Применение молибдена

Молибденом называется химический элемент с атомным номером 42 в периодической системе Менделеева, где он является близким соседом с вольфрамом и хромом. Молибден характеризуется светло-серым цветом и металлическим блеском. К наиболее важным свойствам, присущим данному элементу, следует отнести его тугоплавкость. Кроме этого, элемент №42, а также сплавы, в которых он присутствует, обладают жаропрочностью, терморасширением, высокой электропроводностью и механической прочностью, что, несомненно, является преимуществами. Стоит отметить, что молибден занимает второе место по прочности, уступив место лидера вольфраму, но опередив его в доступности обработки давлением.

В большинстве случаев, молибден выступает связующей добавкой к другим металлам и их сплавам благодаря своим антикоррозионным свойствам.

Однако, у этого материала есть несколько серьезных минусов, из-за которых использование молибдена в чистом виде не представляется возможным. Первый заключается в его быстром окислении. Второй минус исключает влияние высоких температур, т.е. если на данный химический элемент воздействовать температурами, превышающими 7000С, то его прочность снижается.

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 5700С до 6000С, 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

Повеллит

Дрисдаллит
MoS2

MoO3

Ca[MoO4]

MoSe2
Mo 60,0

Mo 66,7

Mo 50,5

Mo 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 450-5000С, 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

Где применяется молибден?

В истории самое первое применение молибдена было зафиксировано в Японии еще в 10-13 ст. Существует вероятность, что в те далекие времена, данный металл служил материалом для изготовления холодного оружия.

Сегодня молибденовая промышленность является достаточно развитой отраслью. И, кроме того, что в настоящее время продолжают производить чистый молибден и его сплавы, также существует множество его марок, каждая из которых предназначена для определенных целей. Самые известные марки молибдена:

  • МЧ - чистый молибден без присадок. Из этой марки производятся держатели вольфрамовых спиралей и нити накаливания, аноды генераторных ламп.
  • МЧВП - чистый молибден без присадок, произведенный методом вакуумной плавки.
  • МРН - молибден разного назначения, не содержит присадок, включает большее количество примесей по сравнению с марками МЧ и МЧВП. Предназначена для использования в производстве высокотемпературных нагревателей, экранов, электрических вводов в вакуумные приборы и установки.
  • МК - содержит кремнещелочную присадку.
  • ЦМ - в качестве присадки используются цирконий и/или титан.
  • МР - сплав молибдена с рением.
  • МВ - сплав молибдена с вольфрамом.
Применение молиюдена инфографика

Таким образом, спустя целые столетия, молибден стал незаменимым компонентом во многих промышленных отраслях. Он применяется:

  • в качестве легирующего элемента стали;
  • при производстве жаропрочных сплавов, без которых не обходится авиационная, ракетная и ядерная техника;
  • для изготовления сплавов, обладающих антикоррозионными свойствами;
  • во время производства деталей электровакуумных приборов, нитей ламп накаливания;
  • для изготовления лопаток турбин;
  • в энергетических ядерных реакторах;
  • в качестве смазочных материалов, а также катализатора гидрогенизации;
  • при изготовлении лакокрасочных материалов;
  • в химической, нефтяной промышленности, а также в металлургии.
иллюстрация
dimzi.com

Комментарии
28 мая 2017 г.
Металлический молибден служит в радиоприемниках и в наше время. Он хорошо прокатывается в тонкие листы толщиной 0,1—0,2 миллиметра, выдерживает сильный нагрев и потому оказался хорошим материалом для анодов радиоламп.
28 мая 2017 г.
Сплав из молибдена с вольфрамом в паре с вольфрамом можно использовать для измерения температур до 2900 °С в восстановительной атмосфере. Молибденовая проволока может служить обмоткой в высокотемпературных (до 2200 °С) печах (однако для этого необходима неокисляющая среда).
28 мая 2017 г.
Тугоплавкий, ковкий, не тускнеющий, обладающий приятным цветом молибден получил признание у ювелиров как заменитель драгоценной платины.
28 мая 2017 г.
Молибден и соли молибденовой кислоты используют в различных химических процессах в качестве катализатора.
28 мая 2017 г.
В кожевенной промышленности соединения молибдена добавляют к дубильному раствору… А молибденовый блеск, который раньше не отличали от графита, в наше время и применяют вместо графита, как высокотемпературную смазку (по кристаллической структуре этот минерал действительно подобен графиту).
28 мая 2017 г.
В земной коре содержится около 0,001% молибдена, — как полагают, несколько меньше, чем вольфрама, кобальта, олова, но значительно больше, чем таких известных с древности элементов, как мышьяк, сурьма, ртуть, серебро, золото.
28 мая 2017 г.
Концентрации молибдена в рудах невелики — при содержании 1% руда уже считается богатой.
28 мая 2017 г.
Насчитывается 15 молибденосодержащих минералов, наиболее известны 4: сернистый молибден (молибденит, молибденовый блеск), вульфенит — свинцовая соль молибденовой кислоты, повеллит — кальциевая соль молибденовой кислоты и молибдит — («молибденовая охра») — соединение окислов молибдена и железа.
28 мая 2017 г.
Перед второй мировой войной капиталистические страны добывали в год 15—17 тысяч тонн молибдена, а в 1943 г. — 30 тыс. г в рудных концентратах. После войны производство молибдена несколько упало и составляло в 1952 г. 22 тыс. г, а в 1956 г. снова выросло до 30 тыс. г.
28 мая 2017 г.
Современными методами исследования молибден обнаружили в зеленой массе растений (около 1 мг на килограмм сухого вещества). Много оказалось его в горохе и бобах. Нашли молибден и в различных органах животных организмов, до 2 мг на 1 кг сухого вещества у беспозвоночных и около 0,3 мг на килограмм — у позвоночных.
Добавить комментарий
Имя*:

* — Поля, обязательные для заполнения
Отраслевые индексы
Отраслевые новости