La formula chimica diossido di scandio is Sc2O3, un solido bianco solubile in acqua e acido caldo. A causa della difficoltà di estrazione direttaprodotti di scandiodai minerali contenenti scandio, l'ossido di scandio viene attualmente principalmente recuperato ed estratto da sottoprodotti di minerali contenenti scandio come residui di rifiuti, acque reflue, fumo e fango rosso.
Scandioè un elemento chimico con il simbolo Sc e il numero atomico 21. La singola sostanza è un metallo di transizione morbido, bianco-argenteo, spesso mescolato congadolinio, erbio, ecc., con una produzione molto ridotta e il contenuto nella crosta terrestre è di circa lo 0,0005%. Lo scandio è un prodotto strategico importante. I paesi sviluppati come l’Europa e gli Stati Uniti hanno introdotto incentivi e selezioni rilevanti. Ad esempio, nell’elenco dei 35 minerali chiave pubblicato dagli Stati Uniti, lo scandio è elencato come materia prima industriale; le "Linee guida per la dimostrazione dell'applicazione del primo lotto di nuovi materiali chiave (edizione 2018)" emesse dal Ministero dell'Industria e della Tecnologia dell'Informazione riguardano 3 nuovi materiali che coinvolgono lo scandio e i suoi prodotti.
Ossido di scandio
Attualmente,ossido di scandioè stato ampiamente utilizzato in leghe, celle a combustibile, materiali catodici, lampade alogene sodio-scandio, catalizzatori, attivatori e ceramiche. Le leghe alluminio-scandio costituite da scandio e alluminio presentano i vantaggi di bassa densità, elevata resistenza, elevata durezza, buona plasticità, resistenza alla corrosione e forte stabilità termica. Sono ben utilizzati nelle parti strutturali di missili, aerospaziale, aviazione, automobili e navi. Le lampade alogene scandio-sodio realizzate in ossido di scandio presentano i vantaggi di elevata luminosità, buon colore della luce, risparmio energetico, lunga durata e forte capacità di interruzione della nebbia. Risparmiano l'80% in più di elettricità rispetto alle lampade a incandescenza e il 50% in più di elettricità rispetto alle lampade al mercurio. La durata è compresa tra 5.000 e 25.000 ore, particolarmente adatta per ambienti all'aperto. Secondo il "Rapporto sulle previsioni approfondite sulle prospettive di ricerca e sviluppo del mercato cinese dell'ossido di scandio 2021-2026" pubblicato dal Centro di ricerca industriale di Xinshijie, l'ossido di scandio è costoso, il che ne limita l'applicazione su larga scala. L’attuale dimensione del mercato globale è di circa 400 milioni di yuan.
SOFC
Le celle a combustibile a ossido solido (SOFC) sono costituite da combustibile e ossidante, catodo, anodo ed elettrolita forniti esternamente. Essendo una fonte di energia efficiente e pulita, sono conosciute come la batteria verde del 21° secolo. L’efficienza di conversione energetica delle celle a combustibile generali è del 50-70%, mentre l’efficienza complessiva delle SOFC che utilizzano un sistema combinato di calore ed elettricità può raggiungere l’80%. Possono essere utilizzati come centrali elettriche fisse in campi civili come l'alimentazione elettrica centralizzata su larga scala, l'alimentazione elettrica distribuita di medie dimensioni e la fornitura combinata di calore ed elettricità per piccole famiglie. Inoltre, possono essere utilizzati anche come fonti di energia mobili, ad esempio fonti di energia per navi e veicoli di trasporto, e hanno ampie prospettive di applicazione.
La polvere composita di cerio-zirconio stabilizzata allo scandio (denominata polvere di scandio-zirconio) può essere utilizzata come materiale elettrolitico per celle a combustibile a ossido solido (SOFC). Questo materiale è attualmente il materiale elettrolitico con la più alta conduttività segnalata e la sua conduttività a 780 ℃ è paragonabile a quella di YSZ a 1000 ℃. Questo prodotto può sostituire i tradizionali materiali in zirconio stabilizzato con ittrio, con maggiore conduttività e stabilità a lungo termine, che possono ridurre la temperatura operativa del SOFC, ridurre il consumo di energia e migliorare l'efficienza di conversione energetica.
Orario di pubblicazione: 23 ottobre 2024