山东附近回收废钼什么价格
1. 市场:近年来,金属钼市场持续增长。主要需求来自于钢铁、有金属、化工、电子和机械制造等行业。中国是金属钼主要的生产和消费国,市场份额超过 50%。
2. 生产情况:金属钼的生产主要分为钼矿石提炼、钼铁炼钼和钼精炼三个阶段。近年来,随着和能源成本的上升,一些小型矿山逐渐退出市场,行业集中度和生产技术水平不断提高。
3. 消费结构:金属钼的消费结构相对稳定。在主要应用领域中,钢铁行业是大的消费领域,其次是化工、有金属和电子行业。随着和能源的推进,高能耗行业的钼消费量可能会进一步下降。
4. 价格波动:金属钼的价格受供求关系、、贸易等因素影响,具有较大的波动性。价格波动对行业内的企业、投资者和消费者都会产生影响。
1. 钼矿石资源:钼是一种稀有的金属元素,主要分布于俄罗斯、中国、加拿大和美国等地。中国是大的钼资源国之一,主要钼矿石产地包括河南、吉林、内蒙古和山东等地。随着资源的开发,新的钼矿资源不断被发现和开采。
2. 采选冶炼:钼矿石的采选和冶炼是金属钼生产的重要环节。这一环节需要较高的技术和设备投入,目前国内外的钼业公司和技术服务商都在积提高技术和设备水平,以降低成本和提高生产效率。
3. 深加工产品:金属钼经过深加工,可以生产出各种钼制品,如钼板、钼棒、钼管、钼带、钼合金等。这些产品广泛应用于各行各业,如钢铁、有金属、化工、石油、医疗等。随着科技的发展,新的应用领域也在不断出现。
4. 销售渠道:金属钼的销售渠道包括直销、经销商和电商平台等。企业应根据自身情况和市场需求,选择合适的销售渠道。同时,建立稳定的客户关系,也是提高销售效率和客户满意度的重要手段。
5. 与能源:随着和能源的推进,金属钼行业的和能源投入越来越大。企业应积采用技术和设备,降低生产过程中的污染和能耗,以适应日益严格的环境保护要求。
6. 技术:技术是金属钼行业发展的关键。企业应加大研发投入,积引进和吸收技术,以提高生产效率、降低成本、提高产品质量和市场竞争力。
7. 支持:政府对金属钼行业的支持,包括税收优惠、资金、产业规划等,对行业的发展具有重要影响。企业应关注动向,充分利用支持,促进企业的发展。
总结:金属钼行业是一个具有较大发展潜力的行业。在发展过程中,企业应关注市场变化、动向和技术,不断提高自身竞争力,以适应市场变化和行业发展的需要。同时,行业内的相关机构和投资者也应关注金属钼行业的动态,以做出正确的投资决策。
一、认识钼
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1500万吨,主要分布在美国、中国、智利、俄罗斯、加拿大等国。我国已探明的钼金属储量为172万吨,基础储量为343万吨,仅次于美国而居世界第二位。钼矿集中分布在陕西、河南、吉林和辽宁等四省。世界上金属储量在50万吨以上的特大型钼矿共有六个,我国的河南栾川、吉林大黑山和陕西金堆城三大钼矿榜上有名。
的钼资源,为我国发展钼的冶炼和加工,大力推广钼的应用,提供了为有利的条件和坚实的基础。
钼与钨一样是一种难熔稀有金属。钼的熔点为2620℃,由于原子间结合力强,所以在常温和高温下强度都很高。它的膨胀系数小,导电率大,导热性能好。在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应,仅溶于硝酸、王水或浓硫酸之中,对大多数液态金属、非金属熔渣和熔融玻璃亦相当稳定。
因此,钼及其合金在冶金、农业、电气、化工、和宇航等重要部门有着广泛的应用和良好的前景,成为国民经济中一种重要的原料和不可替代的战略物质。
二、钼在我国的开采使用状况
近年来,我国钼的开采、冶炼和加工得到了迅速的发展。
据资料介绍,2001年我国实际生产钼精矿72000吨,氧化钼33000吨,钼铁7600吨,各类钼酸铵9500吨,钼条1183吨,钼板坯1200吨,钼板材150吨,钼圆片40余吨,钼顶头及其他异型制品约50吨,电光源行业及机械加工钼丝31.5亿米,还有润滑剂、催化剂、颜料等化工产品数百吨。
不仅如此,我国在世界钼市场中占有举足轻重的,据海关统计,2001年我国出口钼矿焙砂、钼酸盐、钼铁及其他钼制品70274吨之多,创汇达2.62亿美元。
