調(diào)節(jié)酸度后用草酸進(jìn)行沉淀，過(guò)濾，烘干和灼燒成純Sc2O3產(chǎn)品。主要工藝過(guò)程為：鎢廢渣-酸溶-凈化-吸附柱-淋洗-接收ScCl3液-調(diào)酸-沉淀鈧-烘干-灼燒-包裝-入庫(kù)(純Sc2O3產(chǎn)品)。
主要設(shè)備：酸溶槽，吸附柱，分離柱，沉淀槽，灼燒電爐和包裝機(jī)等。
萃淋樹脂色層法
工藝過(guò)程:用HCl溶解氯化煙塵后進(jìn)行凈化除雜而制成ScCl3料液。以50%TBP-煤油萃取劑在萃取槽內(nèi)萃取鈧，酸洗雜質(zhì)、反萃取鈧后獲得純Sc-Cl3溶液，再用H2C2O4沉淀Sc，灼燒即得Sc2O3純品。主要工藝過(guò)程為：氧化煙塵-鹽酸溶解-凈化-凈ScCl3液-萃取-酸洗-反萃-沉淀-灼燒-包裝-入庫(kù)(純Sc2O3產(chǎn)品)。
液膜萃取法
以鈦白廢液(含Sc2O325g/m3)為原料。用P204-煤油作萃取劑的硫酸介質(zhì)體系中，于萃取槽內(nèi)進(jìn)行對(duì)料液萃取鈧，用H2SO4和H2O2酸洗除雜后，以NaOH液反萃鈧制成Sc(OH)3富集物,鹽酸溶解Sc(OH)3成為ScCl3液,草酸沉淀鈧(兩次)灼燒，包裝即為純Sc2O3產(chǎn)品。主要過(guò)程為：鈦白廢液-調(diào)配-萃取-酸洗-反萃-Sc(OH)3產(chǎn)物-溶解-沉淀-灼燒-包裝-入庫(kù)(純Sc2O3產(chǎn)物)。
上下游產(chǎn)品信息
表征圖譜
相關(guān)文獻(xiàn)
用途
由于Sc2O3產(chǎn)品具有獨(dú)特的物化性質(zhì)，故在20世紀(jì)80年代以來(lái)，在許多高新技術(shù)和工業(yè)部門中獲得了較好的應(yīng)用發(fā)展。目前我國(guó)及世界的Sc2O3在合金、電光源、催化劑、激活劑和陶瓷等領(lǐng)域的應(yīng)用狀況敘述于后。
合金中的應(yīng)用
目前由鈧與鋁制成的鋁鈧合金(Al-Sc)具有密度小(Sc為3.0g/cm3,Al為2.7g/cm3，強(qiáng)度大、硬度高、可塑性好、耐腐蝕和熱穩(wěn)定性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，在導(dǎo)彈、宇航、航空、汽車和船舶等的結(jié)構(gòu)件獲得較好的應(yīng)用，并逐步轉(zhuǎn)向民用,如運(yùn)動(dòng)器件(曲棍球和棒球的柄棒)，電腦和手機(jī)殼等，其具有強(qiáng)度高、剛度大和質(zhì)量輕的特點(diǎn)，很有實(shí)用價(jià)值。
鈧在合金中主要起著變質(zhì)和細(xì)化晶粒的作用，使生成新相的Al3Sc型而呈現(xiàn)了性能優(yōu)異的特色。Al-Sc合金已形成了系列的合金系列，如俄羅斯已達(dá)到17種Al-Sc系列，我國(guó)也有幾種合金(如Al-Mg-Sc-Zr及Al-Zn-Mg-Sc合金)。這類合金的特性其它材料無(wú)法代替，故從發(fā)展上看，其應(yīng)用發(fā)展及潛力是很大的，可望成為今后的應(yīng)用大戶。如俄羅斯已工業(yè)化生產(chǎn)，且用于輕型結(jié)構(gòu)件發(fā)展較快，我國(guó)也正在加快研制和應(yīng)用，特別是在宇航和航空方面前景最好。
新型電光源材料中的應(yīng)用
用純Sc2O3轉(zhuǎn)化為ScI3后與NaI制成新型的第三代電光源材料，并加工成鈧-鈉鹵素?zé)糇髡彰饔?每只燈約用Sc2O3≥ 99%的材料為0.1mg～ 10mg。這種燈在高壓電作用下,鈧譜線呈蘭色,鈉譜線呈黃色，兩色互相配合而產(chǎn)生了接近太陽(yáng)光的光，使燈光具有光度高、光色好、節(jié)電能、壽命長(zhǎng)和破霧力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
激光材料中的應(yīng)用
用純Sc2O3≥ 99.9%加入于釓鎵石榴石(GGG)可制成釓鎵鈧石榴石(GGSG)，其構(gòu)成為Gd3Sc2Ga3O12型式。由它做成的第三代激光器所發(fā)出的發(fā)射功率比同體積的激光器提高3.0倍，已達(dá)到了大功率化和小型化的激光裝置，提高了激光振蕩輸出功率，改進(jìn)了激光器的使用性能。在制備單晶時(shí)，每爐料3kg～ 5kg,加入Sc2O3≥ 99.9%原料為1.0kg左右。目前這種激光器在軍工技術(shù)上的應(yīng)用日益廣泛，也逐步推向民用工業(yè)。從發(fā)展看，今后在軍用和民用的潛力較大。
電子材料中的應(yīng)用
純的Sc2O3可用作彩色電視顯象管陰極電子槍的氧化陰極激活劑,效果較好。在彩管陰極上端噴一層一毫米厚的Ba、Sr、Ca氧化層，上面再?gòu)浬⒁粚?.1毫米厚的Sc2O3。在氧化層陰極中因Mg、Sr與Ba發(fā)生反應(yīng)，促使Ba還原,釋出的電子更活躍，發(fā)出大電流電子，使熒光體發(fā)光，比不用Sc2O3涂層的陰極可提高電流密度4倍，使電視畫面更清晰，使陰極壽命提高3倍。每臺(tái)21英寸顯像陰極用Sc2O3量為0.1mg。目前在世界上一些國(guó)家已用此陰極，如日本用的較多，可提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)電視機(jī)的銷量。
