Многоликий молибден: где применяется, свойства, биологическая роль в организме человека

Тугоплавкий металл молибден

Молибден и его сплавы относятся к тугоплавким материалам. Для изготовления обшивки головных частей ракет и самолетов тугоплавкие металлы и сплавы на их основе используют в двух вариантах. В одном из вариантов эти металлы служат лишь тепловыми экранами, которые отделены от основного конструкцнонного материала теплоизоляцией. Во втором случае тугоплавкие металлы и их сплавы служат основным конструкционным материалом. Молибден занимает второе место после вольфрама и его сплавов по прочностным свойствам. Однако, по удельной прочности при температурах ниже 1350-1450°С Mo и его сплавы занимают первое место. Таким образом, наибольшее распространение для изготовлеиия обшивки и элементов каркаса ракет и сверхзвуковых самолетов получают молибден и ниобий и их сплавы, обладающие большей удельной прочностью до 1370°С по сравненню с танталом, вольфрамом и сплавами на их основе. Из Mo изготовляют сотовые панели космических летательных аппаратов, теплообменники, оболочки возвращающихся на землю ракет и капсул, тепловые экраны, обшивку кромок крыльев и стабилизаторы в сверхзвуковых самолетах. В очень тяжелых условиях работают некоторые детали прямоточных ракетных и турбореактивных двигателей (лопатки турбин, хвостовые юбки, заслонки форсунок, сопла ракетных двигателей, поверхности управления в ракетах с твердым топливом). При этом от материала требуется не только высокое сопротивление окислению и газовой эрозии, но и высокая длительная прочность и сопротивление удару. При температурах ниже 1370°С для изготовления данных деталей используют молибден и его сплавы.

Молибден — перспективный материал для оборудования, работающего в среде серной, соляной и фосфорной кислот. В связи с высокой стойкостью данного металла в расплавленном стекле его широко используют в стекольной промышленности, в частности для изготовления электродов для плавки стекла. В настоящее время из молибденовых сплавов изготавливают прессформы и стержни машин для литья под давлением алюминиевых, цинковых и медных сплавов. Высокая прочность и твердость таких материалов при повышенных температурах обусловили их применение в качестве инструмента при горячей обработке сталей и сплавов давлением (оправки прошивных станов, матрицы, прессштемпели).

Молибден существенно улучшает свойства сталей. Присадка Mo значительно повышает их прокаливаемость. Небольшие добавки Mo (0,15-0,8 %) в конструкционные стали настолько увеличивают их прочность, вязкость и коррозионную стойкость, что они используются при изготовлении самых ответственных деталей и изделий. Для повышения твердости молибден вводят в сплавы кобальта и хрома (стеллиты), которые применяют для наплавки кромок деталей из обычной стали, работающих на износ (истирание).Также он входит в состав ряда кислотоупорных и жаростойких сплавов на основе никеля, кобальта и хрома.

Еще одной областью применения является производство нагревательных элементов электропечей, работающих в атмосфере водорода при температурах до 1600°С. Также молибден широко используется в радиоэлектронной промышленности и рентгенотехнике для изготовления различных деталей электронных ламп, рентгеновских трубок и других вакуумных приборов.

Соединения молибдена — сульфид, оксиды, молибдаты — являются катализаторами химических реакций, пигментами красителей, компонентами глазурей. Также данный металл как микродобавка входит в состав удобрений. Гексафторид молибдена применяется при нанесении металлического Mo на различные материалы. МоSi2 используется как твердая высокотемпературная смазка. Чистый монокристаллический Mo используется для производства зеркал для мощных газодинамических лазеров. Теллурид молибдена является очень хорошим термоэлектрическим материалом для производства термоэлектрогенераторов (термо-э.д.с 780 мкВ/К). Трехокись молибдена (молибденовый ангидрид) широко применяется в качестве положительного электрода в литиевых источниках тока. Дисульфид MoS2 и диселенид МоSе2 молибдена используют в качестве смазки трущихся деталей, работающих при температурах от -45 до +400°С. В лакокрасочной и легкой промышленности для изготовления красок и лаков и для окраски тканей и мехов в качестве пигментов применяют ряд химических соединений Mo.

