Molibdenum
oleh konsentrasinya dalam sejumlah bijih yang tidak larut dalam air yang sering ditemukan. Ia sering tergabung dengan belerang dengan cara yang sama seperti tembaga. Meskipun molibdenum ditemukan di mineral seperti wulfenit (PbMoO) dan powellit (CaMoO), sumber komersial utamanya adalah molibdenit (MoS). Molibdenum ditambang sebagai bijih utama dan juga dipulihkan sebagai produk sampingan dari pertambangan tembaga dan wolfram.
Produksi molibdenum dunia adalah 250000 t pada tahun 2011, produsen terbesar adalah China (94000 t), Amerika Serikat (64000 t), Chile (38000 t), Peru (18000 t) dan Meksiko (12000 t). Total cadangan diperkirakan mencapai 10 juta ton, dan sebagian besar terkonsentrasi di China (4.3 Mt), AS (2.7 Mt) dan Chile (1.2 Mt). Berdasarkan benua, 93% produksi molibdenum dunia terbagi secara merata antara Amerika
Utara, Amerika Selatan (terutama di Cile), dan China. Eropa dan seluruh Asia (kebanyakan Armenia, Rusia, Iran dan Mongolia) menghasilkan sisanya.
Dalam pengolahan molibdenit, bijih tersebut pertama kali dipanggang di udara pada suhu. Prosesnya menghasilkan gas belerang dioksida dan molibdenum (VI) oksida:
Bijih yang teroksidasi biasanya diekstraksi dengan larutan amonia dalam air untuk menghasilkan amonium molibdat:
Tembaga, ketakmurnian dalam molibdenit, kurang larut dalam amonia. Untuk menghilangkannya dari larutan, tembaga diendapkan dengan hidrogen sulfida. Amonium molibdat diubah menjadi amonium dimolibdat, yang diisolasi sebagai padatan. Memanaskan padatan ini menghasilkan molibdenum trioksida:
Trioksida mentah dapat dimurnikan lebih lanjut dengan sublimasi pada. Logam molibdenum dihasilkan melalui reduksi oksida dengan hidrogen:
Molibdenum untuk produksi baja direduksi melalui reaksi aluminotermal dengan penambahan besi untuk menghasilkan feromolibdenum. Bentuk umum feromolibdenum mengandung molibdenum 60%.
Molibdenum memiliki nilai sekitar $30000 per ton per Agustus 2009. Harga ini bertahan pada atau mendekati $10000 per ton dari tahun 1997 sampai 2003, dan mencapai puncaknya $103000 per ton pada bulan Juni 2005. Pada tahun 2008 London Metal Exchange mengumumkan bahwa molibdenum akan diperdagangkan sebagai komoditas di bursa.
Secara historis, tambang Knaben di selatan Norwegia, dibuka pada tahun 1885, merupakan tambang pertama yang didedikasikan untuk molibdenum. Tambang itu ditutup dari tahun 1973 sampai 2007, namun dibuka kembali tahun itu dan sekarang menghasilkan molibdenum disulfida per tahun. Tambang besar di Colorado (seperti tambang Henderson dan tambang Climax) dan di British Columbia menghasilkan molibdenit sebagai produk utama
mereka, sementara banyak deposit tembaga porfiri seperti Tambang Canyon Bingham di Utah dan tambang Chuquicamata di utara Chile menghasilkan molibdenum sebagai produk sampingan dari pertambangan tembaga.
Sekitar 86% molibdenum yang dihasilkan digunakan dalam bidang metalurgi, dan sisanya digunakan dalam aplikasi kimia. Perkiraan penggunaan global adalah baja struktural 35%, baja nirkarat 25%, bahan kimia 14%, alat dan baja berkecepatan tinggi 9%, besi cor 6%, logam unsur molibdenum 6%, dan superalloy 5%.
Molibdenum dapat menahan suhu ekstrim tanpa memuai atau melunak secara signifikan, membuatnya berguna di lingkungan yang panas, termasuk lapis baja militer, bagian pesawat terbang, stop kontak listrik, motor industri, dan filamen.
Sebagian besar paduan baja berkecepatan tinggi (misalnya, baja 41xx mengandung 0.25% sampai 8% molibdenum. Bahkan dalam porsi kecil ini, lebih dari 43000 ton molibdenum digunakan setiap tahun dalam baja nirkarat, perkakas baja, besi cor, dan superalloy suhu tinggi.
