Il molibdeno (spesso indicato come "Moly") è valutato come un agente legante in strutturale e acciai inossidabili a causa della sua forza, resistenza alla corrosione e capacità di mantenere la forma e operare ad alte temperature.
Proprietà
- Simbolo atomico: Mo
- Numero atomico: 42
- Categoria di elementi: 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 dilatazione termica è uno dei materiali ingegneristici più bassi di tutti. Moly ha anche una bassa tossicità.
Nell'acciaio, il molibdeno riduce la fragilità e migliora la resistenza, la temprabilità, la saldabilità e la resistenza alla corrosione.
Storia
Il metallo al molibdeno fu isolato per la prima volta in un laboratorio da Peter Jacob Hjelm nel 1782. Rimase per lo più nei laboratori per gran parte del secolo successivo fino a quando una maggiore sperimentazione con le leghe di acciaio non mostrò proprietà di rafforzamento della lega di Moly.
All'inizio del XX secolo, i produttori di acciaio per armature venivano sostituiti tungsteno con molibdeno. Ma la prima grande applicazione per moly è stata come additivo nei filamenti di tungsteno per le lampadine a incandescenza, che erano in uso nello stesso periodo.
Le scarse forniture di tungsteno durante la prima guerra mondiale hanno portato a una crescita della domanda di acciai al molibdeno. Questa richiesta portò all'esplorazione di nuove fonti e alla conseguente scoperta del deposito di Climax in Colorado nel 1918.
Dopo la guerra, la domanda militare è diminuita ma l'avvento di una nuova industria - le automobili - ha aumentato la domanda di acciai ad alta resistenza contenenti molibdeno. Alla fine degli anni '30, il molibdeno era ampiamente accettato come materiale tecnico metallurgico.
L'importanza del molibdeno per gli acciai industriali ha portato alla sua nascita come prodotto di investimento nel all'inizio del 21 ° secolo e nel 2010 il London Metal Exchange (LME) ha introdotto i suoi primi futures sul molibdeno contratti.
Produzione
Il molibdeno viene spesso prodotto come sottoprodotto o sottoprodotto di 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 molibdeno viene prodotto dall'ossido di molibdeno o dal molibdato di ammonio attraverso un processo di riduzione dell'idrogeno. Ma, al fine di estrarre questi prodotti intermedi dal minerale di molibdite, deve prima essere frantumato e fatto galleggiare per separare il solfuro di rame dalla molibdenite.
Il risultante solfuro di molibdeno (MoS2) viene quindi arrostito tra 500-600 C ° (932-1112 F °) per produrre concentrato di molibdite tostato (MoO3, noto anche come concentrato di molibdeno tecnico). Il concentrato di molibdeno arrostito contiene almeno il 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 molibdeno. Nella prima fase, MoO3 è ridotto a biossido di molibdeno (MoO2). Il biossido di molibdeno viene quindi spinto attraverso il tubo di scorrimento dell'idrogeno o i 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 di Bingham Canyon nello Utah, viene rimosso come disolfato di molibdeno durante la flottazione del minerale di rame in polvere. Il concentrato viene arrostito per produrre ossido molibdico, che può essere sottoposto allo stesso processo di sublimazione per produrre metallo molibdeno.
Secondo le statistiche USGS, la produzione globale totale è stata di circa 221.000 tonnellate nel 2009. I maggiori paesi produttori erano Cina (93.000 MT), Stati Uniti (47.800 MT), Cile (34.900 MT) e Perù (12.300 MT). 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 agente legante in vari acciai strutturali e inossidabile.
La International Molybdenum Association stima che gli acciai strutturali rappresentino il 35% di tutta la domanda di molibdeno. 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 a vasta gamma di applicazioni in ambiente marino (ad esempio piattaforme petrolifere offshore), nonché petrolio e gas oleodotti.
Gli acciai inossidabili rappresentano un altro 25% della domanda di molibdeno, il che valorizza la capacità del metallo di rafforzare e inibire la corrosione. Tra gli altri usi, gli acciai inossidabili sono utilizzati nelle industrie farmaceutiche, chimiche e della cellulosa e cartiere, camion cisterna, petroliere oceaniche e impianti di desalinizzazione.
Gli acciai ad alta velocità e le superleghe usano il molibdeno per rafforzare, aumentare la durezza e la resistenza all'usura e alla deformazione alle alte temperature. Gli acciai ad alta velocità sono usati per formare trapani e utensili da taglio, mentre le superleghe sono utilizzate in produzione di motori a reazione, turbocompressori, turbine per la produzione di energia e prodotti chimici e petroliferi impianti.
Una piccola percentuale di molibdeno viene utilizzata per aumentare la resistenza, la durezza, la temperatura e la tolleranza alla pressione di ghisa e ferro acciai, che vengono utilizzati nei motori di automobili (in particolare per realizzare testate, blocchi motore e scarico) molteplice). Ciò consente ai motori di funzionare più caldi e, quindi, di ridurre le emissioni.
Il metallo al molibdeno ad elevata purezza viene utilizzato in una vasta gamma di applicazioni, dai rivestimenti in polvere alle celle solari e al rivestimento per schermi piatti.
Circa il 10-15% del molibdeno estratto non finisce nei prodotti metallici ma viene utilizzato nei prodotti chimici, molto spesso nei catalizzatori per le raffinerie di petrolio.