Цветные металлы

Цветными металлами принято называть львиную долю металлов и сплавов, помимо железа и его сплавов, которые составляют категорию черных металлов. Цветные металлы более редкие и дорогостоящие, чем железо, и обладают особенными свойствами.

Происхождение термина «цветной металл» связано с наличием у ряда тяжелых металлов характерного окраса, в частности, у меди – красного. При смешивании нескольких цветных металлов в расплавленном состоянии образуются их сплавы. Бывают сплавы тяжелых либо легких металлов и т.д.

Особенностью сплавов является обладание лучшими характеристиками, чем у входящих в их состав металлов. Зачастую цветные металлы применяются в промышленности и технике в виде разнообразных сплавов, что позволяет в широчайших пределах варьировать их механические, физические и химические качества. Помимо этого, характеристики цветных металлов изменяют посредством термической обработки, искусственного/естественного старения, нагартовки и прочих технологий. Цветные металлы подвергаются:

  • обработке давлением (ковке, прокатке, штамповке, прессованию);
  • всем разновидностям механической обработки;
  • сварке, резанию, пайке
Категория Описание
Тяжелые Никель, олово, медь, цинк, свинец
Легкие Титан, барий, магний, рубидий, алюминий, калий, стронций, бериллий, натрий, кальций, цезий, литий
Малые Кадмий, мышьяк, висмут, кобальт, ртуть, сурьма
Благородные Рутений, золото, палладий, родий, платина, серебро, осмий
Тугоплавкие Ванадий, марганец, вольфрам, хром, молибден, цирконий, ниобий, тантал
Рассеянные Германий, селен, индий, теллур, рений, таллий, гафний
Редкоземельные Тулий, церий, прометий, лантан, скандий, неодим, лютеций, празеодим, гольмий, тербий, самарий, эрбий, европий, диспрозий, гадолиний, иттербий, иттрий
Радиоактивные Менделевий, уран, нобелий, протактиний, нептуний, лоуренсий, радий, калифорний, актиний, эйнштейний, торий, америций, плутоний, фермий

Из цветных металлов производятся литые детали, всевозможные полуфабрикаты в виде листов, проволоки, фольги, полосы, профильного металла, ленты, круглых, шестигранных и квадратных прутков. Многие цветные металлы применяются в порошковом виде для создания изделий способом порошковой металлургии, для изготовления красок и в роли антикоррозионных покрытий.

Компания ОСМА предлагает вам такие разновидности цветного металла как: Алюминий Бронзовые сплавы Медь Латунные сплавы Никель Олово Свинец Цинк

Общая информация о производстве с расшифровкой формулы X50CRMOV15

Если металлурги и сталевары создают сплав, чтобы он отвечал конкретным условиям, они стремятся достигнуть качественного баланса. Создать продукт с максимальными показателями по всем параметрам нельзя, так как каждый компонент влияет на другой, уменьшая или увеличивая свойства.

Лезвия из мягких сплавов быстро тупятся, но их легко точить. Материал слишком твердый будет откалываться. В сложных химических составах затруднена обработка, что увеличивает стоимость из-за трудного производства. От составляющих элементов зависит как поведет себя в эксплуатации режущая часть инструмента в отношении:

  1. Коррозии.
  2. Заточки.
  3. Поломок от нагрузок.

Кроме марки на качество влияет термообработка. Не докалённое до нужного уровня острие погнется и быстро затупится. Перекаленная сталь становится хрупкой, ломкой. Для стали X50CRMOV15 производитель выбрал закалку в несколько этапов, где:

  1. Заготовку нагревают до + 1200 о С.
  2. Охлаждают до + 25 о С.
  3. Замораживают жидким азотом до — 70 о С.
  4. Меняют температурный режим до + 300 о С.

Такой процесс создает хорошие режущие свойства в однородном сплаве, в веществе отсутствуют раковины.

