Молибден: все, что нужно знать об элементе

Алан-э-Дейл       20.10.2022 г.

§2. Molybdenum grades

Molybdenum grade Grade property
MCh Pure molybdenum without additives
MChVP Vacuum-melted pure molybdenum without additives
MRN Multi-purpose molybdenum. The temperature of recrystalizing molybdenum of this grade can be a bit higher than MCh molybdenum due to high additive content
MK Molybdenum with silica alkaline additive. It has a much higher recrystalization temperature if compared with MCh molybdenum and higher bending strength in annealed condition.
MR Molybdenum-rhenium alloys
TsM Molybdenum with zirconium and/or titanium additives
MV Molybdenum-tungsten alloys
  1. almost pure molybdenum;
  2. low-carbon dilute alloys;
  3. high-carbon dilute alloys;
  4. superalloys.

22

Получение молибдена

Сырье, из которого производится металлический молибден – молибденовые концентраты. В их составе данного элемента содержится около 50%. Также в них содержатся: сера ~ 30%, оксид кремния (до 9%) и около 20% прочих примесей.

На следующем этапе удаляют примеси для получения чистого оксида молибдена. Применяются два способа:

  1. Возгонка при температуре 950 °С — 1100 °С.
  2. Химическое выщелачивание. Суть способа в том, что при взаимодействии с аммиачной водой устраняются примеси меди и железа и получается карбид молибдена, который кристаллизуют выпаркой или нейтрализацией. Далее карбид нагревают и выдерживают при температуре до 500°С. На выходе – чистый оксид МоО3, в котором содержание примесей всего 0,05%.

Производство молибдена основано на восстановлении МоО3. Процесс проводят в два этапа:

  1. В трубчатой печи при температуре 550°С — 700°С в потоке сухого водорода происходит отделение атомов кислорода.
  2. Далее температура поднимается до 900°С — 1000°С и происходит окончательное восстановление. Полученный металл находится в виде порошка.

Для получения монолитного металла пользуются плавлением или спеканием порошка. Плавку используют, когда получают заготовки массой от 500 кг. Процесс производят в дуговых печах с охлаждаемым тигелем, в который подается расходуемый электрод из ранее спеченных штабиков.

Получение молибдена

Порошковое спекание – это прессование в атмосфере водорода при высоких значениях давления (2000-3000 атмосфер) и температуры (1000°С — 1200°С). Полученные штабики, подвергаются спеканию при высоких температурах равных 2200°С — 2400°С. В дальнейшем молибдену придается необходимая форма за счет обработки давлением – ковкой, прокаткой, протяжкой.

Широко в промышленности используется ферромолибден, в котором до 60-70% молибдена, а оставшееся — железо. Его получают путем введения в сталь молибденовых присадок. Сплав получают путем восстановления огарка силикатом железа с добавками стальной стружки и железистой руды.

Биологическая роль[править | править код]

Физиологическое значение молибдена для организма животных и человека было впервые показано[кем?] в 1953 году, с открытием влияния этого элемента на активность фермента ксантиноксидазы. Молибден промотирует (делает более эффективной) работу антиокислителей, в том числе витамина С. Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. Молибден входит в состав ряда ферментов (альдегидоксидаза, сульфитоксидаза, ксантиноксидаза и др.), выполняющих важные физиологические функции, в частности, регуляцию обмена мочевой кислоты. Молибденоэнзимы катализируют гидроксилирование различных субстратов. Альдегидоксидаза окисляет и нейтрализует различные пиримидины, пурины, птеридины. Ксантиноксидаза катализирует преобразование гипоксантинов в ксантины, а ксантины — в мочевую кислоту. Сульфитоксидаза катализирует преобразование сульфита в сульфат.

Недостаток молибдена в организме сопровождается уменьшением содержания в тканях ксантиноксидазы. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы. Тиомолибдат аммония (растворимая соль молибдена), является антагонистом меди и нарушает её утилизацию в организме.

Круговорот азотаправить | править код

Молибден входит в состав активного центра нитрогеназы — фермента для связывания атмосферного азота (распространён у бактерий и архей).

Микроэлементправить | править код

Микроколичества молибдена необходимы для нормального развития организмов, используется в составе микроэлементной подкормки, в частности, под ягодные культуры.

