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鉬礦知識詳述

 鉬是發現得比較晚的一種金屬元素,1792年才由瑞典化學家從輝鉬礦中提煉出來。由于金屬鉬具有高強度、高熔點、耐腐蝕、耐磨研等優點,因此在工業上得到了廣泛的利用。
在冶金工業中,鉬作為生產各種合金鋼的添加劑,或與鎢、鎳、鈷,鋯、鈦、釩、錸等組成高級合金,以提高其高溫強度、耐磨性和抗腐性。含鉬合金鋼用來制造運輸裝置、機車、工業機械,以及各種儀器。某些含鉬4%~5%的不銹鋼用于生產精密化工儀表和在海水環境中使用的設備。含4%~9.5%的高速鋼可制造高速切削工具。鉬和鎳、鉻的合金用于制造飛機的金屬構件、機車和汽車上的耐蝕零件。鉬和鎢、鉻、釩的合金用于制造軍艦、坦克、槍炮、火箭、衛星的合金構件和零部件。
金屬鉬大量用作高溫電爐的發熱材料和結構材料、真空管的大型電極和柵極、半導體及電光源材料。因鉬的熱中子俘獲截面小和具高持久強度,還可用作核反應堆的結構材料。
在化學工業中,鉬主要用于潤滑劑、催化劑和顏料。二硫化鉬由于其紋層狀晶體結構及其表面化學性質,在高溫高壓下具良好的潤滑性能,廣泛用作油及油脂的添加劑。鉬是氫制法脫硫作用及其他石油精煉過程中的催化劑組分,用于制造乙醇、甲醛及油基化學品的氧化還原反應中。鉬桔色是重要的顏料色素。鉬的化學制品被廣泛地用于染料、墨水、彩色沉淀染料、防腐底漆中。


鉬的化合物在農業肥料中也有廣泛的用途。
一、鉬礦原料特點
鉬在地殼中的元素豐度約為1×10-6,在巖漿巖中以花崗巖類含鉬最高,達2×10-6。鉬在地球化學分類中,屬于過渡性的親鐵元素。在內生成礦作用中,鉬主要與硫結合,生成輝鉬礦。
輝鉬礦(MoS2)是自然界中已知的30余種含鉬礦物中分布最廣并具有現實工業價值的鉬礦物。其他較常見的含鉬礦物還有鐵鉬華([Fe3+(MoO4)8·8H2O]),鉬酸鈣礦(CaMoO4),彩鉬鉛礦(PbMoO4),膠硫鉬礦(MoS2),藍鉬礦(Mo3O8·nH2O)等。
輝鉬礦存在著多型,實驗表明,其多型的出現與形成溫度有關,2H型的輝鉬礦形成溫度高于3R型的輝鉬礦。溫度由低到高形成非晶質MoS2→膠體MoS2→3MoS2→2HMoS2。測溫資料說明輝鉬礦形成溫度有較寬的區間,可自相當高溫直到相對較低的溫度,而大量形成于高至中溫階段。在熱液作用下,MoS2在較酸性條件下沉淀,即輝鉬礦在酸性條件下最為穩定,當溶液轉向中性時,鉬變為可溶的硫代鉬酸鹽和鉬酸鹽而再活動。在低溫和常溫條件下,Mo4+在強酸性還原環境中生成膠硫鉬礦(MoS2),它氧化后的產物是藍鉬礦(Mo3O8·nH2O)。外生作用中,鉬呈Mo6+,具較強的活動性。它與鈾相似,在接近中性或偏堿性的氧化與還原的過渡環境中穩定,由此生成多種含鈾的鉬酸鹽礦物,如鉬鈾礦[(UO2)MoO4·4H2O],鉬鈣鈾礦[Ca(UO2)3(MoO4)·(OH)2·11H2O]等。鐵鉬華[Fe2(MoO4)3·nH2O]是硫化礦石在酸性條件下(pH=3~5)形成的常見礦物。彩鉬鉛礦是含鉬的鉛鋅礦在中性條件下的產物。
錸與鉬的離子半徑相近,故經常置換鉬而富集于輝鉬礦中,成為工業用錸的主要來源。輝鉬礦中的錸含量往往與輝鉬礦中3R型含量及成礦溶液中的錸含量有關。
二、礦石工業要求
鉬礦石比較單一,主要是硫化礦石,其工業要求隨開采方式的不同而略有改變。
鉬礦石中常伴有鎢、鉍、銅、鉛、鋅、鈷、鐵、金、鈮、鈹、錸、銦、硒、碲、鈾、硫等。
三、礦業簡史
世界上第一個開發的鉬礦是挪威王國的克納本(Knaben)礦床。該礦于1885年開始開采,由于當時對鉬的需求量很小,礦山時采時停。19世紀后半期,鉬才首先在美國開始工業生產,年產量僅幾噸。20世紀以來,由于對鉬的需求逐年增加,鉬礦開采也逐年擴大,世界上鉬的年產量增長迅速,第一次世界大戰前夕增到100t左右,至本世紀30年代后期達1萬t,70年代末期達到10萬t。
我國鉬礦首先發現于清朝末年,始采于第一次世界大戰前夕。當時主要開采的是閩浙沿海一帶的一些脈型鉬礦和華南一些伴生有鉬的脈型鎢礦??谷諔馉幠┢?,遼寧楊家杖子鉬礦遭到日本侵略者的掠奪式開采。解放前年產量才幾噸,最多也就十余噸。解放后,為了滿足我國社會主義建設的需要,先后建立起目前頗具規模的三大鉬業基地(遼寧楊家杖子,陜西金堆城,河南欒川)以及若干中小型礦山,許多銅礦和鎢礦也回收伴生的鉬,從而使我國鉬精礦的年產量躍入世界先進行列。
四、我國鉬礦情況
鉬在我國儲量居世界前列,陜西省華縣金堆鎮、遼寧葫蘆島、吉林、山西、河南、福建、廣東、湖南、四川、江西等省均有鉬礦,且儲量大,開發條件好,產量在全國占有重要地位。具有工業價值的鉬礦物主要是輝鉬礦(MoS 2 ),約有99%的鉬礦是以輝鉬礦(MoS 2 )狀態開采出來的。目前,我國鉬精礦主要對俄羅斯、日本以及西方國家出口。
安徽省地質局313地質隊專家正式宣布,已探明金寨縣關廟鄉沙坪溝鉬礦儲量50萬噸以上,資源價值超過2000億元,這是安徽省目前發現的唯一特大金屬礦床,終結大別山安徽境內無大型金屬礦的歷史。
五、鉬用途介紹
輝鉬礦 MoS 2 為鉛灰色,與石墨近似,有金屬光澤,屬六方晶系,晶體常 呈六方片狀,底面常有花紋,質軟有滑感,片薄有撓性。比重4.7~4.8,硬度為1~1.5 ,熔點為795℃,MoS 2 劃在陶瓷板上的條痕為淺綠灰色或淺綠黑色,加熱至400~500℃時MoS 2 很容易氧化而生成MoS 3 ,硝酸和王水都能使輝鉬礦(MoS 2 )分解。輝鉬礦MoS 2 用于生產鉬鐵合金、金屬鉬、鉬酸鈣、鉬酸銨、潤滑劑等。
純鉬絲用于高溫電爐和電火花加工還有線切割加工;鉬片用來制造無線電器村和X射線器材;合金鋼中加鉬可以提高彈性極限、抗腐蝕性能以及保持永久磁性等。鉬是植物生長和發育中所需七種微量營養元素中的一種,沒有它,植物就無法生存。動物和魚類與植物一樣,同樣需要鉬。


來源:中國礦業114網

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