Молибден - бұл не?

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-17 18:58

Молибденнің өтпелі металдарға жататын периодтық жүйенің алтыншы тобының химиялық элементі екенін көпшілік біле бермейді. Классификация құрылымында ол хром мен вольфрамның қасында. Ол қанық сұр түспен және ерекше металл жылтырымен ерекшеленеді. Бұл отқа төзімді элемент металлургия өнеркәсібінде кең қолданыс тапты.

Танылудың қысқаша тарихы

Молибденнің ашылғаны туралы бүгінгі күнге дейін көп ақпарат сақталған жоқ. Себебі бұл элемент өте кең таралған емес. Алайда, бұл туралы алғаш рет аналитикалық химия әлі жетілмеген 1778 жылы айтылды. Алдымен зат оксид түрінде бөлініп алынды.

Химиялық элементтің 1778 жылы ашылғанына қарамастан, қазіргі уақытта қолданылған атау әлдеқайда ертерек. Ол орта ғасырларда-ақ қорғасын түсті минералдар туралы жиі айтылған.

Қоршаған ортада болуы

Молибден көп таралған элемент болмаса да, жер қыртысында салыстырмалы түрде біркелкі таралған. Ол еркін түрде кездеспейді. Бұл металдың ең аз мөлшеріне карбонатты жәнеультра негізді жыныстар. Заттың белгілі бір бөлігі өзен және теңіз суларында болады. Тереңдікке қарағанда үстіңгі қабаттарда металл әлдеқайда аз.

Оқудың екі түрі бар:

• сульфид;
• молибдат.

Олар микроскопиялық секреция түрінде көрінеді. Молибдениттің кристалдануы қышқылдықтың жоғарылауымен және қалпына келтіретін ортаның болуымен жүреді. Оттегі қосылыстары әдетте бетінде түзіледі. Бастапқы рудаларға келетін болсақ, оларда молибденит мыс, висмутин, вольфрамит минералдарымен бірге кездеседі. Металл шөгінділерде көп мөлшерде кездеседі.

Ресейдегі ірі депозиттер

Ресей Федерациясында молибденді пайдалану көптеген қызмет салаларында жүзеге асырылады. Ел осы металды өндіру бойынша әлемдегі ең ірі минералдық-шикізат базасының біріне ие. Кәсіпорындардың негізгі үлесі Сібірдің оңтүстік бөлігінде шоғырланған.

Қоры бойынша Ресей үш елден кейін екінші орында тұр – АҚШ, Қытай және Чили. Минералды шикізат базасының негізгі бөлігін барланған ресурстардың 87%-дан астамы бар штокверк кен орындары құрайды. Дегенмен, ресейлік кен орындары өте жоғары сапалы емес рудалармен сипатталады.

Кестеде ең үлкен депозиттер көрсетілген.

Аты	Аймақ
Жирекенское	Чита облысы
Орекитканское	Бурятия
Сорское	Хакасия
Тырняузское	Кабардин-Балкар

Практикалық қолданба

Таза түрінде молибденді пайдалану жоғары температураға төтеп беруге арналған сымдар немесе таспалар өндірісінде жүзеге асырылады. Мұндай өнімдер электр пештері, электронды шамдар немесе рентген түтіктері үшін қыздыру элементтері ретінде әрекет ете алады.

Енгізілген металл болаттардың өнімділігін айтарлықтай жақсартады. Оны құрамға енгізгеннен кейін олардың беріктік қасиеттері мен коррозияға төзімділігі жоғарылайды, бұл маңызды бөлшектерді өндіруде қажет. Ыстыққа төзімді қорытпалар көбіне қышқылға төзімді молибден қосылып шығарылады.

Осы металмен қосылыстар ұшақтар мен зымырандардың алдыңғы қабығын жасауда белсенді қолданылады. Қорытпалар негізінде ұшақтардың бал панельдері мен термоэкрандар шығарылады. Жоғары температураға төзімділік болаттарды өңдеу үшін молибденді енгізу арқылы өнімдерді пайдалануға мүмкіндік береді. Көптеген қосылыстар химиялық реакциялар үшін катализатор ретінде әрекет етеді.

