أصل معدن الموليبدينوم: من خام الموليبدينيت إلى منتج المطحنة المكرر

كان الموليبدينوم، ذو العدد الذري 42، في الخدمة لعدة قرون قبل أن يعرف أي شخص بوجوده. صنع الحدادون اليابانيون سبائك الموليبدينوم-التي تحمل الفولاذ في شفرات السيوف في القرن الرابع عشر، وقام علماء المعادن الأوروبيون في القرن السادس عشر بتجميع الموليبدينيت مع الجرافيت والجالينا والرصاص بسبب مظهره وملمسه الدهني الناعم وقدرته على ترك علامة على الورق. ولم يتم عزل المعدن إلا بعد حل هذا الالتباس في المختبر.

تحديد الهوية والعزلة

في عام 1754 قام الكيميائي السويدي بينجت أندرسون كفيست بفحص الموليبدينيت وأظهر أنه لا يحتوي على الرصاص، مما فصله عن الجالينا. في عام 1778، وجد كارل فيلهلم شيل أن حمض النيتريك يهاجم الموليبدينيت ليعطي أكسيدًا أبيض بينما يترك الجرافيت دون مساس، وهو ما يميزه عن الجرافيت. وفي عام 1781، قام بيتر جاكوب هيلم باختزال هذا الأكسيد بالكربون وحصل على زر معدني، وهو أول معدن من الموليبدينوم يتم إنتاجه.

الموليبدينيت باعتباره الخام الأساسي

الموليبدينيت، MoS2، هو المعدن الخام السائد. ويحدث ذلك في أنظمة النحاس السماقي، حيث يتم استعادته كمنتج ثانوي-من تعويم النحاس، وفي عروق الكوارتز المستخدمة للموليبدينوم وحده. نظرًا لأن MoS2 بطبيعته كاره للماء، فإنه يطفو بسهولة، لذلك تصل المكثفات إلى 90 بالمائة أو أكثر من MoS2 في الدائرة الأكثر خشونة ثم تستخدم مراحل إعادة الطحن والتنظيف المتعددة للوصول إلى نطاق MoS2 الذي يتراوح من 85 إلى 95 بالمائة النموذجي للتركيز الجاهز للمصهر.

من التركيز إلى الأكسيد التقني

يتم تحميص المركز في -مواقد أو أفران ذات طبقات مائعة- متعددة عند درجة حرارة تتراوح من 550 إلى 650 درجة مئوية تقريبًا. ويتم أكسدة الكبريتيد إلى أكسيد الموليبديك، MoO3، والذي يتم تطايره وتجميعه كأكسيد من الدرجة التقنية، عادةً ما تتراوح نسبة 57 إلى 61 بالمائة من Mo. تتم إدارة الشوائب مثل النحاس والرصاص والرينيوم في هذه المرحلة. يُرسل الرينيوم إلى المحمصة{10}}بالغاز المنبعث ويتم استرداده بشكل منفصل، مما يجعل اقتصاديات التحميص تعتمد على كلا المصدرين المعدنيين.

مسحوق معدني ومنتجات كثيفة

يتم إنتاج الموليبدينوم المعدني بشكل رئيسي عن طريق اختزال الهيدروجين للأكسيد المنقى على مرحلتين: MoO3 إلى MoO2 عند حوالي 500 إلى 600 درجة مئوية، ثم MoO2 إلى معدن عند 1000 إلى 1100 درجة مئوية. يتم بعد ذلك ضغط المسحوق الناعم وتلبده، أو صهره في قوس مفرغ أو فرن شعاع الإلكترون للسبائك الكبيرة. تتبع القضبان والألواح والألواح الكثيفة المسار الميكانيكي الحراري المعتاد، ويتم طلب منتجات المطاحن وفقًا لمعايير ASTM B386 للألواح والصفائح والأشرطة والرقائق وASTM B387 للقضبان والقضبان والأسلاك.

شراء ملاحظات على الأصل والنقاء

المنشأ أقل أهمية بالنسبة للموليبدينوم منه بالنسبة للنيوبيوم، لأن عمليات النحاس السماقي تنشر العرض عبر عدة قارات، لكن مسار العملية له أهمية كبيرة. يحمل منتج تعدين المساحيق مستوى مميزًا من الكربون والأكسجين يتبع ممارسة الاختزال، في حين أن المواد المنصهرة بالتفريغ - تكون أقل في المواد المتطايرة. يجب على المشترين الذين يقومون بتصنيع الموليبدينوم في أقطاب كهربائية أو مصافي أو أهداف رش أن يحددوا الحدود الخلالية، وحجم الحبوب، والتسطيح أو الحدبة المسموح بها بالإضافة إلى الدرجة القياسية، لأن هذه المتغيرات الثلاثة تدفع العائد في العمليات النهائية.

الأسئلة المتداولة

Q:من أول من عزل معدن الموليبدينوم؟
ج: قام بيتر جاكوب هيلم باختزال أكسيد الموليبديك بالكربون في عام 1781، بعد ثلاث سنوات من قيام كارل فيلهلم شيل بتأسيس كيمياء أكسيد الموليبدينيت.

Q:ما هو المعدن الخام الأساسي للموليبدينوم؟
ج: يتم استرداد الموليبدينيت MoS2 إما كمنتج ثانوي لتعويم النحاس السماقي أو من عروق الموليبدينوم الأولية.

Q:كيف يتم تصنيع معدن الموليبدينوم من الخام؟
ج: يؤدي التحميص إلى تحويل تركيز الكبريتيد إلى أكسيد الموليبديك التقني، ويؤدي اختزال الهيدروجين في الأكسيد المنقى إلى إنتاج مسحوق معدني يتم تلبيده أو صهره إلى منتج كثيف.

Q:ما هي معايير ASTM التي تغطي منتجات مطحنة الموليبدينوم؟
ج: يغطي ASTM B386 اللوحة والصفائح والشرائط والرقائق ويغطي ASTM B387 القضبان والقضبان والأسلاك؛ السبائك 360 هي الدرجة الخالية من السبائك وTZM هي الدرجة Mo-0.5Ti-0.08Zr-0.02C.

Q:ما أهمية درجة تركيز الموليبدينوم؟
ج: إن ارتفاع MoS2 في التركيز يقلل من حمل التحميص لكل طن من الأكسيد ويقلل من العناصر الجزاء التي يجب إزالتها قبل إنتاج المسحوق.

Q:هل الرينيوم جزء من سلسلة قيمة الموليبدينوم؟
ج: نعم. يتم استرداد الرينيوم من غاز التحميص-، لذلك يتم تسعير مركز الموليبدينوم مقابل كلا التيارين المعدني.