钼的消费形式以工业三氧化钼为主,约占70%,钼铁约占20%,金属钼和钼化学制品各占5%。其应用领域和分配比例大概如下:钢铁冶炼消费约占80%(其中合金钢约为43%,不锈钢约为23%,工具钢和高速钢约8%,铸铁和轧辊约为6%),化工产品约占10%,金属钼制品消费约占6%,高温高强度合金和合金约占3%,其他钼制品约为1%。由上可见钢铁工业的发展对钼的消费起着决定性的作用,但随着科学技术的发展,钼在高科技和其他领域的应用将会不断地扩大和发展。
钢铁工业
根据世界各国钼消费统计,钼在钢铁工业中的应用仍然占据着主要的位置。钼作为钢的合金化元素,可以提高钢的强度,是高温强度和韧性;提高钢在酸碱溶液和液态金属中的抗蚀性;提高钢的耐磨性和改善淬透性、焊接性和耐热性。钼是一种良好的形成碳化物的元素,在炼钢的过程中不氧化,可单独使用也可与其他合金元素共同使用。钢的耗钼量在有规律地增长,目前每吨钢的钼消耗量已达到0.201公斤的水平。
钼与铬、镍、锰和硅等可制造不同类型的不锈钢、工具钢、高速钢和合金钢等。所制成的不锈钢有良好的耐腐蚀性能,可用于石油开采的耐腐蚀钢管,一种加钼约6%的不锈钢还可取代钛用于海水淡化装置、远洋船舶、海上石油及天然气开采管道。这类不锈钢还可以用于汽车外壳、污水处理设备等。含钼工具钢的效率是钨工具的两倍,性能优良,成本低廉且重量较轻。钼系列高速钢具有碳化物不均匀性、耐磨、韧性好、高温塑性强等优点,适用于制造成型刀具。含钼合金钢可用于制造机床结构部件,工业车辆和推土设备。在轧制状态下有微细珠光体组织的含钼合金钢,是铁轨和桥梁建设中的重要钢材。
钼作为铁的合金添加剂,有助于形成珠光体的基体,能改善铸铁的强度和韧性,提高大型铸件组织的均匀性,还可以提高热处理铸件的可淬性。含钼灰口铸铁具有很好的耐磨性,可作重型车辆的闸轮和刹车片等。
电子电气
钼有良好的导电和高温性能,是与玻璃的热膨胀系数其相近,广泛地用于制造灯泡中螺旋灯丝的芯线、引出线、挂钩、支架、边杆及其他部件,在电子管中做栅和阳支撑材料。在超大型集成电路中钼用作金属氧化物半导体栅,把集成电路安装在钼上可以消除“双金属效应”。超薄型无缝钼管(约15μm)可用作高清晰度电视机显象管的阳支架,这种电视机的图象扫描线达1125条,比一般的电视机提高2倍。钼圆片还可作功率晶体管隔热屏和硅整流器的基板和散热片。
在现代电子工业中除使用纯钼外,Mo-Re合金可作电子管和特种灯泡的结构材料,Mo-50Re和TZM合金还可作高功率微波管和毫米波管中的热离子阴结构元件,其工作温度可达到1200℃,电流密度可达10安培/厘米2。作为引出线的的纯钼丝再结晶温度低,在高温下易出现脆化,影响使用寿命,近年来,有人研制出添加Si、k和C等元素,以提高再结晶温度,生产出“高温钼丝”。采取在氧化钼生产过程中添加稀土元素钇、铈、镧等,更能有效地提高再结晶温度,克服材料高温脆化问题。含0.1—0.3%锆、0.1%钪的钼丝,在1200℃氮化处理,使钪弥散到整个合金中去,这种钼丝在20℃时抗拉强度可达到1400百万帕斯卡。
模具工业的迅速发展,使电火花加工技术得到普遍的应用,钼丝是理想的电火花线切割机床用电丝,可切割各种钢材和硬质合金,加工形状其复杂的零件,其放电加工稳定,能有效地提高模具的精度。
以上是钼丝两种为广泛的用途,灯泡制造业的发展和模具制造业的崛起,使得钼丝的生产和消费突飞猛进。据中国照明协会统计,2001年全国生产钼丝达到31.5亿米,实际产量估计达到40亿米,消耗将近800吨钼条,其数量十分可观。其中线切割用钼丝产量超过20亿米,占钼丝总量的一半以上,其市场发展前景十分令人乐观。
钨-铜假合金广泛应用电火花切削工具电,然而近年来研究以钼取代钨作电,结果表明,钨基和钼基电随铜(≤50%重量)的含量而变的耐蚀性是不一样的。在加热脉冲和机械负荷脉冲存在时,这种耐腐蚀性主要取决于脆裂过程,钼的延-脆性转变温度较钨低,所以脆性小,耐蚀性能较强。钼-铜、钼-银假合金具有耐烧蚀性和良好的导电性,可以作为空气开关、高压开关和接触器的触点。钼-铜复合薄膜在连续的铜机体上夹带大量的离散钼粒子,显微组织均匀,有良好的穿厚导热性和导电性,可作金属芯子应用于多层电路板中。
近,还研制出可变的三氧化钼,这种材料在强光照射下会改变颜,且可轻易还原,可用于电子计算机光存储元件及多次使用的复印材料。
农用肥料
钼是植物体内的“微量元素”之一,约占植物干物量的0.5ppm左右,是不可缺少和不可替代的。近年来国内外广泛地采用钼酸铵作为微量元素肥料,能显著地提高豆类植物、牧草及其他作物的质量和产量。这主要是钼能促进根瘤菌和其他固氮生物对空气中氮的固定,并将氮元素进一步转化成植物所需的蛋白质。钼也能促进植物对磷的吸收和在植物体内发挥其作用。钼还能加快植物体内醣类的形成与转化,提高植物叶绿素的含量与稳定性,提高维生素丙的含量。不仅如此,钼还能提高植物的抗旱抗寒能力以及抗病性。
