Metalurgia Molibden

METALURGIA MOLIBDENULUI

Introducere:

Molibdenul a fost descoperit in anul 1778 de catre Scheele prin dezagregarea cu acid azotic. Productia de Mo a inceput odata cu cea a W in anul 1909. in natura, Mo se gaseste in urmatoarele minerale:

-molibdenit (MoS )

-povelita (CaMoO )

-molibdita (Fe(MoO )

-wulfenita (PbMoO )`

Ttopire = 2622°C

Tfierbere = 4700°C

= 10300 kg/m

Utilizari ale Mo:

-pentru alierea otelurilor

-otelurile se aliaza si cu alte elemente: Cr,Ni,V.

-in otelurile de constructie continutul de Monu depaseste 0,5%.

-in otelurile rapide inlocuieste W, concentratia ajungand pana la 7,5-8,5%.

Prelucrarea concentratelor de molobdenita prin prajire oxidanta urmata de lesierea prajitului cu solutii amoniacale:

Prajirea oxidanta consta in transformarea bisulfurii de Mo insolubile in trioxid de Mo usor solubil in solutii amoniacale sau alkaline.

Molobdenita, la temperaturi mai inalte de 500°C se oxideaza intens in prezenta oxigenului din aer cu formarea trioxidului de Mo dupa reactia exoterma:

MoS +7/2O =MoO + 2SO DH=-228,5 kcal

DG =-265180-8,12TlgT+83,34T K = @10

Molibdenita in intervalul 550-600°C reactioneaza cu oxigenul cu formarea unui strat de trioxid poros care permite difuzia cu usurinta a oxigenului spre suprafata de reactie precum si evacuarea produselor de reactie. Procesul se desfasoara in domeniul cinetic si are o energie de activare E=43kcal/mol si o viteza de oxidare constanta in timp (K+0,0085mm/min).

La temperaturi mai joase »450°C stratul de trioxid de Mo format are o structura densa,practice separa suprafata de reactie de faza gazoasa. Dupa o anumita grosime a stratului de trioxid procesul de oxidare inceteaza. Reactia in acest caz are loc in domeniul difuziei. Prin urmare temperatura de prajire trebuie sa fie mai mare de 550°C insa nu mai mare de 600°C deoarece la aceste temperaturi au loc pierderi de MoO in gaze datorita tensiunii de vapori a trioxidului de Mo precum si inceputul sintetizarii materialului prajit.

Una din reactiile cele mai importante in procesul de prajire oxidanta a molibdenitei este reactia dintre molobdenita si trioxidul de Mo:

MoS +6MoO ®7MoO +2SO DG=44290+48,75TlgT-218,52T

Studiile efectuate asupra acestei reactii arata k formarea bioxidului de Mo este favorizata de cresterea temperaturii de prajire peste 600°C si lipsa oxigenului, respectiv de sinterizarea materialului.

Intrucat bioxidul de Mo este insolubil in solutii amoniacale procesul de prajire trebuie condos la tempertauri mai joase de 600°C pentru a exclude sinterizarea materialului cand formarea MoO devine preponderenta.

Importanta deosebita in procesele de prajire au de asemenea reactiile dintre trioxidul de Mo si oxizii bazici,carbonatii si unii sulfati ai metalelor cu formare de molibdati, reactii care au loc la temperaturi de 400-600°C:

CaCO + MoO ®CaMoO +CO

MgCO + MoO ®MgMoO +CO

CuSO + MoO ®CuMoO + SO (SO +1/2O )

ZnO + MoO ®ZnMoO

PbO + MoO ®PbMoO

Fe O + 3MoO ®Fe (MoO )

FeO+ MoO ®FeMoO

Trebuie mentionat ca dintre molibdatii enumerati, molibdatii Ca si Pb sunt insolubili iar cei ai Fe sunt putin solubili.

Prajirea concentratelor de molibdenita se realizeaza in cuptoare polietajate sau in cuptoare de prajire in strat fluidizat.

Pentru a asigura desfasurarea optima a procesului temperatura de prajire trebuie mentinuta in limitele 580-590°C.