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钼是发现得比较晚的一种金属元素,1792年才由瑞典化学家从辉钼矿中提炼出来。由于金属钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐磨研等优点,因此在工业上得到了广泛的利用。
一、11大钼矿企业,5家来自中国
综合国内外市场,钼精矿行业是一个集中度较高的行业,范围内前11大企业控制着市场72%的供应量,其中有5家企业来自中国:
分别为陕西金堆城钼业、洛阳钼业、中铁伊春鸣矿业、中国黄金满洲里乌山矿业、华夏建龙集团河北丰宁鑫源矿业。这就意味着我国控制了钼的命脉。
二、十大钼矿,两个在中国
根据美国地质调查数据,钼资源储量约为1100万吨,中国是世界上钼资源为的国家,钼资源储量为430万吨;中国钼矿资源量占40%,与稀土等矿产被称为中国六大优势矿种。
1、亚洲大——金寨县沙坪沟钼矿
2011年7月,安徽省地质勘探宣布,在金寨县沙坪沟发现巨大钼矿,预计331 332 333类钼矿石量16.3亿吨,钼金属量233.8万吨,平均品位0.143%,伴生矿产硫矿矿石量4.86亿吨、元素量1054万吨,平均品位2.16%;为安徽省50年来发现的唯一特大型金属矿床,国家特大型矿山,目前是亚洲大、世界第二大储量的钼矿床,并且钼品位在也处于领先位置。潜在经济价值达6000亿元。
2、巨型矿床——黑龙江大兴安岭岔路口钼矿
黑龙江大兴安岭岔路口钼矿是中国近年来发现巨型钼矿床,由云南驰宏锌锗和北京隆东投资两家民营企业持股,目前已经开展矿山建设,总建设投资预计超过100亿元。
岔路口矿的资源量与沙坪沟相当,但其缺点是品位过低,其中具备工业开发价值的资源量约为176万吨左右。
三、钼资源分布
1、分布
钼矿资源大多集中在南北美洲、亚洲的中国和独联体国家,其次是东欧,而非洲、大洋洲和大多数亚洲国家钼资源很少,钼消耗量较大的日本和西欧基本无分布。
据美国地质调查统计,2016年钼矿储量1500万吨(金属量,下同),其中中国840万吨,占56%;美国270万吨,占18%;智利180万吨,占12%;三国合计占总储量的86%。此外秘鲁、加拿大、俄罗斯钼矿储量均大于20万吨,上述六国共占92%。
2、中国钼分布
我国是世界上钼矿资源为的国家之一,根据国土发布的数据,截止2014年,我国钼矿查明资源储量达到2726.8万吨(金属含量)。此外,自2011年至今,我国新发现安徽沙坪沟等三个200万吨级的钼矿,我国作为世界钼矿资源大国的资源基础更加稳固。
我国钼矿分布就大区来看,中南占全国钼总储量的35.7%,居首位;随后是东北19.5%、西北13.9%、华北12%,西南仅占4%。就各省(区)来看,河南多,占全国钼矿总储量30.1%,其次陕西占13.6%、吉林占13%;另外储量较多的省(区)还有:山东占6.7%、河北占4%、辽宁占3.7%、内蒙古占3.6%。以上8个省(区)合计储量占全国钼矿总储量的81.1%,其中前三位共占56.5%。
四、我国钼业之都
1、陕西渭南华县
该地区钼资源,已探明钼资源矿石储量为14亿吨,钼金属储量为128万吨,居世界前列,是世界六大钼矿床之一。中国矿业联合会于2006年授予了华县“中国钼业之都”的称号
2、金寨钼矿
沙坪沟巨型“斑岩型”钼矿位于金寨县关庙乡,距离金寨县城(梅山)50千米,是我省建国以来发现的大金属矿床。全矿床共估算矿石量12.75亿吨,钼矿探明钼金属量220万吨以上,储量居亚洲,世界第二
3、温泉钼矿