施用钼肥的特点是用量少,收效大,成本低,是提高农业收成是使大豆丰收的一项重要措施。钼在农业上的广泛应用,也为我国钼生产工厂的废水、废渣及低品位矿的综合利用,开辟了一条新的途径。
汽车喷涂
钼的熔点高达2620℃,且有良好的高温性能和耐腐蚀性能,钼与钢铁结合力强,因而是汽车部件生产中主要的热喷涂材料。汽车部件一般采用钼丝高速火焰喷涂,喷枪的气体混合喷射装置产生高温燃气燃烧,设计的燃烧室和气体喷射混合室,使钼丝在熔化前,以高的速度喷涂在工件的表面上,喷射钼的致密度可达99%以上,结合强度接近10公斤/㎜2。这一工艺过程能有效地改善受磨面的耐磨性,也提供了一个可以浸渍润滑油的多孔表面。它广泛地应用于汽车工业以提高活塞环、同步环、拨叉和其他受磨部件的性能,也用于修复磨损的曲轴、轧辊、轴杆和其他机械部件。据资料介绍喷涂钼丝欧洲市场年销售量可达1000吨,美国每年消耗量也达600吨左右,日本每年也消耗钼丝30—40吨,我国喷涂钼丝市场容量尚小于每年30吨。但随着我国汽车工业的发展,汽车齿轮和其它部件的热喷涂将有较大发展,喷涂钼丝的销售量将大幅度增长。
高温元件
钼的纯度高、耐高温、蒸汽压低等特性,使之常常被用来制造高温炉的发热体和结构材料。在钨钼及硬质合金生产过程中,大都采用钼丝加热的方式制作还原炉和烧结炉,部份铁制品连续烧结还采用钼杆加热排作发热体,钼杆加热排以钼钩悬挂于炉子的两侧。这类炉子一般为还原性气氛或非氧化性气氛,在氢气和分解氨中钼丝可使用至接近熔点,氮气中可使用至2000℃。高于1700℃使用时,可采用再结晶温度更高、强度的TZM合金或钼镧合金作发热体。钼在熔化的石英中有很好的抗烧蚀性能,在玻璃工业中用作通电熔融电,每生产一吨玻璃钼电仅损失7.8克,使用寿命可长达一年多。除作电外,钼还用作玻璃熔化高温结构材料,如导槽、管子、坩埚、流口以及稀土冶炼的搅拌棒。以钼代铂在玻璃纤维拉丝炉上使用效果良好,大大降低了生产成本。新近研制出的核燃料烧结炉采用钼网加热,用ф0.8mm钼丝编织成三相网状加热器,工作温度可达1800—2000℃。除此之外,钼及其合金还可以作热等静压的炉架、隔热屏、烧结和蒸涂的料舟、SmCo磁体及二氧化铀烧结的垫板,热电偶及其保护套管等。
硅化钼(MoSi2)是一种应用为普遍的电热元件材料,具有抗高温氧化、的耐蚀性能和高熔点等特性。其抗氧化性是由于在加热表面形成了不透气的玻璃薄膜,使之不受氧、氮、一氧化碳和二氧化硫的破坏,在1700—2000ºK温度下,二硅化钼加热可以工作二、三年之久。但低劣的机械性能影响硅化钼的应用,如果在硅化钼中加入SiC形成一种复合材料,这种材料将碳化硅弥散进二硅化钼的基体中,生成含有钼原子和硅原子的双金属化合物,其高温强度较二硅化钼单体高8倍之多,使其应用前景大受青睐。
石油开采
在开发低洼地区酸性天然气、油田和开发海底油气田时,不大量的H2S气体产生,还有海水的浸蚀,使钻探管道硫化发脆,迅速腐蚀。选用含钼高强度不锈钢管可有效地抵抗H2S气体和海水的腐蚀,大大节约钢材,降低油气井的钻探成本。
钼不仅可以应用于油气田钻探管道方面,还常常与钻、镍相结合作石油提炼预处理的催化剂,主要是石油,石油化学产品及液化煤的脱硫。在氢处理过程中,硫化物在催化剂的表面与氢反应,硫离子以硫化氢的形式除掉,同时消除了原油中氮和金属杂质,以减少这些杂质在石油精炼时对其他催化剂的毒化,从而改善产品的泽、气味和提高其稳定性。钼催化剂钝化后在其表面残留一层碳,如果烧掉碳层,催化剂又可恢复其活性状态,使用寿命可为1—5年左右。钼在石油裂化与重整中起着重要的作用,是一种理想的电子供体和载体。
环境保护
人们越来越清楚地认识到,钼在控制环境污染方面起着重要的作用,含钼不锈钢的大量应用,大大减少了因锈蚀而造成对环境的影响;另外钼及其化合物大都没有毒性,利用比较的钼取代有毒的金属,也是钼对人类环境保护的一大贡献。在油漆和颜料工业中钼可取代有毒的铬、铅、钛等金属,并且是的着剂;在化学制品行业可取代防腐剂中的铬和阻燃物,硝烟物中的锑;钼在水处理工业中的应用中也具有潜力,主要在开路和闭路循环冷却系统的冷却水处理中用于抑制腐蚀,在开路冷却塔中每升冷却剂的二钼酸钠含量为10毫克,而闭路冷却水空调装置中每升可达150毫克,钼酸钠作为汽车防冻剂和冷却系统以及切削液中防腐剂的用量也在不断增加。有人还提出钼可以改善玻璃化土壤,简化高污染土壤的处理,减少土壤污染。
