化学选矿论文综述.docx

化学选矿论文综述
题目:稀土元素钪化学选矿研究现状
学号:120113707025
班级:矿加11-2
姓名:吴夺
稀土元素钪化学选矿研究现状
摘要:钪是一种稀散型元素,在自然界大多以掺杂的形式存在于其它矿物中。概括了稀土元素钪的性质与资源情况,同时论述了钪的提取现状以及化学选矿基础理论和工艺进展,并且介绍了钪在铝合金和阴极材料方面的应用,最后展望了钪现阶段存在的问题和钪的发展。
关键词:钪现状理论进展
引言
钪(Sc,Scandium)是尼尔逊于1879年在斯堪那维亚Scandinavia岛发现的。钪的发现并不算早,在稀土里面排列第七;在元素周期表中第四周期第Ⅲ副族,原子序数为21,;钪的原子半径较小(×10-10m),没有4 f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,在地壳中,%,而且分布散、制取难,所以价格昂贵,一般在工业中只用到微量的钪及其化合物。尽管如此,由于金属钪具有轻质柔软、熔点极高等特殊的物理化学性质,所以它有无可限量的前途。钪的熔点为1541℃,沸点为2831℃,(0℃),在空气中比较稳定,与水反应生成氢气,与酸反应形成相应的盐。此外,在高温下钪还可以和氧气生成氧化钪,和氢、硫、磷、氮等生成相应的二元化合物。钪自从被发现以来,已经在很多方面得到了应用,例如钪可用于制造高光效的金属卤素灯;钪的化合物在有机合成中可作催化剂;在锆氧陶瓷中掺入氧化钪,可防止晶形转变时发生龟裂等。
1、钪的资源情况
全世界钪的资源极丰富。据报导[1],世界钪资源的工业储量约200万t(以Sc计)。我国是钪资源较为丰富的国家,工业储量约65万t,占世界总工业储量的33%。但世界及中国的远景储量更大。这为今后开发钪工业打下了坚实的基础。钪是典型的稀散亲石元素,在地壳中的平均丰度为36 ppm,比Ag(银)、Au(金)、Pb(铅)、Sb(锑)、Mo(钼)、Hg(汞)和Bi(铋)更丰富,而与Be(铍)、B(硼)、Sr(锶)、Sn(锡)、Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)和W(钨)的丰度相当。自然界中含钪的矿物多达800余种,在花岗晶岩中常有钪的存在,但含Sc
2O3>%的矿很少。钪的独立矿物较少,目前已知仅有3种,如钪氧矿、铁硅钪矿和水磷钪矿,作为钪的独立矿物只有钪钇矿((Sc,Y)2Si2O7,%~%)、水磷钪矿(ScPO4·2H2O,%)、铍硅钪矿(Be3(Sc,Al)2Si6O18,%)和钛硅酸稀金矿(Sc,(Nb,Ti,Si)2O5,%~%)等少数几种,且矿源较小,在自然界中较为罕见。目前在我国江西稀土矿中发现了规模较大的富钪矿床。钪广泛分布于其它矿物中,例如: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。
据了解[2],我国一些矿物中含钪的状况如下:黑钨矿>%,钛铁矿60g/t,铝土矿40~150ppm/t(Sc2O3比国外高出1~4倍)。选钛尾矿77ppm/t(Sc2O3),锡石含Sc2O3 %。我国一些原矿物含Sc2O3