武山温泉钼矿位于温泉乡及小南岔。专家分析认为,温泉钼矿床的资源潜力很大,前景很好。钼矿2009年已施工的20个钻孔都见到了高品位的厚大矿体,地质勘查完成设计工作量后可获得20万吨钼矿资源量。2004年底获333级钼资源量1017万吨,具备大型-超大型钼矿的勘查潜力。
钼简介:密度10.2克/立方厘米。熔点2610℃。沸点5560℃。化合价+2、+4和+6,稳定价为+6。钼是一种过渡元素,易改变其氧化状态,在体内的氧化还原反应中起着传递电子的作用。在氧化的形式下,钼很可能是处于+6价状态。
虽然在电子转移期间它也很可能首先还原为+5价状态,但是在还原后的酶中也曾发现过钼的其他氧化状态。钼是黄嘌呤氧化酶/脱氢酶、醛氧化酶和亚硫酸盐氧化酶的组成成分,从而确知其为人体及动植物的微量元素。
钼的发现过程:
1782年,瑞典的埃尔姆,用亚麻子油调过的木炭和钼酸混合物密闭灼烧,而得到钼。
1953年确知钼为人体及动植物的微量元素。主要矿物是辉钼矿[1](MoS2)。
天然辉钼矿MoS是一种软的黑矿物,外型和石墨相似。18世纪末以前,欧洲市场上两者都以 “molybdenite”名称出售。
1779年,舍勒指出石墨与molybdenite(辉钼矿)是两种不同的物质。他发现硝酸对石墨没有影响,而与辉钼矿反应,获得一种白垩状的白粉末,将它与碱溶液共同煮沸,结晶析出一种盐。他认为这种白粉末是一种金属氧化物,用木炭混合后强热,没有获得金属,但与硫共热后却得到原来的辉钼矿。
1782年,瑞典一家矿场主埃尔摩从辉钼矿中分离出金属,命名为molybdenum,元素符号定为Mo。我们译成钼。它得到贝齐里乌斯等人的承认。
钼-99是钼的放射性同位素之一,他在医院里用于制备锝-99。锝-99是一种放射性同位素,病人服用后可用于内脏器官造影。用于该种用途的钼-99通常用氧化铝粉吸收后存储在相对较小的容器中。当钼-99衰变时生成锝-99,在需要时可把锝 -99从容器中取出发给病人。
钼的主要用途:钼主要用于钢铁工业,其中的大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁,少部分熔炼成钼铁后再用于炼钢。低合金钢中的钼含量不大于1%,但这方面的消费却占钼总消费量的50%左右。不锈钢中加入钼,能改善钢的耐腐蚀性。
在铸铁中加入钼,能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18%的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性,用于制造航空和航天的各种高温部件。金属钼在电子管、晶体管和整流器等电子器件方面得到广泛应用。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。二硫化钼是一种重要的润滑剂,用于航天和机械工业部门。钼是植物所的微量元素之一,在农业上用作微量元素化肥。
纯钼丝用于高温电炉和电火花加工还有线切割加工;钼片用来制造无线电器材和X射线器材;钼耐高温烧蚀,主要用于火炮内膛、火箭喷口、电灯泡钨丝支架的制造。合金钢中加钼可以提高弹性限、抗腐蚀性能以及保持永久磁性等,钼是植物生长和发育中所需七种微量营养元素中的一种,没有它,植物就无法生存。动物和鱼类与植物一样,同样需要钼。
你是否见过这种灰的金属?它是如今能源与高端制造的核心材料之一,属于不可再生的重要战略资源。
这种灰的金属是能源与高端制造的核心材料之一
当然,其本身也是一种十分神奇的金属元素,叫做钼。
那么,钼元素到底是什么?它又有哪些应用呢?
