钼
molybdenum
元素符号Mo,银灰色难熔金属,在元素周期表中属ⅥB族,原子序数42,原子量95.94,面心立方晶体,常见化合价为+6、+5、+4。
在中世纪就使用辉钼矿(MoS2),因其外观很像石墨,被误认为是变态的石墨而用来制作铅笔芯。1778年瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele)用硝酸分解辉钼矿,从中发现了一种新元素,以希腊文molybdos(似铅)命名。1782年瑞典化学家耶尔姆(P.J.Hjelm)首次制得金属钼。
资源 钼矿分布虽广,但只有极少数矿床有开采价值。美国是钼矿最丰富的国家,产量占世界总产量的60%以上,其次是智利和加拿大。中国的钼矿产于东北、西北和中南等地区。具有工业价值的钼矿物为辉钼矿,其开采量占钼矿总开采量的90%。辉钼矿容易浮选,可由含钼0.06~0.3%的原矿选得含钼47~50%的精矿。钼的次生矿钼钨钙矿[Ca(Mo,W)O4]、铁钼华(Fe2O3·MoO3·H2O)、钼铅矿 (PbMoO4)和钼铜矿[2CuMoO4·Cu(OH)2]等也有一定开采价值。主要钼矿生产国(中国除外)的钼矿储量和产量(1979年,以钼计)如下:
美国、中国和智利是世界三大产钼国,合计产量占世界总产量近80%。主要进口国有日本、德国、法国、英国、意大利和比利时。
性质和用途 常温下钼在空气中很稳定,高于600℃时很快地氧化生成三氧化钼(MoO3)。钼与氢不发生化学反应,但钼粉能吸收氢。在温度高于700℃时,水蒸气能将钼氧化成二氧化钼(MoO2)。钼与碳、碳氢化合物或一氧化碳在高于800℃下反应生成碳化钼(Mo2C)。钼能耐稀硫酸、氢氟酸、磷酸等酸腐蚀,但不耐硝酸、王水和氧化性熔盐的腐蚀。钼在常温下能耐碱,但在加热时则被碱腐蚀。
钼主要用于钢铁工业,其中的大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁,少部分熔炼成钼铁后再用于炼钢。低合金钢中的钼含量不大于1%,但这方面的消费却占钼总消费量的50%左右。不锈钢中加入钼,能改善钢的耐腐蚀性。在铸铁中加入钼,能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18%的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性,用于制造航空和航天的各种高温部件。金属钼在电子管、晶体管和整流器等电子器件方面得到广泛应用。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。二硫化钼是一种重要的润滑剂,用于航天和机械工业部门。钼是植物所必需的微量元素之一,在农业上用作微量元素化肥。
冶炼 钼生产的主要原料为辉钼精矿。提取过程包括氧化焙烧,三氧化钼、钼粉和致密钼的制取等主要步骤,工艺流程见图。
辉钼精矿的氧化焙烧 一般在600℃下进行,主要化学反应为:2MoS2+7O2─→2MoO3+4SO2↑。焙烧温度不能超过650℃,否则造成MoO3的大量挥发和炉料的粘结。焙烧设备多采用连续操作的多膛炉或间歇操作的反射炉,也可以用流态化炉焙烧。
三氧化钼的制取 将焙砂用氢氧化铵溶液浸出(见浸取),生成钼酸铵溶液:
MoO3+2NH4OH─→(NH4)2MoO4+H2O
溶液中的铜、铁等杂质用硫化铵或硫化钠使它生成硫化物沉淀除去,然后加入硝酸铅除去过剩的硫离子。将溶液加热到55~65℃,用盐酸调节pH为2~2.5,在激烈的搅拌下析出多钼酸铵[(NH4)2O·mMoO3·nH2O]。为了进一步去除钙、镁、钠等杂质,可将多钼酸铵重新溶于氢氧化铵溶液中形成钼酸铵,过滤后将溶液蒸发,使氨挥发,而钼生成仲钼酸铵结晶[(NH4)2O·7MoO3·4H2O],经脱水和煅烧后得到纯度99.95%的三氧化钼。氧化钼的制取还可采用升华法,将焙砂在900~1000℃下加热,三氧化钼因蒸气压较高不断挥发,经布袋收尘器收集后,得到纯度大于99%的三氧化钼细粉。利用此法也可处理金属钼废料以回收钼。
金属钼粉的生产 在管状电炉中用氢还原三氧化钼。工业生产还原过程分两步:先在450~650℃下将MoO3还原成MoO2,再在900~950℃下将MoO2还原成钼粉。MoO3还可用碳还原成钼粉,但纯度较差。
致密钼的制取 ①粉末冶金法,是将钼粉用酒精甘油溶液润湿混合,在压力约3吨力/厘米2下压制成坯条或坯块。将坯条在氢气氛中于1100~1200℃下预烧结,随后把电流直接通入坯条,使之加热到2200~2400℃进行高温垂熔(即高温烧结,见钨),得致密金属钼坯条。②熔铸法,一般是将已烧结的钼条进行真空自耗电弧重熔,可以得到重达数吨的钼锭。为了制取高纯钼锭,可采用真空电子束熔炼法和区域熔炼法。
钼
声母:m
字头:钼,(,鉬,)
四笔号码:3761
注音:mù
摘要:mu
笔画:10画
部首画:05
部首:钅部
释义:金属元素,符号Mo,银白色,熔点高,是电子工业的重要原材料,也可制造特种钢。
部首查询:05钅部
钼molybdenum
