Scandium: Od sovětských tajemství k čínskému monopolu 

Kvůli potenciálně vysoké poptávce po klimatických technologiích, jako je vodíkový průmysl, se Západ pokouší vyrábět vlastní výrobu drahého kovu vzácných zemin. Letecký a automobilový průmysl by mohly těžit z bezpečných a levných dodávek skandia.

Před týdnem se v Bruselu konalo druhé jednání trilogu o zákonu o kritických surovinách, zákonu o surovinách, který má zajistit přístup evropského průmyslu ke kritickým kovům. V současné velmi napjaté geopolitické situaci představují velké závislosti na hrstce zemí velmi vysoké riziko pro evropskou ekonomiku, zejména Čína kontroluje těžbu a zpracování řady kritických a strategických kovů, ale v surovinovém sektoru je dominantní také Rusko. Skutečnost, že Čína také strategicky využívá svého monopolu, je jasně demonstrována zavedením vývozních kontrol na technologické kovy gallium a germanium (viz. https://institut-seltene-erden.de/ausfuhrkontrollen-auf-gallium-und-germanium-china-will-verhandeln/ ). Čína nyní rozšířila vývozní omezení na grafit, největší součást baterií pro elektromobily (lithium-iontové akumulátory).

Scandium je také dalším možným kandidátem na omezení exportu, věří Alastair Neill z Institut kritických minerálů. Přes jeho hojnost v zemské kůře přichází Scandium v přírodě se zřídka vyskytuje v obohacené formě. Proto neexistuje žádná specializovaná těžba skandia, ale spíše se kov získává jako vedlejší produkt z kobaltových, niklových, titanových, uranových nebo zirkoniových dolů.

Výroba Scandium v ​​Číně Černá skříňka

Podobně jako gallium a germanium je to specializovaný kov s velmi malým trhem. Jen několik zemí těží kov: Čína, Rusko, Kazachstán a před vypuknutím války v roce 2022 Ukrajina dodává světu 15 až XNUMX XNUMX ročně. 25 tun. Alespoň to tvrdí americké odhady US Geological Survey Geology Service, protože neexistují přesné informace. Trh je příliš malý a použití kovu je příliš rozptýlené, uvádí zpráva amerického Úřadu pro zahraniční obchod. Skutečné objemy výroby v Číně, které jsou určeny pro domácí spotřebu a nikoli pro vývoz, nejsou známy. Rusko má prý také ještě zásoby z dob studené války. Jisté je, že Čína je špičkou na trhu skandií.

Aluminium-Scandium: Snížení hmotnosti pro letectví

Scandium by byl pro průmysl velmi atraktivní a odborníci předpovídají tomuto kovu boom už léta, ale ten se nenaplnil. Jako přísada do slitin hliníku zajišťuje skandium i v malých množstvích (cca 0,2 procenta), že hliníkové díly lze svařovat místo nýtování. To umožňuje snížení hmotnosti o deset až 15 procent, což je zvláště důležité pro letecký průmysl, kde každý kilogram nižší hmotnosti znamená úsporu několika set litrů paliva, a tím i nákladů. Ale vysoká cena, podle Ústavu pro vzácné zeminy a kovy AG (www.ise-ag.com) Databáze pro oxid skandium 99,99 % EXW Čína na EURO 654,60 a skandium kov 99,999 % EXW Čína na EURO 5260, stejně jako to Rizika nabídky brání společnostem jako Airbus v investování do skandia. Pozorovatelé trhu proto pro skandium hovoří o problému slepic a vajec: protože nabídka je příliš malá a příliš nejistá, v průmyslu neexistuje poptávka.

Jeho speciální vlastnosti – zvýšení pevnost, pružnostna, tepelně odolnýäodolnost a ochrana proti korozi – díky tomu se materiál během studené války stal v Sovětském svazu přísně střeženým tajemstvím. Tamní výzkumníci již v 1950. letech zjistili, že skandium zlepšuje vlastnosti hliníku. Scandium bylo poprvé použito jako legovací přísada ve stíhačkách MiG-29. Sovětský svaz byl do 1990. let také největším světovým producentem skandia, kde se získávalo především z uranových dolů.

 

 

Rusal je lídrem na trhu

I dnes je Rusko stále významným hráčem, pokud jde o skandium, a to nejen z hlediska jeho těžby. Hliníková společnost Rusal byla prvním výrobcem, kterému se podařilo ekonomicky extrahovat oxid skandia z červeného kalu. Rusal je také průkopníkem ve vývoji skandium-hliníkových technologií. Lz Maven Research je třetím největším výrobcem hliníku, jehož oslnivé přivítáníüOleg Děripaska je uveden na západních sankčních seznamech a je dokonce lídrem na trhu Scandium hliník-Produkt. Samotná skupina byla v roce 2018 také umístěna na sankční seznam USA, ale na začátku roku 2019 byla po restrukturalizaci vlastnictví znovu odstraněna.