大多数人对于钼元素并不熟悉,因为它在元素周期表当中的排名并不算靠前,日常生活中似乎也没见过它的身影。不过这家伙的出镜频率还是比较高的,只是相对低调一些罢了。
钼的化学符号为Mo,原子系数为42,在元素周期表当中属于第五周期第六副族,是一种难熔的稀有金属。根据资料来看,钼的熔点为2623摄氏度,沸点为4639摄氏度,这就意味着它还是比较“耐热”的。
钼元素在元素周期表当中的位置
此外,钼元素的膨胀系数小、强度大、电导率大、导热性能好、耐腐蚀,这些优势都使它在电气、化工、宇航等方面,都有着较好的发展前景。不过,它在地球上的含量并不多,可谓是用一点儿就少一点儿。
资料显示,钼在地球上的蕴藏量较少,其含量仅占地壳重量的0.001%,钼矿总储量约为1500万t,主要分布在美国、中国、智利、俄罗斯、加拿大等国。
钼元素的地球化学参数,它的蕴藏量是比较少的
值得一提的是,这种拥有多重优点的神奇元素,身世却有些坎坷。
在1778年被确认之前,钼元素总是被人们当成铅来对待,因为它常常出现于辉钼矿当中,而这种矿长的和铅实在是太像了。所以在瑞典化学家舍勒帮钼元素“正名”之前,钼元素一直籍籍无名,顶着别人的名字“活着”。
瑞典化学家舍勒发现钼元素之前,它总是被人们当成铅对待
人们重视钼,大多是因为它不但延展性强,热膨胀系数也低。若我们将其的密度与钨进行对比,就会发现它只有钨的1/2左右,但是延展性却明显更强,所以更容易被压成薄片或者细丝,用于切割加工。
热膨胀系数低,主要说的是它在高温之下,依旧能保持稳定的形态和尺寸,少会变形。不过,这个优点放在低温下就很尴尬了,会让它变得嘎嘣脆。
如今大部分工业切割当中,都会使用到钼,只不过它并不引人注目,因为这时的钼常常是以一根细细的金属丝模样出现的。
工业切割当中使用到的钼丝
那么,这么细的一根钼丝,为何能在切割领域“如鱼得水”,它真有这么锋利能直接切开钢板吗?
钼丝莫式硬度5.5的性质虽然很不错,但是用这么细一根拿来切钢板,似乎还是有些夸张了,毕竟钢板又不是“豆腐”,本身的强度摆在那的。
因此工业切割钢板并不单是靠钼丝,还有切割装置原理。因为这种线切割技术也被称之为电火花切割,它是在电火花穿孔和成形加工的基础上发展而来的,初的发现者是拉扎连科夫妇。
在发现电火花瞬时产生的高温能够让金属融化、腐蚀之后,他们便发明了使用电火花进行切割加工的方法,后来演化为了线切割机。
线切割机的主要结构示意图
一般来说,这一方法需要利用移动的金属丝来当“电丝”,然后让电丝和元件之间的脉冲产生电火花,而这个电火花的高温就能够让被切割物质融化了。所以如果大家观察线切割机工作,就会发现它一直滋滋啦啦的冒火花。
那么,发明者为何从众多金属元素当中,选择了钼元素呢?
这其实就与咱们上文中所说的钼元素的特性有关了。在线切割机进行切割的时候,往往会产生高温,而钼的耐高温性在此时就能发挥优势了。再加上这类切割机对于线的形态和稳定性也有着明确的要求,起码不能切着切着金属丝就变形了。
钼元素的物理特性,使得它在线切割当中发挥了优势
在这种情况下,热膨胀系数很低的钼就能地充当“切割线”,确保加工部件被切割出来是完整的,符合规格的。
要知道,线切割基本都是被运用在精加工领域的,若是使用其他容易变形的金属丝来替代钼丝,那么肯定会产生不少的“废件”。
所以,钼丝一直都是电火花加工当中理想的电丝,使用它可以来切割各种钢材和硬质合金,还能够加工一些对形状和精度要求高的复杂零件,放电加工的稳定性高。
钼丝是电火花加工当中理想的电丝
得益于上世纪与苏联之间短暂的“蜜月期”,我国也算是个将电火花线切割机用于工业生产的国家了。在这类切割机需求居高不下的情况下,钼元素的当然也就变得很高了。
此外,不起眼的钼丝还会被用在灯泡制造业中,比如钼元素和其他元素的合金,常常被用来当做高功率微波管和毫米波管中热离子阴的结构元件,能在1200摄氏度左右的温度当中工作。
资料显示据中国照明协会统计, 2001年,全国生产钼丝就已经达到31 .5亿m, 实际产量估计达到40亿m, 消耗将近800t钼条, 其数量十分可观。而其中线切割用钼丝产量,也超过了20亿m。
由于钼的性质,导致我国对它的需求很大,产量也十分可观
除了能够一路火花带闪电的切开钢板以外,钼元素的用途还有很多,可以说是让人“钼不暇接”。那么,它还被运用在哪些领域当中呢?