Влияет на размножение (у растений).

Производство молибдена

Молибден производится путем окислительного обжига стандартных молибденитовых концентратов, в составе которых содержание чистого вещества, без учета присутствующих примесей, достигает 47-50%. Во время данного процесса температура поддерживается в районе 570-600С. Для этого используются многоподовые печи или печи кипящего слоя.

Однако, это, можно сказать, финишная прямая на пути получения вещества. Предшествующим этому этапом является обогащение руды флотационным методом. Перед флотацией осуществляется дробление руды. Данный процесс позволяет на выходе получить концентрат, в котором содержится порядка 10% вещества. После этого осуществляется следующий этап флотации уже полученного концентрата – селективная, при которой применяются специальные реагенты, в результате чего путем селективного отделения от других сульфидов удается получить МоS2. Для получения молибденового концентрата высокого качества, содержание молибдена в котором достигает 48-58%, весь производственный цикл повторяется 5-6 раз, используя при этом промежуточное измельчение.

Главное место среди всех этапов химической переработки концентрата отводится обжигу, позволяющему удалить нежелательные примеси в виде серы, воды, а также остаточных частиц флотореагентов. В случае присутствия в составе концентрата рения, во время обжига получается летучий оксид Re2O7, удаляющийся вместе с печными газами.

Таким образом, при обжиге дисульфид молибдена окисляется до триоксида 2MoS2 + 7O2 = 2MoO3 + 4SO2. Кроме этого, в процессе также происходит много побочных реакций, которые имеют существенное влияние на дальнейшее получение молибдена:

  • 6CuFeS2 + 19O2 = 2Fe3O4 + 6CuO + 12SO2
  • MoO3 + CaCO3 = CaMoO4 + CO2
  • MoO3 + CuO = CuMoO4
  • MoO3 + PbO = PbMoO4.

На то, насколько эффективным будет обжиг, влияет ряд факторов, основным их которых выступает степень измельчения концентрата.

Полученный с содержанием молибденового ангидрида огарок переводится в парамолибдат аммония или чистый MoO­3, которые в последствии позволяют получить любые молибденовые соединения, даже с максимальной очисткой.

При получении металла также пользуется популярностью аммиачный способ, суть которого заключается в растворении молибденового ангидрида в 8-10% водном аммиаке. При этом большая часть содержащихся в огарке примесей, остаются нерастворенными. Этот метод при определенных условиях позволяет получить около 80-95% молибдена. Та часть MoO3, которая осталась в огарке, перерабатывается дополнительно.

Еще одним способом, позволяющим получить металл, является возгонка из огарков при температурах 900-1000С. Посредством данного метода возможно получить на 99,95% чистый MoO3.

Для получения металлического молибдена используется восстановительный метод, когда восстановление MoO3 происходит в токе сухого водорода. Для этого процесса применяют специальные трубчатые печи, температура в которых достигает на первой стадии восстановления 700С, а на второй – 1000С.

Получение молибдена

Стоит отметить, что нахождение металла в природе в чистом виде отсутствует. Масса его содержания в недрах Земли составляет 3*10-4%. Его распространение в земной коре можно назвать относительно равномерным. Минимальное содержание вещества зафиксировано в ультраосновных и карбонатных породах. Кроме этого, металл можно также встретить в воде, золе растений, углях и нефти. Сегодня существует свыше 30-ти изотопов молибдена, однако, в природе можно встретить всего лишь 6 из них.

Крупнейшие месторождения металла расположены на территории Америки, Мексики, Чили, Канады, Австралии, Норвегии, а также России. Свыше 7% от всех существующих запасов молибдена в мире находится в Армении, из которых 90% локализированы в Каджаранском медно-молибденовом месторождении.