航空及核工业
钼合金由于有好的耐热性能和高温机械性能,可作航空器发动机的火焰导向器和燃烧室,宇航器液体火箭发动机的喉管、喷嘴和阀门,重返飞行器的端头,卫星和飞船的蒙皮、船翼及导向片和保护涂层材料,钼热胀系数低和导热性能好,在太阳辐射光强烈作用下尺寸稳定性好,用金属钼网作造卫星天线,可以保持其抛物的外型,而较之石墨复合天线重量更轻。巡航式导弹使用钼涂层材料作汽轮转子,在1300℃高温下工作,每分钟转速高达4—6万转,已显示出良好的效果。
钼的中子吸收截面小,有较好的强度,对核燃料有较好的稳定性,抗液体金属腐蚀性好,在核聚变反应堆中作转换器铠装元件的保护片。Mo-Re合金可用于空间核反应堆的热离子能量转换器包套材料、加热器、反射器和其他的丝或薄板元件。
钼合金及其他钼是一种多能的合金化元素,不仅在钢中添加显示出的作用,也能与多种有金属生成性能优良的合金。
在钼中添加Ti、Zr、C的氧化物或碳化物,形成弥散强化合金TZM。TZM合金除应用在宇航和核工业外,还可以作X射线旋转阳零件,压铸模具和挤压模具,在挤压铜基合金时,其操作温度可在870—1200℃。TZM合金还适合作不锈钢热穿孔顶头,穿孔钢管内壁质量好,使用寿命长。加入少量稀土元素的TEM合金有较高的再结晶温度,再结晶时的延性较普通钼材高5倍,也有良好的应用前景。
含钛、锆和碳的钼合金(MT-104),含铪和碳的钼合金(HCM)及含钨、铪和碳的钼合金(HMW)均有较高的强度,可加工成棒、板、锻坯和其他制品,大有用武之地。Mo-30w是一种固溶体合金,熔点达到2800℃以上,在锌冶炼中作熔融金属泵阀和轴、核燃料提纯和电镀等设备管路、搅拌轴、叶轮泵。在钨高比重合金(90W-7Ni-3Fe)中加入一定量的钼,其强度和硬度都随钼含量而增高,其延性则不断降低,能大大地改善作为穿甲弹材料的性能。
碳化钼(Mo2C)和碳化钨混合,加入适当的镧粉,烧结成硬质材料,经粗碎后加入一定量的镍,采用通常的硬质合金生产的方法,可得到粘结相分布良好、致密和细化的碳化钼基硬质合金。金属粘结相采用Co或Ni,也可生成复杂钼—钨碳化物基硬质合金。碳化钼也可添加到金属陶瓷中,以改善其性能。
钼化工产品
钼与铬、铝的盐类可以共同沉积而生成钼铬红颜料,钼酸根离子与金属表面的铁离子形成难溶的Fe2(MoO4)3,从而使金属表面钝化,达到防锈的效果。其颜变化由淡澄到淡红,有着较强的覆盖能力,且颜鲜艳,主要用于涂料、塑料、橡胶、油墨、汽车和船舶涂料等领域。锌、钙和钠的钼酸盐用作抗腐蚀颜料,因其不含影响环境和人类健康的铅而受到普遍的关注。
二硫化钼(MoS2)是一种良好的固体润滑剂,在工业应用中起着十分重要的作用。它具有低的摩擦系数(0.03—0.06),高的屈服强度(3.45MPa),能在高温(350℃)和各种温条件下使用,在真空条件下甚至可以在1200℃正常工作,在高速运转的机械部件中有着十分优良的润滑作用。因而在汽轮机、燃汽轮机、金属轧辊、齿轮齿、模具、汽车及宇航器械上广泛使用。
经过几十年的艰辛努力,我国钼开采,冶炼和加工技术有了长足的进步,钼的应用和推广也取得了可喜的成绩,但与世界水平相比我们仍然感到不足。我们应该充分利用我国钼资源优势,从开采、冶炼到加工建立合理的生产布,大力开展钼制品的深加工。建立一支技术素养较高的生产和科研队伍,大力推广新装备、新技术的应用,加强钼的科研和新产品开发,要加强钼的应用研究,扩大市场容量,要集中科研院所和生产企业的技术力量,成立专门机构,迅速地把科研成果转变成生产力,指导市场消费,扩大外贸出口,使我国成为一个名符其实的钼生产大国,消费大国和出口大国。
废钼回收的技术流程与关键环节
废钼回收的技术流程通常包括预处理、化学提纯和熔炼三个核心环节。预处理阶段通过磁选、破碎和筛分去除杂质;化学提纯采用酸浸或碱浸法溶解钼化合物,再通过沉淀或电解获得纯钼粉;最后经高温熔炼制成钼锭或钼合金。其中,催化剂废料的回收技术要求较高,需采用焙烧-氨浸工艺提取钼酸铵。技术难点在于杂质控制(如镍、铁)和回收率提升,部分企业已引入自动化分选系统和绿色浸出技术以优化效率。
钼的性质
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。