首先就是用在钢铁工业当中,一般来说它是以合金化元素的身份存在的,算是“添加剂”。当人们在钢铁生产中加入一定剂量的钼元素后,就能够提高钢的强度,使其在高温和韧性方面有更加的表现。
钼元素在钢铁工业当中的应用
其次就是运用在农业生产当中,这一点大多数人都不知道也无法理解,难道说咱们吃的粮食还需要金属元素参与?
还真是这样,因为钼其实是植物当中必不可少的微量元素之一,有着关键的作用。有时候,它的存在甚至能让农作物“起死回生”。
研究显示,钼能催化硝酸盐向盐转化,然后在固氮酶的作用下生成铵态氮,参与植物中碳、氮代谢等重要的生理过程。钼还能促进植物对磷的吸收和空气中氮的固定,提高其抗寒性能。
钼元素能够帮助植物提升固氮作用
比如以大豆为例,当其根瘤变长变少后,叶片也会出现斑点并随之萎缩。而这种症状,就是因为它体内缺少“钼元素”了。此时将钼元素按配比制成的化肥拿来,就能很快解决问题,帮助大豆重新焕发生机。
此外,钼元素对于人体来说也很重要,只不过它的含量比较少,所以大家鲜少注意到它。根据估算,体重为70千克的健康人体当中,钼的含量也不会超过9克,其广泛存在于肝、骨骼、肾脏之类的器官当中。
钼元素对于人体来说也很重要
人体中的钼元素可以有效地抑制胺类强致癌物的合成,还具备运载作用,帮助人体输送一些金属离子。此外,它还有保护心血管、预防龋齿的功能,总的来说算是比较全能的元素了。
如果大家察觉到缺乏钼元素,可以通过食用黄豆、玉米、黑米之类的粮食,进行补充。当然,补充也不可过量,具体还是要根据个人情况和医嘱而定。
如果需要补充钼元素,可以采取食补的方式
钼主要用于钢铁工业,其中的大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁,少部分熔炼成钼铁 钼箔片后再用于炼钢.低合金钢中的钼含量不大于1%,但这方面的消费却占钼总消费量的50%左右.不锈钢中加入钼,能改善钢的耐腐蚀性.在铸铁中加入钼,能提高铁的强度和耐磨性能.含钼18%的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性,用于制造航空和航天的各种高温部件.金属钼在电子管、晶体管和整流器等电子器件方面得到广泛应用.氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂.二硫化钼是一种重要的润滑剂,用于航天和机械工业部门.钼是植物所的微量元素之一,在农业上用作微量元素化肥. 纯钼丝用于高温电炉和电火花加工还有线切割加工;钼片用来制造无线电器材和X射线器材;钼耐高温 钼坩埚烧蚀,主要用于火炮内膛、火箭喷口、电灯泡钨丝支架的制造.合金钢中加钼可以提高弹性限、抗腐蚀性能以及保持永久磁性等,钼是植物生长和发育中所需七种微量营养元素中的一种,没有它,植物就无法生存.动物和鱼类与植物一样,同样需要钼. 钼在其它合金领域及化工领域的应用也不断扩大.例如,二硫化钼润滑剂广泛用于各类机械的润滑,钼金属逐步应用于核电、新能源等领域.由于钼的重要性,各国政府视其为战略性金属,钼在二十世纪初被大量应用于制造装备,现代高、精、尖装备对材料的要求更高,如钼和钨、铬、钒的合金用于制造军舰、火箭、卫星的合金构件和零部件.