Распространенность молибдена в горных породах
Элемент Каменные метеориты (хондриты) Ультраосновные породы (дуниты и др.) Основные породы(базальты, габбро и др.) Средние породы(диориты, андезиты) Кислые породы (граниты, гранодиориты) Осадочные породы (глины и сланцы)
Mo 6∙10-5 2∙10-5 1,4∙10-4 9∙10-5 1∙10-4 2∙10-4

Основным сырьем для получения молибдена являются руды, в составе которых находится порядка 50% самого вещества, 30% серы, 9% кремния, а также другие элементы, процентное содержание которых несущественное. По факту, при процессе получения молибдена, руда используется в качестве концентрата, который подвергается обжигу при температуре от 570С до 600С, в результате чего на выходе получается огарок, в котором содержится оксид молибдена и примеси. Для этого используются специальные печи. На этом процесс получения молибдена не заканчивается. Существует два своеобразных метода, позволяющих получить чистый оксид молибдена, не загрязненный примесями. К таким способам относится возгонка и последовательные химические воздействия.

Минералы Mo, используемые в промышленности, и содержание в них полезных элементов
Минерал или минеральный агрегат Формула минерала Полезный компонент; максимальное его содержание, %
Молибденит Молибдит ПовеллитДрисдаллит MoS2 MoO3 Ca[MoO4]MoSe2 Mo 60,0 Mo 66,7 Mo 50,5Mo 37,8

Так, при первом способе вещество преобразуется сразу в газообразное состояние, обходя жидкую фазу. Второй способ начинается с воздействия на вещество аммиачной водой, после чего огарок приобретает жидкое состояние. Именно в жидкой фазе происходит очистка от примесей. При этом, осуществляется процесс выпаривания, в результате которого вещество кристаллизируется и получаются полимолибдаты. Они подвергаются воздействию температур в диапазоне 450-500С, что и приводит к получению конечного продукта – чистого оксида молибдена. В составе конечного продукта допустимое максимальное содержание примесей составляет 0,05% от массы.

Чтобы получить компактный металл, чистый оксид вещества обрабатывается в два этапа водородом, а полученное в результате вещество, — плавится.

Молибденовая промышленность зародилась в конце позапрошлого века. Ее началом стала выплавка молибденовой стали, которую осуществили на российском Путиловском предприятии. А в начале 20 века была разработана технология, позволяющая получить молибден в компактном виде с помощью порошковой металлургии. С этого момента считается начало промышленного производства металла.

Стоит отметить, что в России молибденовая промышленность зарождается только после революции – в 30-х годах.  Пик ее развития приходится на середину столетия. Этому способствовало открытие и разработка молибденовых месторождений.

Изначально металл считался побочным продуктом, который извлекался из сложных руд. Как правило, основным материалом для этого служили молибдено-вольфрамовые и молибдено-висмутовые руды. Однако в 1933 году, когда в производство был внедрен новый метод получения металла, все кардинально поменялось. Данный метод заключался в выделении молибдена в концентрат из медно-порфировых руд. Кроме того, открытие нового способа существенно увеличило добычу молибдена, которая к 80-м годам составила более 40%.

Мировое распределение разведанных ресурсов молибдена
Страна Запасы разрабатываемых месторождений, тысячи тонн Общие разведанные запасы, тысячи тонн
Китай 3300 8300
США 2700 5400
Чили 1100 2500
Канада 450 910
Армения 200 400
Россия 240 360
Мексика 90 230
Перу 140 230
Казахстан 130 200
Киргизия 100 180
Узбекистан 60 150
Иран 50 140
Монголия 30 50
Всего в мире 8600 19 000

Молибден и авиация

Когда самолеты перестали делать из дерева и парусины, понадобились не только мощные моторы и легкие металлические листы обшивки, но и жесткий каркас из металлических трубок. Вначале авиация довольствовалась трубами из углеродистой стали, но размеры самолетов все росли… Потребовались трубы значительно большего диаметра, но с малой толщиной стенки. Трубы из хромована-диевой стали в принципе могли бы подойти, но эта сталь не выдерживала протяжки до нужных размеров, а в местах сварки такие трубы при охлаждении «отпускались» и теряли прочность.

Выйти из этого тупика удалось благодаря хромомолибденовой стали. Трубы из нее хорошо протягивались, прекрасно сваривались и, что главное, в тонких сечениях не «отпускались» при сварке, а, наоборот, самозакалялись на воздухе. Количество молибдена в стали, из которой их протягивали, было крайне невелико: 0,15—0,30%.