钼与钨的性质相近,其沸点和导电性能突出,线热膨胀系数小,所不同的是钼比较易于加工。
金属钼的热导率[135瓦/(米·开)]与比热[0.276千焦/(千克·开)]呈******搭配,使它成为抗热震和热疲劳的天然选择。它的熔点为2620℃,次于钨、钽,但密度却较之低得多,因此其比强度(强度/密度)大于钨、钽等金属,在对重量要求关键的应用中,更为有效。钼在1200℃仍有高的强度。
钼的主要缺点是抗高温氧化性能差(高于600℃迅速氧化)和室温延性不佳。为扬长避短,对高温氧化问题多采用涂层(如涂MoSi2、镀镍、镀铬等)办法控制;对塑性过差即通常说的低温脆化的欠缺,则通过合金强化和加人碳化物实现强化等措施解决。
钨(W)、铼(Re)、钽(Ta)、钛(Ti)和锆(Zr)等是常见的固溶强化元素。钨是钼的主要固溶强化元素,铼可把延脆转变温度降到—200℃。由它们形成的工业钼合金参见表。其中由镧构成的钼镧合金显示出为突出的抗蠕变及高温变形能力,其在高温下的这一特性表现得尤为明显。
钨钼材料的化学性质与氧化反应
各种含碳气体和固体碳(碳黑、煤、石墨)在1000~1200℃范围与钨和钼开始反应,生成碳化物(W3C、WC和Mo2C、MoC)1400~1600℃下,反应加剧。金属钨和钼中即使含有少量的碳化物杂质,也会使钨和钼脆化。钨和钼与氮气反应:钨在低于2000℃时,不与氮气反应,高于2000℃与氮气作用生成氮化物WN2。氮气在600℃以上缓慢地溶解于钼中,1200℃以上使钼发脆,高于1500℃钼与氮气反应生成氮化物。
钨和钼与氧和空气的反应:金属钨和钼常温下在空气中是稳定的,在约400℃开始氧化,在更高的温度下迅速氧化,生成三氧化钨和三氧化钼。钨和钼与氢气的反应: 直到熔点温度,氢气都不与钨和钼发生作用,使氢气成为钨和钼热处理过程中的重要介质。但在低于1200℃时,钨轻微吸收氢气。钨和钼与氯气的反应:金属钨加热至500℃时,直接与氯气发生作用,生成WCl6,温度更高时,WCl6分解成WCl5。碘蒸汽对钨不起作用。钨和钼与水蒸气的反应:钨和钼容易与水蒸气发生氧化反应,这种作用在600℃以上更为急剧。
钼与钨的性能与应用
钼和钨是周期系ⅥB族元素,地壳中的丰度均为1.2ppm。18世纪前,一直误将辉钼矿(MoS2)和石墨混同于铅。1782年瑞典耶尔姆制得金属钼。重要的矿物是辉钼矿,还有钼酸钙矿(CaMoO4 )、钼酸铁矿(Fe2(MoO4)2·nH2O)。钨的主要矿物是黑钨矿(Fe,Mn)WO4 ,白钨矿(CaWO4 )。钼与钨是我国的丰产元素,其储量占世界首位,辽宁杨家杖子的辉钼矿闻名于世。钨的储量占世界总量的50%以上,以江西省的大庾岭等地为。
金属的性质与用途
钼和钨是银白高熔点金属,在常温下很不活泼,与大多数非金属(F2除外)不作用。在高温下易与氧、硫、卤素、炭及氢反应。钼和钨不被普通酸所侵蚀或溶解,但浓硝酸或热浓硫酸可侵蚀钼。这两种金属都溶于王水或HF和HNO3的混合物。它们不被碱溶液侵蚀,但被熔融的碱性氧化剂迅速腐蚀,如KNO3。它们的主要反应见图9—4。
钼和钨大量用于制合金钢,可提高钢的耐高温强度,耐磨性、耐腐蚀性等。在机械工业中,钼钢和钨钢可做刀具、钻头等各种机器零件;钼和金属的合金在制造,以及导弹火箭等尖端领域里有重要。此外,钨丝用于制作灯丝,高温电炉的发热元件。金属钼易加工成丝、带、片、棒等,在电子工业中有广泛应用。钼丝用作支撑电灯泡中加热丝的小钩,电子管的栅等。
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钼(mù)为银白金属,硬而坚韧,是人体及动植物的微量元素。人体各种组织都含钼,在人体内总量为9mg,肝、肾中含量高。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。钼是钢与合金中的重要元素,常用的含钼炉料有金属钼、钼铁,有时还可以使用氧化钼精矿来直接还原冶炼含钼钢种。
化学元素解释:
钼(Molybdenum)是元素周期表第五周期WB族元素是一种化学元素,元素符号Mo,原子序数42,原子量95.94,是一种灰的过渡金属。金属呈银灰,为体心立方晶体结构,熔点2617℃,沸点4612℃,密度10.22g/cm3,电离能7.099电子伏特。钼和钨性质十分相似,具有高温强度好、硬度高、密度大、抗腐蚀能力强、热膨胀系数小、良好的导电和导热等特性。钼的纯金属是银白,坚硬。把少量钼加到钢之中,可使钢变硬。钼是对植物很重要的营养素,也在一些酶之中找得到。在常温下不受空气的侵蚀。跟盐酸或氢氟酸不起反应。化合价+2、+4和+6,稳定化合物为+6价。钼的高价氧化态化合物呈酸性,低价氧化态化合物呈碱性,+6价离子具有很强的形成配合物倾向。致密钼在常温空气中稳定,400℃轻度氧化,500℃迅速氧化。1000℃时铂能吸收大量氢形成固溶体。1500℃时钼和氮反应生成氮化钼,和碳作用生成Mo2C,和硫作用生成Mo乓,重要的钼化物有三氧化钼、仲钼酸按、铂酸钠、钼酸钙、钼酸钡、六氟化钼以及各种钼聚合物。主要矿物是辉钼矿(MoS2)。将辉钼矿煅烧成三氧化钼,再用氢或铝热法还原而制得。
钼的地壳丰度为1.1x10-4%。已发现钼矿约20种,具有工业价值的钼矿物主要为辉钼矿(Mo凡),其次为钨相钙矿、铁铂矿、彩钼铅矿、铂铜矿等,已探明世界钼储量2680万吨,美国储量居世界位,其次为中国和智利。中国钼矿主要分布在陕西、辽宁、河南等省。中国从1940年开始铂矿开采和选矿,20世纪50年代相继建成了钼冶炼和相铁生产厂,目前已形成从矿山开采、冶炼到加工较完整的钼工业生产体系,能生产国内所需的各种钼制品、钼合金和钼钢,生产规模达年产钼近1.5万吨水平,其中一半用于出口。
钼在钢铁中的用量占总消费量的80%以上。金属钼及合金用于制造电子管、晶体管等电子器件,钼合金用于航天航空等用的各种高温部件,石油化学工业中钼主要用作制造各种催化剂、有机合成、煤液化、阻燃剂、消烟剂等。钼酸按等为重要的农业微量元素肥料。
元素名称:钼
元素符号:Mo
元素英文名称:Molybdenum
元素类型:金属元素
原子体积:(立方厘米/摩尔) :9.4
元素在太阳中的含量:(ppm):0.009
元素在海水中的含量:(ppm):0.01
地壳中含量:(ppm):1.5
相对原子质量:95.94
原子序数:42
质子数:42
中子数:54
所属周期:5
所属族数:VIB
电子层排布:2-8-18-13-1
氧化态:Main Mo+6
Other Mo-2, Mo0, Mo+1, Mo+2, Mo+3, Mo+4, Mo+5
电离能 (kJ /mol)
M - M+ 685
M+ - M2+ 1558
M2+ - M3+ 2621
M3+ - M4+ 4480
M4+ - M5+ 5900
M5+ - M6+ 6560
M6+ - M7+ 12230
M7+ - M8+ 14800
M8+ - M9+ 16800
M9+ - M10+ 19700
晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。
晶胞参数:
a = 314.7 pm
b = 314.7 pm
c = 314.7 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
莫氏硬度:5.5
声音在其中的传播速率:(m/S):5400
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[2](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。
纯钼丝用于高温电炉;钼片用来制造无线电器村和X射线器材;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。
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村和X射线器材;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 - 元素辅助资料:
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molybadenite名称出售。1779年,舍勒指出石墨与molybadenite是两种不同的物质。他发现硝酸对石墨没有影响,而与molybadenite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molybadenite。1782年,瑞典一家矿场主埃尔摩从molybadenite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。
