Escandio: de los secretos soviéticos al monopolio chino 

Debido a la demanda potencialmente alta de tecnologías climáticas como la industria del hidrógeno, Occidente está tratando de producir su propia producción del costoso metal de tierras raras. Las industrias aeroespacial y automotriz podrían beneficiarse de un suministro seguro y barato de escandio.

Hace una semana tuvo lugar en Bruselas el segundo diálogo tripartito sobre la Ley de Materias Primas Críticas, la ley de materias primas que pretende garantizar el acceso de la industria europea a metales críticos. En la tensa situación geopolítica actual, la gran dependencia de un puñado de países representa un riesgo muy alto para la economía europea: China, en particular, controla la extracción y el procesamiento de numerosos metales críticos y estratégicos, pero Rusia también domina el sector de las materias primas. El hecho de que China también utilice su monopolio estratégicamente queda claramente demostrado por la introducción de controles a las exportaciones de los metales tecnológicos galio y germanio (ver https://institut-seltene-erden.de/ausfuhrkontrollen-auf-gallium-und-germanium-china-will-verhandeln/ ). China ha ampliado ahora las restricciones a la exportación de grafito, el mayor componente de las baterías de los coches eléctricos (acumuladores de iones de litio).

El escandio también es otro posible candidato a las restricciones a la exportación, opina Alastair Neill de Instituto de minerales críticos. A pesar de su abundancia en la corteza terrestre, viene Escandio Rara vez se encuentra en forma enriquecida en la naturaleza. Por lo tanto, no existe una minería específica del escandio, sino que el metal se obtiene como subproducto de minas de cobalto, níquel, titanio, uranio o circonio.

Producción de escandio en China Caja negra

Al igual que el galio y el germanio, es un metal de nicho con un mercado muy pequeño. Sólo unos pocos países extraen este metal: China, Rusia, Kazajstán y, antes del estallido de la guerra en 2022, Ucrania, suministran al mundo entre 15 y XNUMX por año. 25 toneladas. Al menos eso dicen las estimaciones de EE.UU. Servicio de Geología del Servicio Geológico de EE. UU., porque no hay información precisa. El mercado es demasiado pequeño y el uso del metal está demasiado disperso, según un informe de la Administración de Comercio Exterior de Estados Unidos. Se desconocen los volúmenes reales de producción en China destinados al consumo interno y no a la exportación. También se dice que Rusia todavía tiene reservas de la época de la Guerra Fría. Lo que es seguro es que China es el líder en el mercado del escandio.

Aluminio-Escandio: Reducción de peso para la aviación

Escandio Sería muy atractivo para la industria y los expertos llevan años pronosticando un auge del metal, pero esto no se ha materializado. Como aditivo de aleación de aluminio, el escandio, incluso en pequeñas cantidades (aprox. 0,2 por ciento), garantiza que las piezas de aluminio se puedan soldar en lugar de remachar. Esto permite una reducción de peso del diez al quince por ciento, lo que es especialmente relevante para la industria aeroespacial, donde cada kilogramo menos de peso significa un ahorro de varios cientos de litros de combustible y, por tanto, de costes. Pero el elevado precio, según el Instituto de Tierras Raras y Metales AG (www.ise-ag.es) Base de datos para óxido de escandio 99,99% EXW China a 654,60 euros y metal de escandio 99,999% EXW China a 5260 euros, tan bueno como eso Los riesgos de suministro impiden que empresas como Airbus inviertan en escandio. Por eso, los observadores del mercado hablan del problema del huevo y la gallina con el escandio: como la oferta es demasiado pequeña y demasiado incierta, no hay demanda en la industria.

Sus propiedades especiales – aumentan fuerza, flexibilidadät, resistente al calorädurabilidad y protección contra la corrosión: convirtieron el material en un secreto celosamente guardado en la Unión Soviética durante la Guerra Fría. Los investigadores reconocieron ya en los años 1950 que el escandio mejoraba las cualidades del aluminio. El escandio se utilizó por primera vez como aditivo de aleación en los aviones de combate MiG-29. Hasta la década de 1990, la Unión Soviética era también el mayor productor mundial de escandio, que se obtenía principalmente de minas de uranio.

 

 

Rusal es el líder del mercado

Incluso hoy en día, Rusia sigue siendo un actor importante en lo que respecta al escandio, y no sólo en términos de su extracción. La empresa de aluminio Rusal fue el primer fabricante que logró extraer de forma económica el óxido de escandio del lodo rojo. Rusal también es pionero en el desarrollo de tecnologías de escandio-aluminio. lde Maven Investigación es el tercer mayor fabricante de aluminio, cuya deslumbrante bienvenidaünder Oleg Deripaska figura en las listas de sanciones occidentales, incluso el líder del mercado de aluminio escandio-Productos. El propio grupo también fue incluido en la lista de sanciones de Estados Unidos en 2018, pero fue eliminado nuevamente a principios de 2019 tras una reestructuración de la propiedad.