Společnost nadále čelí sankcím kvůli válce Ruska proti Ukrajině, přestože obchodníci s kovy a banky se nedávno začali znovu zásobovat ruským hliníkem na burze kovů LME v Londýně. Mnoho západních společností se však obchodu s Rusalem vyhýbá i bez sankcí. Firma se proto odvoláäRkt Asijské trhy a zaměřuje se na čínský průmysl elektrických automobilů, jehož hlad po hliníku se sníženým obsahem CO2 rychle roste.

Scandium v ​​elektrolytu

Ten aktuální grNejvětší individuální kupec ruského skandia však pochází z úplně jiného místa: kalifornský výrobce palivových článků Bloom Energy přidává prvek do elektrolytu ve svých palivových článcích s pevným oxidem. Scandium se také používá v malých množstvích v průmyslu sportovních potřeb, kde zpevňuje rámy jízdních kol, lakrosové pálky a baseballové pálky. Instaluje se také do ručních palných zbraní. Pozorovatelé trhu však vidí největší potenciál pro skandium v ​​automobilovém průmyslu, který se dosud držel stranou od slitin hliníku a skandia kvůli jejich vysokým nákladům a nedostatku dodávek.

Německo: poptávka od Vodíkový průmysl

Kov by se také mohl stát důležitým pro vodíkový průmysl. Gběh, tedy vyrobené z obnovitelných zdrojů energieer vodík v současnosti vyrábí méně než jedno procento (40 terawatthodin) celosvětové produkce. Poptávka bude v budoucnu extrémně stoupat. Podle studie německé agentury pro suroviny (Dera) patří budoucnost výrobě zeleného vodíku pomocí elektrolýzy vody, při které se plyn vyrábí z vody. Proto být Dnes jsou důležité tři technologie elektrolýzy, z nichž ta alkalická Eelektrolýza a do značné míry polymerní elektrolýza membránová elektrolýza jsou v technicky vyspělém stavu. The FestköPeroxidová elektrolýza je v současné době na přechodu mezi výzkumem a průmyslovou aplikací.

Scandium se používá pouze ve druhém: pevný elektrolyt se skládá buď z oxidu zirkoničitého dotovaného yttriem nebo skandiem. Výhodou materiálu dopovaného skandiem je podle Dery lepší vodivostäschopnost a hötady stabilitaät při nižších provozních teplotách. Studie Dera říká pro skandium V udržitelném budoucím scénáři se poptávka do roku 2040 zvýší na 24 tun, tedy 2,7násobek produkce v roce 2018 (7 tun)..

Rio Tinto spoléhá na skandium

Už několik let se řada západních společností snaží vzít těžbu a výrobu skandia do vlastních rukou. To by mohlo být znamením průlomu za pár let. riotinto, těžařská těžká váha, těží oxid skandia od roku 2022 z odpadu vzniklého při výrobě oxidu titaničitého v Quebecu v Kanadě. Výrobní kapacita by měla být tři tuny ročně, což by podle Rio Tinto mělo odpovídat zhruba 20 procentům celosvětového objemu produkce. Posledně uvedené informace je třeba brát s rezervou, protože skutečné celosvětové objemy produkce nejsou přesně známy.

Japonská těžařská skupina Sumitomo Metal Mining, která je součástí nejstaršího a největšího japonského obchodního konglomerátu, také zadala další výrobu oxidu skandia na Filipínách ve své niklové rafinerii, což je vysokotlaké kyselé louhování (HPAL).

Nové projekty rafinerií niklu a kobaltu v Austrálii již plánují těžbu skandia. Pod zemí je také několik těžebních projektů. Za zmínku stojí zejména projekt Platina Resources s platinovým skandiem, na jehož koupi se Rio Tinto dohodlo za 14 milionů dolarů.. Existují další projekty od juniorských těžařských společností Scandium International Mining and Energetické kovy při východu slunce v Novém Jižním Walesu. Energetické kovy při východu sluncetaké zvažuje vybudování skandiové rafinérie v USA.

Zda se podaří překonat problém slepice a vejce, ukáže blízká budoucnost. Do té doby bude scandium dostupné na světovém trhu pouze v homeopatickém množství z Číny a Ruska.

ISE AG – Arndt Uhlendorff – říjen 2023