Tettheten av molybden, dets fysiske og mekaniske egenskaper, forbindelser, anvendelse

Navnet molybdenmetall er forpliktet til ekstern likhet med molybdindisulfid med blymalm - galena (det greske navnet på bly er molybdos).

Elementhistorikk

I middelalderen i Europa ble molybden kalt tre forskjellige i sammensetning, men nesten lik i farge og struktur av mineral - galena (Pbs), molybdenitt (MoS₂) og grafitt (C). Forresten ble mineral "molybdenglans" (et annet navn for molybdenitt) brukt som bly for blyanter som forlot et grønt-grått merke på et ark.

Fødestedet for metallisk molybden, 42 elementerPeriodisk system av Mendeleev, regnes som sverige. I 1758 foreslo en kjemiker og en minerolog fra dette landet, oppdageren av nikkel, Axel Kronstedt, at mineralene som er nevnt ovenfor, er av helt annen natur. To tiår senere fikk hans landmann Cheping Pharmacist Karl Scheele molybdinsyre som et hvitt bunnfall ("hvit jord") ved å koke molybdenitt i konsentrert salpetersyre. Forskeren forsto intuitivt at hvis det er kalsinert molybdinsyre med kull, er det mulig å isolere metallet. Uten en egnet ovn sendte han prøver til Peter Gyelm, som i 1782 isolerte et nytt metall med et stort antall urenheter av karbider. Kolleger kalt elementet "molybden" (formelen i periodisk tabell er Mo).

Relativt rent metall ble oppnådd først i 1817 av sjef for svenske vitenskapsakademiet Jens Berzelius.

Kjennetegn ved en enkel substans

Metoden for oppnåelse har stor innflytelse påfysiske egenskaper av molybden og dets utseende. Pulvermetall, billets og grader før sintring er mørkegrå. Paletten av ferdige valsede produkter er mye rikere - fra nesten svart til lett sølv. Tettheten av molybden - 10,28 t / m³. Metallet smelter ved en temperatur på 2623 ° C, og ved4639˚С - koker. Helt rent molybden har bemerkelsesverdig smidighet og duktilitet, noe som garanterer enkel rulling og stempling. En billet med en diameter på opptil 12 mm kan til og med bli bundet opp i en dobbeltknute, selv ved romtemperatur eller utrullet til tynn folie. Metall har god elektrisk ledningsevne. Tilstedeværelsen av urenheter øker hardheten og brittleness og bestemmer i stor grad de mekaniske egenskapene til molybden.

De viktigste forbindelsene

I sammensetningen av komplekse stoffer manifesterer elementvarierende grader av oksidasjon fra +2 til høyeste (sistnevnte forbindelser er mest stabile), som bestemmer molybdenens kjemiske egenskaper. Dette metallet er karakterisert ved forbindelser med oksygen og halogener (MoO₃, MoCl5) og molybdater (salter av molybdinsyre). Oksidasjonsreaksjoner er kun mulig ved høye temperaturer (fra 600 ° C). Ytterligere økning vil føre til at molybden interagerer med karbon, fosfor, svovel. Det er godt oppløst i salpetersyre eller oppvarmet svovelsyre.

Fosfor, arsen, bor og silisiumSyrer danner komplekse forbindelser med molybden. Det mest kjente og vanlige saltet er ammoniumfosfomolybdat. Stoffer som inneholder molybden, har en bred fargepalett og en rekke nyanser.

Molybdenmalm beneficiation teknologi

Industriproduksjon av absolutt rent molybden ble først behersket i XX århundre. Den kjemiske behandlingen av molybdenmalm foregår av dens anrikning: etter sliping i knusere og kulmøller er hovedmetoden fem eller seks ganger flotasjon. Resultatet er en høy konsentrasjon (opptil 95%) molybdendisulfid i fôret.

