Молибден Свойства, характеристики и использование

Молибден (часто называемый «Моли») оценивается как легирующий агент в конструкционных и нержавеющих сталях из-за его прочности, коррозионной стойкости и способности удерживать форму и работать при высоких температурах.

Свойства

• Атомный символ: Мо
• Атомный номер: 42
• Элемент Категория: Переходный металл
• Плотность: 10. 28 г / см3
• Точка плавления: 4753 ° F (2623 ° C )
• Точка кипения: 8382 ° F (4639 ° C)
• Твердость по Мо. 5. 5

Характеристики

Как и другие тугоплавкие металлы, молибден имеет высокую плотность и температуру плавления и устойчив к нагреву и износу.

При 2, 623 ° C (4, 753 ° F) молибден имеет одну из самых высоких точек плавления всех металлических элементов, а его коэффициент теплового расширения является одним из самых низких из всех технических материалов. Моли также обладает низкой токсичностью.

В стали молибден уменьшает хрупкость, а также усиливает прочность, прокаливаемость, свариваемость и коррозионную стойкость.

История

Металл молибдена был впервые изолирован в лаборатории Питером Якобом Хельмом в 1782 году. Он оставался главным образом в лабораториях в течение большей части следующего столетия, пока усиленное экспериментирование со стальными сплавами не показало свойства укрепления сплава моли.

К началу 20-го века производители бронированных сталей заменили вольфрам молибденом. Но первое крупное приложение для моли было в качестве добавки в вольфрамовых нитях для ламп накаливания, которые выращивались в течение того же периода.

Напряженные запасы вольфрама во время Первой мировой войны привели к росту спроса на молибден на сталь.

Это требование привело к поиску новых источников и последующему открытию месторождения Кламакс в Колорадо в 1918 году.

После войны военный спрос снизился, но появление новой отрасли - автомобилей - увеличило спрос на высокую прочность стали, содержащие молибден. К концу 1930-х годов моли была широко принята в качестве технического, металлургического материала.

Важность молибдена для промышленных сталей привела к его появлению в качестве инвестиционного товара в начале XXI века, а в 2010 году Лондонская биржа металлов (LME) представила свои первые контракты на фьючерсы на молибден.

Производство

Молибден чаще всего производится как побочный продукт меди, но несколько мин производят моли в качестве первичного продукта.

Первичное производство молибдена исключительно экстрагируется из молибденита, сульфидной руды с содержанием молибдена от 0,01 до 0,25%.

Молибденовый металл получают из молибденового оксида или молибдата аммония в процессе восстановления водорода. Но для извлечения этих промежуточных продуктов из молибденитовой руды сначала необходимо измельчать и плавать для отделения сульфида меди от молибденита.

Полученный сульфид молибдена (MoS2) затем обжаривают при температуре 500-600 ° С (932-1112 ° F) для получения жареного молибденитового концентрата (MoO3, также называемого техническим концентратом молибдена). Жареный молибденовый концентрат содержит не менее 57% молибдена (и менее 0,1% серы).

Сублимация концентрата приводит к оксиду молибдена (MoO3), который в результате двухстадийного процесса восстановления водорода образует металл молибдена.

На первом этапе MoO3 восстанавливается до двуокиси молибдена (MoO2). Затем двуокись молибдена пропускают через проточную или вращающуюся печи с температурой 1000-1100 ° C (1832-2012 F °) для получения металлического порошка.

Молибден, образующийся в качестве побочного продукта меди из медно-порфировых отложений, как месторождение Бингемского каньона в штате Юта, удаляется в виде дисульфата молибдена во время флотации порошковой медной руды. Концентрат поджаривают для получения оксида молибдена, который может быть подвергнут одному и тому же процессу сублимации с получением металла молибдена.

Согласно статистике USGS, общее мировое производство в 2009 году составило 221 000 тонн. Крупнейшими странами-производителями были Китай (93 000 000), США (47, 800 млн. Тонн), Чили (34, 900 млн. Тонн) и Перу (12 , 300 МТ). Крупнейшими производителями молибдена являются Molymet (Чили), Freeport McMoran, Codelco, Southern Copper и Jinduicheng Molybdenum Group.

Применения

Более половины всего произведенного молибдена заканчивается как легирующий агент в различных конструкционных и нержавеющих сталях.

Международная ассоциация молибдена оценивает, что на структурные стали приходится 35% всего спроса на молибден. Молибден используется в качестве добавки в конструкционных сталях из-за его коррозионной стойкости, прочности и долговечности. Такие стали особенно полезны для защиты металлов от хлоридной коррозии, такие стали используются в широком диапазоне применений морской среды (например, морских нефтяных вышек), а также для нефтегазопроводов.

Нержавеющие стали составляют еще 25% спроса на молибден, что повышает способность металла укреплять и подавлять коррозию. Среди многих других применений нержавеющие стали используются в фармацевтических, химических и целлюлозно-бумажных комбинатах, танкерных грузовиках, океанских танкерах и опреснительных установках.

Высокоскоростные стали и суперсплавы используют moly для укрепления, повышения твердости и сопротивления износу и деформации при высоких температурах. Высокоскоростные стали используются для формирования сверлильных и режущих инструментов, в то время как суперсплавы используются в производстве реактивных двигателей, турбонагнетателей, турбин для энергетики, а также на химических и нефтяных заводах.

Небольшой процент молибдена используется для увеличения прочности, твердости, допускаемости температуры и давления чугуна и сталей, которые используются в автомобильных двигателях (более конкретно, для изготовления головок цилиндров, блоков двигателей и выпускных коллекторов). Это позволяет двигателям работать более горячее и тем самым сокращать выбросы.

Молибденовый металл высокой чистоты используется в различных областях применения от порошковых покрытий до солнечных элементов и покрытия с плоским экраном.

Около 10-15% извлеченного молибдена не заканчивается металлическими изделиями, а используется в химических веществах, чаще всего в катализаторах для нефтеперерабатывающих заводов.

Источники

Международная ассоциация молибдена.
URL: www. imoa. информация
USGS. Минеральные товарные сводки: Молибден (2011).
URL: // минералы. USGS. gov / minerals / pubs / товар / молибден /
Незначительная торговая ассоциация металлов. Молибден (2011).
URL: // www. MMTA. сотрудничество. UK / металлы / Мо /