1.doc

  1. Общие сведения о молибдене ………………………..…………………..…..2
    1. Физические свойства…………………………….………………….….2
    2. Химические свойства……………………………………………….…3
    3. История открытия………………………………………………..……4
    4. Получение молибдена………………………………………..……….6
    5. Применение в промышленности………………………………….….7
  2. Распространенность в природе…………………………………………….…8
    1. Среднее содержание в различных породах…………..……………..8
    2. Среднее содержание молибдена в биосфере………………………..9
    3. Минеральные формы молибдена……………………………….…..11
  3. Геохимия молибдена………………………………………………………….14
    1. Типы геохимических барьеров и формы накопления на них…….14
    2. Геохимия молибдена в зоне окисления……………………………..18
  4. Генетические и промышленные типы месторождений…………..………..19
  5. Заключение……………………………………………………………………25
  6. Список литературы…………………………………………………..………26

Общие сведения об элементе^ Физические свойства

Атомный радиус, А° 1,36
Грамм-атомный объем, см3 9,41
Ионный радиус, А:
Мо2+, А 1,01
Мо4+ , А 0,68
Мо6+ , А 0,5 – 0,62
Плотность, г/см3 10,21
Т. пл., °С 2622±10
Т. кип., °С 4864
Кристаллическая решетка Пространственно-центрированная кубическая
Потенциал ионизации, В 7,2 (Мо0→ Мо1+)
Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов,барн/атом 2,7

4+6+3плkип-6-6-6^ Химические свойства326522222513плkип2n3n-1926823411323242426724462448262n43310426пл kипплkип32232324233Мн/м2, кгс/мм2Мн/м2Мн/м2Мн/м2.Гн/м2.^ История открытия22^ Получение элемента2 22733467242336534^ Применение в промышленностибарн. 224^ Распространенность в природе-4 -522^ Содержание молибдена в горных породах указано в табл. 2 и табл. 3.

Элемент Каменные метеориты (хондриты) Ультраосновные породы (дуниты и др.) Основные породы(базальты, габбро и др.) Средние породы (диориты, андезиты) Кислые породы (граниты, гранодиориты) Осадочные породы (глины и сланцы) 2 части кислых пород + 1 часть основных пород
Mo 6∙10-5 2∙10-5 1,4∙10-4 9∙10-5 1∙10-4 2∙10-4 1,1∙10-4

-6 -4 -6

Элемент Изверженные породы Осадочные породы Глубоководные породы
Ультраосновные Базальтовые Гранитоиды Сиениты Глины Песчаники Карбонатные Известковые Глинистые
Богатые ca Бедные ca
Mo 3∙10-5 1,5∙10-4 1∙10-4 1,3∙10-4 6∙10-5 2,6∙10-4 2∙10-5 4∙10-5 3∙10-6 2,7∙10-3

^ Среднее содержание молибдена в биосфере,

^ ДНЕВНЫЕ НОРМЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ МОЛИБДЕНА
Возраст, лет (мкг/день)
Младенцы0–0,5 15–30
0,5–1 20–40
Дети1–3 25–50
4–6 30–75
7–10 50–150
11–18 75–250
Взрослые от 19 и старше 75–250

-5-3-7-8-62^ Минеральные формы молибдена.

Минерал или минеральный агрегат Формула минерала Полезный компонент; максимальное его содержание, %
Молибденит Молибдит ПовеллитДрисдаллит MoS2 MoO3 Ca[MoO4]MoSe2 Mo 60,0 Mo 66,7 Mo 50,5Mo 37,8

^ Оксид молибдена(IV) MoO2322223^ Сульфид молибдена(IV) MoS23232224242232^ Дисульфид молибдена(IV)2^ Молибдена(V) хлорид MoCl5255523^ Молибдена(VI) оксид MoO3232432223246743322324232272323102366212^ Триоксид молибденаМолибденовые кислоты

  1. молибденовая кислота H2MoO4 – бесцветный мелкокристаллический порошок,
  2. молибденовая кислота H2Mo2O7 – белое кристаллическое вещество,
  3. изополикислота Н2[Мо4О13] – сильная кислота, существующая в водных растворах.