据百川盈孚,国内钼价在近两日内迅猛上涨。在继前一日每基吨上调0.75万元之后,4月10日钼铁价格再度攀升,当前报价为每基吨21.4至21.8万元,单日涨幅达0.4万元/基吨,两日内累积上涨近6%。同时,45-50度的钼精矿价格也呈现上升趋势。随着钼市场的迅速回暖,招标价格已经提升至每基吨21.2至21.4万元。
鉴于海外伴生矿的产量下滑以及国内供应增长有限,预计2024年钼产量将大致维持在25万吨左右,相对于需求而言,钼矿的供应可能会显得紧张。近期的逐渐回升,2024年的钼价有望在30至35万元的区间内波动,钼行业的利润空间有望保持稳定。
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钼行业概览
钼位于元素周期表中第42位,隶属于VIB族过渡元素,其位置介于铬和钨(纵向排列)以及铌和锝(横向排列)之间。
有金属钼具有稀有性及稳定化学性质,在工业领域广泛应用。钼在各类中高端合金制造中发挥着重要作用,其成本敏感度相对较低,在钢铁行业中的应用尤为突出,占据约八成的市场需求。
钼的产品形态多样,主要包括钼铁、钼化工产品和钼金属产品三类。
钼铁在钢铁冶炼中作为添加剂,可以有效提升钢材的强度和耐腐蚀性和耐高温性能;钼化工产品如钼酸铵、二硫化钼等则广泛应用于催化剂和润滑剂的制造;钼金属产品如钼粉和钼丝也具有多种工业用途。
我国市场中钼铁是主要的消费形式。钼原矿石经过一系列加工处理,产出含钼量约为60%的钼铁,再经焙烧生成氧化钼,与氧化铁通过热还原反应制成钼铁。
钼金属产品则包括粉末、纯钼和钼基合金;而钼化学品如钼酸盐等,主要应用于石油冶炼的催化剂和润滑剂制造。
钼产业链梳理
钼产业链上游矿山主要负责的开采和钼的生产,中游聚焦于钼矿的冶炼与加工,产出包括钼铁、钼酸铵、钼棒、钼丝等多种产品;下游广泛应用于钢铁、军工、石化等多个重要工业领域。
我国在钼矿的开采和冶炼环节上具有明显的优势,在精深制品加工方面势力强劲。
根据美国地质勘探(USGS)数据,中国的钼储量和产量均位居首位,分别占的31%和42%。美国、秘鲁和智利的储量其次,南美和美国的产量其次。
由于钼矿投资巨大且建设周期长,这将在一定程度上限制行业的产能增长。钼的增量将主要来自国内外的少量铜钼。
此外,下游除以上提及的领域以外,钼金属也正在逐渐拓展到核电、新能源等新兴领域。
钼与钨、铬、钒等金属的合金已被广泛应用于军舰、火箭和卫星等高端装备的制造中。
在风力发电设备的动力部件中,含钼合金钢应用在驱动轴和齿轮部件等方面。
有金属钼产业竞争格和梳理
我国钼矿石行业经历多年的发展,目前形成了相对稳定的市场竞争格。
钼矿石行业属于资本密集型和资源依赖型,同时也深受下游产业驱动,因此具有较高的行业准入门槛,企业间的竞争压力相对较小。
按照年产量,可以将钼矿企分为大中小型。大型企业指的是年产量在3万吨以上的企业,中型企业年产量在1-3万吨之间,而小型企业年产量则在1万吨以下。
目前,规模以上从事钼矿石开采和洗选等相关业务的企业大约有30余家。企业规模的两分化现象较为明显。
国内钼产业链头部企业主要包括金钼股份、洛阳泪业、中国中铁、江西铜业、紫金矿业等。
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2023年中国钼市场竞争格:
料来源:各公司公告、上海券报,国盛券
金钼股份是国内钼矿产能国内,拥有完整的钼产业链布,钼产品包括钼炉料、钼金属和钼化工。金钼股份目前公司控股两座钼矿山,分别是陕西金堆城钼矿和河南汝阳东沟钼矿。公司拥有的钼矿山具有规模大、品位高,故采用露天开采法进行采矿作业。
国内前十大钼矿排名:
数据来源:头研究院,公司公告,西南券
洛阳钼业是领先的钨、钴、铌、钼生产商和重要的铜生产商。公司是前七大钼生产商及大白钨生产商之一,拥有三大,分别是三道庄钼钨矿、上房沟钼矿和新疆哈密东戈壁钼矿。目前在产的三道庄钼属于大的原生钼矿田——栾川钼矿田的一部分,也是大的在产单体钨矿山。
废钼回收的质量标准与检测技术
回收钼的品质直接影响其应用价值。国际通用标准(如ASTM B387)规定钼粉纯度需达99.95%以上,关键杂质(如碳、氧)含量需低于0.01%。检测手段包括X射线荧光光谱(XRF)分析成分、激光粒度仪测定粉末细度。对于合金废料,还需通过金相显微镜观察组织结构。严格的质检是保障下游客户(如半导体厂商)信任的关键,部分高端应用甚至要求提供从废料到成品的全程溯源报告。