一种化学元素 。 化学符号 Mo ,原子序数 42 ,原子量95.94,属周期系ⅥB族。中世纪时就使用辉钼矿(MoS2),因为它的外观和性质很像石墨或铅矿,曾被误认为变态的石墨而用于制作铅笔芯。1778年瑞典C.W.舍勒分析辉钼矿时,发现它并不是石墨或铅矿,而是一种酸性物质,可能是一种未知元素和硫的化合物。1782年瑞典P.J.耶尔姆从辉钼矿中分离出钼 ,它的英 文名称来 源于希腊文 molybdos ,含义是 “铅”。钼在地壳中的含量为 1.5×10-1% 。主要矿物有辉钼矿,含钼60% ,还有钼钨钙矿〔Ca(Mo,W)O4〕、铁钼华(Fe2O3·MoO3·H2O)、钼铅矿(PbMoO4)、钼铜矿〔2CuMoO4· Cu(OH) 2〕。
钼是银白色有光泽的金属 , 粉末状的钼为黑色 。熔点2610℃,沸点5560℃,密度10.2克/厘米3,钼具有高强度、高硬度、机械性能优异的特点,而且在高温下仍能保持高强度和高硬度。室温下钼在空气中很稳定,当温度升至 600℃时,迅速与氧反应,生成较易挥发的三氧化钼。 800℃时钼与碳发生反应,生成碳化钼 。 室温下钼即与氟作用,与氯、溴、碘的反应温度分别为 200℃ 、450℃和 800℃。高温下,钼还与磷、硫、硒、碲、硅反应。钼能与钛、锆、钨、铼等金属形成合金。钼不溶于盐酸、氢氟酸和稀硫酸,与硝酸接触后,很快被钝化。钼能缓慢溶解在王水及氢氟酸和硝酸的混合酸中。钼在常温下不与碱作用,但在加热时能被碱腐蚀。钼的氧化态为 -2、+1、+2、+3、+4、+5、+6 ,其中以+6价化合物最稳定。
将辉钼矿焙烧,可得三氧化钼,它可以用升华的方法提纯,或用氨水溶解,重结晶后得纯的钼酸铵。在500~1150℃用氢气还原三氧化钼或钼酸铵,可得金属钼。可用真空电子束熔炼法和区域熔炼法制取高纯金属。钼主要用于炼钢,掺入钼的合金钢具有高强度、高韧性、突出的耐热强度和抗腐蚀性能。金属钼在电子管、晶体管、整流器等电子器件方面有广泛应用。钼的化合物在化学和石油炼制工业上用作催化剂,也是一种微量元素化肥。
钼是一种金属元素,通常用作合金及不锈钢的添加剂。它可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性,还可增强其耐高温强度及耐腐蚀性能。
尽管钼主要应用于钢铁领域,但由于钼本身具有多种特性,它在其它合金领域及化工领域的应用也不断扩大。
实验证明,钼化合物具有低的毒性,这是钼区别于其它重金属的显著特征之一。
世界钼资源主要分布在北美及南美的西部山区,美国是世界上第一大产钼国,也是世界上钼储量最大的国家,为5 .4百万吨,几乎占全球钼总储量的一半。
原生钼矿,主要提取辉钼矿精矿;
次生钼矿,从主产品铜中分离钼;
共生钼矿,这类钼矿床中钼和铜的工业开采价值均等。
中国钼工业
molybdenum industry in China
中国钼矿的地质资源丰富,探明的钼矿储量居世界前列。钼矿开采始于清朝末年,当时矿区分布在福建、浙江和广东等省。辽宁杨家杖子钼矿在早期曾开采硫化铁矿石和铅锌矿,20世纪30年代该矿被日本帝国主义掠夺,增添采选设备,1940年由采铅锌转为采钼为主,年产钼精矿最高曾达700多吨。
中华人民共和国成立后,首先对杨家杖子钼矿进行了改造和扩建,使其成为全国最早的现代化钼矿基地;60年代又建设了陕西金堆城钼矿,钼业生产有了很大的发展。1982年钼精矿产量是1952年的3.3倍。与此同时,加强了地质勘探工作,新发现的河南省滦川、吉林省大黑山等钼矿都具有品位高、可露天开采等优越条件,为中国今后钼业的发展打下了良好的基础。钼的综合回收工作也取得重大成绩,80年代初从铜矿、钨砂以及其他矿产中综合回收的钼精矿产量已占全国钼精矿产量的25%以上。此外,还发展了钼金属制品的生产,生产企业有宝鸡有色金属加工厂以及一些地方小型企业。产品有钼粉、钼条、钼板、钼棒和钼丝等。1982年钼材产量是1966年的7.7倍。
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总体特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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名称, 符号, 序号 | 钼、Mo、42 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
系列 | 过渡金属 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
族, 周期, 元素分区 | 6族, 5, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度、硬度 | 10280 kg/m3、5.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
颜色和外表 | 灰色金属 Image:Mo,42.jpg | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
