Скандий: от советских секретов до монополии Китая 

Из-за потенциально высокого спроса на климатические технологии, такие как водородная промышленность, Запад пытается производить собственную продукцию из дорогого редкоземельного металла. Аэрокосмическая и автомобильная промышленность могли бы извлечь выгоду из безопасных и дешевых поставок скандия.

Неделю назад в Брюсселе прошла вторая тройная встреча по Закону о важнейшем сырье, закону о сырье, который призван обеспечить доступ европейской промышленности к важнейшим металлам. В нынешней очень напряженной геополитической ситуации большая зависимость от нескольких стран представляет собой очень высокий риск для экономики Европы. Тот факт, что Китай также стратегически использует свою монополию, наглядно демонстрирует введение контроля за экспортом технологических металлов галлия и германия (см. https://institut-seltene-erden.de/ausfuhrkontrollen-auf-gallium-und-germanium-china-will-verhandeln/ ). Китай в настоящее время распространил ограничения на экспорт графита, крупнейшего компонента аккумуляторов электромобилей (литий-ионных аккумуляторов).

Скандий также является еще одним возможным кандидатом на экспортные ограничения, считает Аластер Нил из Институт критических минералов. Несмотря на его обилие в земной коре, доходит Скандий редко встречается в природе в обогащенном виде. Таким образом, специальной добычи скандия не существует, а металл добывается как побочный продукт на рудниках кобальта, никеля, титана, урана или циркония.

Производство скандия в Китае Blackbox

Подобно галлию и германию, это нишевый металл с очень небольшим рынком. Лишь несколько стран добывают этот металл: Китай, Россия, Казахстан и, до начала войны в 2022 году, Украина, поставляют миру от 15 до XNUMX XNUMX в год. 25 тонн. По крайней мере, так говорят оценки США. Служба геологии Геологической службы США, потому что нет точной информации. Согласно отчету Управления внешней торговли США, рынок слишком мал, а использование металла слишком разбросано. Реальные объемы производства в Китае, предназначенного для внутреннего потребления, а не на экспорт, неизвестны. Сообщается также, что у России все еще есть запасы оружия времен холодной войны. Несомненно то, что Китай является лидером на рынке скандия.

Алюминий-скандий: снижение веса для авиации

Скандий был бы очень привлекательным для отрасли, и эксперты уже много лет предсказывали бум этого металла, но он не оправдался. В качестве легирующей добавки к алюминию скандий даже в небольших количествах (около 0,2 процента) обеспечивает сварку алюминиевых деталей, а не клепку. Это позволяет снизить вес на 15–XNUMX процентов, что особенно актуально для аэрокосмической промышленности, где каждый килограмм меньше веса означает экономию нескольких сотен литров топлива и, следовательно, затрат. Но высокая цена, по данным Института редких земель и металлов AG (www.ise-ag.com) База данных для оксида скандия 99,99% EXW Китай по цене 654,60 евро и металлического скандия 99,999% EXW Китай по цене 5260 евро.И Риски поставок не позволяют таким компаниям, как Airbus, инвестировать в скандий. Поэтому наблюдатели рынка говорят о проблеме курицы и яйца для скандия: поскольку предложение слишком мало и слишком нестабильно, в отрасли нет спроса.

Его особые свойства – увеличение сила, гибкостьät, термостойкиеäдолговечность и защита от коррозии – сделали этот материал тщательно охраняемым секретом в Советском Союзе во время холодной войны. Исследователи там еще в 1950-х годах признали, что скандий улучшает качества алюминия. Скандий впервые был использован в качестве легирующей добавки в истребителях МиГ-29. До 1990-х годов Советский Союз был также крупнейшим в мире производителем скандия, где его добывали в основном на урановых рудниках.

 

 

Русал – лидер рынка

Даже сегодня Россия по-прежнему является важным игроком в области скандия, и не только с точки зрения его добычи. Алюминиевая компания «Русал» стала первым производителем, которому удалось экономично извлечь оксид скандия из красного шлама. «Русал» также является пионером в разработке скандиево-алюминиевых технологий. лиз исследования Maven является третьим по величине производителем алюминия, чей великолепный приемüОлег Дерипаска числится в западных санкционных списках, даже являясь лидером рынка Скандий алюминий-Продукт. Сама группа также была внесена в санкционный список США в 2018 году, но была снова исключена в начале 2019 года после реструктуризации собственности.