Det neste og viktigste stadiet er steking. Her oksyderes uønskede urenheter av vann, svovel, rester av flotasjonsmidler og molybden-disulfid til trioksyd. Ytterligere rensing er mulig på flere måter, men følgende er de mest populære:

• ammoniakkmetode, hvor molybdenforbindelsene er fullstendig oppløst, og urenheter fjernes;
• sublimering ved en temperatur på 900 til 1100 ? C. Resultat - MoO-konsentrasjon₃ stiger til 90-95%.

Industriell produksjon av metallisk molybden

Strømmer gjennom renset molybdintrioksydhydrogen (i laboratorier, karbon eller karbonholdige gasser, aluminium og silisium) brukes ofte til reduksjon for å oppnå pulverformet metall. Prosessen foregår i spesielle rørovner med gradvis økning i temperatur fra 500 til 1000 ˚є.

Den teknologiske kjeden for produksjon av kompakt metallisk molybden inkluderer:

• Ved å trykke på. Prosessen foregår i stålstøper under trykk opptil 300 MPa. Bindingsdelen er en alkoholoppløsning av glyserol. Maksimal tverrsnitt av blankene (staben) overstiger ikke 16 cm², og lengde - 600 cm. For større bruk gummi eller polymere former. Pressing skjer i arbeidskamrene, hvor væske injiseres under høyt trykk.
• Sintring. Det skjer i to trinn. Den første - lave temperaturen, som varer 30-180 minutter (avhengig av arbeidsstykkets størrelse), utføres i muffelovner i en hydrogenatmosfære ved en temperatur på 1200 ° C. Ved andre trinn (sveising) oppvarmes billetten til en temperatur nær smeltepunktet (2400-2500 С). Som et resultat dråper porøsiteten og mengden av molybden øker.

Store emner som veier opp til 3 tonn er sintret i induksjon, elektronstråle eller lysbueovner. Fullfører prosessen med bearbeiding av sintrede produkter.

De rikeste innskuddene

Molybden er et sjeldent element i jorden.cortex og i universet som helhet. Av de to dusin mineralene som eksisterer i naturen, har bare molybdenitt en betydelig industriell verdi så langt (MoS₂). Dens ressurser er ikke uendelige, og teknologier har blitt utviklet for å trekke ut metall fra povellitter, molybdater. Avhengig av mineralsammensetningen og formene til malmkroppene er forekomsten delt inn i venen, vene-spredt og skarn.

Globalt bevist elementreserver19 millioner tonn, med nesten halvparten i Kina. Den største molybdeninnsatsen siden 1924 anses å være Climax-gruven (USA, Colorado) med en gjennomsnittlig karakter på opptil 0,4%. Ofte utvinnes utvinning av molybdenmalm samtidig med utvinning av kobber og wolfram.

I Russland, molybden reserver utgjør 360 tusen tonn. Av de 10 utforskede innskuddene er bare 7 industrielt utviklet:

• Sora og Agaskyr (Khakassia);
• Bugdainsky og Zhireken (Eastern Transbaikalia);
• Orekitkanskoe (Buryatia);
• Labash (Karelia);
• Tyrnyauz (Nord-Kaukasus).

Gruvedrift er gjort på en åpen og lukket måte.

Mysteriet av Samurai Sverd

I flere århundrer, europeiskgunsmiths og scientists kjempet over mysteriet om skarphet og styrke av gamle japanske sverd fra begynnelsen av andre årtusen, uten å forsøke å lage de samme eddike våpen av høy kvalitet. Bare på slutten XIXX århundre, funnet i det japanske stålmolybden urenheter, klarte å løse dette mysteriet.

For første gang begynte industriell bruk av molybden som legeringsmiddel for å forbedre kvaliteten på stål (som gir hardhet og seighet til det) i 1891 Schneider & Co fra Frankrike.

Et betydelig insentiv for utviklingen av molybdenmetallurgi tjente som første verdenskrig. Det er signifikant at tykkelsen av den fransk-franske tankenes frontalarmer tydeligvis ble slått av tyske skall av samme kaliber, ble redusert fra 75 mm til 25 mm ved å tilsette 1,5-2% molybden til stålplaten. Samtidig økte styrken til maskinen betydelig.

