Molibden (pogosto imenovan „moly“) je cenjen kot legirno sredstvo v strukturni in nerjaveča jekla zaradi svoje trdnosti, korozijske odpornosti in sposobnosti, da drži obliko in deluje pri visokih temperaturah.
Lastnosti
- Atomski simbol: Mo
- Atomska številka: 42
- Element Kategorija: Prehodna kovina
- Gostota: 10,28 g / cm3
- Tališče: 2623 ° C
- Vrelišče: 4639 ° F
- Mohova trdota: 5.5
Značilnosti
Kot drugi ognjevzdržne kovine, molibden ima visoko gostoto in tališče ter je odporen proti vročini in obrabi. Pri 2623 ° C (4,753 ° F) ima molibden eno najvišjih tališč vseh kovinskih elementov, medtem ko je njegov koeficient toplotne ekspanzije eden najnižjih od vseh inženirskih materialov. Moly ima tudi nizko strupenost.
V jeklu molibden zmanjšuje krhkost, poleg tega pa poveča trdnost, utrjenost, varljivost in odpornost proti koroziji.
Zgodovina
Kovino molibdena je leta 1782 v laboratoriju prvič izoliral Peter Jacob Hjelm. Velik del naslednjega stoletja je ostal v laboratorijih, dokler povečano eksperimentiranje z jeklenimi zlitinami ni pokazalo lastnosti krepitve zlitine Moly.
Do začetka 20. stoletja so proizvajalci jeklenih oklepnih plošč nadomeščali volfram z molibdenom Toda prva večja uporaba molyja je bila kot dodatek v volframovih filamentih za žarnice z žarilno nitko, ki so v uporabi rasle v istem obdobju.
Napeta zaloga volframa med prvo svetovno vojno je privedla do porasta povpraševanja po jeklu po molibdenu. To povpraševanje je povzročilo raziskovanje novih virov in posledično odkritje nahajališča Climax v Koloradu leta 1918.
Po vojni je vojaško povpraševanje upadlo, vendar se je s pojavom nove industrije - avtomobilov - povečalo povpraševanje po visoko trdnih jeklih, ki vsebujejo molibden. Konec tridesetih let prejšnjega stoletja je bil moly splošno sprejet kot tehnični, metalurški material.
Pomen molibdena za industrijska jekla je privedel do njegovega nastanka kot naložbenega blaga v v začetku 21. stoletja, leta 2010 pa je Londonska borza kovin (LME) predstavila svoje prve terminske pogodbe z molibdenom pogodb.
Proizvodnja
Molibden se najpogosteje proizvaja kot stranski ali soproizvod baker, vendar nekaj rudnikov proizvaja moly kot primarni izdelek.
Primarna proizvodnja molibdena se pridobiva izključno iz molibdenita, sulfidne rude, ki ima vsebnost molibdena med 0,01 in 0,25%.
Kovina molibdena nastaja iz molibdnega oksida ali amonijevega molibdata s postopkom redukcije vodika. Da pa te vmesne izdelke pridobivamo iz molibdenitne rude, jo je treba najprej drobiti in plavati, da ločimo bakrov sulfid od molibdenita.
Nastali molibdenov sulfid (MoS2) je nato pražen pri 500-600 ° C (932-1112 F °), da nastane praženi molibdenitski koncentrat (MoO3, imenovan tudi tehnični koncentrat molibdena). Praženi molibdenov koncentrat vsebuje najmanj 57% molibdena (in manj kot 0,1% žvepla).
Sublimacija koncentrata vodi do molibdnega oksida (MoO3), ki z dvostopenjskim postopkom redukcije vodika proizvaja kovino iz molibdena. V prvem koraku se MoO3 zmanjša na molibdenov dioksid (MoO2). Molibdenov dioksid nato potisnemo skozi cev vodika ali vrtljive peči pri 1000-1100 C ° (1832-2012 F °), da dobimo kovinski prah.
Molibden, ki nastane kot stranski proizvod bakra iz nahajališč bakrovega porfira, kot je nahajališče Bingham Canyon v Utahu, se med flotacijo praškaste bakrene rude odstrani kot molibdenov disulfat. Koncentrat je pražen, da nastane molibdijev oksid, ki ga lahko skozi isti postopek sublimacije dobimo za izdelavo kovine molibdena.
Po podatkih ameriške statistike ZDA je bila skupna svetovna proizvodnja v letu 2009 približno 221.000 ton. Največje države proizvajalke so bile Kitajska (93.000 milijonov ton), ZDA (47.800 ton), Čile (34.900 ton) in Peru (12.300 ton). Največji proizvajalci molibdena so Molymet (Čile), Freeport McMoran, Codelco, Southern Copper in Jinduicheng Molibdenum Group.
Prijave
Več kot polovica vsega proizvedenega molibdena se konča kot legirno sredstvo v različnih strukturnih in nerjavnih jeklih.
Mednarodno združenje molibdena ocenjuje, da strukturna jekla predstavljajo 35% vseh potreb po molu. Molibden se uporablja kot dodatek v strukturnih jeklih zaradi svoje korozijske odpornosti, trdnosti in trajnosti. Takšna jekla so posebej uporabna pri zaščiti kovin pred kloridno korozijo široka paleta aplikacij za morsko okolje (npr. naftne ploščadi na morju), pa tudi nafta in plin cevovodi.
Nerjaveče jeklo predstavlja še 25% potrebe po molibdenu, kar ceni sposobnost kovine za krepitev in zaviranje korozije. Med številnimi drugimi nameni se nerjavna jekla uporabljajo v farmacevtskih, kemičnih in celulozno-papirnih tovarnah, tovornjakih cistern, oceorskih cisternah in napravah za razsoljevanje.
Hitro jeklo in super-zlitine uporabljajo moly za krepitev, povečanje trdote in odpornosti proti obrabi in deformaciji pri visokih temperaturah. Hitro jeklo se uporablja za oblikovanje svedrov in rezalnega orodja, medtem ko se superpeči uporabljajo v proizvodnja reaktivnih motorjev, turbopolnilnikov, turbin za proizvodnjo električne energije ter kemičnih in naftnih rastline.
Majhen odstotek molija se uporablja za povečanje trdnosti, trdote, temperature in tlačne tolerance litega železa in jekla, ki se uporabljajo v avtomobilskih motorjih (natančneje za izdelavo glav cilindrov, motornih blokov in izpušnih plinov razdelilcev). To omogoča, da se motorji vžgejo in s tem zmanjšajo emisije.
Kovino molibdena visoke čistosti uporabljamo v različnih aplikacijah, od prašnih premazov do sončnih celic in premaza z ravnim zaslonom.
Približno 10-15% izločenega molibdena ne konča v kovinskih izdelkih, ampak se uporablja v kemikalijah, najpogosteje v katalizatorjih za rafinerije nafte.