^ Парамолибдат аммония (NH4)6[Mo7O24]·4H2O4242525^ Геохимия элементаТипы геохимических барьеров и формы накопления на нихМагматический сероводородный барьер000^ Глеевые барьеры. 42+22+3+12Щелочные геохимические барьеры^ Кислые геохимические барьеры.2Испарительные геохимические барьеры^ Геохимия молибдена в зоне окисления23+42-322424224242223 324242^ Генетические и промышленные типы месторождений молибдена

^ МИРОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗВЕДАННЫХ РЕСУРСОВ МОЛИБДЕНА
Страна Запасы разрабатываемых месторождений, тысячи тонн Общие разведанные запасы, тысячи тонн
Китай 3300 8300
США 2700 5400
Чили 1100 2500
Канада 450 910
Армения 200 400
Россия 240 360
Мексика 90 230
Перу 140 230
Казахстан 130 200
Киргизия 100 180
Узбекистан 60 150
Иран 50 140
Монголия 30 50
Всего в мире 8600 19 000

^ Гидротермальные плутоногенные высокотемпературные ме­сторождения ^ Гидротермальные плутоногенные средне-температурные ме­сторождения^ Скарновые месторождения^ Месторождение Тырныауз ^ 1 — 2313 — 314 — 528 — 10 — 11 — 12 13 — 14 IIIIIIIVVVIVIIviiiIXXXIXIIXIIIXIV
Поиск по сайту:  

Свойства и характеристики порошка молибдена

Используется в виде добавки для формирования сплавов с нужными характеристиками либо в качестве самостоятельного полуфабриката для последующего формирования разными способами обработки:

— давлением, путем прокатки;

— путем ковки или протяжки.

Характеристики молибденового порошка обуславливаются свойствами молибдена МПЧ, который является блестящим металлом светло-серебристого оттенка, с высокими прочностными параметрами. Температура плавления молибдена 2620 градусов, что характеризует его, как тугоплавкий материал, объясняя причину его широкого распространения в приборах и аппаратуре, эксплуатируемых в высоких температурных условиях.

Молибденовый порошок является устойчивым в растворах щелочей и кислот, обладая хорошей сопротивляемостью в данной среде. Однако он подвергается небольшому окаливанию, а при эксплуатации в низких температурных условиях теряет пластичность (несколько охрупчивается).

Технические характеристики порошка молибдена и материалов, изготовленных на его основе, сложность добычи, выделения металла с высокой химической чистотой, трудности механической обработки (необходим предварительный нагрев до высоких температур) значительно влияют на ценовую политику продукции. Порошок молибдена и  любые другие изделия из данного материала не могут стоить дешево.

Продукция марки МПЧ, изготовленная согласно принятых стандартов, характеризуется высокой чистотой металлического молибдена. Состав сплава, отображенного в ТУ, содержит не меньше 99,7% Мо. В молибденовом порошке содержатся такие элементы, как алюминий, вольфрам, железо, кремний, кальций, калий, магний, марганец, никель, натрий, цинк, углерод.

Насыпной объем, насыпная плотность, объем утряски соответствуют техническим условиям.

Поставляемый порошок молибдена является мелкодисперсным материалом, серого цвета, не имеющего посторонних включений.

Свойства простого вещества.

Внешний вид металлического молибдена зависит от способа его получения. Компактный (в виде слитков, проволоки, листов, пластин) молибден – довольно светлый, но блеклый металл, а молибден, полученный в виде зеркала разложением, например, кабонила – блестящий, но серый. Молибденовый порошок имеет темно-серый цвет. Плотность молибдена 10280 кг/м3. Температура плавления 2623° С, кипения 4639° С. Известна только одна (при обычном давлении) кристаллическая модификация металла с кубической объемноцентрированной решеткой. В совершенно чистом состоянии компактный молибден пластичен, ковок, тягуч, довольно легко подвергается штамповке и прокатке. При высоких температурах (но не в окислительной атмосфере) прочность молибдена превосходит прочность большинства остальных металлов. При загрязнении углеродом, азотом или серой молибден, подобно хрому, становится хрупким, твердым, ломким, что существенно затрудняет его обработку. Водород очень мало растворим в молибдене, поэтому не может заметно влиять на его свойства. Молибден – хороший проводник электричества, он в этом отношении уступает серебру всего в 3 раза. Электропроводность молибдена больше, чем у платины, никеля, ртути, железа и многих других металлов.

