Molybdeeni Ominaisuudet, ominaisuudet ja käyttötarkoitukset

Molybdeeniä (jota usein kutsutaan nimellä "Moly") arvostetaan seostusaineina rakenteellisissa ja ruostumattomissa teräksissä sen lujuuden, korroosionkestävyyden ja kyvyn pitää muodostaa ja käyttää korkeissa lämpötiloissa.

Ominaisuudet

• Atomic Symbol: Mo
• Atomic Number: 42
• Elementtityyppi: Transition metal
• Tiheys: 10. 28 g / cm3
• Sulamispiste: 4753 ° F (2623 ° C )
• Kiehumispiste: 8382 ° F (4639 ° C)
• Moh: n kovuus: 5. 5

Ominaisuudet

Kuten muutkin tulenkestävät metallit, molybdeenilla on suuri tiheys ja sulamispiste ja se on kestävä lämmön ja kulumisen kannalta.

2 623 ° C: ssa (4 753 ° F) molybdeenilla on yksi kaikkien metallisten elementtien korkeimmista sulamispisteistä, kun taas sen lämpölaajenemiskerroin on yksi kaikkien teknisten materiaalien alhaisimmista. Moly on myös alhainen myrkyllisyys.

Teräksessä molybdeeni vähentää haurastumista sekä parantaa lujuutta, kovettumista, hitsausta ja korroosionkestävyyttä.

Historia

Molybdeeni-metalli eristettiin ensin laboratoriossa Peter Jacob Hjelmissä vuonna 1782. Se pysyi pääasiassa laboratoriossa suuren osan seuraavan vuosisadan ajan, kunnes lisääntynyt kokeilu terässeoksella osoitti moly-lejeerinkiä.

1900-luvun alussa panssarointilevytuottajat korvasivat volframia molybdeenilla. Mutta ensimmäinen suuri hakemus moly oli lisäaineena volframi filamentteja hehkulamput, jotka kasvoivat käytössä samana aikana.

Volframin painetut toimitukset ensimmäisen maailmansodan aikana johtivat terästuotteiden molybdeenien kysynnän kasvuun.

Tämä kysyntä johti etsimään uusia lähteitä ja siitä seuraavaa löytämistä Climax-talletukselle Coloradossa vuonna 1918.

Sodan jälkeen sotilaallinen kysyntä laski, mutta uuden teollisuuden - autojen markkinoille tulo - molybdeenia sisältävät teräkset. 1930-luvun lopulla moly oli laajalti hyväksytty tekniseksi metallurgiseksi materiaaliksi.

Molybdeenin merkitys teollisille teräksille johti siihen, että se syntyi investointituotteena 21. vuosisadan alkupuolella, ja vuonna 2010 Lontoon metallipörssi (LME) esitteli ensimmäiset molybdeenin futuurisopimukset.

Tuotanto

Molybdeeni tuotetaan useimmiten bakteerin sivutuotteena, mutta muutamat kaivokset tuottavat molybdeenin primäärituotteena.

Molybdeenin alkutuotanto saadaan yksinomaan molybdeenistä, sulfidimalmista, jonka molybdeenipitoisuus on välillä 0,01-0,05%.

Molybdeeni-metalli valmistetaan molybdeenista oksidista tai ammoniummolybdaatista vetyjäämimenettelyn kautta. Mutta näiden välituotteiden uuttamiseksi molybdeenimalmista, se täytyy ensin murskata ja kellua erilliseen kuparisulfidiin molybdeniitistä.

Syntynyt molybdeenisulfidi (MoS2) paahdetaan sitten 500-600 ° C: ssa (932-1112 ° F), jolloin saadaan paahdettua molybdeenitiivistettä (MoO3, jota kutsutaan myös tekniseksi molybdeenikonsentraattiksi). Paahdettu molybdeenikonsentraatti sisältää vähintään 57% molybdeenia (ja vähemmän kuin 0,1% rikkiä).

Konsentraatin sublimaatio johtaa molybdeenin oksidiin (MoO3), joka kaksivaiheisen vetyvaimennusmenetelmän kautta tuottaa molybdeenimetallia.

