الملف المعدني للموليبدينوم

الموليبدينوم (الذي يشار إليه في كثير من الأحيان باسم "مولي") يتم تقييمه كعامل صناعة السبائك في الفولاذ الإنشائي والفولاذ المقاوم للصدأ بسبب قوته ومقاومته للتآكل والقدرة على الاحتفاظ بالشكل والعمل في درجات حرارة عالية.

الخصائص

• الرمز الذري: Mo
• العدد الذري: 42
• فئة العنصر: المعادن الانتقالية
• الكثافة: 10.28 جم / سم 3
• نقطة الانصهار: 4753 درجة فهرنهايت (2623 درجة مئوية)
• نقطة الغليان: 8382 درجة فهرنهايت (4639 درجة مئوية)
• صلابة محمد: 5.5

مميزات

كما هو الحال مع الفلزات الحرارية الأخرى ، يتميز الموليبدينوم بكثافة عالية ونقطة انصهار ومقاوم للحرارة والتآكل.

عند 2.623 درجة مئوية (4،753 درجة فهرنهايت) ، يحتوي الموليبدينوم على واحدة من أعلى نقاط الانصهار لجميع العناصر المعدنية ، في حين أن معامل التمدد الحراري هو واحد من أدنى جميع المواد الهندسية. مولي لديه أيضا سمية منخفضة.

في الصلب ، يقلل الموليبدينوم من قشور وكذلك يعزز قوة ، صلابة ، قابلية اللحام والمقاومة للتآكل .

التاريخ

تم عزل معادن الموليبدينوم أولاً في المختبر من قبل بيتر جاكوب Hjelm في 1782. وظلت معظمها في المختبرات لأكثر من القرن المقبل حتى زيادة التجارب مع سبائك الصلب وأظهرت خصائص تعزيز سبائك مولي.

بحلول أوائل القرن العشرين ، كان منتجو الصلب من ألواح الدروع يستبدلون التنجستن بالموليبدنيوم. لكن أول تطبيق رئيسي للمولي كان بمثابة مادة مضافة في خيوط التنغستن للمصابيح المتوهجة ، والتي كانت تنمو في الاستخدام خلال نفس الفترة.

أدت إمدادات متوترة من التنغستن خلال الحرب العالمية الأولى إلى نمو الطلب على الموليبدينوم للصلب.

أدى هذا الطلب إلى استكشاف مصادر جديدة وما تبعه من اكتشاف مستودع Climax في كولورادو في عام 1918.

بعد الحرب ، تراجع الطلب العسكري ولكن ظهور صناعة جديدة - السيارات - زاد الطلب على الفولاذ عالي القوة الذي يحتوي على الموليبدينوم. بحلول نهاية الثلاثينيات من القرن العشرين ، تم قبول المولي على نطاق واسع على أنه مادة تقنية ومعدنية.

أدت أهمية الموليبدينوم إلى الفولاذ الصناعي إلى ظهوره كسلعة استثمارية في أوائل القرن الحادي والعشرين ، وفي عام 2010 قدمت بورصة لندن للمعادن أول عقود الموليبدينوم المستقبلية.

إنتاج

يتم إنتاج الموليبدينوم في الغالب كمنتج من النحاس أو من صنعه ، لكن بضعة مناجم تنتج موليًا كمنتج أساسي.

يتم استخراج الإنتاج الأولي من الموليبدينوم بشكل حصري من الموليبدينيت ، وهو خام كبريتيد ، الذي يحتوي على محتوى من الموليبدينوم يتراوح بين 0.01 و 0.25٪.

يتم إنتاج معدن الموليبدينوم من أكسيد الموليبد أو موليبدات الأمونيوم من خلال عملية تقليل الهيدروجين. ولكن ، من أجل استخراج هذه المنتجات الوسيطة من خام الموليبدينيت ، يجب أولاً سحقها وطرحها لفصل كبريتيد النحاس من الموليبدينيت.

ثم يتم تحميص كبريتيد الموليبدينوم الناتج (MoS2) عند درجة حرارة تتراوح بين 500-600 درجة مئوية (932-1112 فهرنهايت) لإنتاج مركزات الموليبدينيت المحمصة (MoO3 ، والتي يشار إليها أيضًا بمركز الموليبدينوم التقني). يحتوي تركيز الموليبدينوم المحمص على 57٪ على الأقل من الموليبدينوم (وأقل من 0.1٪ من الكبريت).

