Nieruchomości
- Symbol atomu: Mo
- Liczba atomowa: 42
- Kategoria elementu: metal przejściowy
- Gęstość: 10,28 g / cm3
- Temperatura topnienia: 4753 ° F (2623 ° C)
- Temperatura wrzenia: 8382 ° F (4639 ° C)
- Twardość Mohsa: 5,5
Charakterystyka
Podobnie jak inne ogniotrwałe metale , molibden ma wysoką gęstość i temperaturę topnienia i jest odporny na ciepło i zużycie.
W temperaturze 2 623 ° C (4 753 ° F) molibden ma jeden z najwyższych temperatur topnienia wszystkich pierwiastków metalicznych, a jego współczynnik rozszerzalności cieplnej jest jednym z najniższych ze wszystkich materiałów inżynierskich. Moly ma również niską toksyczność.
W stali molibden zmniejsza kruchość, a także zwiększa wytrzymałość, hartowność , spawalność i odporność na korozję .
Historia
Molibden metal został po raz pierwszy wyizolowany w laboratorium przez Petera Jacoba Hjelma w 1782 roku. Pozostał on głównie w laboratoriach przez większą część przyszłego wieku, dopóki zwiększone eksperymenty ze stopami stali nie pokazały właściwości wzmacniających stop moly.
Na początku XX wieku producenci stalowych płyt pancernych zastępowali wolfram z molibdenem. Ale pierwsze główne zastosowanie dla moly było jako dodatek w filamentach wolframowych dla żarówek, które rosły w użyciu w tym samym okresie.
Naprężone dostawy wolframu podczas I wojny światowej doprowadziły do wzrostu popytu na molibden w stalach.
To żądanie spowodowało eksplorację nowych źródeł i wynikające z tego odkrycie złoża Climax w Kolorado w 1918 roku.
Po wojnie popyt wojskowy zmalał, ale pojawienie się nowej branży - samochodów - zwiększyło zapotrzebowanie na stal o wysokiej wytrzymałości zawierającą molibden. Pod koniec lat trzydziestych Moly był szeroko akceptowany jako materiał techniczny, metalurgiczny.
Znaczenie molibdenu dla stali przemysłowych doprowadziło do jego pojawienia się jako towaru inwestycyjnego na początku XXI wieku, aw 2010 r. Londyńska Giełda Metali (LME) wprowadziła pierwsze kontrakty futures na molibden.
Produkcja
Molibden jest najczęściej produkowany jako produkt uboczny lub współprodukt miedzi , ale kilka kopalń produkuje moly jako główny produkt.
Pierwotna produkcja molibdenu jest wyłącznie ekstrahowana z molibdenitu, rudy siarczkowej o zawartości molibdenu od 0,01 do 0,25%.
Molibden metal jest wytwarzany z molibdenu lub molibdenianu amonu w procesie redukcji wodoru. Jednak, aby wydobyć te produkty pośrednie z rudy molibdenitu, najpierw trzeba je rozdrobnić i przepuścić w celu oddzielenia siarczku miedzi od molibdenitu.
Otrzymany siarczek molibdenu (MoS2) następnie prażono w temperaturze pomiędzy 500-600 ° C (932-1112 ° F), aby wytworzyć palony koncentrat molibdenowy (MoO3, określany również jako techniczny koncentrat molibdenu). Palony koncentrat molibdenu zawiera co najmniej 57% molibdenu (i mniej niż 0,1% siarki).
Sublimacja koncentratu prowadzi do tlenku molibdenu (MoO3), który w procesie dwuetapowej redukcji wodoru wytwarza metal molibdenowy.
W pierwszym etapie MoO3 redukuje się do ditlenku molibdenu (MoO2). Ditlenek molibdenu następnie przepuszcza się przez rurę przepuszczającą wodór lub piece obrotowe przy 1000-1100 ° C (1832 ° F ° F), aby wytworzyć metaliczny proszek.
Molibden wytwarzany jako produkt uboczny miedzi z porofirów miedzi, podobnie jak złoża Bingham Canyon w stanie Utah, jest usuwany jako disiarczan molibdenu podczas flotacji proszku rudy miedzi. Koncentrat jest palony w celu wytworzenia tlenku molibdenu, który można poddać procesowi sublimacji z wytworzeniem molibdenu.
Według statystyk USGS całkowita produkcja globalna wyniosła w 2009 r. Około 221 000 ton. Największe kraje produkujące to Chiny (93 000 ton), USA (47,800 ton), Chile (34 900 ton) i Peru (12 300 ton). Największymi producentami molibdenu są Molymet (Chile), Freeport McMoran, Codelco, Southern Copper i Jinduicheng Molybdenum Group.
Aplikacje
Ponad połowa wszystkich wytworzonych molibdenu kończy się jako środek stopowy w różnych konstrukcyjnych i nierdzewnych stalach .
Międzynarodowe Stowarzyszenie Molibdenu szacuje, że stal konstrukcyjna stanowi 35% całego zapotrzebowania molochu. Molibden jest stosowany jako dodatek do stali konstrukcyjnych ze względu na jego odporność na korozję, wytrzymałość i trwałość. Będąc szczególnie użytecznym w ochronie metali przed korozją chlorową, takie stale są stosowane w szerokim zakresie zastosowań w środowisku morskim (np. Przybrzeżne platformy wiertnicze), a także w rurociągach naftowych i gazowych.
Stale nierdzewne stanowią kolejne 25% zapotrzebowania na molibden, co ceni zdolność metalu do wzmacniania i hamowania korozji. Spośród wielu innych zastosowań stale nierdzewne są wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym, chemicznym, celulozowo-papierniczym, cysternach, cysternach oceanicznych i odsalarniach.
Stale i stopy superszybkie wykorzystują moly do wzmocnienia, zwiększenia twardości i odporności na zużycie i odkształcenia w wysokich temperaturach. Do wytwarzania narzędzi do wiercenia i cięcia używane jest stal szybkotnąca, a superstopy - do produkcji silników odrzutowych, turbosprężarek, turbin energetycznych oraz zakładów chemicznych i naftowych.
Niewielki procent molowy stosuje się do zwiększenia wytrzymałości, twardości, temperatury i tolerancji ciśnieniowej żeliwa i stali, które są stosowane w silnikach samochodowych (w szczególności do produkcji głowic cylindrów, bloków silnika i kolektorów wydechowych). Pozwalają one silnikom na pracę gorętszą, a tym samym zmniejszenie emisji.
Metale molibdenowe o wysokiej czystości są stosowane w różnych zastosowaniach, od powłok proszkowych, przez ogniwa słoneczne i powlekane panelem płaskim.
Około 10-15% ekstraktu molibdenu nie trafia do produktów metalowych, ale jest wykorzystywane w chemikaliach, najczęściej w katalizatorach dla rafinerii ropy naftowej.
Źródła
Międzynarodowe Stowarzyszenie Molibdenu.
USGS. Podsumowania dotyczące surowców mineralnych: Molibden (2011).
Stowarzyszenie Minor Metal Trade. Molibden (2011).