Компания продолжает подвергаться санкциям из-за войны России против Украины, хотя металлотрейдеры и банки недавно снова начали запасаться российским алюминием на бирже металлов LME в Лондоне. Однако многие западные компании избегают вести дела с «Русалом» даже без санкций. Поэтому компания подает апелляциюäРКТ На азиатские рынки и нацелился на китайскую промышленность электромобилей, чья потребность в алюминии с пониженным содержанием CO2 быстро растет.

Скандий в электролите

Текущий grОднако крупнейший индивидуальный покупатель российского скандия происходит совсем из другого места: калифорнийский производитель топливных элементов Bloom Energy добавляет этот элемент в электролит своих твердооксидных топливных элементов. Скандий также используется в небольших количествах в индустрии спортивных товаров, где он укрепляет велосипедные рамы, биты для лакросса и бейсбольные биты. Его также устанавливают в стрелковом огнестрельном оружии. Однако наблюдатели рынка видят наибольший потенциал скандия в автомобильной промышленности, которая до сих пор избегала использования алюминиево-скандиевых сплавов из-за их высокой стоимости и отсутствия поставок.

Германия: спрос со стороны Водородная промышленность

Металл также может стать важным для водородной промышленности. гбегать, т.е. произведено с использованием возобновляемых источников энергииer Водород в настоящее время производит менее один процент (40 тераватт-часов) мирового производства. Спрос будет в будущем чрезвычайно подняться. Согласно исследованию Немецкого агентства по сырью (Dera), будущее принадлежит производству экологически чистого водорода с помощью электролиза воды, при котором газ получается из воды. Поэтому сейен Сегодня существуют три важные технологии электролиза, из которых щелочная. EЭлектролиз и, в значительной степени, полимерный электролиз, мембранный электролиз находятся в технически развитом состоянии. ФесткöПероксидный электролиз в настоящее время находится на этапе перехода от научных исследований к промышленному применению.

Скандий используется только в последнем: твердый электролит состоит из диоксида циркония, легированного иттрием или скандием. По словам Дера, преимуществом материала, легированного скандием, является лучшая проводимость.äспособность и чöздесь стабильностьät при более низких рабочих температурах. Исследование Дера говорит о скандии В сценарии устойчивого будущего спрос увеличится к 2040 году. до 24 тонн, т.е. в 2,7 раза больше производства 2018 года (7 тонн)..

Rio Tinto использует скандий

Вот уже несколько лет ряд западных компаний пытаются взять добычу и производство скандия в свои руки. Это может быть признаком прорыва через несколько лет. Риотинто, горнодобывающая компания, с 2022 года извлекает оксид скандия из отходов, образующихся при производстве оксида титана в Квебеке, Канада. Производственная мощность должна составить три тонны в год, что, по оценкам Rio Tinto, должно соответствовать примерно 20 процентам мирового объема производства. К последней информации следует относиться с осторожностью, поскольку фактические мировые объемы производства точно не известны.

Японская горнодобывающая группа Sumitomo Metal Mining, которая является частью старейшего и крупнейшего бизнес-конгломерата Японии, также ввела в эксплуатацию дополнительное производство оксида скандия на Филиппинах на своем заводе по очистке никеля, установке кислотного выщелачивания под высоким давлением (HPAL).

Новые проекты по переработке никеля и кобальта в Австралии уже планируют извлекать скандий. Есть также несколько горнодобывающих проектов. Особо стоит упомянуть платино-скандиевый проект Platina Resources, который Rio Tinto согласилась приобрести за 14 миллионов долларов.. Есть и другие проекты младших горнодобывающих компаний Scandium International Mining и Восход Энергии Металлы в Новом Южном Уэльсе. Восход Энергии Металлытакже рассматривает возможность строительства завода по переработке скандия в США.

Ближайшее будущее покажет, будет ли решена проблема курицы и яйца. До тех пор скандий будет доступен на мировой рынок только в гомеопатических количествах из Китая и России.

ISE AG – Арндт Улендорфф – октябрь 2023 г.