地壳含量 | 1×10-3 % | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子属性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子量 | 95.94 原子量单位 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子半径(计算值) | 145(无数据)pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
共价半径 | 145 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
范德华半径 | 无数据 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
价电子排布 | [氪]4d55s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
电子在每能级的排布 | 2,8,18,13,1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
氧化价(氧化物) | 2,3,4,5,6(强酸性) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
晶体结构 | 体心立方格 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
物理属性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
物质状态 | 固态 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
熔点 | 2896 K(2623 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
沸点 | 4912 K(4639 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
摩尔体积 | 9.38 ×10-6m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
汽化热 | 598 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
熔化热 | 32 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
蒸气压 | 3.47 帕(3000K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
声速 | 无数据 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
其他性质 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
电负性 | 2.16(鲍林标度) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
比热 | 250 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
电导率 | 18.7×106/(米欧姆) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
热导率 | 138 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第一电离能 | 684.3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第二电离能 | 1560 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第三电离能 | 2618 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第四电离能 | 4480 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
最稳定的同位素 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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在没有特别注明的情况下使用的是 国际标准基准单位单位和标准气温和气压 |
钼是一种化学元素,它的化学符号是Mo,它的原子序数是42,是一种灰色的过渡金属。
钼的纯金属是银白色,非常坚硬。把少量钼加到钢之中,可使钢变硬。钼是对植物很重要的营养素,也在一些酶之中找得到。