Mineraalid

Molübdeen

Molübdeen



Molübdeeni põhimaak ja kõrvalprodukti reeniumi vähemaak.


Molübdeen (hall) ja kvarts (valge) proovis, mis on kogutud impeeriumi lähedal asuvalt Hendersoni kaevandusest, foto Scott Horvath, USA geoloogiakeskus.

Mis on molübdeen?

Molübdeen on haruldane mineraal, mis koosneb molübdeenist ja väävlist ning mille keemiline koostis on MoS2. See esineb tard- ja moondekivimites hallide kuusnurksete kristallidena ja metallilise läigega volditud massides. Molübdeen on molübdeeni tähtsaim maagi ja sisaldab sageli väikeses koguses reeniumi, mida toodetakse sageli kõrvalsaadusena.

Molübdeniidi füüsikalised omadused

Keemiline klassifikatsioonSulfiid
VärvSinakashall kuni hõbedane
VöötSinakashall, hall
LäigeMetallik
DiafaanilisusLäbipaistmatu
LõhestamineTäiuslik basaal
Mohsi kõvadus1 kuni 2
Erikaal4,6 kuni 4,8
Diagnostilised omadusedRasvane tunne, värvus, vööt, erikaal, kõvadus, kristallvorm, harjumus.
Keemiline koostisMolübdeensulfiid, MoS2
KristallsüsteemKuusnurkne
KasutabPeamine molübdeeni maak. Oluline reeniumi maagi. Tahke määrdeaine metallide vahel libisevate pindade jaoks.

Molübdeniidi füüsikalised omadused

Molübdeenil on füüsikalised omadused, mis põhjustab selle segamini ajamist grafiidiga. Mõlemad mineraalid on hallist kuni hõbedase värvusega, väga madala kõvadusega ja esinevad kuusnurksetes kristallides või volditud massides. Mõlemal mineraalil on kihiline aatomistruktuur, millel on äärmiselt nõrgad lennukid. See annab neile libeda tunde ja muudab nad tahke määrdeõlina väärtuslikuks.

Molübdeniidil on suurem tihedus kui grafiidil (molübdeniit = 4,7, grafiit = 2,23). Molübdeniidil on tavaliselt kergelt sinakashall värv ja kergelt sinakashall vööt, grafiidi värvus ja vööt on hallist mustani. Molübdeniidil on tavaliselt suurem läige kui grafiidil. Kogenud vaatlejad saavad grafiidi eraldamiseks molübdeniidist sageli kasutada neid peeneid värvuse, triibu ja läike erinevusi. Molübdeniidi tuvastamiseks võib kasutada ka mitmesuguseid laboratoorseid meetodeid.

Molübdeeni tootjad: 2017. aastal olid molübdeeni juhtivad tootjad Hiina, USA, Peruu, Mehhiko ja Armeenia. Andmed Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskuse mineraalainete kokkuvõtetest. 1

Molübdeniidi geoloogiline esinemine

Molübdeniit on isoleeritud kristallidena ja moodustunud massina graniidist, rioliidist või pegmatiidist. Molübdeniiti leidub ka kivimites, mida on muudetud kontakt- ja hüdrotermilise metamorfismi tagajärjel. Suur osa kaubanduslikult toodetud molübdeniidist on hajutatud kristallidena porfüüri vasksulamites, kus seda toodetakse kõrvalsaadusena. Vähem koguseid toodetakse kaevandustes, kus peamine toode on molübdeen.

Mineraalide hulka, mida sageli leidub koos molübdeniidiga, on kvarts, püriit, kalkopüriit, fluoriit, kasiteriit, scheeliit ja wolframite.

Märkimisväärse molübdeniiditoodanguga riikide hulka kuuluvad: Armeenia, Kanada, Tšiili, Hiina, Iraan, Mehhiko, Mongoolia, Peruu, Venemaa ja Ameerika Ühendriigid. 1 Ameerika Ühendriigid on molübdeeni netoeksportija. 2

Molübdeen kui reeniumi maag

Kuna kooriku keskmine arvukus on vähem kui üks osa miljardist, on reenium maapõues üks haruldasemaid elemente. 3 Enamik maailmas teadaolevatest reeniumi ressurssidest eksisteerib mineraalse molübdeniidi sees, asendades mineraali kristallvõres molübdeeni aatomeid.

