Об этом элементе слагают легенды. Например, что в виде металла он намного дороже золота, и поэтому банки скупают чистый скандий и хранят как высоколиквидный актив. что он придает уникальные свойства сплавам и соединениям, и поэтому его Cчитают металлом ХХI века. Журнал «РЗ» решил рассказать о скандии подробнее.

Существование скандия почти за 10 лет до его открытия предсказал Дмитрий Иванович Менделеев, 180 лет со дня рождения которого исполнилось 8 февраля. Дмитрий Иванович в 1869 году возглавил кафедру химии в Санкт-Петербургском университете и начал работать над курсом лекций. «Предприняв составление руководства к химии, названного «Основы химии», я должен был остановиться на какой-нибудь системе простых тел, чтобы в распределении их не руководствоваться случайными, как бы инстинктивными побуждениями, а каким-либо определенно-точным началом» — это цитата из его работы «Соотношение свойств с атомным весом элементов».
В статье «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств еще не открытых элементов», опубликованной в феврале 1871 года, Д.И. Менделеев предсказывал существование скандия: «В ряду наиболее обыкновенных элементов яснее всего поражает недостаток большого числа аналогов бора и алюминия, то есть элементов, относящихся к III группе... Атомный вес этого элемента должен быть близок к 44». Рабочее название для неоткрытого элемента — экабор. Были предсказаны основные свойства скандия: удельный вес, химические свойства, формулы окисла и хлорида, свойства солей и т. д.
Через восемь лет после публикации этой статьи, в 1879 году, скандий был открыт Ларсом Фредериком Нильсоном, профессором аналитической химии в университете Упсалы в Швеции. Он предложил и название элемента — скандий, в честь Скандинавии.
Еще через четыре года профессор Упсальского университета Пер Тедор Клеве доказал, что скандий — это и есть экабор, предсказанный Менделеевым, на что он и указал в своей статье.
Металлический скандий был впервые получен только в 1914 году (по другим данным — в 1937 году).

Получение скандия
Скандий, как и ряд других РЗМ, получают из оксидов, переводя их во фторид с последующим восстановлением металлическим кальцием. Полученный скандий и шлак разделяют вакуумным переплавом.
Таким способом можно получить скандий с чистотой более 95%. Доведение скандия до чистоты 99% и выше — многоступенчатый процесс. Так получают скандий в виде слитков. Мелкодисперсный порошок скандия получают методом гидрирования. Мировые ресурсы скандия Важным источником скандия являются отходы — так называемые хвосты производства вольфрама, олова, алюминия, титана, ванадия, чугуна, урана. В шламах и отвалах гидро- и пирометаллургических производств содержание скандия возрастает в 10–5000 раз. Общее содержание скандия в ежегодно образующихся шламах и отвалах на несколько порядков превышает его современное производство.

Производство и потребление скандия
В странах бывшего СССР — в России, Украине и Казахстане накоплены запасы оксида скандия, которые периодически поступают на рынок.
Как пишет газета «Коммерсант», объем мирового рынка скандия, по оценкам «Интермикс Мет», составляет до 15–20 тонн в год. Вслед за «Атомредметзолотом» (АРМЗ), начавшим опытную добычу скандия в России в партнерстве с компанией «Интермикс Мет», более крупный проект в Казахстане с тем же партнером и «Казатомпромом» намерен запустить Uranium One Holding (U1H), владеющий зарубежными урановыми активами госкорпорации.
При этом в U1H сообщают, что крупнейшими поставщиками скандия являются Китай, Россия, Казахстан, Украина, Норвегия и Мадагаскар, цена на оксид скандия чистотой 99,5% в 2011 году достигала 5 тыс. долларов за 1 кг, сейчас находится на уровне 3,6 тыс. долларов. В U1H добавляют, что, по прогнозам, с 2019 года цена стабилизируется на уровне 3 тыс. долларов за 1 кг, но технология «Интермикс Мет» «позволяет сохранять прибыльным его извлечение, даже если цены продолжат снижение». Сначала концентрат будет перерабатываться на принадлежащем «Интермикс Мет» ОАО «Гидрометаллургический завод» в Лермонтове (Ставропольский край), на втором этапе будет создано новое производство (строительство должно начаться в течение трех лет). Инвестиции предварительно оцениваются в 60 млн долларов, получение продукции намечено на 2016 год, целевой объем производства — 6 тонн оксида скандия в год.
Основной объем продукции будет продаваться по долгосрочным контрактам. У «Казатомпрома» есть соглашения с рядом японских потребителей, «Интермикс Мет» поставляет скандий предприятиям Роскосмоса и «Ростеха». Одним из давних покупателей скандия у компании является Sumitomo1.

Применение скандия
Скандий образует сплавы с алюминием, при этом существенно улучшаются свариваемость, коррозионная стойкость, ковкость, механические характеристики и почти в два раза увеличивается область рабочих температур. Так называемый суперсплав — superalloy — алюминий с 2% скандия внедряется в современную авиационную технику. В разработку алюмоскандиевых сплавов очень большой вклад внесли советские и российские ученые.
Эти сплавы прекрасно работают в авиакосмических изделиях: истребителях, транспортных самолетах, космических аппаратах, а также в других высокотехнологичных продуктах: автомобильные двигатели и кузовные детали, клюшки для гольфа и биты для бейсбола, рамы для спортивных велосипедов и мотоциклов — везде, где требуется сочетание прочности, долговечности и легкости.
Скандий используется как компонент сплавов с высокой прочностью и коррозионной стойкостью на основе магния, титана, никеля, кобальта, хрома, вольфрама, циркония.
Другая область применения скандия — твердо-оксидные топливные элементы, в которых скандий используют как добавку в циркониевых катодах, и эти катоды обеспечивают наилучшую ионную проводимость.
Оксид скандия обеспечивает высокую яркость ламп, а иодид скандия ScI3 приближает спектр ламп к спектру дневного света, и такие лампы используются для освещения при телесъемках и на стадионах.
Оксид скандия также используется в производстве ферритов с малой индукцией, стекол для оптоэлектроники и в производстве солнечных батарей. Скандий применяется для производства многослойных рентгеновских зеркал в виде композиции: скандий-вольфрам, скандий-хром, скандий-молибден. Теллурид скандия рассматривают как перспективный материал для производства термоэлементов, поскольку он имеет высокую термо-электродвижущую силу, малую плотность и высокую прочность.
Известны тугоплавкие интерметаллические сплавы скандия с рением (температура плавления до 2575°C), рутением (температура плавления до 1840°C), обладающие высокой жаропрочностью и приемлемой плотностью. Скандий используют для синтеза сверхтвердых материалов и других материалов.

Области применения скандиевых сплавов

1 Металлургия
2 оптоэлектроника: производство германатных стекол
3 производство спортивной экипировки
4 авиационная промышленность
5 ракетостроение
6 Микроэлектроника
7 Ядерная энергетика
8 Медицина
9 производство Лазерных материалов
10 Производство солнечных батарей
11 Производство МГД-генераторов
12 Производство Рентгеновских зеркал
13 Производство Огнеупорных материалов
14 Производство фианитов
15 радиоэлектронная промышленность:
производство люминофоров 16 производствО осветительных элементов высокой интенсивности

Текст: Алексей Голубев, глава города саров