Физикалық және химиялық қасиеттері

Молибден – көлемі центрленген текше торы бар ашық сұр металл. Оның механикалық қасиеттері материалдың тазалығымен, сондай-ақ алдын ала өңдеумен және термиялық өңдеумен анықталады. Физикалық қасиеттер төмендегі кестеде толығырақ қарастырылады.төменде.

Параметр	Мағынасы
Балу температурасы	2610 градус
Жылуөткізгіштік индексі	142W/(mK)
Булану жылуы	590 кДж/моль
Қығу модулі	122 GPa
Металл қаттылығы	125 HB
Молярлық көлем	9, 4 текше. см/моль

Қалыпты жағдайда периодтық жүйенің құрамдас бөлігі көптеген заттарға төзімді. Тотығу процесі 400 градустан жоғары температурада жүре бастайды. Сілтілік ерітінділер молибденге баяу әсер етеді. Аэрациясыз ылғалға төзімділік өте жоғары.

Басқа металдармен қосылыстар

Алынған молибден қорытпаларының сапасы көбінесе пропорцияға, сондай-ақ қолданылатын қоспалардың және негізгі компоненттің затпен әрекеттесу қабілетіне байланысты. Допинг технологиясы маңызды рөл атқарады. Дегенмен, кейбір қосылым түрлері мамандардың одан әрі пайдалану үшін жарамдылығына күмән тудырады.

Молибден вольфраммен жақсы араласпайды. Оны енгізу кезінде материалдың ыстыққа төзімділігі айтарлықтай артады, бірақ сонымен бірге деформацияға төзімділік нашарлайды. Ұқсас мәселелер басқа металдармен комбинацияда пайда болады, сондықтан осындайдопинг түрлері енді қолданылмайды.

Бар қиындықтарға қарамастан, молибденді пайдаланудың жылу шегін арттыра алатын кейбір қосылыстарды табу мүмкін болды. Бұл ретте пластикалық, деформацияға төзімділік және басқа сипаттамалар бірдей деңгейде.

Өнеркәсіптегі брендтер

Өндіріс процесі материалды тек таза күйінде ғана емес, сонымен қатар қоспаларды қосу арқылы қолдануды қамтиды. Төменде өнеркәсіпте кең таралған молибден сорттары берілген.

Тағайындау	Сипаттамасы
MCHVP	Бұл вакуумда балқыту технологиясы арқылы алынған таза металл.
CM	Материалдың құрамында арнайы қоспалар бар. Әдетте титан немесе цирконий.
MCH	Молибден мөлшері 99,96 пайызды құрайды. Қалғаны қоспалардан алынған.
MK	Негізгі металда қышқылға төзімділікті жақсарту үшін кремний диоксиді қоспалары бар.
MPH	Таза молибденнің бір түрі, бірақ құрамында қоспалары көп. Олардың құрамы 0,08 пайыздан аспайды.

Қабылдау процесі

Молибден өндіру үшін кен дайындалады, оның ішінде негізгі заттың 50 пайызына дейін, күкірттің айтарлықтай мөлшері, аздаған концентрациясы.кремний және басқа компоненттер. Арнайы пештерде 570-ден 600 градусқа дейінгі температурада күйдіріледі. Термиялық әсерден кейін құрамында қоспалары бар молибден оксиді бар концентрат түзіледі.

Бөтен затсыз массаны алудың екі жолы бар:

1. Химиялық табиғаттың дәйекті әсер ету әдісі. Аммиак суын пайдаланған кезде алынған шлак сұйық күйге айналады. Алынған ерітіндіден бөгде қоспалар жойылады. Өңдеуден кейін олардың саны 0,05 пайыздан аспауы керек.
2. Сублимация арқылы, бұл қатты қосылысты газ тәрізді күйге айналдыру процесі. Бұл опциямен сұйық фаза айналып өтеді.

Қоспалардан тазартылған молибден оксиді сутегі арқылы құбырлы пештерде өңделеді. Нәтижесінде балқыту және арнайы заттарды енгізу арқылы тікелей металға айналатын ұнтақ алынады. Бланкілердің пішіні қолданылатын өндіріс технологиясына байланысты болады.

Өндіріс молибден бұйымдары

Өнімдердің ең көп тараған түрі – шыбықтар. Олар тек өз бетінше қолданыла алмайды, сонымен қатар сым өндірісі үшін негіз бола алады. Квадрат қимасы 40 мм-ден аспайтын молибден шыбықтар бұйымдарды өндіру үшін шикізат ретінде әрекет етеді.

Штангаларды алу процесінде айналмалы соғу жүргізіледі, ол бірнеше кезеңде өтеді. Әрбір кезеңде белгілі бір қимасы бар жолақтар шығарылады. Соғу шарттары кіретін дайындаманың диаметріне байланысты өзгереді. Технологияның кемшіліктері өндіріс процесінің күрделілігін қамтиды.

Молибден арнайы сым жасау үшін де қолданылады. Өндірушілер оны диаметрі 3 мм-ден аспайтын дұрыс дайындалған өзектерден жасайды. Бұл бөлім арқылы өнімдер сымды әрі қарай өндіру үшін орамға оңай оралады.

Өндіріс процесінде төрт негізгі кезеңді қамтитын брошь әдісі қолданылады. Сым, сайып келгенде, алдын ала орнатылған соңғы диаметрді алады. Өндіріс процесіндегі температура режимі 300-ден 700 градусқа дейін өзгеруі мүмкін.

Сызудан кейін сым сутегі ортасында жасыту арқылы тазаланады. Бұл жағдайда температура 1300-1400 градусқа жетеді. Кейде тазалау азотты пайдаланып электролиттік тұздау арқылы жүзеге асырылады.

Молибденді тұтас парақтар мен жолақтар жасауға болады. Оларды соғу және илемдеу арқылы алуға болады. Өндірісте пневматикалық балғалар мен екі орамды диірмендер қолданылады. Ыстық илемдеуден кейін алынған жолақтың қалыңдығы бастапқы пластинаның көлденең қимасына байланысты.

Өндірілгеннен кейін молибден жолақтары химиялық тазалаудан өтеді. Олар белсенді заттардың арнайы ортасына орналастырылады. Әрі қарай, салқын прокат қалыпты температурада жүзеге асырылады. Соңғы кезеңде таспалар қайтадан тазаланады және қажет болған жағдайда жылтыратылады.

Металл бұйымдарының өндіріс стандарттары бармолибден. ГОСТ 18905-73 сым өндірісіне қойылатын талаптарды белгілейді. Ол масса мен диаметрге төзімділіктерді көрсетеді.

Ресейдегі молибден өндірушілер

Скарн, штокверк және вена кен орындары негізінен Ресей Федерациясының аумағында игерілген. Сапасы жағынан өндірілген кен шетелдік шикізаттан онша кем түспейді, бірақ оның құрылымына байланысты белгілі бір ерекшеліктері бар.

Ресейде молибденнің ең ірі өндірушілері екі компания болып табылады:

• Сорский ГОК ЖШҚ.
• Жирекен ГОК АҚ.

Тізімде көрсетілген кәсіпорындар отандық металл өндірісінің 95 пайызын қамтамасыз етеді.

Адам ағзасы үшін элементтің рөлі туралы қорытындылай келе

Молибден адамдардың қалыпты жұмыс істеуі үшін қажетті маңызды зат ретінде әрекет етеді. Ол көптеген мүшелер мен сүйектерде кездеседі. Химиялық элементке тәуліктік қажеттілік орта есеппен 70-300 мкг құрайды. Оның жетіспеушілігімен бұл көрсеткіштер артады.

Молибден зат алмасуға қатысады, сонымен қатар организмді альдегидтерден, қышқылдардан және басқа қосылыстардан тазарту процесіне қатысады. Ол әртүрлі уланулардың салдарын тез жоюға мүмкіндік беретін темірді кәдеге жаратуға ықпал етеді. Микроэлемент ағзаны улы заттардан тиімді тазартады.

Зерттеулер молибденнің артрит және басқа да аурулар кезінде ауырсынуды жеңілдететінін, астма болған кезде оң әсер ететінін, онкологиялық аурулардың қаупін төмендететінін көрсетті.ішек пен асқазан. Заттың көп бөлігі жапырақты көкөністерде, қарақұмықта, арпада, бауырда, жұмыртқада, сүтте, қарлыған мен қарақатта кездеседі.