Origen del metall de molibdè: des del mineral de molibdenita fins al producte refinat del molí
Jan 30, 2024
El molibdè, número atòmic 42, estava en servei segles abans que ningú se n'adonés de l'existència. Els ferrers japonesos van aliar molibdè-acer amb coixinets a les fulles d'espasa al segle XIV, i els mineralogistes europeus del segle XVI van agrupar la molibdenita amb grafit, galena i plom pel seu aspecte, el seu tacte suau i gras i la seva capacitat de deixar empremta al paper. El metall es va aïllar només després que aquesta confusió es resolgués al laboratori.
Identificació i aïllament
El 1754 el químic suec Bengt Andersson Qvist va examinar la molibdenita i va demostrar que no contenia plom, cosa que la separava de la galena. El 1778 Carl Wilhelm Scheele va trobar que l'àcid nítric ataca la molibdenita per donar un òxid blanc mentre deixava el grafit intacta, cosa que el distingia del grafit. El 1781 Peter Jacob Hjelm va reduir aquest òxid amb carboni i va obtenir un botó metàl·lic, el primer metall de molibdè produït.
La molibdenita com a mineral primari
La molibdenita, MoS2, és el mineral mineral dominant. Es troba en sistemes de coure pòrfir, on es recupera com a subproducte de la flotació del coure, i en vetes de quars treballades només per al molibdè. Com que el MoS2 és naturalment hidròfob, flota amb facilitat, de manera que els concentradors assoleixen el 90% o més de MoS2 al circuit més rugós i després utilitzen múltiples etapes de neteja i rectificació per assolir l'interval de MoS2 del 85 al 95% típic del concentrat preparat per a la fosa{10}.
Del concentrat a l'òxid tècnic
El concentrat es torre en forns múltiples-de fogar o de llit fluid-a una temperatura aproximadament de 550 a 650 C. El sulfur s'oxida a òxid molíbdic, MoO3, que es volatilitza i es recull com a òxid de grau tècnic, normalment entre un 57 i un 61 per cent de Mo. Les impureses de plom es gestionen en aquesta fase, com ara el coure. El reni s'informa a la torredora de gasos-i es recupera per separat, la qual cosa fa que l'economia de la torrefacte depengui dels dos corrents metàl·lics.
Pols metàl·lic i producte dens
El molibdè metàl·lic es produeix principalment per reducció d'hidrogen d'òxid purificat en dues etapes: MoO3 a MoO2 entre 500 i 600 C, després MoO2 a metall entre 1000 i 1100 C. A continuació, la pols fina es compacta i sinteritza, o es fon en un arc de buit o forns de feix d'electrons grans. La barra densa, la làmina i la placa segueixen la ruta termomecànica habitual, i els productes de molí es demanen a ASTM B386 per a plaques, làmines, tires i làmines i ASTM B387 per a barra, vareta i filferro.
| Propietat o grau | Valor |
|---|---|
| Número atòmic | 42 |
| Punt de fusió | 2623 C |
| Densitat a 20 C | 10,2 g/cm3 |
| Estructura de cristall | Cúbic-central del cos |
| Designació de grau no aliat | 360 |
| Composició nominal TZM | Mo-0,5Ti-0,08Zr-0,02C |
Compra de notes sobre l'origen i la puresa
L'origen importa menys per al molibdè que per al niobi, perquè les operacions de coure de pòrfir distribueixen el subministrament per diversos continents, però la ruta del procés importa molt. El producte de metal·lúrgia en pols té un nivell característic de carboni i oxigen que segueix la pràctica de reducció, mentre que el material fos al buit-conté menys volàtils. Els compradors que incorporen molibdè en elèctrodes, pantalles o objectius de pulverització han d'especificar els límits intersticials, la mida del gra i la tolerància de planitud o combada a més de la qualitat estàndard, perquè aquestes tres variables impulsen el rendiment en les operacions aigües avall.
Preguntes freqüents
Q:Qui va aïllar primer el molibdè metall?
R: Peter Jacob Hjelm va reduir l'òxid molíbdic amb carboni el 1781, tres anys després que Carl Wilhelm Scheele hagués establert la química de l'òxid de la molibdenita.
Q:Quin és el mineral primari del molibdè?
R: La molibdenita, MoS2, es va recuperar com a subproducte-de la flotació de coure pòrfir o a partir de venes primàries de molibdè.
Q:Com es fa el molibdè metall a partir del mineral?
R: El torrat converteix el concentrat de sulfur en òxid molíbdic tècnic i la reducció d'hidrogen de l'òxid purificat produeix pols metàl·lic que es sinteritza o es fon en un producte dens.
Q:Quines normes ASTM cobreixen els productes de molibdè?
R: ASTM B386 cobreix plaques, làmines, tires i làmines i ASTM B387 cobreix barra, vareta i filferro; l'aliatge 360 és el grau no aliat i TZM és el grau Mo-0.5Ti-0.08Zr-0.02C.
Q:Per què importa el grau de concentrat de molibdè?
R: Un MoS2 més elevat en concentrat redueix la càrrega de la torradora per tona d'òxid i redueix els elements de penalització que s'han d'eliminar abans de la producció de pols.
Q:El reni forma part de la cadena de valor del molibdè?
A: Sí. El reni es recupera del gas-de la torradora, de manera que el concentrat de molibdè té un preu comparat amb els dos corrents metàl·lics.
