eigenschappen
- Atoom symbool: Mo
- Atoomnummer: 42
- Element Categorie: Overgangsmetaal
- Dichtheid: 10,28 g / cm3
- Smeltpunt: 2653 ° C (4753 ° F)
- Kookpunt: 8382 ° F (4639 ° C)
- Moh's hardheid: 5.5
Kenmerken
Net als andere vuurvaste metalen heeft molybdeen een hoge dichtheid en smeltpunt en is het bestand tegen hitte en slijtage.
Bij 2.623 ° C (4.653 ° F) heeft molybdeen een van de hoogste smeltpunten van alle metalen elementen, terwijl de thermische uitzettingscoëfficiënt een van de laagste is van alle technische materialen. Moly heeft ook een lage toxiciteit.
In staal vermindert molybdeen de broosheid en verbetert het de sterkte, hardbaarheid , lasbaarheid en corrosieweerstand .
Geschiedenis
Molybdeenmetaal werd voor het eerst geïsoleerd in een laboratorium door Peter Jacob Hjelm in 1782. Het bleef grotendeels in laboratoria gedurende een groot deel van de volgende eeuw totdat toegenomen experimenten met staallegeringen molyse-legeringsversterkende eigenschappen vertoonden.
Aan het begin van de 20e eeuw vervangen producenten van pantserplaatstaal wolfraam door molybdeen. Maar de eerste belangrijke toepassing voor moly was als additief in wolfraamfilamenten voor gloeilampen, die in gebruik in dezelfde periode groeiden.
Versterkte leveringen van wolfraam tijdens de Eerste Wereldoorlog leidden tot een toename van de molybdeenvraag naar staal.
Deze vraag resulteerde in de verkenning van nieuwe bronnen en de daaropvolgende ontdekking van de Climax-storting in Colorado in 1918.
Na de oorlog nam de militaire vraag af, maar de komst van een nieuwe industrie - auto's - verhoogde de vraag naar hoogsterkte staalsoorten die molybdeen bevatten. Tegen het einde van de jaren 1930 werd moly algemeen aanvaard als een technisch, metallurgisch materiaal.
Het belang van molybdeen voor industrieel staal leidde ertoe dat het in de vroege 21ste eeuw als een beleggingsartikel opdook en in 2010 introduceerde de London Metal Exchange (LME) zijn eerste molybdeencontracten.
Productie
Molybdeen wordt meestal geproduceerd als een bij- of bijproduct van koper , maar een paar mijnen produceren moly als een primair product.
De primaire productie van molybdeen wordt exclusief geëxtraheerd uit molybdeniet, een sulfide-erts, dat een molybdeengehalte tussen 0,01 en 0,25% heeft.
Molybdeenmetaal wordt geproduceerd uit molybdeenoxide of ammoniummolybdaat door een proces van waterstofreductie. Maar om deze intermediaire producten uit molybdenieterts te extraheren, moet het eerst worden vermalen en drijven om kopersulfide van het molybdeniet te scheiden.
Het resulterende molybdeensulfide (MoS2) wordt vervolgens geroost bij een temperatuur tussen 500 en 600 ° C (932-1112 ° F) om gebrand molybdenietconcentraat te produceren (Mo03, ook wel technisch molybdeenconcentraat genoemd). Geroosterd molybdeenconcentraat bevat minimaal 57% molybdeen (en minder dan 0,1% zwavel).
Sublimatie van het concentraat leidt tot molybdeenoxide (MoO3), dat door middel van een tweestaps waterstofreductieproces molybdeenmetaal produceert.
In de eerste stap wordt MoO3 gereduceerd tot molybdeendioxide (MoO2). Molybdeendioxide wordt vervolgens door waterstofstromingsbuis of roterende ovens bij 1000 - 1100 ° C (1832 - 2012 ° F) geduwd om een metaalpoeder te produceren.
Molybdeen dat wordt geproduceerd als een bijproduct van koper uit koper-porfierafzettingen, zoals de Bingham Canyon-afzetting in Utah, wordt als molybdeendisulfaat verwijderd tijdens de flotatie van het poedervormige kopererts. Het concentraat wordt geroosterd om molybdeenoxide te maken, dat door hetzelfde sublimatieproces kan worden gevoerd om molybdeenmetaal te produceren.
Volgens USGS-statistieken bedroeg de totale wereldproductie in 2009 ruwweg 221.000 ton. De grootste producerende landen waren China (93.000 MT), de VS (47.800 MT), Chili (34.900 MT) en Peru (12.300 MT). De grootste producenten van molybdeen zijn Molymet (Chili), Freeport McMoran, Codelco, Southern Copper en Jinduicheng Molybdenum Group.
toepassingen
Meer dan de helft van alle geproduceerde molybdeen eindigt als een legeringsmiddel in verschillende structurele en roestvrije staalsoorten .
De International Molybdeen Association schat dat structureel staal goed is voor 35% van alle moly-vraag. Molybdeen wordt gebruikt als een additief in constructiestaal vanwege zijn corrosieweerstand, sterkte en duurzaamheid. Omdat ze bijzonder nuttig zijn bij het beschermen van metalen tegen chloridische corrosie, worden dergelijke staalsoorten gebruikt in een breed scala van toepassingen in de zeewereld (bijv. Offshore olieplatforms), evenals olie- en gaspijpleidingen.
Roestvast staal is goed voor nog eens 25% van de molybdeenvraag, wat het metaalvermogen om corrosie te versterken en te remmen, waardeert. Onder veel andere toepassingen worden roestvrij staalsoorten gebruikt in farmaceutische, chemische en pulp- en papierfabrieken, tankwagens, oceaantankers en ontziltingsinstallaties.
Snelstaal en superlegeringen gebruiken moly om te versterken, de hardheid te verhogen en weerstand tegen slijtage en vervorming bij hoge temperaturen. Sneldraaistaal wordt gebruikt om boor- en snijgereedschappen te vormen, terwijl superlegeringen worden gebruikt voor de productie van straalmotoren, turboladers, turbines voor de opwekking van elektriciteit en in chemische en petroleumfabrieken.
Een klein percentage moly wordt gebruikt om de sterkte, hardheid, temperatuur en druktolerantie van gietijzer en staal te verhogen, die worden gebruikt in automotoren (meer specifiek om cilinderkoppen, motorblokken en uitlaatspruitstukken te maken). Hierdoor kunnen motoren heter draaien en daardoor de uitstoot verminderen.
Molybdeenmetaal met hoge zuiverheid wordt gebruikt in een reeks toepassingen, van poedercoatings tot zonnecellen en flat panel display-coating.
Ongeveer 10-15% van het geëxtraheerde molybdeen komt niet in metaalproducten terecht maar wordt in chemicaliën gebruikt, meestal in katalysatoren voor aardolieraffinaderijen.
bronnen
De Internationale Molybdeenvereniging.
USGS. Mineral Commodity Summaries: Molybdenum (2011).
Minor Metal Trade Association. Molybdeen (2011).