Понятие «сталь» означает, что соединено железо с углеродом для обеспечения металлу прочности и твердости. Нержавейку получают от включения в состав хрома. Уровня легирования добиваются добавлением различных веществ, чтобы увеличить физические или химические показатели основного сплава.

Если расшифровать марку X50CrMoV15 становится ясно, что производитель вложил в состав:

  1. «Х» показывает, что создан легированный состав, куда вошли дополнительные химические элементы для повышения коррозийной устойчивости.
  2. Цифры 50 подтверждают об углероде в процентном отношении — 5%.
  3. Cr и Mo – в состав включены элементы из таблицы Менделеева, хромом повышают закаливание, а молибденом защищают от ломкости.
  4. V усиливает твердость, не дает разрушаться в агрессивных средах.
  5. 15 указывает на общее процентное содержание добавленных элементов.

На основании экспертных заключений и примеров из практики сделан вывод, что в формуле X50CrMoV15 разработчики нашли оптимальный уровень, сбалансировали прочность с твердостью.

Химические свойства

При комнатной температуре на воздухе Mo устойчив. Начинает окисляться при 400 °C. Выше 600 °C быстро окисляется до триоксида МоО3. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена MoS2 и термолизом молибдата аммония (NH4)6Mo7O24·4H2O.

Мо образует оксид молибдена (IV) МоО2 и ряд оксидов, промежуточных между МоО3 и МоО2.

С галогенами Mo образует ряд соединений в разных степенях окисления. При взаимодействии порошка молибдена или МоО3 с 2F получают гексафторид молибдена MoF6, бесцветную легкокипящую жидкость. Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды MoHal4 и MoHal5 (Hal = F, Cl, Br). С иодом известен только дийодид молибдена MoI2. Молибден образует оксигалогениды: MoOF4, MoOCl4, MoO2F2, MoO2Cl2, MoO2Br2, MoOBr3 и другие.

При нагревании молибдена с серой образуется дисульфид молибдена MoS2, с селеном — диселенид молибдена состава MoSe2. Известны карбиды молибдена Mo2C и MoC — кристаллические высокоплавкие вещества и силицид молибдена MoSi2.

Особая группа соединений молибдена — молибденовые сини. При действии восстановителей — сернистого газа, цинковой пыли, алюминия или других на слабокислые (рН=4) суспензии оксида молибдена образуются ярко-синие вещества переменного состава: Мо2О5·Н2О, Мо4О11·Н2О и Мо8О23·8Н2О.

Mo образует молибдаты, соли не выделенных в свободном состоянии слабых молибденовых кислот, хН2О· уМоО3 (парамолибдат аммония 3(NH4)2O·7MoO3·zH2O; СаМоО4, Fe2(МоО4)3 — встречаются в природе). Молибдаты металлов I и III групп содержат тетраэдрические группировки .

При подкислении водных растворов нормальных молибдатов образуются ионы MoO3OH–, затем ионы полимолибдатов: гепта-, (пара-) Мо7О266-, тетра-(мета-) Мо4О132-, окта- Мо8О264- и другие. Безводные полимолибдаты синтезируют спеканием МоО3 с оксидами металлов.

Существуют двойные молибдаты, в состав которых входят сразу два катиона, например, М+1М+3(МоО4)2, М+15М+3(МоО4)4. Оксидные соединения, содержащие молибден в низших степенях окисления — молибденовые бронзы, например, красная K0,26MoO3 и синяя К0,28МоО3. Эти соединения обладают металлической проводимостью и полупроводниковыми свойствами.

Электронная схема молибдена

You need to enable JavaScript to run this app.

Порядок заполнения оболочек атома молибдена (Mo) электронами: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p.

На подуровне ‘s’ может находиться до 2 электронов, на ‘s’ — до 6, на ‘d’ — до 10 и на ‘f’ до 14

Молибден имеет 42 электрона, заполним электронные оболочки в описанном выше порядке:

Элемент Mo является исключением!