В обычных условиях молибден устойчив даже во влажном воздухе. Его реакционная способность зависит от степени измельченности, и мелкий порошок все же медленно окисляется во влажном воздухе, давая так называемую молибденовую синь. Энергичное взаимодействие молибдена с водяным паром начинается при 700° С, а с кислородом – при 500° С:

Mo + 2H2O = MoO2 + 2H2

2Mo + 3O2 = 2MoO3.

Молибден сгорает в атмосфере фтора уже при 50–60° С, реакции с другими галогенами протекают при более высоких температурах:

Mo + 3F2 = MoF6

2Mo + 5Cl2 = 2MoCl5.

Разбавленные и концентрированные минеральные кислоты при нагревании растворяют молибден, но концентрированная HNO3 пассивирует его. При повышенных температурах с молибденом взаимодействуют сера, селен, мышьяк, азот, углерод и многие другие неметаллы.

Основным промышленным способом получения металлического молибдена является реакция MoO3 с водородом:

MoO3 + 3H2 = Mo + 3H2O.

Процесс проходит в две или три стадии. Сначала молибденовый ангидрид восстанавливается до MoO2, а затем до свободного металла. Первая стадия восстановления проводится при 550° С. Если вторая стадия протекает ниже 900° С, то получающийся металл содержит значительное количество кислорода и поэтому необходима третья стадия восстановления, при 1000–1100° С и выше. Получающийся таким способом металл вполне пригоден для обработки методами порошковой металлургии.

Долгое время не удавалось получить молибден в компактном состоянии, и только в 1907 была предложена методика получения молибденовой проволоки. Порошок металла смешивался с органическим клеящим веществом (сахарным сиропом) и продавливался через отверстия матрицы для получения сформованных нитей. Через эти нити в атмосфере водорода пропускался постоянный электрический ток с маленькой разностью потенциалов, при этом происходил сильный разогрев, органическое вещество выгорало, а частицы металла спекались – получалась проволока.

Для получения компактного металла сейчас используются приемы порошковой металлургии, позволяющие получать слитки при температурах значительно более низких, чем температура плавления металла. Порошкообразный молибден прессуется на гидравлических прессах в стальных матрицах, нагревается в атмосфере водорода при 1100–1300° С и спекается при 2200° С в атмосфере водорода в толстостенных молибденовых лодочках. Кроме того распространен метод плавления молибдена в вакууме, в электрической дуге, возникающей между стержнем из спрессованного порошка молибдена и охлаждаемым медным электродом при силе тока 7000А и небольшой разности потенциалов. Иногда применяется плавление в сфокусированном пучке электронов или аргоновой плазме.

Молибденовые тигли

Молибден характеризуется высоким модулем упругости, высокой термостойкостью и малым коэффициентом терморасширения. Отличается высокой коррозионной стойкостью в расплавах и парах щелочных металлов.

Молибденовые тигли

Описание
Характеристики

Тугоплавкость и жаропрочность молибдена (температура плавления 2620°C) определяет дальнейшие свойства изделия, поэтому тигли из молибдена прекрасно себя зарекомендовали в условиях вакуума и инертных газов. Кроме того, за счет устойчивости к электрохимической коррозии и окислению при высоких температурах, возможно их использование в условиях агрессивных сред.

Молибденовые тигли получили широкое распространение в металлургии, литейной и химической промышленности, в сфере металлообработки и машиностроения в области процессов спекания и отжиге сырья, плавки, выращивания монокристаллов и испарения металлов в заданных условиях.

Тигли производятся отливками или формованием. Тигель формуется следующими способами: формовка спеканием, формовка обрешеткой, формовка вращением. В связи с тем, что тигель не должен взаимодействовать с помещенными в него материалами, при производстве используется только молибден высокой степени чистоты.

В зависимости от целевого назначения тигли из молибдена имеют самую разнообразную форму и размеры: конус, эллипс, с закругленной кромкой, без дна, лодочка, микротигли и промышленные тигли, широкие тигли, тигли высокие с усиленной кромкой и т.д.

Характеристика тиглей из молибдена

Диаметр (мм) Толщина стенки (мм) Высота(мм)
30-50 0.3-10
50-100 0.5-15
100-150 1-15
150-300 1-20
300-400 1.5-30
400-500 2-30

Конечная стоимость тигля из молибдена определяется сложностью изделия и самим способом изготовления тигля.

