Metalprofilen til Molybdæn

Molybdæn (ofte benævnt 'moly') værdsættes som et legeringsmiddel i strukturelle og rustfrit stål på grund af dens styrke, korrosionsbestandighed og evne til at holde form og arbejde ved høje temperaturer.

Ejendomme

  • Atomisk symbol: Mo
  • Atomnummer: 42
  • Elementkategori: Overgangsmetal
  • Densitet: 10,28 g / cm3
  • Smeltepunkt: 2623 ° C (4753 ° F)
  • Kogepunkt: 4638 ° C (8382 ° F)
  • Moh's hårdhed: 5.5

Egenskaber

Som andre ildfaste metaller, molybdæn har en høj densitet og smeltepunkt og er modstandsdygtig over for varme og slid. Ved 2.623 ° C (4.753 ° F) har molybdæn et af de højeste smeltepunkter for alle metalelementer, mens dens termiske ekspansionskoefficient er et af de laveste af alle tekniske materialer. Moly har også en lav toksicitet.

I stål reducerer molybdæn skørhed samt forbedrer styrke, hærdbarhed, svejsbarhed og korrosionsbestandighed.

Historie

Molybdænmetal blev først isoleret i et laboratorium af Peter Jacob Hjelm i 1782. Det forblev mest i laboratorier i store dele af det næste århundrede, indtil øget eksperimentering med stållegeringer viste molys legeringsforstærkende egenskaber.

instagram viewer

I begyndelsen af ​​det 20. århundrede erstattede producenter af rustningsplade stål wolfram med molybdæn. Men den første store anvendelse af moly var som et tilsætningsstof i wolframfilamenter til glødepærer, der voksede i brug i samme periode.

Anstrengt forsyning med wolfram under første verdenskrig førte til en stigning i efterspørgsel efter molybdæn efter stål. Dette krav resulterede i efterforskning af nye kilder og den deraf følgende opdagelse af Climax-aflejringen i Colorado i 1918.

Efter krigen faldt den militære efterspørgsel, men fremkomsten af ​​en ny industri - biler - øgede efterspørgslen efter høje styrke stål indeholdende molybdæn. I slutningen af ​​1930'erne blev moly bredt accepteret som et teknisk, metallurgisk materiale.

Molybdens betydning for industristål førte til dens opkomst som en investeringsvare i EU begyndelsen af ​​det 21. århundrede, og i 2010 introducerede London Metal Exchange (LME) sin første molybdæn-futures kontrakter.

Produktion

Molybdæn produceres oftest som et biprodukt eller co-produkt af kobber, men nogle få miner producerer moly som et primært produkt.

Primær produktion af molybdæn ekstraheres udelukkende fra molybdenit, en sulfidmalm, der har et molybdænindhold på mellem 0,01 og 0,25%.

Molybdænmetal produceres fra molybdisk oxid eller ammoniummolybdat gennem en proces til reduktion af brint. Men for at udvinde disse mellemprodukter fra molybdenitmalm, skal det først knuses og flydes for at adskille kobbersulfid fra molybdenit.

Det resulterende molybdensulfid (MoS2) ristes derefter ved mellem 500-600 ° C (932-1112 F °) for at frembringe ristet molybdænkoncentrat (MoO3, også omtalt som teknisk molybdænkoncentrat). Ristet molybdænkoncentrat indeholder mindst 57% molybdæn (og mindre end 0,1% svovl).

Sublimering af koncentratet fører til molybdisk oxid (MoO3), der gennem en totrins hydrogenreduktionsproces producerer molybdænmetal. I det første trin reduceres MoO3 til molybdendioxid (MoO2). Molybdendioxid skubbes derefter gennem brintstrømmende rør eller roterende ovne ved 1000-1100 C ° (1832-2012 F °) for at fremstille et metalpulver.

Molybdæn produceret som et biprodukt af kobber fra kobberporfyraflejringer, ligesom Bingham Canyon-aflejringen i Utah, fjernes som molybdendisulfat under flotation af pulver kobbermalm. Koncentratet ristes for at fremstille molybdisk oxid, som kan anbringes gennem den samme sublimeringsproces til fremstilling af molybdænmetal.

Ifølge USGS-statistikker var den samlede globale produktion ca. 221.000 tons i 2009. De største producerende lande var Kina (93.000 MT), USA (47.800 MT), Chile (34.900 MT) og Peru (12.300 MT). De største producenter af molybdæn er Molymet (Chile), Freeport McMoran, Codelco, Southern Copper og Jinduicheng Molybdenum Group.

Applikationer

Mere end halvdelen af ​​alt produceret molybdæn ender som et legeringsmiddel i forskellige strukturelle og rustfrie stål.

International Molybdenum Association anslår, at konstruktionsstål tegner sig for 35% af al moly-efterspørgsel. Molybdæn bruges som et additiv i konstruktionsstål på grund af dets korrosionsbestandighed, styrke og holdbarhed. Da de er særlig nyttige til beskyttelse af metaller mod kloridkorrosion, anvendes sådanne stål i en et bredt udvalg af marine miljøapplikationer (f.eks. offshore-olierigge) såvel som olie og gas rørledninger.

Rustfrit stål tegner sig for yderligere 25% af efterspørgslen efter molybdæn, hvilket værdsætter metallets evne til at styrke og hæmme korrosion. Blandt mange andre anvendelser bruges rustfrit stål i farmaceutiske, kemiske og papirmasse- og papirfabrikker, tankbiler, havtankskibe og afsaltningsanlæg.

Højhastighedsstål og superlegeringer bruger moly til at styrke, øge hårdheden og modstanden mod slid og deformation ved høje temperaturer. Højhastighedsstål bruges til at danne bor og skæreværktøjer, mens superlegeringer bruges i produktion af jetmotorer, turboladere, kraftproduktionsturbiner og i kemisk og petroleum planter.

En lille procentdel moly anvendes til at øge styrken, hårdheden, temperaturen og tryktolerancen for støbejern og stål, der bruges i bilmotorer (mere specifikt til fremstilling af cylinderhoveder, motorblokke og udstødning) manifolde). Disse gør det muligt for motorer at køre varmere og dermed reducere emissionerne.

Molybdænmetal med høj renhed bruges i en række anvendelser fra pulverlakering til solceller og fladskærmsbelægning.

Cirka 10-15% af ekstraheret molybdæn havner ikke i metalprodukter, men bruges i kemikalier, oftest i katalysatorer til petroleumraffinaderier.

instagram story viewer