La empresa sigue enfrentándose a sanciones debido a la guerra de Rusia contra Ucrania, a pesar de que los comerciantes de metales y los bancos han comenzado recientemente a abastecerse nuevamente de aluminio ruso en la bolsa de metales LME de Londres. Sin embargo, muchas empresas occidentales evitan hacer negocios con Rusal incluso sin sanciones. Por lo tanto, la empresa apelaärkt mercados asiáticos y tiene la vista puesta en la industria de automóviles eléctricos de China, cuyo hambre por aluminio con emisiones reducidas de CO2 está creciendo rápidamente.

Escandio en electrolito

el actual grSin embargo, el mayor comprador individual de escandio ruso proviene de un lugar completamente diferente: el fabricante californiano de pilas de combustible Bloom Energy añade el elemento al electrolito de sus pilas de combustible de óxido sólido. El escandio también se utiliza en pequeñas cantidades en la industria de artículos deportivos, donde fortalece cuadros de bicicletas, bates de lacrosse y bates de béisbol. También se instala en armas de fuego pequeñas. Sin embargo, los observadores del mercado ven el mayor potencial para el escandio en la industria automovilística, que hasta ahora se ha mantenido alejada de las aleaciones de aluminio y escandio debido a sus elevados costes y la falta de suministro.

Alemania: demanda de la industria del hidrógeno

El metal también podría volverse importante para la industria del hidrógeno. GRAMOcorrer, es decir, elaborado con energías renovableser hidrógeno produce actualmente menos de uno porciento (40 teravatios hora) de producción global. La demanda será en el futuro. Sube extremadamente. Según un estudio de la Agencia Alemana de Materias Primas (Dera), el futuro pertenece a la producción de hidrógeno verde mediante electrólisis del agua, en la que el gas se produce a partir de agua. Por lo tanto ser Actualmente existen tres tecnologías de electrólisis importantes, de las cuales la alcalina ELa electrólisis y, en gran medida, la electrólisis de polímeros, la electrólisis de membrana, se encuentran en un estado técnicamente maduro. El FestköLa electrólisis del peróxido se encuentra actualmente en la transición entre la investigación y la aplicación industrial.

En este último caso sólo se utiliza escandio: el electrolito sólido se compone de dióxido de circonio dopado con itrio o con escandio. Según Dera, las ventajas del material dopado con escandio son una mejor conductividad.ähabilidad y la höaquí estabilidadät a temperaturas de funcionamiento más bajas. El estudio de Dera dice a favor del escandio En un escenario futuro sostenible, la demanda aumentará en 2040 a 24 toneladas, es decir 2,7 veces la producción de 2018 (7 toneladas)..

Rio Tinto confía en el escandio

Desde hace varios años, varias empresas occidentales intentan tomar en sus propias manos la extracción y producción de escandio. Esto podría ser una señal de un gran avance en unos años. Río Tinto, un peso pesado de la minería, extrae óxido de escandio desde 2022 a partir de residuos generados durante la producción de óxido de titanio en Quebec, Canadá. La capacidad de producción debería ser de tres toneladas por año, lo que, según Rio Tinto, debería corresponder a alrededor del 20 por ciento del volumen de producción mundial. Esta última información debe considerarse con cautela, ya que no se conocen con precisión los volúmenes reales de producción mundial.

El grupo minero japonés Sumitomo Metal Mining, que forma parte del conglomerado empresarial más grande y antiguo de Japón, también ha encargado la producción adicional de óxido de escandio en Filipinas en su refinería de níquel, una planta de lixiviación ácida a alta presión (HPAL).

Ya se están planificando nuevos proyectos de refinería de níquel y cobalto en Australia para extraer escandio. También hay varios proyectos mineros en el sur. Particularmente digno de mención es el proyecto de platino y escandio de Platina Resources, que Rio Tinto acordó comprar por 14 millones de dólares.. Hay otros proyectos de las empresas mineras junior Scandium International Mining y Amanecer Energía Metales en Nueva Gales del Sur. Amanecer Energía MetalesTambién está considerando construir una refinería de escandio en Estados Unidos.

El futuro próximo mostrará si se superará el problema del huevo y la gallina. Hasta entonces, el escandio sólo estará disponible en el mercado mundial en cantidades homeopáticas procedente de China y Rusia.

ISE AG – Arndt Uhlendorff – Octubre 2023