2 электрона на 1s-подуровне

2 электрона на 2s-подуровне

6 электронов на 2p-подуровне

2 электрона на 3s-подуровне

6 электронов на 3p-подуровне

2 электрона на 4s-подуровне

10 электронов на 3d-подуровне

6 электронов на 4p-подуровне

1 электрон на 5s-подуровне

5 электронов на 4d-подуровне

Степень окисления молибдена

Атомы молибдена в соединениях имеют степени окисления 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2.

Степень окисления — это условный заряд атома в соединении: связь в молекуле между атомами основана на разделении электронов, таким образом, если у атома виртуально увеличивается заряд, то степень окисления отрицательная (электроны несут отрицательный заряд), если заряд уменьшается, то степень окисления положительная.

6+Mo 5+Mo 4+Mo 3+Mo 2+Mo 1+Mo

Mo 01-Mo 2-Mo

Валентность Mo

Атомы молибдена в соединениях проявляют валентность VI, V, IV, III, II, I.

Валентность молибдена характеризует способность атома Mo к образованию хмических связей. Валентность следует из строения электронной оболочки атома, электроны, участвующие в образовании химических соединений называются валентными электронами. Более обширное определение валентности это:

Валентность не имеет знака.

Квантовые числа Mo

Квантовые числа определяются последним электроном в конфигурации, для атома Mo эти числа имеют значение N = 4, L = 2, Ml = 2, Ms = ½

Видео заполнения электронной конфигурации (gif):

Результат:

Молибден

Молибден по классификации в периодической таблице Менделеева относится к IV группе элементов. Имеет атомарный номер 42, а масса его атома равна 95,94. принято обозначать символом «Мо».

Молибден – это редкоземельный металл. Его объем составляет порядка 0,00011% от общей массы земли. В чистом виде имеет стальной сероватый цвет, в диспергированном – серовато-черный.

Молибден, как металл, в природе не встречается. Он содержится в минералах, которых на сегодняшний день известно порядка двадцати. Преимущественно это молибдаты, которые образуются в кислотной магме и гранитоидах.

Молибден

Получение молибдена

Сырье, из которого производится металлический молибден – молибденовые концентраты. В их составе данного элемента содержится около 50%. Также в них содержатся: сера ~ 30%, оксид кремния (до 9%) и около 20% прочих примесей.

Предварительно концентрат обжигают с целью дополнительного окисления. Процесс проводят в печах двух типов: многоподовых или кипящего слоя. Температура обжига 570 °С — 600 °С. В результате чего получается огарок — МоО3 и примеси.

На следующем этапе удаляют примеси для получения чистого оксида молибдена. Применяются два способа:

  1. Возгонка при температуре 950 °С — 1100 °С.
  2. Химическое выщелачивание. Суть способа в том, что при взаимодействии с аммиачной водой устраняются примеси меди и железа и получается карбид молибдена, который кристаллизуют выпаркой или нейтрализацией. Далее карбид нагревают и выдерживают при температуре до 500°С. На выходе – чистый оксид МоО3, в котором содержание примесей всего 0,05%.

Производство молибдена основано на восстановлении МоО3. Процесс проводят в два этапа:

  1. В трубчатой печи при температуре 550°С — 700°С в потоке сухого водорода происходит отделение атомов кислорода.
  2. Далее температура поднимается до 900°С — 1000°С и происходит окончательное восстановление. Полученный металл находится в виде порошка.

Для получения монолитного металла пользуются плавлением или спеканием порошка. Плавку используют, когда получают заготовки массой от 500 кг. Процесс производят в дуговых печах с охлаждаемым тигелем, в который подается расходуемый электрод из ранее спеченных штабиков.

Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит MoS2 (60 % Mo), повеллит CaMoO4 (48 % Mo), молибдит Fe(MoO4)3·nH2O (60 % Mo) и вульфенит PbMoO4.

Месторождения

Крупные месторождения молибдена известны в США, Мексике, Чили, Канаде, Австралии, Норвегии, России. В России молибден выпускают на Сорском ферромолибденовом заводе. Более 7 % от мировых запасов молибдена расположены в Армении, причем 90 % из них сосредоточены в Каджаранском медно-молибденовом месторождении.