ООО НПО «ГКМП» поставляет под заказ молибденовые тигли, в том числе, чаши и лодочки разнообразных форм и размеров по чертежам Заказчика.

Варианты применения молибдена

Как жаро- и коррозионностойкий материал используется при производстве самых нагруженных частей механизмов и конструкций разного рода промышленности. Среди его основного назначения следует отметить:

  • Применение в авиационной промышленности при изготовлении всевозможных узлов турбовинтовых реактивных двигателей: воздухозаборники, лопатки турбин и прочее.
  • Ракетно-космическая отрасль применяет молибден при производстве отдельных деталей летательных агрегатов: носовые обтекатели, теплоотражатели, рули, сотовые панели, обшивка и т.д. Происходит это по причине соотношения жаропрочности и плотности. Хотя молибден и уступает абсолютной жаростойкости вольфраму, он опережает его в удельной. Поэтому при температуре ниже 1350 выгоднее применять молибден, т.к. существенно снижается масса конструкции.
  • Применение в металлургии в качестве легирующей добавки. Молибден размельчает зернистую структуру стали, тем самым упрочняя ее. Помимо этого, происходит увеличение сопротивление коррозии, прокаливаемости и твердости. Добавление в сталь 0,3% молибдена повышает ее прочность в 3 раза.
  • В электротехнике применяют при изготовлении державок нитей вольфрама в лампах накаливания. Такое использование связано с обладанием молибдена свойствами сохранения линейных размеров при повышенных температурах.
  • В машиностроении молибден используют как материал для обойм подшипников скольжения и шариков подшипников качения. Наконечников режущего инструмента: зенкеров, сверл, токарных резцов, фрез.
  • Молибденовые электроды применяют в электропечах для расплавки стекла, по причине того, что металл не вступает в химические реакции с оксидом кремния.
  • Сульфиды молибдена служат высокотемпературной смазкой в ответственных узлах, работающих на трение.
  • В теплотехнике используют как материал для нагревателей и теплоизоляции вакуумных печей.
  • В медицине молибден является сырьем в производстве технеция, который служит средством диагностирования злокачественных опухолей.
  • В сельском хозяйстве молибден добавляется в состав удобрений. Доказано, что молибден увеличивает рост растений.

Его даже добавляют в машинное масло, благодаря антикоррозионным свойствам. Например, его можно найти в масле вязкостью 10W40.

Применение

Молибден используется для легирования сталей как компонент жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Молибденовая проволока (лента) служит для изготовления высокотемпературных печей, вводов электрического тока в лампах накаливания. Соединения молибдена — сульфид, оксиды, молибдаты — являются катализаторами химических реакций, пигментами красителей, компонентами глазурей. Гексафторид молибдена применяется при нанесении металлического Mo на различные материалы, MoS2 используется как твёрдая высокотемпературная смазка. Mo входит в состав микроудобрений. Радиоактивные изотопы 93Mo (T1/2 = 6,95 ч) и 99Mo (T1/2 = 66 ч) — изотопные индикаторы.

Молибден — один из немногих легирующих элементов, способных одновременно повысить прочностные, вязкие свойства стали и коррозионную стойкость. Обычно при легировании одновременно с увеличением твёрдости растёт и хрупкость металла. Известны случаи использования молибдена при изготовлении в Японии холодного оружия в XI—XIII веках.

Молибден-99 используется для получения технеция-99, который используется в медицине при диагностике онкологических и некоторых других заболеваний. Общее мировое производство молибдена-99 составляет около 12 000 кюри в неделю (из расчёта активности на шестой день), стоимость молибдена-99 — 46 млн долларов за 1 грамм (470 долларов за 1 Ки).

В 2005 году мировые поставки молибдена (в пересчёте на чистый молибден) составили, по данным «Sojitz Alloy Division», 172,2 тыс. тонн (в 2003 году — 144,2 тыс. тонн). Чистый монокристаллический молибден используется для производства зеркал для мощных газодинамических лазеров. Теллурид молибдена является очень хорошим термоэлектрическим материалом для производства термоэлектрогенераторов (термо-ЭДС 780 мкВ/К). Трёхокись молибдена (молибденовый ангидрид) широко применяется в качестве положительного электрода в литиевых источниках тока.

