Molybdén (často označovaný ako "Moly") sa oceňuje ako legujúce činidlo v štruktúre a nehrdzavejúca oceľ vďaka svojej pevnosti, odolnosti proti korózii a schopnosti udržať tvar a pracovať pri vysokých teplotách.
vlastnosti
- Atómový symbol: Mo
- Atómové číslo: 42
- Druh prvku: Prechodný kov
- Hustota: 10,28 g / cm3
- Teplota topenia: 4753 ° F (2623 ° C)
- Teplota varu: 4638 ° C
- Mohova tvrdosť: 5.5
charakteristika
Rovnako ako iné žiaruvzdorné kovy, molybdén má vysokú hustotu a teplotu topenia a je odolný proti teplu a opotrebeniu. Pri 2 623 ° C (4 753 ° F) má molybdén jednu z najvyšších teplôt topenia všetkých kovových prvkov, zatiaľ čo jeho koeficient tepelnej rozťažnosti je jedným z najnižších zo všetkých inžinierskych materiálov. Moly má tiež nízku toxicitu.
V oceli molybdén znižuje krehkosť a zvyšuje pevnosť, vytvrditeľnosť, zvárateľnosť a odolnosť proti korózii.
histórie
Kovový molybdén prvýkrát izoloval v laboratóriu Peter Jacob Hjelm v roku 1782. Väčšinu budúceho storočia zostala väčšinou v laboratóriách, kým zvýšené experimenty s oceľovými zliatinami nevykazovali spevňujúce vlastnosti zliatiny moly.
Začiatkom 20. storočia sa nahrádzali výrobcovia pancierovej ocele volfrám s molybdénom. Prvou významnou aplikáciou pre moly však bolo aditívum do volfrámových vlákien pre žiarovky, ktoré sa v rovnakom období začali používať.
Napäté dodávky volfrámu počas prvej svetovej vojny viedli k nárastu dopytu po oceliach v molybdéne. Táto požiadavka vyústila do prieskumu nových zdrojov a následného objavenia ložiska Climax v Colorade v roku 1918.
Po vojne sa vojenský dopyt znížil, ale príchod nového priemyslu - automobilov - zvýšil dopyt po oceliach s vysokou pevnosťou obsahujúcich molybdén. Do konca tridsiatych rokov 20. storočia bola moly všeobecne uznávaná ako technický, hutnícky materiál.
Význam molybdénu pre priemyselné ocele viedol k jeho vzniku ako investičnej komodity v EÚ začiatkom 21. storočia av roku 2010 London Metal Exchange (LME) predstavila svoje prvé futures na molybdén zmluvy.
výroba
Molybdén sa najčastejšie vyrába ako vedľajší produkt alebo vedľajší produkt meď, ale niekoľko baní produkuje moly ako primárny produkt.
Primárna výroba molybdénu sa extrahuje výlučne z molybdenitu, sulfidovej rudy, ktorá má obsah molybdénu medzi 0,01 a 0,25%.
Kovový molybdén sa vyrába z oxidu molybdénového alebo molybdénanu amónneho procesom redukcie vodíka. Aby sa však tieto medziprodukty mohli extrahovať z molybdenitovej rudy, musia sa najprv rozdrviť a vznášať, aby sa sulfid medi od molybdenitu oddelil.
Výsledný sulfid molybdénu (MoS2) sa potom praží pri teplote medzi 500 - 600 ° C (932 - 1112 ° F), aby sa získal pražený koncentrát molybdenu (Mo03, tiež označovaný ako technický koncentrát molybdénu). Pražený koncentrát molybdénu obsahuje minimálne 57% molybdénu (a menej ako 0,1% síry).
Sublimáciou koncentrátu sa získa oxid molybdénový (MoO3), ktorý dvojfázovým procesom redukcie vodíka produkuje kov molybdénu. V prvom kroku sa Mo03 redukuje na oxid molybdénový (Mo02). Oxid molybdénový sa potom pretlačí trubicou prechádzajúcou vodíkom alebo rotačnými pecami pri teplote 1 000 až 1 100 ° C (1832 až 2012 ° F), čím sa získa prášok kovu.
Molybdén produkovaný ako vedľajší produkt medi z depozitov medi, ako je ložisko Bingham Canyon v Utahu, sa počas flotácie práškovej medenej rudy odstraňuje ako disulfát molybdénu. Koncentrát sa praží za vzniku oxidu molybdénového, ktorý sa môže podrobiť rovnakému procesu sublimácie za vzniku kovového molybdénu.
Podľa štatistík USGS bola celková svetová produkcia v roku 2009 približne 221 000 ton. Najväčšími producentskými krajinami boli Čína (93 000 MT), USA (47 800 MT), Čile (34 900 MT) a Peru (12 300 MT). Najväčšími producentmi molybdénu sú Molymet (Čile), Freeport McMoran, Codelco, Southern Copper a Jinduicheng Molybdenum Group.
aplikácia
Viac ako polovica všetkého vyrobeného molybdénu končí ako legovacie činidlo v rôznych konštrukčných a nehrdzavejúcich oceliach.
Medzinárodná asociácia molybdénu odhaduje, že štrukturálne ocele predstavujú 35% celkového dopytu po moly. Molybdén sa používa ako prísada do konštrukčných ocelí kvôli svojej odolnosti voči korózii, pevnosti a trvanlivosti. Tieto ocele sú zvlášť užitočné pri ochrane kovov proti chloridovej korózii a používajú sa v a širokú škálu aplikácií pre morské prostredie (napr. ropné plošiny na mori), ako aj ropu a plyn plynovody.
Nerezové ocele predstavujú ďalších 25% dopytu po molybdéne, čo si cení schopnosť kovu zosilňovať a inhibovať koróziu. Nerezové ocele sa okrem iného používajú vo farmaceutických, chemických a celulózových a papierňach, tankeroch, oceánskych tankeroch a odsoľovacích zariadeniach.
Vysokorýchlostné ocele a superzliatiny používajú moly na posilnenie, zvýšenie tvrdosti a odolnosti proti opotrebeniu a deformácii pri vysokých teplotách. Vysokorýchlostné ocele sa používajú na vŕtanie a rezanie nástrojov, zatiaľ čo superzliatiny sa používajú v výroba prúdových motorov, turbodúchadiel, turbín na výrobu energie a v chemickom a ropnom priemysle rastliny.
Malé percento moly sa používa na zvýšenie pevnosti, tvrdosti, teploty a tlakovej tolerancie liatiny a železa ocele, ktoré sa používajú v automobilových motoroch (konkrétnejšie na výrobu hláv valcov, blokov motorov a výfukových plynov) variety). Umožňujú motorom bežať teplejšie a tým znižovať emisie.
Kovový molybdén vysokej čistoty sa používa v celom rade aplikácií od práškových povlakov až po solárne články a displeje s plochými panelmi.
Asi 10 - 15% extrahovaného molybdénu sa nekončí v kovových výrobkoch, ale používa sa v chemikáliách, najčastejšie v katalyzátoroch pre ropné rafinérie.