Molybdenapplikasjon

Over 80% av den totale bruken i industrienmolybden står for jernholdig metallurgi. Uten det er produksjonen av varmebestandig støpejern, struktur- og verktøystål uhyggelig. En vektdel av elementet forbedrer stålets kvalitet som tilsvarer to vektdeler av wolfram. Siden massen av molybden er to ganger mindre, overstiger dets legeringer vevstene i kvalitet ved driftstemperaturer under 1370 ° C. Molybdenstål er bedre sementert.

Molybden er etterspurt i radio elektronisk,kjemisk og malingsindustri. I maskinteknikk brukes den som varmebestandig materiale. I landbruket forbedrer svake løsninger av elementets forbindelser betydelig fordøyelsen av næringsstoffer av planter. Man bør huske på at molybden i høye doser har en toksisk effekt på levende og vegetabilske organismer, og det har en negativ innvirkning på miljøet.

Biologisk betydning

I kostholdet av mennesker og dyr molybden -en av de viktigste sporelementene. I form av en aktiv biologisk form - molybdenkoenzym - (Moco), er det nødvendig for implementering av katabolske prosesser i levende vev.

Veldig lovende er studier iområder med anti-kreft molybden aktivitet. En høy forekomst av kreft i fordøyelseskanalen blant befolkningen i Lin Xian (Honan-provinsen, Kina) ble betydelig redusert etter anvendelse av mineralgjødsel som inneholder molybden i jorda.

I sjeldne tilfeller av et elementmangel i mennesketKroppen kan utvikle disorientasjon i rom, hjernefeil, mentale abnormiteter og andre alvorlige nervesykdommer. Den daglige dosen av molybden for en voksen varierer fra 100 til 300 μg. Hvis du øker den til 5-15 mg uunngåelig giftig forgiftning, er opptil 50 mg dødelig. Leafy grønnsaker, frokostblandinger, belgfrukter og bær (solbær, gåsbær) avlinger, meieriprodukter, egg, lever og nyrer av dyr er rikeste i molybden.

Miljøaspekter

Biologiske egenskaper ved molybdenpålegge økte krav til avhending av avfallshåndtering av malmmateriale, streng overholdelse av den teknologiske prosessen hos foretakene for å hindre den negative innvirkning på helsepersonell og natur.

Det er nødvendig å gi alle tiltak utenominngrep av bearbeidede produkter i grunnvann. Det er nødvendig å ta hensyn til at planter har eiendommen til å assimilere og akkumulere molybden, derfor kan innholdet i skudd og blader overskride de tillatte konsentrasjoner. Denne grønne massen kan være farlig for dyr. For å forhindre spredning av brukt berg ved vindene, er dumpene dekket med et lag av jord.

Trender i det globale molybdenmarkedet

Med begynnelsen av den globale globale økonomiskekrise, global molybden forbruk redusert med 9%. Unntaket var Kina, hvor det er en økning på 5%. Responset på en kraftig nedgang i forbrukernes etterspørsel i 2009 var en nedgang i produksjonsvolumene. Det var mulig å nå det forrige utgangsnivået bare etter fire år, og i 2014 ble det satt opp et nytt maksimum på 245 tusen tonn. Kina er fortsatt hovedforbruker og produsent av molybden og dets produkter.

Tettheten av molybden og dets fantastiske egenskapergjort det uunnværlig for stål og legeringer i konstruksjoner som krever en kombinasjon av materialer med lav vekt, høy styrke og korrosjonsbestandighet. Den anslåtte veksten i antall kjernekraftverk, andre energi- og industrianlegg, utvikling av nye olje- og gassfelt i de vanskelige forholdene i Nordområdene og Polar-regionen vil uunngåelig føre til økt etterspørsel etter molybden og dets derivater.

</ p>>