辉钼矿精矿是提取钼的主要原料。也有使用钼酸铅矿、钼中矿、钼细泥。钼提取冶金过程包括钼精矿分解、铝溶液净化、钼化合物制取、钼粉制取、钼精炼等步骤。主要冶金产品为钼酸按、钼酸钠、氧化钼、钼粉、钼条等。
钼精矿分解
铝矿有硫化矿和氧化矿两类,分解方法分火法和湿法两类,火法处理硫化矿,主要为辉钼精矿氧化焙烧。辉钼矿分解主要是将钼的硫化物转化成氧化物或粗钼酸盐溶液。钼精矿分解主要采用多膛炉氧化焙烧、流态化焙烧或氧压煮等方法。
钼溶液净化
钼精矿焙烧、浸出所得钼酸钠溶液或钼酸按溶液尚含有铜、镁、铁、镍、锌、钨、锑等金属杂质和硅、砷、磷、硫等非金属杂质,需要净化除去,方可用作制取纯钼化合的原料,工业上净化方法有传统化学净化法(硫化物沉淀法、按镁盐沉淀法、酸沉淀法等)、钼溶剂萃取法、离子交换法等。当前传统化学净化法有试剂耗量大等缺点,有被溶剂萃取和离子交换取代的趋势。此外,还研究开发了膜分离净化法,该法既能除去钼溶液中的杂质,又能提高钼浓度,是一种很有前途的方法,由于钼和钨性质钼近,钼溶液净化中钨的去除(<0.001g/L)是重要课题。
钼粉制取
金属钼粉主要用作合金添加剂、钼制品及喷镀原料。铝和钨性质钼近。前面介绍的钨粉制取方法(氢还原、碳还原、金属热还原等)均适用于铝。比较好的钼粉制取方法有三氧化钼氢还原、二氧化钼氢还原、钼卤化物氢还原雾化法、等离子法。三氧化钼氢还原是老的方法。目前工业生产应用普遍的是二氧化钼氢还原。卤化物氢还原和等离子法在制取超高纯和超细钼方面具有优势,雾化法因设备、技术和成本等方面原因尚未获工业生产应用。
1.三氧化钼氢还原
氢还原三氧化钼的过程分两阶段反应:
MoO3+H2=MoO2+H2O
MoO2+2H2=Mo+2H20
还原温度900-1100℃,所得钼粉适于生产致密金属。
2.二氧化钼氢还原
这是工业上常用的方法。还原反应为:
MoO2+2H2=Mo+2H20
反应在四管电炉或多管电炉中进行,还原温度沿炉管长度方向从进料端约650℃至卸料端980r-,要求使用经充分干燥的氢气(含水分在0.5g/m3以下),为降低钼粉中氧含量,
在生产中有时还需把原产出的钼粉置于马弗炉中在1000-1100℃下用氢气进行补充还原。
当采用高纯二氧化钼原料时,可制得99.9999%的高纯钼粉。
3.钼卤化物氢还原
钼卤化物原料主要为MoCl3和MoF5。MoF5氢还原反应为:
2MoF5+5H2=2Mo+1OHF
还原为气一气钼反应,因此易于控制铝粉粒度。还原在一种火焰还原塔中进行,还原温度525-555℃间,钼粉粒度一般在25m左右。该方法除用于制取钼粉外,还用于在某些
基体物上镀上钼镀层。
4.雾化法
一种熔融、雾化金属钼块或钼丝制取钼粉的方法。主要有金属钼丝雾化法、真空雾化法和金属钼坯雾化法。
金属钼丝雾化法是将金属钼丝通以强脉冲电流使其熔化并在惰性气氛中将熔融的金属雾化成粉末。此方法可得到颗粒细、粒度尺寸范围很宽的钼粉。
真空雾化法是在由两个彼此钼叠的小室组成的雾化设备内,在氢气氛下熔融金属钼,再在真空室因氢气激烈析出而导致熔融金属的“爆炸”而形成很细的粉末。
5.等离子法
该法是利用氢等离子流还原粉状氧化钼制取钼粉。方法可制得平均粒度达0.01一0.15m的超细粉。
致密钼制取
致密钼(钼条、铝锭等)为制作钼材、电、耐高温结构件和炼钢用原料。主要采用粉末冶金法和熔炼法制取。
1.粉末冶金法
方法以金属钼粉为原料,按主体为钼粒~成形~低温烧结~高温烧结、致密金属铝的工艺流程制取,是工业中常用的制取致密金属钼的方法。成形方法有金属模压成形和等静压成形两种。金属模压成形压制出的压坯的钼对密度为60%-65%,等静压成形主要有水静压、厚壁弹性包套静压和热等静压。其中热等静压兼具成形和烧结作用,适用于制取密度接近理论值的较大和较复杂形坯料或制件的成形。一般钢模成形的坯料先在马弗炉中1100-1200℃下进行低温预烧结,再在垂熔炉、电阻炉、感应电炉或电子束炉中进行高温烧结,烧结温度一般为1700-2100'C,所得铝制品的钼对密度可达90%--'98%a
2.熔炼法
有电弧熔炼和电子束炉熔炉两种。
电弧熔炼法是以烧结钼条为自耗电,在真空中用电弧熔化金属钼再在增涡中冷却成锭。该方法可制取数吨重的大钼锭。
电子束熔炼法是以高速电子流产生的热能熔化金属铝以获取致密钼。电子束熔炼是精炼和制取致密钼的主要方法,也是制取高纯致密钼的前级提纯方法。