В космосе

Аномально высокое содержание молибдена наблюдается в звёздных образованиях, состоящих из красного гиганта (или сверхгиганта), внутри которого находится нейтронная звезда — объектах Ландау — Торна — Житковой.

Добыча

Залежи молибдена и его добыча по странамСтранаЗалежи (тыс. т)20012002200320042005200620072014

США 2700 37,6 32,3 29,9 41,5 58,0 59,8 59,4 68,2
Китай 3000 28,2 30,33 32,22 29,0 40,0 43,94 46,0 103,0
Чили 1905 33,5 29,5 33,4 41,48 47,75 43,28 41,1 48,8
Перу 850 8,35 8,32 9,63 9,6 17,32 17,21 17,25 17,0
Канада 95 8,56 7,95 8,89 5,7 7,91 7,27 8,0 9,7
Россия 360 3,93 4,29 3,57 3,11 3,84 3,94 4,16 4,8
Мексика 135 5,52 3,43 3,52 3,7 4,25 2,52 4,0 14,4
Армения 635 3,4 3,6 3,5 3,0 2,75 3,0 3,0 7,1
Иран 120 2,6 2,4 2,4 1,5 2,0 2,0 2,5 4,0
Монголия 294 1,42 1,59 1,6 1,7 1,19 1,2 1,5 2,0
Узбекистан 203 0,58 0,5 0,5 0,5 0,57 0,6 0,5 0,5
Болгария 10 0,4 0,4 0,2 0,2 0,2 0,4 0,4 ?
Казахстан 130 0,09 0,05 0,05 0,23 0,23 0,25 0,4
Киргизия 100 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ?
Прочие 1002
Итого 11539 134,4 124,91 129,63 141,47 186,26 185,66 188,71

Генетические группы и промышленные типы месторождений

1. Контактово-метасоматические (скарновые).

2. Гидротермальные.

А. Высокотемпературные (грейзеновые).Б. Среднетемпературные.а. кварц-молибденитовые.б. кварц-сфалерит-галенит-молибденитовые.в. кварц-халькопирит-молибденитовые (меднопорфировые руды).г. настуран-молибденитовые.

Получение

Промышленное получение молибдена начинается с обогащения руд флотационным методом. Полученный концентрат обжигают до образования оксида MoO3:

2MoS2 + 7O2 ⟶ 2MoO3 + 4SO2 ,

который подвергают дополнительной очистке. Далее MoO3 восстанавливают водородом:

MoO3 + 3H2 ⟶ Mo + 3H2O

Полученные заготовки обрабатывают давлением (ковка, прокатка, протяжка).

Добыча, месторождения

Молибден — металл редкий. В природе его нахождение в чистом виде исключено.

Известно почти два десятка молибденсодержащих минералов:

Минерал Содержание рудообразующего металла
Молибденит 57-60%
Ферримолибдит 40-60%
Повелит 48%
Вульфенит 27–46%
Зейригит До 24%

Другие содержащие молибден руды (чиллагит, комозит, кехлинит, иордизит и другие) не представляют интереса для промышленного использования.

Значимые месторождения металла принадлежат:

  • США;
  • Чили;
  • Канаде;
  • Казахстану;
  • Перу;
  • Китаю.

Рейтинг добычи молибденовых руд возглавляет Китай, на втором месте с большим отрывом США, на третьем месте Чили.

В Госбалансе запасов полезных ископаемых РФ числятся 34 месторождения молибдена.

Происхождением молибденовые руды из скарновых, грейзеновых, гидротермальных месторождений.

Содержание редкого металла в земной коре всего 0,02%. А ведь он необходим для существования человека, как биологического вида. Зато в космосе молибдена подозрительно много. Особенно им богаты красные гиганты — звезды-старики, у которых «все в прошлом».

Физические характеристики

Молибден изначально обладает высокой плотностью 10200 кг/м³, отличаясь не менее высокой температурой смены агрегатного состояния. Жидким металл становится при температуре 2620°С.

