鉬的金屬型材

鉬(通常被稱為'Moly')在結構不銹鋼中被認為是合金劑,因為它的強度,耐腐蝕性和保持形狀和在高溫下操作的能力。

屬性

特點

像其他難熔金屬一樣,鉬具有高密度和高熔點,並且耐熱和耐磨。

在2,623°C(4,753°​​F)時,鉬是所有金屬元素中熔點最高的一種,而熱膨脹係數是所有工程材料中最低的一種。 Moly也具有低毒性。

鋼中 ,鉬降低了脆性,同時提高了強度, 可淬性 ,可焊性和腐蝕性。

歷史

鉬金屬首先在1782年由Peter Jacob Hjelm在實驗室中分離出來。在下個世紀的大部分時間裡,大部分時間都留在實驗室中,直到鋼合金的更多實驗顯示出鉬的合金強化性能。

到20世紀初,裝甲鋼板生產商正在用鉬取代 。 但是鉬的第一個主要應用是作為鎢絲的添加劑用於白熾燈泡,這些燈泡在同一時期正在使用。

第一次世界大戰期間鎢的應變供應導致鉬需求增長。

這種需求導致了對新資源的探索以及1918年科羅拉多州Climax礦床的隨後發現。

戰後,軍事需求下降,但新行業(汽車)的出現增加了對含鉬高強度鋼的需求。 到20世紀30年代末,鉬被廣泛接受為冶金材料技術。

鉬對工業用鋼的重要性導致其在21世紀初成為投資商品,2010年倫敦金屬交易所(LME)推出了首批鉬期貨合約。

生產

鉬通常作為的副產品或副產品生產,但少數礦山確實生產鉬作為主要產品。

鉬的主要生產是專門從輝鉬礦中提取的,輝鉬礦是一種硫化礦,其鉬含量為0.01-0.25%。

鉬金屬是由氧化鉬或鉬酸銨通過氫還原過程生產的。 但是,為了從輝鉬礦中提取這些中間產物,必須首先將它們粉碎並漂浮以將硫化銅與輝鉬礦分離。

然後將所得硫化鉬(MoS 2)在500-600C°(932-1112F°)之間焙燒以產生焙燒輝鉬礦精礦(MoO 3,也稱為工業鉬精礦)。 焙燒鉬精礦含有最少57%的鉬(以及小於0.1%的硫)。

濃縮物的昇華產生氧化鉬(MoO 3),其通過兩步氫氣還原過程產生鉬金屬。

在第一步中,MoO3被還原成二氧化鉬(MoO2)。 然後將二氧化鉬在1000-1100℃(1832-2012°F°)下通過氫氣流管或旋轉爐以產生金屬粉末。

作為銅斑岩銅礦的副產品生產的鉬,如猶他州的賓厄姆峽谷礦床,在粉礦銅礦浮選期間作為二硫化鉬被除去。 焙燒濃縮物製成氧化鉬,可以通過相同的昇華過程生產鉬金屬。

據USGS統計,2009年全球總產量約為221,000噸。最大的生產國為中國(93,000MT),美國(47,800MT),智利(34,900MT)和秘魯(12300MT)。 最大的鉬生產商是Molymet(智利),Freeport McMoran,Codelco,Southern Copper和Jinduicheng鉬業集團。

應用

所生產鉬的一半以上作為各種結構不銹鋼的合金劑。

國際鉬協會估計,結構鋼佔所有鉬需求量的35%。 鉬由於其耐腐蝕性,強度和耐久性而被用作結構鋼中的添加劑。 這些鋼在保護金屬免受氯化物腐蝕方面特別有用,廣泛用於海洋環境應用(如海上石油鑽井平台)以及石油和天然氣管道。

不銹鋼佔鉬需求量的另外25%,這意味著金屬加強和抑制腐蝕的能力。 在許多其他用途中,不銹鋼用於製藥,化學和紙漿造紙廠,油罐車,海上油罐車和海水淡化廠。

高速鋼和高溫合金使用鉬進行強化,提高硬度和耐高溫下的磨損和變形。 高速鋼用於形成鑽頭和切割工具,而高溫合金用於噴氣發動機,渦輪增壓器,發電渦輪機以及化工和石油工廠的生產。

鉬的一小部分用於提高用於汽車發動機(更具體來說用於製造氣缸蓋,電機塊和排氣歧管)的鑄鐵和鋼的強度,硬度,溫度和耐壓性。 這些允許發動機運行更熱,從而減少排放。

高純度鉬金屬用於從粉末塗料到太陽能電池和平板顯示器塗層的各種應用。

大約10-15%的鉬提取不會在金屬產品中結束,而是用於化學品中,通常用於煉油廠的催化劑。

來源

國際鉬協會。
美國地質勘探局。 礦物商品摘要:鉬(2011)。
小型金屬貿易協會。 鉬(2011)。