Молибден применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов и теплоизоляции. Дисилицид молибдена применяется в качестве нагревателей в печах с окислительной атмосферой, работающих до 1800 °C.

Из молибдена изготовляются крючки-держатели тела накала ламп накаливания, в том числе ламп накаливания общего назначения.

Молибденовая проволока диаметром 0,05—0,2 мм используется в проволочных электроэрозионных станках для резки металлов с очень высокой точностью (до 0,01 мм), в том числе и заготовок большой толщины (до 500 мм). В отличие от медной и латунной проволоки, которые используются однократно в подобных станках, молибденовая — многоразовая (~300—500 метров хватает на 30—80 часов непрерывной работы), что несколько уменьшает точность обработки, но повышает её скорость и снижает её стоимость.

Геология

Месторождение является порфировым -типом депозитом , состоящий из штокверка небольших вен молибденита в риолитовых порфирах из третичного возраста , которые вторгаются в докембрию серебра Плы гранит . В руде в среднем содержится 0,2% молибдена. Молибденит связан с пиритом и кварцем . Месторождение похоже на другие месторождения порфирового молибдена, такие как шахта Климакс в Колорадо и шахта Квеста в Нью-Мексико .

Месторождение Хендерсон расположено в Минеральном поясе Колорадо , северо-восточно-юго-западном участке залежей металлов, который пересекает гористую часть Колорадо от Боулдера до Дуранго .

Производство молибденового порошка

Получается в результате восстановительного процесса. В качестве исходного сырья для молибденового порошка используется ангидрид металла (MoO3), а для восстановления используется водород. Благодаря такому способу восстановленный порошок получается высокой очистки.

Условия восстановительного процесса определяются зависимо от того, молибденовый порошок для каких целей необходимо получить в результате. Например, в качестве легирующей присадки при производстве сталей и других сплавов, используется крупнозернистый, с содержанием чистого металла 99,0-99,5%. А в порошковой металлургии, при производстве металлопроката из данного металла (проволока, листы, прутки, ленты и др.), применяется только продукция с мелкими металлическими зернами, с высокой химической чистотой (не ниже 99,9%).

Химическая чистота многим определяется не только условиями восстановительной реакции, но и качеством исходного сырья – окиси молибдена MoO3. Если технологически предусмотрено получение крупнозернистого молибденового порошка с химическим содержанием Мо 99,0-99,5% — используется оксид с крупной фракцией, достаточно высоким содержанием посторонних включений. Для производства высокочистого, высокодисперсного порошка молибдена – исходное сырье должно быть соответствующим. Размер зерен зависит также от рабочей температуры, концентрации паров H2O. С повышением температуры – зерна Мо крупнеют.

Восстановительный процесс проходит в два этапа:

  • при взаимодействии триоксида Мо с водородом образуются кристаллы оксида молибдена коричнево-фиолетового цвета и вода. Процесс проходит по реакции: MoO3 + H2 MoO2 + H2O при температуре около 450 – 470 °С;
  • дальнейшее восстановление водородом описывает реакция  MoO2 + 2H2 Mo + 2H2O, которая происходит при повышении температуры до 700 °С.

По завершении технологических процессов полученные зерна Мо просеивают сквозь сита для выделения требуемой фракции. Затем упаковывают в герметично закрывающиеся емкости. Не допускается попадание влаги на продукцию, взаимодействие с влажным воздухом, т.к. в результате молибденовый порошок будет быстро окисляться.

Габаритные параметры фракций вещества (92%) не превышают 5 микрон. Крупность частиц, их насыпная плотность, условия поставок товара регулируются ТУ, принятыми в металлургической промышленности.

Молибденовый порошок, с мелкими фракциями вещества, носит название пудры.

Стандарты

Технические условия порошка молибдена регулируются следующими стандартами:

  • для молибденового порошка технического применения — ТУ 48-19-69-80;
  • для металлургического применения и по химическому составу — ТУ 48-19-73-86;
  • качество регламентируется — ТУ 48-19-316-80;
  • точность изготовления и обработки изделий регулируется ГОСТ(ом) 26877-2008;
Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.