Помимо этого Mo характеризуется высоким модулем упругости, обладая сравнительно небольшим коэффициентом температурного расширения. Превосходная термостойкость, хорошая проводимость (которая хоть и ниже чем у меди, но выше чем у железа) – все это качества, которые определяют области применения молибдена. К этим же характеристикам следует отнести высокую прочность: она ничуть не меньше чем у вольфрама, хотя Mo гораздо лучше поддается обработке давлением.

Нахождение в природе

Нахождение в природе свободного молибдена не зафиксировано. Зато выявлено два десятка минералов на его основе. Самые примечательные: молибденит, молибдит, вульфенит.


Молибденит из Австралии

В земной коре элемент распределен равномерно. Также обнаружен в реках, морях, ископаемых органического происхождения (зола растений, уголь, нефть). Однако суммарно массовое содержание металла – сотые доли процента.

Крупными месторождениями располагают Австралия, обе Америки (США, Канада, Мексика, Чили). В Европе – Россия и Норвегия.

Добыча ведется закрытым либо карьерным способом.

Обработка молибдена

Обработка молибдена затруднена в связи с невысокой вязкостью при низких температурах. Также он имеет малую пластичность, поэтому для его обработки применяются следующие методы:

  1. горячее деформирование:
    • ковка;
    • прокатка;
    • протяжка;
  1. термообработка;
  2. механическая обработка.

При обработке небольших заготовок используются обжимные машины. Крупные заготовки прокатываются на малых станах или получают форму на протяжных станках.

Внешний вид молибдена

Если возникает необходимость механической обработки резанием, то механическая обработка молибдена ведется инструментом, изготовленным из марок быстрорежущих сталей. Заточка углов инструмента при токарной обработке должна соответствовать углам заточки для обработки чугуна.

Термообработка молибдена характеризуется высокой прокаливаемостью из-за его содержания в сталях. Проведенная закалка повышает твердость и износоустойчивость ответственных деталей.

Варианты применения молибдена

Как жаро- и коррозионностойкий материал используется при производстве самых нагруженных частей механизмов и конструкций разного рода промышленности. Среди его основного назначения следует отметить:

  • Применение в авиационной промышленности при изготовлении всевозможных узлов турбовинтовых реактивных двигателей: воздухозаборники, лопатки турбин и прочее.
  • Ракетно-космическая отрасль применяет молибден при производстве отдельных деталей летательных агрегатов: носовые обтекатели, теплоотражатели, рули, сотовые панели, обшивка и т.д. Происходит это по причине соотношения жаропрочности и плотности. Хотя молибден и уступает абсолютной жаростойкости вольфраму, он опережает его в удельной. Поэтому при температуре ниже 1350 выгоднее применять молибден, т.к. существенно снижается масса конструкции.
  • Применение в металлургии в качестве легирующей добавки. Молибден размельчает зернистую структуру стали, тем самым упрочняя ее. Помимо этого, происходит увеличение сопротивление коррозии, прокаливаемости и твердости. Добавление в сталь 0,3% молибдена повышает ее прочность в 3 раза.
  • В электротехнике применяют при изготовлении державок нитей вольфрама в лампах накаливания. Такое использование связано с обладанием молибдена свойствами сохранения линейных размеров при повышенных температурах.
  • В машиностроении молибден используют как материал для обойм подшипников скольжения и шариков подшипников качения. Наконечников режущего инструмента: зенкеров, сверл, токарных резцов, фрез.
  • Молибденовые электроды применяют в электропечах для расплавки стекла, по причине того, что металл не вступает в химические реакции с оксидом кремния.
  • Сульфиды молибдена служат высокотемпературной смазкой в ответственных узлах, работающих на трение.
  • В теплотехнике используют как материал для нагревателей и теплоизоляции вакуумных печей.
  • В медицине молибден является сырьем в производстве технеция, который служит средством диагностирования злокачественных опухолей.
  • В сельском хозяйстве молибден добавляется в состав удобрений. Доказано, что молибден увеличивает рост растений.