Reeniumil on mis tahes metalli tootmise üllatavaim ja kaudsem meetod. "Ligikaudu 80 protsenti kaevandamise käigus saadud reeniumist saadakse suitsutolmust, mis on tekkinud molübdeenikontsentraatide röstimisel porfüüri vaskmaardlatest."

Reeniumil on vähe kasutusviise, kuid need on väga olulised kasutusalad. Üle 80 protsendi kogu maailmas tarbitavast reeniumist kasutatakse reaktiivmootorite turbiinilabade valmistamiseks. Need terad peavad olema valmistatud supersulamitest, mis suudavad ellu jääda reaktiivmootori äärmuslikes stressides ja kõrgel temperatuuril. Enamikku järelejäänud reeniumist kasutatakse plaatina-reeniumi katalüsaatorina nafta rafineerimisel. 3

Molübdeniidi kihiline struktuur: Molübdeeni aatomite (sinised) lehed kihi moodustamiseks asetatakse väävliaatomite (kollased) lehtede vahele. Need kihid on üksteise peale virnastatud. Kihid on siiski omavahel nii nõrgalt seotud, et kerge surve võib põhjustada nende libisemise üksteist mööda. Need nõrgad sidemed moodustavad molübdeniidi lõhustustasandid. Sidemed on nii nõrgad, et sõrme surve võib kihte välja tõrjuda ja see annab molübdeenile selle libeda tunde.

Molübdeniini määrdeainete kasutamine

Molübdeniidil on kihiline aatomistruktuur, milles molübdeeni aatomite leht on asetatud kahe väävliala vahele. Sidemed molübdeeni ja väävliaatomite vahel on väga tugevad.

Need S-Mo-S kihid on üksteise peal virnastatud, kuid kihtide vahelised sidemed on väga nõrgad. Kihtide vahelised sidemed on nii nõrgad, et kerge rõhk võib põhjustada nende libisemise üksteisest mööda - see seletab molübdeniidi täiuslikku ja habrast lõhustumist. Selle tulemusel on molübdeniidil libe tunne ja määrdeaine kvaliteet, mis on väga sarnane grafiidile.

Tahkete määrdeainetena kasutatakse peeneks jahvatatud molübdeniiti libisevate metallosade vahelise hõõrdumise vähendamiseks. Jahvatatud molübdeniiti kasutatakse ka lisandina teatud tüüpi ülitäpsetele määretele.

Molübdeniidi teave
1 molübdeen: autor Désirée E. Polyak, Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskus, 2017. aasta mineraalainete kokkuvõtted, jaanuar 2018.
2 molübdeeni: autor Désirée E. Polyak, Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskus, 2016. aasta mineraalide aastaraamat, september 2018.
3 reenium: USA kriitiliste maavarade peatükk P - majandus- ja keskkonnageoloogia ning tulevikuvarude väljavaated, autorid David A. John, Robert R. Seal II ja Désirée E. Polyak; Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskuse erialane paber 1802-P.

Molübdeenmetalli kasutusalad

Molübdeen on metalli molübdeeni peamine maak, mis on spetsiaalsete sulamite valmistamisel äärmiselt oluline metall. Terasesse ja muudesse sulamitesse lisatud väikesed molübdeeni kogused võivad nende sitkust, kuumuskindlust, kõvadust, tugevust ja korrosioonikindlust märkimisväärselt suurendada.

Molübdeen on oluline koostisosa roostevabast terasest, legeerterastest ja mitmesugustest supersulamitest. Metalli molübdeeni kasutatakse ka mõnedes elektroonikaseadmetes ja kuumutuselementide valmistamiseks, mida kasutatakse kõrge temperatuuriga elektriahjudes.