Ensimmäisessä vaiheessa MoO3 vähennetään molybdeenidioksidiksi (MoO2). Molybdeenidioksidia työnnetään sitten vetyvirtausputken tai kiertouunien läpi 1000-1100 ° C: seen (1832-2012 F °) metallijauheen tuottamiseksi.

Molybdeeni, joka on tuotettu bakteerina kupariporfiittikertymiltä, ​​kuten Bingham Canyon -panos Utahissa, poistetaan molybdeenidisulfaatiksi jauhemaisen kuparimalmin vaahdotuksen aikana. Konsentraatti paahdetaan molybdeenin oksidiksi, joka voidaan siirtää saman sublimaatioprosessin läpi molybdeenimetallin tuottamiseksi.

USGS-tilastojen mukaan maailmanlaajuinen kokonaistuotanto oli vuonna 2009 noin 221 000 tonnia. Suurimmat tuottajamaat olivat Kiina (93 000 000), Yhdysvallat (47, 800MT), Chile (34, 900MT) ja Peru (12 , 300MT). Suurimmat molybdeenituottajat ovat Molymet (Chile), Freeport McMoran, Codelco, Southern Copper ja Jinduicheng Molybdenum Group.

Sovellukset

Yli puolet kaikista valmistetusta molybdeenista päätyy seostusaineena erilaisissa rakenteellisissa ja ruostumattomissa teräksissä.

Kansainvälinen molybdeeniyhdistys arvioi, että rakenteelliset teräkset muodostavat 35 prosenttia kaikesta moly-kysynnästä. Molybdeenia käytetään lisäaineena rakenneteräksissä sen korroosionkestävyyden, lujuuden ja kestävyyden vuoksi. Erityisen hyödyllisiä metallien suojaamiseksi kloridikorroosilta, tällaisia ​​teräksiä käytetään laaja-alaisesti meriympäristön sovelluksissa (esimerkiksi offshore-öljynporauslaitteissa) sekä öljy- ja kaasuputkistoissa.

Ruostumattomat teräkset edustavat vielä 25% molybdeenin kysynnästä, mikä arvostaa metallin kykyä vahvistaa ja estää korroosiota. Monien muiden käyttötarkoitusten joukossa ruostumattomia teräksiä käytetään farmaseuttisissa, kemiallisissa ja sellu- ja paperitehtaissa, säiliöautoissa, valtamerialuksilla ja suolanpoistolaitoksissa.

Nopeat teräkset ja superliitokset käyttävät molyhydraattia vahvistaakseen, lisäävät kovuutta ja kulumiskestävyyttä ja muodonmuutoksia korkeissa lämpötiloissa. Nopeita teräksiä käytetään poraus- ja leikkaustyökalujen muodostamiseen, kun taas superseoksissa käytetään suihkumoottoreiden, turbo-laturien, sähköntuotanturbiinien sekä kemiallisten ja öljytehtaiden tuotantoa.

Pieni prosenttiosuus molybdeenia käytetään valuraudan ja terästen lujuuden, kovuuden, lämpötilan ja paineen toleranssin lisäämiseen, joita käytetään automoottoreissa (erityisesti sylinterinpäät, moottorilohkot ja pakokaasuputket). Niiden avulla moottorit toimivat kuumemmiksi ja siten vähentävät päästöjä.

Erittäin puhdasta molybdeenimetallia käytetään erilaisissa sovelluksissa jauhemaaleista aurinkokennoihin ja litteisiin näyttöpäällysteisiin.

Noin 10-15% uutettua molybdeenia ei pääty metallituotteisiin, mutta sitä käytetään kemikaaleissa, useimmiten katalysaattoreissa öljynjalostamoille.

Lähteet

International Molybdenum Association.
URL: www. imoa. info
USGS. Mineraalituotteiden tiivistelmät: Molybdeeni (2011).
URL: // mineraalit. USGS. g / minerals / pubs / commodity / molybdeeni /
Minor Metal Trade Association. Molybdeeni (2011).
URL: // www. mmta. co. uk / metallit / Mo /