Его даже добавляют в машинное масло, благодаря антикоррозионным свойствам. Например, его можно найти в масле вязкостью 10W40.

Продукты – источники молибдена

Продукты с высоким содержанием молибдена включают бобовые, орехи, молочные продукты, зерновые и листовые зеленые овощи.

Если вы действительно хотите улучшить поступление молибдена в рацион, включите — бобовые, такие как бобы, чечевица и горох. Они являются одними из самых богатых источников. Фрукты, как правило, содержат мало минерала.

Основные пищевые источники молибдена:

  • Чечевица
  • Сушеный горох
  • Лимская фасоль
  • Соевые бобы
  • Черные бобы
  • Бобы пинто
  • Фасоль гарбанзо
  • Овес
  • Помидоры
  • Салат ромэн
  • Огурец
  • Сельдерей
  • Ячмень
  • Яйца
  • Морковь
  • Сладкий перец
  • Укроп
  • Йогурт
  • Арахис
  • Семена кунжута
  • Грецкие орехи
  • Миндаль
  • Треска

Производство молибдена

Молибден производится путем окислительного обжига стандартных молибденитовых концентратов, в составе которых содержание чистого вещества, без учета присутствующих примесей, достигает 47-50%. Во время данного процесса температура поддерживается в районе 570-6000С. Для этого используются многоподовые печи или печи кипящего слоя.

Однако, это, можно сказать, финишная прямая на пути получения вещества. Предшествующим этому этапом является обогащение руды флотационным методом. Перед флотацией осуществляется дробление руды. Данный процесс позволяет на выходе получить концентрат, в котором содержится порядка 10% вещества. После этого осуществляется следующий этап флотации уже полученного концентрата – селективная, при которой применяются специальные реагенты, в результате чего путем селективного отделения от других сульфидов удается получить МоS2. Для получения молибденового концентрата высокого качества, содержание молибдена в котором достигает 48-58%, весь производственный цикл повторяется 5-6 раз, используя при этом промежуточное измельчение.

Главное место среди всех этапов химической переработки концентрата отводится обжигу, позволяющему удалить нежелательные примеси в виде серы, воды, а также остаточных частиц флотореагентов. В случае присутствия в составе концентрата рения, во время обжига получается летучий оксид Re2O7, удаляющийся вместе с печными газами.

Таким образом, при обжиге дисульфид молибдена окисляется до триоксида 2MoS2 + 7O2 = 2MoO3 + 4SO2. Кроме этого, в процессе также происходит много побочных реакций, которые имеют существенное влияние на дальнейшее получение молибдена:

  • 6CuFeS2 + 19O2 = 2Fe3O4 + 6CuO + 12SO2
  • MoO3 + CaCO3 = CaMoO4 + CO2
  • MoO3 + CuO = CuMoO4
  • MoO3 + PbO = PbMoO4.

На то, насколько эффективным будет обжиг, влияет ряд факторов, основным их которых выступает степень измельчения концентрата.

Полученный с содержанием молибденового ангидрида огарок переводится в парамолибдат аммония или чистый MoO­3, которые в последствии позволяют получить любые молибденовые соединения, даже с максимальной очисткой.

При получении металла также пользуется популярностью аммиачный способ, суть которого заключается в растворении молибденового ангидрида в 8-10% водном аммиаке. При этом большая часть содержащихся в огарке примесей, остаются нерастворенными. Этот метод при определенных условиях позволяет получить около 80-95% молибдена. Та часть MoO3, которая осталась в огарке, перерабатывается дополнительно.

Еще одним способом, позволяющим получить металл, является возгонка из огарков при температурах 900-10000С. Посредством данного метода возможно получить на 99,95% чистый MoO3.

Для получения металлического молибдена используется восстановительный метод, когда восстановление MoO3 происходит в токе сухого водорода. Для этого процесса применяют специальные трубчатые печи, температура в которых достигает на первой стадии восстановления 7000С, а на второй – 10000С.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Домашний дизайнер
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector