钼（通常被称为“钼”）因其强度、耐腐蚀性以及在高温下保持形状和工作的能力而被视为结构钢和不锈钢中的合金剂。

性质

• 原子符号：Mo
• 原子序数：42
• 元素类别：过渡金属
• 密度：10.28克/立方厘米
• 熔点：4753华氏度（2623摄氏度）
• 沸点：8382华氏度（4639摄氏度）
• 莫氏硬度：5.5

特点

与其他难熔金属一样，钼具有高密度和熔点，并且耐热耐磨。在2623°C（4753°F）下，钼是所有金属元素中熔点最高的元素之一，而其热膨胀系数是所有工程材料中最低的元素之一。钼的毒性也很低。

在钢中，钼降低脆性，同时提高强度、淬透性、焊接性和耐腐蚀性。

历史

1782年，Peter Jacob Hjelm在实验室首次分离出金属钼。在下个世纪的大部分时间里，它主要停留在实验室里，直到越来越多的钢合金实验表明钼的合金强化性能。

到20世纪初，装甲钢生产商正在用钼取代钨。但是钼的第一个主要应用是作为白炽灯泡钨丝的添加剂，在同一时期，钨丝的使用也在增长。

第一次世界大战期间钨供应紧张，导致钢中钼的需求量增加。这一需求导致了新资源的勘探，并于1918年在科罗拉多州发现了Climax矿床。

战后，军事需求下降，但新工业——汽车的出现增加了对含钼高强度钢的需求。到20世纪30年代末，钼作为一种技术性冶金材料被广泛接受。

钼对工业钢的重要性导致其在21世纪初成为一种投资商品，2010年伦敦金属交易所（LME）推出了第一份钼期货合约。

生产

钼通常作为铜的副产品或副产品生产，但少数矿山确实将钼作为初级产品生产。

钼的初级生产完全从辉钼矿中提取，辉钼矿是一种硫化矿，其钼含量在0.01%至0.25%之间。

金属钼是由氧化钼或钼酸铵通过氢还原工艺制成的。但是，为了从辉钼矿中提取这些中间产物，必须首先对其进行粉碎和浮选，以将硫化铜从辉钼矿中分离出来。

然后在500-600 C°（932-1112 F°）的温度下焙烧生成的硫化钼（MoS2），以生产焙烧辉钼矿精矿（MoO3，也称为工业钼精矿）。焙烧钼精矿中钼含量至少为57%（硫含量低于0.1%）。

精矿升华生成氧化钼（MoO3），通过两步氢还原过程生成金属钼。在第一步中，将MoO3还原为二氧化钼（MoO2）。然后，在1000-1100摄氏度（1832-2012华氏度）的温度下，将二氧化钼推过氢气流动管或旋转炉，以生产金属粉末。

作为铜斑岩矿床（如犹他州宾厄姆峡谷矿床）铜的副产品而产生的钼，在浮选粉末铜矿时以二硫化钼的形式去除。精矿经焙烧制成氧化钼，可通过相同的升华过程生产金属钼。

根据美国地质调查局的统计，2009年全球总产量约为221000吨。最大的生产国是中国（93000公吨）、美国（47800公吨）、智利（34900公吨）和秘鲁（12300公吨）。最大的钼生产商是Molymet（智利）、Freeport McMoran、Codelco、Southern Copper和金堆城钼业集团。

应用

生产的钼中有一半以上最终成为各种结构钢和不锈钢的合金剂。

国际钼协会估计，结构钢占所有钼需求量的35%。钼因其耐腐蚀性、强度和耐久性而被用作结构钢的添加剂。此类钢在保护金属免受氯腐蚀方面特别有用，可广泛用于海洋环境应用（如海上石油钻机）以及石油和天然气管道。

不锈钢还占钼需求量的25%，这是对金属强化和抑制腐蚀能力的评价。在许多其他用途中，不锈钢用于制药、化工、制浆造纸厂、油罐车、远洋油轮和海水淡化厂。

高速钢和高温合金使用钼来强化、提高硬度以及在高温下的耐磨性和变形性。高速钢用于形成钻头和切削工具，而高温合金用于制造喷气发动机、涡轮增压器、发电涡轮机以及化工和石油厂。

少量钼用于提高铸铁和钢的强度、硬度、温度和压力公差，这些铸铁和钢用于汽车发动机（更具体地说，用于制造气缸盖、发动机缸体和排气歧管）。这使得发动机运行温度更高，从而减少排放。

高纯度金属钼的应用范围很广，从粉末涂料到太阳能电池和平板显示器涂料。

大约10-15%的钼被提取出来，最终不会用于金属产品，而是用于化学品，通常用于炼油厂的催化剂。