3.高纯致密钼制取
通常指99.99%以上的钼为高纯铝。一般是电子束熔炼制取99.9%纯度的铝,再用区域熔炼进一步提纯,在多种钼的区域炼法中以电子束悬浮区域熔炼法效果佳。
钼酸铵(Ammonium Molybdate)
作用与应用:钼为多种酶的组成部分,钼的缺乏会导致龋齿、肾结石、克山病、大骨节病、食道癌等疾病。主要用于长期依赖静脉高营养的患者。
用法用量:口服,每日需用量0.1~0.15mg。
儿童每日需用量0.03~0.1mg。
【副作用】:过量的钼可引起不良反应。
【注意事项】:每日摄取量超过0.54mg,钼可增加铜从尿中排出。超过10~15mg时,则可出现痛风综合症。
钼污染 (pollution by molybdenum),钼在地壳中的平均丰度为1.3ppm,多存在于辉钼矿、钼铅矿、水钼铁矿中。矿物燃料中也含钼。天然水体中钼浓度很低,海水中钼的平均浓度为14微克/升。钼在大气中主要以钼酸盐和氧化钼状态存在,浓度很低,钼化物通常低于1微克/米
环境中的钼有两个来源:
①、风化作用使钼从岩石中释放出来。估计每年有1000吨进入水体和土壤,并在环境中迁移。钼分布的不均匀性,造成某些地区缺钼而出现“水土病”;又造成某些地区含钼偏高而出现“痛风病”(如苏联的亚美尼亚)。
②、人类活动中愈来愈广泛地应用钼以及燃烧含钼矿物燃料(如煤),因而加大了钼在环境中的循环量。全世界钼产量每年为10万吨,燃烧排入环境的钼每年为 800吨。人类活动加入的循环量超过天然循环量。用钼多的是冶金、电子、导弹和航天、原子能、化学等工业以及农业。目前对钼污染的研究还很不够。
钼在环境中的迁移同环境中的氧化和还原条件、酸碱度以及其他介质的影响有关。水和土壤的氧化性愈高,碱性愈大,钼愈易形成MoO厈离子;植物能吸收这种状态的钼。环境的酸性增大或还原性增高,钼易转变成复合离子,形成MoO卂;这种状态的钼易被粘土和土壤胶体及腐植酸固定而失去活性,不能为植物吸收。在海洋中,深海的还原环境使钼被有机物质吸附后包裹于含锰的胶体中,形成结核沉于海底,脱离生物圈的循环。
钼对温血动物和鱼类的影响较小。高含量钼对植物有不良影响,试验表明:如钼浓度为0.5~100毫克/升时对亚麻生长产生不同程度的影响;10~20毫克/升时对大豆生长有危害;25~35毫克/升时对棉花生长有轻度危害;40毫克/升时对糖用甜菜生长有危害。水体中钼浓度达到5毫克/升时,水体的生物自净作用会受到抑制;10毫克/升时,这种作用受到更大抑制,水有强烈涩味;100毫克/升时,水体微生物生长减慢,水有苦味。中国规定地面水中钼高容许浓度为 0.5毫克/升,车间空气中可溶性钼高容许浓度为4毫克/米3,不溶性钼为6毫克/米3。
以钼为基体加入其他元素而构成的有合金。主要合金元素有钛、锆、铪、钨及稀土元素。钛、锆、铪元素不仅对钼合金起固溶强化作用,保持合金的低温塑性,而且还能形成稳定的、弥散分布的碳化物相,提高合金的强度和再结晶温度。钼合金有良好的导热、导电性和低的膨胀系数,在高温下(1100~1650℃)有高的强度,比钨容易加工。可用作电子管的栅和阳,电光源的支撑材料,以及用于制作压铸和挤压模具,航天器的零部件等。由于钼合金有低温脆性和焊接脆性,且高温易氧化,因此其发展受到限制。工业生产的钼合金有钼钛锆系、钼钨系和钼稀土系合金,应用较多的是类。钼合金的主要强化途径是固溶强化、沉淀强化和加工硬化。通过塑性加工可制得钼合金板材、带材、箔材、管材、棒材、线材和型材,还能提高其强度和改善低温塑性。
陕西渭南华县钼矿于1955年被发现,1965年实现规模开采,1983年开始大规模开发。多年来,华县依托的钼矿资源优势,将钼矿资源开发加工作为全县的支柱产业,采取了一系列产业扶持和引资优惠,推动钼工业发展。2005年,华县钼工业完成产值71亿元,实现销售收入78亿元,实现利税45亿元,钼工业产值占全县工业产值的80%,对全县GDP的贡献率超过60%,对地方财政的贡献率超过87%。华县的钼产品85%以上出口,年可出口创汇8.5亿美元,出口创汇占到陕西的1/5,占世界钼冶金炉料市场的8%—10%,产品遍布欧洲、美国、日本、韩国、南非、澳大利亚、印度等世界各地。
目前,华县已拥有金堆城钼业集团有限公司、桃园钼矿、文金栗峪钼矿、纵横矿业公司、柳枝钼矿等5大钼工业企业和10多家钼加工企业。钼工业的发展壮大,带动了华县相关产业的发展,目前全县从事钼生产和相关服务业的人员已达4.5万人。