التسامي من التركيز يؤدي إلى أكسيد الموليبد (MoO3) ، والتي ، من خلال عملية الحد من الهيدروجين من خطوتين ، تنتج معدن الموليبدينوم.

في الخطوة الأولى ، يتم تقليل MoO3 إلى ثاني أكسيد الموليبدن (MoO2). ثم يتم دفع ثاني أكسيد الموليبدينوم من خلال أنبوب تدفق الهيدروجين أو الأفران الدوارة في 1000-1100 C ° (1832-2012 F °) لإنتاج مسحوق معدني.

يتم إزالة الموليبدينوم الناتج كمنتج ثانوي من النحاس من رواسب البورفير النحاسية ، مثل رواسب بينغهام كانيون في يوتا ، كإسفار الموليبدينوم أثناء تعويم خام النحاس المسحوق. يتم تحميص المركز لصنع أكسيد الموليبد ، والذي يمكن وضعه خلال نفس عملية التسامي لإنتاج معدن الموليبدينوم.

ووفقًا لإحصاءات USGS ، بلغ إجمالي الإنتاج العالمي 221000 طن تقريبًا في عام 2009. كانت أكبر الدول المنتجة هي الصين (93،000 مليون طن) والولايات المتحدة (47800MT) وشيلي (34900MT) وبيرو (12300MT). أكبر منتجي الموليبدينوم هم Molymet (شيلي) ، Freeport McMoran ، Codelco ، Southern Copper و Jinduicheng Molybdenum Group.

تطبيقات

وينتج أكثر من نصف الموليبدينوم المنتج كعامل لتشكيل السبائك في مختلف أنواع الصلب الإنشائي وغير القابل للصدأ .

تقدر جمعية الموليبدينوم الدولية أن الفولاذ الهيكلي يمثل 35٪ من إجمالي الطلب المولي. يستخدم الموليبدينوم كمضاف في الفولاذ الإنشائي بسبب مقاومته للتآكل والقوة والمتانة. وكونه مفيدًا بشكل خاص في حماية المعادن ضد التآكل الكلوريدي ، يُستخدم هذا الفولاذ في مجموعة واسعة من تطبيقات البيئة البحرية (مثل منصات النفط البحرية) ، وكذلك أنابيب النفط والغاز.

يمثل الفولاذ المقاوم للصدأ نسبة 25 ٪ أخرى من الطلب على الموليبدينوم ، والتي تقدر قدرة المعدن على تقوية وتمنع التآكل. من بين العديد من الاستخدامات الأخرى ، يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في مصانع الأدوية والكيميائية والورق والورق وشاحنات الصهاريج وصهاريج المحيطات ومحطات التحلية.

يستخدم الفولاذ عالي السرعة والسوبر المذهلة المولي لتعزيز وتقوية الصلابة ومقاومة البلى والتشوه عند درجات الحرارة المرتفعة. يتم استخدام الفولاذ عالي السرعة لتشكيل أدوات الحفر والقطع ، في حين تستخدم السبائك الفائقة في إنتاج المحركات النفاثة والشواحن التوربينية وتوربينات توليد الطاقة وفي مصانع الكيماويات والبترول.

يتم استخدام نسبة صغيرة من المولي لزيادة قوة وصلابة ودرجة الحرارة وتحمل الضغط من الحديد الزهر والفولاذ ، والتي تستخدم في محركات السيارات (وبشكل أكثر تحديدًا لتصنيع رؤوس الأسطوانات والكتل الحركية ومشعبات العادم). هذه المحركات تسمح بتشغيل أكثر سخونة وبالتالي تقليل الانبعاثات.

يتم استخدام معدن الموليبدينوم عالي النقاء في مجموعة من التطبيقات من طلاءات البودرة إلى الخلايا الشمسية وطلاء الشاشة المسطحة.

حوالي 10-15 ٪ من الموليبدينوم المستخلص لا ينتهي في المنتجات المعدنية ولكن يستخدم في المواد الكيميائية ، وغالبا في المحفزات لمصافي النفط.

مصادر

جمعية الموليبدينوم الدولية.
USGS. خلاصات السلع المعدنية: الموليبدنوم (2011).
جمعية تجارة المعادن الصغيرة. الموليبدينوم (2011).