A molibdént (gyakran "Moly" -nek is nevezik) ötvözőszernek tekintik a szerkezeti és a rozsdamentes acélok ereje, korrózióállósága és képessége megőrizni alakját, és magas hőmérsékleten működni.
Tulajdonságok
- Atom szimbólum: Mo
- Atomszám: 42
- Elemkategória: Átmeneti fém
- Sűrűség: 10,28 g / cm3
- Olvadáspont: 2623 ° C (4753 ° F).
- Forráspont: 4639 ° C (8382 ° F)
- Moh keménysége: 5.5
Jellemzők
Mint más tűzálló fémek, a molibdén sűrűsége és olvadáspontja magas, és ellenáll a hőnek és a kopásnak. 2623 ° C (4,753 ° F) hőmérsékleten a molibdénnek az egyik legmagasabb olvadáspontja van az összes fém elemben, miközben hőtágulási együtthatója az egyik legalacsonyabb az összes műszaki anyag közül. A Moly szintén alacsony toxicitású.
Az acélban a molibdén csökkenti a törékenységet, valamint fokozza az szilárdságot, az edzhetõséget, a hegeszthetõséget és a korrózióállóságot.
Történelem
A molibdén fémet először laboratóriumban izolálta Peter Jacob Hjelm 1782-ben. Leginkább a laboratóriumokban maradt a következő század nagy részében, amíg az acélötvözetekkel folytatott fokozott kísérletek megmutatták a Moly ötvözetének megerősítő tulajdonságait.
A 20. század elejére a páncéllemez acélgyártók váltottak volfrám molibdénnel. De a moly első jelentősebb alkalmazása az izzólámpák volfrámszálainak adalékanyaga volt, amelyek ugyanabban az időszakban növekedtek.
Az első világháború idején a feszült volfrámkészletek az acélok molibdén iránti igényének növekedéséhez vezettek. Ez az igény új források felfedezését eredményezte, és ennek eredményeként 1918-ban felfedezték a Climax betétét Coloradóban.
A háború után a katonai igény csökkent, de egy új ipar - az autók - megjelenése megnövekedett a molibdént tartalmazó nagyszilárdságú acélok iránti igény. Az 1930-as évek végére a moly-t széles körben elfogadták műszaki, kohászati anyagként.
A molibdén jelentősége az ipari acélokhoz vezetett ahhoz, hogy befektetési áruként alakuljon ki a század elején, és 2010-ben a London Metal Exchange (LME) bemutatta első molibdén határidős termékeit szerződéseket.
Termelés
A molibdént leggyakrabban mellék- vagy melléktermékként állítják elő réz, de néhány bánya elsődleges termékként a molit állítja elő.
A molibdén elsődleges előállítása kizárólag a molibdenitből, egy szulfidércből nyerhető, amelynek molibdéntartalma 0,01–0,25%.
A molibdénfémet molibdén-oxidból vagy ammónium-molibdátból hidrogén redukciójával állítják elő. Annak érdekében, hogy ezeket a közbenső termékeket kinyerjék a molibdenitércből, először össze kell őrölni és lebegtetni, hogy elválaszthassák a réz-szulfidot a molibdenittől.
A kapott molibdén-szulfidot (MoS2) ezután 500-600 ° C-on (932-1112 F °) pörkölik, hogy pörkölt molibdenit-koncentrátumot (MoO3, más néven technikai molibdén-koncentrátum) kapjunk. A pörkölt molibdén-koncentrátum legalább 57% molibdént (és kevesebb mint 0,1% ként) tartalmaz.
A koncentrátum szublimálása molibdén-oxiddá (MoO3) vezet, amely egy kétlépéses hidrogén redukciós eljárással fém molibdént eredményez. Az első lépésben a MoO3-t redukálják molibdén-dioxiddá (MoO2). A molibdén-dioxidot ezután hidrogénáramú csöveken vagy forgókemencéken keresztül vezetjük 1000–1100 ° C hőmérsékleten (1832–2012 F °), hogy fémport kapjunk.
A réz porfír lerakódásokból származó réz melléktermékeként előállított molibdént, mint például az Utah-i Bingham-kanyon lerakódását, molibdén-diszulfát formájában távolítják el a porrézérc flotálása során. A koncentrátumot pirítják molibdén-oxid előállításához, amelyet ugyanazon a szublimációs eljáráson keresztül lehet átalakítani a fém molibdén előállításához.
Az USGS statisztikái szerint a teljes globális termelés 2009-ben körülbelül 221 000 tonna volt. A legnagyobb termelő országok Kína (93 000 MT), az Egyesült Államok (47 800 MT), Chile (34 900 MT) és Peru (12 300 MT) voltak. A legnagyobb molibdéntermelők a Molymet (Chile), a Freeport McMoran, a Codelco, a Dél-réz és a Jinduicheng Molybdenum Group.
Alkalmazások
Az összes előállított molibdén több mint fele ötvözőszerré válik különféle szerkezeti és rozsdamentes acélokban.
A Nemzetközi Molibdén Szövetség becslése szerint a szerkezeti acélok az összes moly kereslet 35% -át teszik ki. A molibdént a szerkezeti acélokban adalékanyagként használják korrózióállósága, szilárdsága és tartóssága miatt. Különösen hasznosak a fémek klorid korrózió elleni védelmében, és ilyen acélokat használnak a tengeri környezeti alkalmazások széles skálája (például tengeri olajfúrótornyok), valamint olaj és gáz csővezetékek.
A rozsdamentes acélok a molibdénigény további 25% -át teszik ki, amely értékeli a fém azon képességét, hogy erősítse és gátolja a korróziót. Sok egyéb felhasználás mellett a rozsdamentes acélokat gyógyszeriparban, vegyiparban, cellulóz- és papírgyárakban, tartálykocsikban, óceánszállító tartályhajókban és sótalanító üzemekben is használják.
A nagy sebességű acélok és a szuper ötvözetek a moly-t erősítik, növelik a keménységet, a kopásállóságot és a deformációt magas hőmérsékleten. A nagysebességű acélokat fúrók és vágószerszámok készítésére használják, míg a szuperötvözeteket a sugárhajtóművek, turbófeltöltők, energiatermelő turbinák, vegyipar és kőolaj gyártása növények.
A moly kis százalékát használják az öntöttvas és az alumínium szilárdságának, keménységének, hőmérsékletének és nyomás toleranciájának növelésére acélok, amelyeket az autómotorokban használnak (pontosabban hengerfejek, motorblokkok és kipufogógépek előállításához osztók). Ezek lehetővé teszik a motorok forróbb működését, és ezáltal csökkentik a kibocsátást.
A nagy tisztaságú molibdénfémet számos alkalmazásban alkalmazzák, a porbevonattól a napelemekig és a síkképernyős kijelző bevonatáig.
Az extrahált molibdén körülbelül 10–15% -a nem jut a fémtermékekbe, hanem vegyi anyagokban használják, leggyakrabban kőolajfinomítók katalizátoraiban.