Proprietà
- Simbolo atomico: Mo
- Numero atomico: 42
- Elemento Categoria: metallo di transizione
- Densità: 10,28 g / cm3
- Punto di fusione: 4753 ° F (2623 ° C)
- Punto di ebollizione: 8382 ° F (4639 ° C)
- Durezza di Moh: 5.5
caratteristiche
Come altri metalli refrattari , il molibdeno ha un'alta densità e un punto di fusione ed è resistente al calore e all'usura.
A 2,623 ° C (4,753 ° F), il molibdeno ha uno dei più alti punti di fusione di tutti gli elementi metallici, mentre il suo coefficiente di espansione termica è uno dei più bassi tra tutti i materiali ingegneristici. Moly ha anche una bassa tossicità.
In acciaio , il molibdeno riduce la fragilità e aumenta la resistenza, la temprabilità , la saldabilità e la resistenza alla corrosione .
Storia
Il metallo di molibdeno fu isolato per la prima volta in un laboratorio da Peter Jacob Hjelm nel 1782. Rimase per lo più in laboratorio per gran parte del secolo successivo fino a quando l'intensa sperimentazione con le leghe di acciaio mostrò le proprietà di rafforzamento della lega del moly.
All'inizio del XX secolo, i produttori di acciaio per armature sostituivano il tungsteno con il molibdeno. Ma la prima importante applicazione per moly era come additivo nei filamenti di tungsteno per le lampadine a incandescenza, che stavano crescendo in uso durante lo stesso periodo.
Le scorte di tungsteno durante la prima guerra mondiale portarono ad una crescita della domanda di acciaio al molibdeno.
Questa richiesta ha portato all'esplorazione di nuove fonti e alla conseguente scoperta del deposito di Climax in Colorado nel 1918.
Dopo la guerra, la domanda militare declinò, ma l'avvento di una nuova industria - le automobili - aumentò la domanda di acciai ad alta resistenza contenenti molibdeno. Alla fine degli anni '30, moly era ampiamente accettato come materiale tecnico metallurgico.
L'importanza del molibdeno negli acciai industriali ha portato alla sua comparsa come prodotto di investimento all'inizio del XXI secolo e nel 2010 il London Metal Exchange (LME) ha introdotto i suoi primi contratti sul futuro al molibdeno.
Produzione
Il molibdeno viene spesso prodotto come un sottoprodotto o un sottoprodotto del rame , ma alcune miniere producono moly come prodotto primario.
La produzione primaria di molibdeno viene estratta esclusivamente dalla molibdenite, un minerale di solfuro, che ha un contenuto di molibdeno compreso tra 0,01 e 0,25%.
Il metallo al molibdeno viene prodotto dall'ossido molibdico o dal molibdato di ammonio attraverso un processo di riduzione dell'idrogeno. Ma, per estrarre questi prodotti intermedi dal minerale di molibdenite, deve prima essere schiacciato e fatto galleggiare per separare il solfuro di rame dalla molibdenite.
Il solfuro di molibdeno risultante (MoS2) viene quindi tostato tra 500-600 C ° (932-1112 F °) per produrre concentrato di molibdenite tostato (MoO3, noto anche come concentrato di molibdeno tecnico). Il concentrato di molibdeno tostato contiene un minimo del 57% di molibdeno (e meno dello 0,1% di zolfo).
La sublimazione del concentrato porta all'ossido molibdico (MoO3) che, attraverso un processo di riduzione dell'idrogeno in due fasi, produce metallo al molibdeno.
Nella prima fase, il MoO3 viene ridotto al diossido di molibdeno (MoO2). Il biossido di molibdeno viene quindi spinto attraverso un tubo a flusso di idrogeno o forni rotanti a 1000-1100 ° C (1832-2012 F °) per produrre una polvere metallica.
Il molibdeno prodotto come sottoprodotto del rame dai depositi di porfido di rame, come il deposito del Bingham Canyon nello Utah, viene rimosso come disolfato di molibdeno durante la flottazione del minerale di rame in polvere. Il concentrato viene tostato per produrre l'ossido molibdico, che può essere sottoposto allo stesso processo di sublimazione per produrre metallo di molibdeno.
Secondo le statistiche USGS, la produzione globale totale è stata di circa 221.000 tonnellate nel 2009. I maggiori paesi produttori erano la Cina (93.000 milioni di tonnellate), gli Stati Uniti (47,800 milioni di tonnellate), il Cile (34.900 milioni di tonnellate) e il Perù (12.300 milioni di tonnellate). I maggiori produttori di molibdeno sono Molymet (Cile), Freeport McMoran, Codelco, Southern Copper e Jinduicheng Molybdenum Group.
applicazioni
Più della metà di tutto il molibdeno prodotto finisce come legante in vari acciai strutturali e inossidabili .
L'International Molybdenum Association stima che gli acciai strutturali rappresentano il 35% di tutta la domanda di moly. Il molibdeno viene utilizzato come additivo negli acciai strutturali a causa della sua resistenza alla corrosione, resistenza e durata. Essendo particolarmente utili nella protezione dei metalli dalla corrosione cloridica, tali acciai sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni per l'ambiente marino (ad esempio piattaforme petrolifere offshore), nonché per oleodotti e gasdotti.
Gli acciai inossidabili rappresentano un altro 25% della domanda di molibdeno, che valuta la capacità del metallo di rafforzare e inibire la corrosione. Tra gli altri usi, gli acciai inossidabili sono utilizzati nelle fabbriche farmaceutiche, chimiche, della carta e della cellulosa, nelle petroliere, nelle petroliere oceaniche e negli impianti di desalinizzazione.
Gli acciai ad alta velocità e le superleghe usano moly per rinforzare, aumentare la durezza e la resistenza all'usura e alla deformazione alle alte temperature. Gli acciai ad alta velocità vengono utilizzati per formare utensili di foratura e taglio, mentre le superleghe sono utilizzate nella produzione di motori a reazione, caricatori turbo, turbine di generazione di energia e in impianti chimici e petroliferi.
Una piccola percentuale di moli viene utilizzata per aumentare la resistenza, la durezza, la temperatura e la tolleranza alla pressione della ghisa e degli acciai, che vengono utilizzati nei motori delle automobili (più specificamente per la produzione di testate, blocchi motore e collettori di scarico). Ciò consente ai motori di funzionare più a caldo e, quindi, di ridurre le emissioni.
Il metallo al molibdeno ad alta purezza viene utilizzato in una vasta gamma di applicazioni, dalle vernici in polvere alle celle solari e al rivestimento per schermi piatti.
Circa il 10-15% del molibdeno estratto non viene utilizzato nei prodotti metallici, ma viene utilizzato in prodotti chimici, il più delle volte in catalizzatori per raffinerie di petrolio.
fonti
L'Associazione internazionale del molibdeno.
USGS. Riassunti delle materie prime minerali: molibdeno (2011).
Associazione Minor Metal Trade. Molibdeno (2011).