Molibdenum juga dinilai sebagai baja paduan untuk ketahanan korosi yang tinggi dan weldabilitas. Molibdenum menyumbang ketahanan terhadap korosi pada baja nirkarat tipe-300 (khususnya tipe-316) dan terutama pada baja tahan karat super austenitik (seperti paduan AL-6XN, 254SMO atau 1925hMo). Molibdenum meningkatkan ketegangan kisi, sehingga meningkatkan energi yang
dibutuhkan untuk melarutkan atom besi dari permukaan. Molibdenum juga digunakan untuk meningkatkan ketahanan korosi pada baja tahan karat feritik (misalnya kelas 444) dan baja tahan karat martensitik (misalnya 1.4122 dan 1.4418).
Molibdenum kadang digunakan sebagai pengganti wolfram karena kerapatannya yang lebih rendah dan harga yang lebih stabil. Contohnya adalah baja berkecepatan tinggi seri 'M' seperti M2, M4 dan M42 sebagai substitusi untuk seri baja 'T', yang mengandung wolfram. Molibdenum dapat juga digunakan sebagai penyalut tahan api untuk logam lain. Meskipun titik lelehnya
adalah, molibdenum cepat teroksidasi pada suhu di atas membuatnya cocok untuk penggunaan dalam lingkungan vakum.
TZM (Mo (99%), Ti (0.5%), Zr (0.08%) dan sedikit C) adalah superalloy molibdenum tahan korosi yang tahan lelehan garam fluorida pada suhu di atas. Ia memiliki kekuatan sekitar dua kali kekuatan Mo murni, dan lebih ulet serta lebih mudah dilas. Selain itu, ia diuji menahan korosi garam eutaktik standar (FLiBe) dan uap garam yang digunakan dalam reaktor leburan garam selama 1100 jam dengan sangat sedikit korosi yang susah diukur.
Logam paduan berbasis molibdenum lainnya yang tidak mengandung besi hanya memiliki aplikasi terbatas. Misalnya, baik molibdenum murni maupuan paduan molibdenum/wolfram (70%/30%) digunakan untuk pipa dan pompa pendesak yang kontak langsung dengan leburan zink, karena ketahanannya terhadap lelehan seng. Peran paling penting molibdenum dalam organisme hidup adalah sebagai logam heteroatom di tempat
aktif dalam enzim tertentu. Dalam fiksasi nitrogen bakterial, enzim nitrogenase yang terlibat dalam tahap terminal untuk mengurangi nitrogen molekuler biasanya mengandung molibdenum di tempat yang aktif (meskipun penggantian molibdenum dengan besi atau vanadium juga diketahui). Struktur pusat katalitik enzim serupa seperti yang terdapat dalam protein besi-belerang: ia menggabungkan dan beberapa cluster.
Dengan proton dan elektron dari rantai transportasi elektron, nitrogen direduksi menjadi amonia dan gas hidrogen bebas. Proses ini menggunakan energi, memerlukan pemecahan (hidrolisis) ATP menjadi ADP ditambah fosfat bebas (P).
Pada tahun 2008, dilaporkan bukti-bukti bahwa kelangkaan molibdenum di awal lautan di bumi merupakan faktor pembatas selama hampir dua miliar tahun dalam evolusi lebih lanjut dari kehidupan eukariotik (yang mencakup semua tumbuhan dan hewan). Rantai penyebabnya adalah sebagai berikut:
Namun, sekali oksigen terbentuk di air loaut oleh eukariota yang terbatas tersebut, ia bereaksi dengan ir dan molibdenum dalam mineral di dasar laut menghasilkan molibdat yang dapat larut, membuatnya tersedia untuk bakteri fiksasi nitrogen. Bakteri-bakteri tersebut menyediakan senyawa Nitrogen produk fiksasi yang dapat digunakan oleh kehidupan yang lebih tinggi.
Meskipun oksigen di satu sisi mempromosikan fiksasi nitrogen dengan membuat molibdenum yang tersedia dalam air, ia juga secara langsung meracuni enzim nitrogenase. Jadi, dalam sejarah purba Bumi, setelah oksigen tiba dalam jumlah besar di udara dan air di Bumi, organisme yang terus memperbaiki nitrogen dalam kondisi aerobik terisolasi dan melindungi enzim penguat nitrogen mereka
dari terlalu banyak oksigen dalam struktur heterosista atau yang setara. Isolasi struktural reaksi fiksasi nitrogen pada organisme aerobik terus berlanjut hingga saat ini.
Meskipun molibdenum membentuk senyawa dengan berbagai molekul organik, termasuk karbohidrat dan asam amino, ia ditransportasikan ke seluruyh tubuh manusia sebagai. Sekurang-kurangnya 50 enzim yang mengandung molibdenum diketahui pada tahun 2002, sebagian besar dalam bakteria, dan jumlahnya terus meningkat setiap tahun; enzim tersebut termasuk aldehida oksidase,