Molibden

Molibden (genellikle 'Moly' olarak adlandırılır), mukavemeti, korozyon direnci ve şekil tutma ve yüksek sıcaklıklarda çalışma kabiliyeti nedeniyle yapısal ve paslanmaz çeliklerde bir alaşım maddesi olarak değerlenir.

Özellikleri

Atom Sembolü: Mo

Atom Numarası: 42

Eleman Kategorisi: Geçiş metali

Yoğunluk: 10,28 g / cm3

Erime Noktası: 2623 ° C (4753 ° F)

Kaynama Noktası: 4639 ° C

Moh’un Sertliği: 5.5

Özellikleri

Diğer refrakter metaller gibi molibden yüksek yoğunluk ve erime noktasına sahiptir ve ısıya ve aşınmaya karşı dayanıklıdır. 2.623 ° C'de (4.753 ° F), molibden tüm metal elemanların en yüksek erime noktalarından birine sahipken, termal genleşme katsayısı tüm mühendislik malzemelerinin en düşüklerinden biridir. Moly ayrıca düşük bir toksisiteye sahiptir.

Çelikte, molibden kırılganlığı azaltır, ayrıca mukavemeti, sertleşebilirliği, kaynaklanabilirliği ve korozyon direncini arttırır.

Tarih

Molibden metal ilk olarak 1782 yılında Peter Jacob Hjelm tarafından bir laboratuvarda izole edildi. Çelik alaşımları ile artan deneyler molenin alaşım güçlendirme özelliklerini gösterene kadar çoğunlukla bir sonraki yüzyılın laboratuvarlarında kaldı.

20. yüzyılın başlarında, zırh levha çelik üreticileri tungsten yerine molibden kullanıyordu. Ancak moly için ilk büyük uygulama, aynı dönemde kullanımda büyüyen akkor ampuller için tungsten filamentlerde bir katkı maddesi olarak yapıldı.

Birinci Dünya Savaşı sırasında gergin tungsten tedarikleri, çeliklere yönelik molibden talebinin artmasına neden oldu. Bu talep, yeni kaynakların araştırılması ve sonuç olarak 1918'de Colorado'daki Climax depozitinin keşfiyle sonuçlandı.

Savaştan sonra askeri talep azaldı, ancak yeni bir endüstrinin (otomobiller) ortaya çıkışı molibden içeren yüksek mukavemetli çeliklere olan talebi arttırdı. 1930'ların sonunda, moly yaygın olarak teknik, metalurjik bir malzeme olarak kabul edildi.

Molibdenın endüstriyel çeliklere önemi, 21. yüzyılın başlarında bir yatırım malı olarak ortaya çıkmasına neden oldu ve 2010 yılında Londra Metal Borsası (LME) ilk molibden vadeli işlem sözleşmelerini başlattı.

Üretim

Molibden çoğunlukla bakırın bir yan veya yan ürünü olarak üretilir, ancak birkaç maden birincil ürün olarak moly üretir.

Birincil molibden üretimi, sadece% 0.01 ila 0.25 arasında bir molibden içeriğine sahip olan bir sülfür cevheri olan molibdenitten ekstrakte edilir.

Molibden metal, bir hidrojen indirgeme prosesi ile molibden oksit veya amonyum molibdattan üretilir. Ancak, bu ara ürünleri molibdenit cevherinden çıkarmak için, önce bakır sülfürü molibdenitten ayırmak için ezilmeli ve yüzülmelidir.

Elde edilen molibden sülfür (MoS2) daha sonra 500-600 ° C (932-1112 F °) arasında kavrulur ve kavrulmuş molibdenit konsantresi (MoO3, teknik molibden konsantresi olarak da adlandırılır) elde edilir. Kavrulmuş molibden konsantresi minimum% 57 molibden (ve% 0.1'den az kükürt) içerir.

Konsantrenin süblime edilmesi, iki aşamalı bir hidrojen indirgeme prosesi ile molibden metal üreten molibdik oksite (MoO3) yol açar. İlk aşamada, Mo03 molibden dioksite (Mo02) indirgenir. Molibden dioksit daha sonra bir metal tozu üretmek için 1000-1100 ° C'de (1832-2012 ° F) hidrojen akan tüp veya döner fırınlardan itilir.

Utah'taki Bingham Canyon yatağı gibi bakır porfir yataklarından bakırın bir yan ürünü olarak üretilen molibden, toz bakır cevherinin yüzdürülmesi sırasında molibden disülfat olarak çıkarılır. Konsantre, molibden metal üretmek için aynı süblimasyon işleminden geçirilebilen molibdik oksit yapmak üzere kavrulur.

USGS istatistiklerine göre, toplam küresel üretim 2009 yılında yaklaşık 221.000 ton idi. En büyük üretici ülkeler Çin (93.000MT), ABD (47.800MT), Şili (34.900MT) ve Peru (12.300MT) idi. En büyük molibden üreticileri Molymet (Şili), Freeport McMoran, Codelco, Güney Bakır ve Jinduicheng Molibden Grubu'dur.

Uygulamalar

Üretilen tüm molibdenlerin yarısından fazlası çeşitli yapısal ve paslanmaz çeliklerde bir alaşım maddesi olarak son bulur.

Uluslararası Molibden Derneği, yapısal çeliklerin tüm moly talebinin% 35'ini oluşturduğunu tahmin ediyor. Molibden, korozyon direnci, mukavemeti ve dayanıklılığı nedeniyle yapısal çeliklerde katkı maddesi olarak kullanılır. Metallerin klorid korozyonuna karşı korunmasında özellikle yararlı olan bu çelikler, çok çeşitli deniz ortamı uygulamalarında (örn. Açık deniz petrol platformları) ve petrol ve gaz boru hatlarında kullanılmaktadır.

Paslanmaz çelikler, metalin korozyonu güçlendirme ve önleme yeteneğine değer veren molibden talebinin% 25'ini oluşturmaktadır. Diğer birçok kullanımın yanı sıra, paslanmaz çelikler ilaç, kimyasal ve kağıt hamuru ve kağıt fabrikalarında, tanker kamyonlarında, okyanus tankerlerinde ve tuzdan arındırma tesislerinde çelik profil fiyatları ile kullanılmaktadır.

Yüksek hızlı çelikler ve süper alaşımlar, yüksek sıcaklıklarda sertliği ve aşınmaya ve deformasyona karşı mukavemeti arttırmak, arttırmak için moly kullanır. Yüksek hızlı çelikler matkaplar ve kesme aletleri oluşturmak için kullanılırken süper alaşımlar jet motorları, turboşarjlar, enerji üretimi türbinleri ile kimyasal ve petrol tesislerinde kullanılır.

Otomobil motorlarında kullanılan dökme demir ve çeliklerin mukavemetini, sertliğini, sıcaklığını ve basınç toleransını arttırmak için küçük bir moly yüzdesi kullanılır (daha özel olarak silindir kafaları, motor blokları ve egzoz manifoldları yapmak için). Bunlar motorların daha sıcak çalışmasını sağlar ve böylece emisyonları azaltır.

Yüksek saflıkta molibden metal, toz kaplamalardan güneş pillerine ve düz panel ekran kaplamasına kadar çeşitli uygulamalarda kullanılır.

Ekstrakte edilen molibdenin yaklaşık% 10-15'i metal ürünlerde bitmez, ancak kimyasallarda, çoğunlukla petrol rafinerileri için katalizörlerde kullanılır.