Факультет

Студентам

Посетителям

Краткие черты геохимии и минералогии скандия

Среднее содержание скандия в земной коре 1∙10%. Близки по химическим и физическим свойствам к скандию иттрий, лантан, лантаноиды. В природе известен один стабильный изотоп скандия с массовым числом 44,97.

Скандий представляет собой специфический элемент, у которого достраивается не внешний, а внутренний уровень. После обрыва валентных электронов атом скандия имеет внешнюю электронную оболочку типа благородных газов.

У металлического скандия серебряный блеск, он мягкий, температура плавления 1400 °С, температура кипения 2500 °С.

Во всех природных соединениях скандий, так же как и его аналоги алюминий, иттрий, лантан, проявляет положительную валентность, равную трем, поэтому в окислительно-восстановительных процессах он участия не принимает. Скандий является рассеянным элементом и входит в состав многих минералов. Собственно скандиевых минералов известно два: тортвейтит (Sc, Y)2Si2O7(Sc2O3) до 53,5% и стерретит Sc[PO4]∙2H2O (Sc2O3 до 39,22%). Относительно небольшие содержания скандия (O, n — 0,00n%) обнаружены примерно в ста минералах.

В связи с тем, что по свойствам (ионный радиус 0,083 нм) скандий близок к Mg, Al, Ca, Mn2+, Fe2+, Th, Hf, TR, U, Zr, он в основном рассеивается в минералах, содержащих эти элементы. Наблюдается изовалентное замещение скандием элементов группы TR, особенно в существенно иттриевых минералах (ксенотим, ассоциации Sc — Y в тортвейтите и замещение Al в берилле). Гетеровалентное замещение скандием магния в пироксенах, амфиболах, оливине, биотите широко развито в основных и ультраосновных породах, а замещение циркония — в поздние стадии магматического процесса и в пегматитах.

Основные минералы-носители скандия [Борисенко Л. Ф., 1961]: флюорит (до 1% Sc2O3), касситерит (0,005—0,2%), вольфрамит (0—0,4%), ильменорутил (0,0015—0,3%), торианит (0,46% Sc2O3), самарскит (0,45%), виикит (1,17%), ксенотим (0,0015—1,5%), берилл (0,2%), баццит (скандиевый берилл, 3—14,44%); В процессе формирования магматических пород и их жильных дериватов скандий рассеивается преимущественно в темноцветных минералах магматических пород и в незначительной степени концентрируется в отдельных минералах постмагматических образований.

Наиболее высокие (0,003% Sc2O3) концентрации скандия приурочены к ультраосновным и основным породам, в составе которых ведущую роль играют железо-магнезиальные минералы (пироксен, амфибол и биотит). В породах среднего состава среднее содержание Sc2O3 0,001%, в кислых — 0,0002%. Здесь скандий рассеивается также в. темноцветных минералах (роговой обманке, биотите) и устанавливается в мусковите, цирконе и сфене.

В качестве сырья на скандий особый интерес, по И. И. Четырбоцкой [1972 г.], представляет скандийсодержащий вольфрамит. При попутной добыче скандия важное значение имеют крупные месторождения железных руд, хромита, асбеста, бокситов, циркониевых и уран-редкоземельных руд, фосфоритов и каменных углей.

Источник: Ф.И. Вольфсон, А.В. Дружинин. Главнейшие типы рудных месторождений. Изд-во «Недра». Москва. 1982