Molybdeenin metalliprofiili

Molybdeeni (jota usein kutsutaan nimellä "Moly") arvostetaan seostavana aineena rakenne- ja ruostumattomat teräkset koska sen lujuus, korroosionkestävyys ja kyky pitää muotoaan ja toimia korkeissa lämpötiloissa.

• Atomisymboli: Mo
• Atominumero: 42
• Elementtiluokka: Siirtymämetallit
• Tiheys: 10,28 g / cm3
• Sulamispiste: 2623 ° C (4753 ° F).
• Kiehumispiste: 4639 ° C (8382 ° F)
• Mohin kovuus: 5.5

Kuten muutkin tulenkestävät metallit, molybdeenilla on korkea tiheys ja sulamispiste ja se kestää kuumuutta ja kulumista. Lämpötilassa 2 623 ° C (4 753 ° F) molybdeenilla on yksi kaikkien metallielementtien korkeimmista sulamispisteistä, kun taas sen lämpölaajenemiskerroin on yksi alhaisimmista kaikista teknisistä materiaaleista. Molyllä on myös alhainen toksisuus.

Teräksessä molybdeeni vähentää haurautta ja lisää lujuutta, kovettuvuutta, hitsattavuutta ja korroosionkestävyyttä.

Peter Jacob Hjelm eristi molybdeenimetallin ensin laboratoriossa vuonna 1782. Se pysyi lähinnä laboratorioissa suurimman osan seuraavasta vuosisadasta, kunnes lisääntyneet kokeet teräseoksilla osoittivat Molyn seoksen lujittavia ominaisuuksia.

1900-luvun alkupuolella panssarilevyteräksen valmistajat olivat vaihtaneet volframi molybdeenin kanssa. Mutta ensimmäinen suuri molyn käyttö oli lisäaine volframifilamentteihin hehkulamppuille, jotka olivat kasvamassa käytössä samana ajanjaksona.

Ensimmäisen maailmansodan aikana raskaat volframitarvikkeet johtivat terästen molybdeenin kysynnän kasvuun. Tämä kysyntä johti uusien lähteiden etsimiseen ja sen seurauksena Climax-talletuksen löytämiseen Coloradossa vuonna 1918.

Sodan jälkeen sotilaallinen kysyntä laski, mutta uuden teollisuuden - autojen - syntyminen kasvatti molybdeeniä sisältävien lujien terästen kysyntää. 1930-luvun loppuun mennessä moly hyväksyttiin laajasti tekniseksi, metallurgiseksi materiaaliksi.

Molybdeenin merkitys teollisuusteräksille johti sen esiintymiseen sijoitushyödykkeenä 2000-luvun alkupuolella, ja vuonna 2010 London Metal Exchange (LME) esitteli ensimmäisen molybdeenifutuurinsä sopimuksia.

Molybdeeniä tuotetaan useimmiten sivutuotteena tai sen sivutuotteena kupari, mutta muutama kaivos tuottaa molia päätuotteena.

Molybdeenin alkutuotanto uutetaan yksinomaan molybdeniitistä, sulfidimalmista, jonka molybdeenipitoisuus on välillä 0,01 - 0,25%.

Molybdeenimetalli tuotetaan molybdeenioksidista tai ammoniummolybdaatista vedyn pelkistämisprosessin avulla. Mutta näiden välituotteiden uuttamiseksi molybdeniittimalmista on ensin murskattava ja kelluva erottaakseen kuparisulfidia molybdeniitistä.

Saatu molybdeenisulfidi (MoS2) paahdellaan sitten lämpötilassa 500 - 600 ° C (932 - 1112 F °), jotta saadaan paahdettua molybdeniittikonsentraattia (Mo03, jota kutsutaan myös tekniseksi molybdeenikonsentraatiksi). Paahdettu molybdeenirikaste sisältää vähintään 57% molybdeenia (ja vähemmän kuin 0,1% rikkiä).

Konsentraatin sublimointi johtaa molybdeenioksidiin (Mo03), joka kaksivaiheisella vetypelkistysprosessilla tuottaa molybdeenimetallia. Ensimmäisessä vaiheessa MoO3 pelkistetään molybdeenidioksidiksi (MoO2). Molybdeenidioksidi työnnetään sitten vetyvirtausputken tai pyörivien uunien läpi lämpötilassa 1000 - 1100 ° C (1832-2012 F °) metallijauheen tuottamiseksi.

Kuparin sivutuotteena tuotettu molybdeeni, kuten Binghamin kanjonin saostuma Utahissa, poistetaan molybdeenisulfaattina jauhemaisen kuparimalmin vaahdotuksen aikana. Konsentraatti paahdellaan molybdeenioksidin valmistamiseksi, joka voidaan viedä saman sublimointiprosessin läpi molybdeenimetallin tuottamiseksi.

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

Yli puolet kaikesta tuotetusta molybdeenistä päätyy seosaineena moniin rakenne- ja ruostumattomiin teräksiin.

Kansainvälisen molybdeeniyhdistyksen arvion mukaan rakenneterästen osuus on 35% kaikesta mol-kysynnästä. Molybdeeniä käytetään lisäaineena rakenneteräksissä sen korroosionkestävyyden, lujuuden ja kestävyyden vuoksi. Koska tällaisia ​​teräksiä on erityisen hyödyllisiä metallien suojaamisessa kloridikorroosiolta, niitä käytetään mm laaja valikoima meriympäristöä koskevia sovelluksia (esim. offshore-öljyporauslautat), samoin kuin öljyä ja kaasua putkistojen.

Ruostumattomien terästen osuus on vielä 25% molybdeenin tarpeesta, mikä arvioi metallin kykyä vahvistaa ja estää korroosiota. Monien muiden käyttötapojen lisäksi ruostumattomia teräksiä käytetään farmaseuttisissa, kemianteollisuuden sekä sellu- ja paperitehtaissa, säiliöautoissa, merisäiliöaluksissa ja suolanpoistolaitoksissa.

Suurnopeusteräkset ja superseokset käyttävät molia lujittamaan, lisäämään kovuutta ja kestävyyttä kulumiselle ja muodonmuutokselle korkeissa lämpötiloissa. Nopeita teräksiä käytetään porausten ja leikkaustyökalujen muodostamiseen, kun taas superseoksia käytetään suihkumoottorien, turboahtimien, voimantuotantoturbiinien sekä kemian ja öljyn tuotanto kasveja.

Pieniä prosenttimäärää molyä käytetään parantamaan valuraudan ja metallivahvuuden, kovuuden, lämpötilan ja paineen sietokykyä teräkset, joita käytetään autojen moottoreissa (erityisesti sylinteripäiden, moottorilohkojen ja pakokaasujen valmistukseen) manifolds). Ne antavat moottorille käydä kuumemmin ja vähentävät siten päästöjä.

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

Noin 10-15% uutetusta molybdeenistä ei päädy metallituotteisiin, vaan sitä käytetään kemikaaleissa, useimmiten öljynjalostamojen katalysaattoreissa.