属性
- 原子符号:Mo
- 原子序数:42
- 元素类别:过渡金属
- 密度:10.28克/厘米3
- 熔点:4753°F(2623°C)
- 沸点:8382°F(4639°C)
- 莫氏硬度:5.5
特点
像其他难熔金属一样,钼具有高密度和高熔点,并且耐热和耐磨。
在2,623°C(4,753°F)时,钼是所有金属元素中熔点最高的一种,而热膨胀系数是所有工程材料中最低的一种。 Moly也具有低毒性。
在钢中 ,钼降低了脆性,同时提高了强度, 可淬性 ,可焊性和耐腐蚀性。
历史
钼金属首先在1782年由Peter Jacob Hjelm在实验室中分离出来。在下个世纪的大部分时间里,大部分时间都留在实验室中,直到钢合金的更多实验显示出钼的合金强化性能。
到20世纪初,装甲钢板生产商正在用钼取代钨 。 但是钼的第一个主要应用是作为钨丝的添加剂用于白炽灯泡,这些灯泡在同一时期正在使用。
第一次世界大战期间钨的应变供应导致钼需求增长。
这种需求导致了对新资源的探索以及1918年科罗拉多州Climax矿床的随后发现。
战后,军事需求下降,但新行业(汽车)的出现增加了对含钼高强度钢的需求。 到20世纪30年代末,钼被广泛接受为冶金材料技术。
钼对工业用钢的重要性导致其在21世纪初成为投资商品,2010年伦敦金属交易所(LME)推出了首批钼期货合约。
生产
钼通常作为铜的副产品或副产品生产,但少数矿山确实生产钼作为主要产品。
钼的主要生产是专门从辉钼矿中提取的,辉钼矿是一种硫化矿,其钼含量为0.01-0.25%。
钼金属是由氧化钼或钼酸铵通过氢还原过程生产的。 但是,为了从辉钼矿中提取这些中间产物,必须首先将它们粉碎并漂浮以将硫化铜与辉钼矿分离。
然后将所得硫化钼(MoS 2)在500-600C°(932-1112F°)之间焙烧以产生焙烧辉钼矿精矿(MoO 3,也称为工业钼精矿)。 焙烧钼精矿含有最少57%的钼(以及小于0.1%的硫)。
浓缩物的升华产生氧化钼(MoO 3),其通过两步氢气还原过程产生钼金属。
在第一步中,MoO3被还原成二氧化钼(MoO2)。 然后将二氧化钼在1000-1100℃(1832-2012°F°)下通过氢气流管或旋转炉以产生金属粉末。
作为铜斑岩铜矿的副产品生产的钼,如犹他州的宾厄姆峡谷矿床,在粉矿铜矿浮选期间作为二硫化钼被除去。 焙烧浓缩物制成氧化钼,可以通过相同的升华过程生产钼金属。
据USGS统计,2009年全球总产量约为221,000吨。最大的生产国为中国(93,000MT),美国(47,800MT),智利(34,900MT)和秘鲁(12300MT)。 最大的钼生产商是Molymet(智利),Freeport McMoran,Codelco,Southern Copper和Jinduicheng钼业集团。
应用
国际钼协会估计,结构钢占所有钼需求量的35%。 钼由于其耐腐蚀性,强度和耐久性而被用作结构钢中的添加剂。 这些钢在保护金属免受氯化物腐蚀方面特别有用,广泛用于海洋环境应用(如海上石油钻井平台)以及石油和天然气管道。
不锈钢占钼需求量的另外25%,这意味着金属加强和抑制腐蚀的能力。 在许多其他用途中,不锈钢用于制药,化学和纸浆造纸厂,油罐车,海上油罐车和海水淡化厂。
高速钢和高温合金使用钼进行强化,提高硬度和耐高温下的磨损和变形。 高速钢用于形成钻头和切割工具,而高温合金用于喷气发动机,涡轮增压器,发电涡轮机以及化工和石油工厂的生产。
钼的一小部分用于提高用于汽车发动机(更具体来说用于制造气缸盖,电机块和排气歧管)的铸铁和钢的强度,硬度,温度和耐压性。 这些允许发动机运行更热,从而减少排放。
高纯度钼金属用于从粉末涂料到太阳能电池和平板显示器涂层的各种应用。
大约10-15%的钼提取不会在金属产品中结束,而是用于化学品中,通常用于炼油厂的催化剂。
来源
国际钼协会。
美国地质勘探局。 矿物商品摘要:钼(2011)。
小型金属贸易协会。 钼(2011)。