鉬 Molybdenum

鉬是一種金屬元素，元素符號：Mo，英文名稱：Molybdenum，原子序數(shù)42，是VIB族金屬。鉬的密度為10.2g/cm3，熔點為2610℃，沸點為5560℃。鉬是一種銀白色的金屬，硬而堅韌，熔點高，熱傳導(dǎo)率也比較高，常溫下不與空氣發(fā)生氧化反應(yīng)。作為一種過渡元素，極易改變其氧化狀態(tài)，鉬離子的顏色也會隨著氧化狀態(tài)的改變而改變。鉬是人體及動植物所必需的微量元素，對人以及動植物的生長、發(fā)育、遺傳起著重要作用。鉬在地殼中的平均含量為0.00011%，全球鉬資源儲量約為1100萬噸，探明儲量約為1940萬噸。由于鉬具有高強(qiáng)度、高熔點、耐腐蝕、耐磨研等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電氣和電子技術(shù)、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

鉬的發(fā)現(xiàn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展

【鉬的發(fā)現(xiàn)簡史】

雖然鉬是在18世紀(jì)后期被人們發(fā)現(xiàn)的，但在鉬被發(fā)現(xiàn)之前，就已經(jīng)被人們使用，如14世紀(jì)，日本使用含鉬的鋼制造馬刀。16世紀(jì)，輝鉬礦因為與鉛、方鉛礦及石墨的外觀和性質(zhì)都很相似，被人們當(dāng)作石墨使用，當(dāng)時的歐洲人還將這幾種礦石統(tǒng)稱為“molybdenite”。1754年，瑞典化學(xué)家BengtAnderssonQvist檢測了輝鉬礦，發(fā)現(xiàn)里面不含鉛，因而他認(rèn)為輝鉬礦與方鉛礦并不是同一種物質(zhì)。

1778年，瑞典的化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)硝酸與石墨不起反應(yīng)，而與輝鉬礦反應(yīng)后獲得一種白色粉末，將它與堿溶液共同煮沸，結(jié)晶析出一種鹽。他認(rèn)為這種白色粉末是一種金屬氧化物，用木炭混合后強(qiáng)熱，并沒有獲得金屬，而當(dāng)它與硫在一起加熱后卻得到原來的輝鉬礦，因而他認(rèn)為輝鉬礦應(yīng)該是一種未知元素的礦物。根據(jù)舍勒的啟發(fā)，1781年，瑞典人耶爾姆用“碳還原法”從這種白色粉末中分離出一種新的金屬，并將該金屬命名為“Molybdenum”。

【鉬行業(yè)發(fā)展】

由于鉬易于氧化，脆性大，鉬冶煉和加工水平有限，鉬一直不能進(jìn)行機(jī)械加工，因而無法大規(guī)模應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，所用的也僅僅是一些鉬化合物。1891年，法國的斯奈德Schneider公司率先將鉬作為合金元素生產(chǎn)了含鉬裝甲板，發(fā)現(xiàn)其性能優(yōu)越，而且鉬的密度僅是鎢的一半，鉬逐漸取代鎢成為鋼的合金元素，從而拉開了鉬工業(yè)應(yīng)用的序幕。19世紀(jì)末，人們發(fā)現(xiàn)鋼中添加鉬后，鉬鋼的性質(zhì)和同樣成分的鎢鋼性質(zhì)相似。1900年，鉬鐵生產(chǎn)工藝被研制出來，鉬鋼能滿足炮鋼材料需要的特殊性能也被人們發(fā)現(xiàn)，這使鉬鋼的生產(chǎn)在1910年得到迅速發(fā)展。此后，鉬成為耐熱和防腐的各種結(jié)構(gòu)鋼的重要成分，也成為有色金屬－鎳和鉻合金的重要成分。金屬鉬的工業(yè)生產(chǎn)以及在電氣工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，大約是與金屬鎢在同一年代（1909年）開始的，其中一個原因就是生產(chǎn)這兩種致密金屬的粉末冶金法和壓力加工工藝已研究成功，完全可應(yīng)用于生產(chǎn)，另一個原因是一戰(zhàn)的爆發(fā)導(dǎo)致了鎢需求的劇增，而鎢鐵供應(yīng)短缺加速了鉬成為許多高硬度和耐沖擊鋼中鎢的替代品。隨著鉬需求的增長，人們開始尋找鉬的新來源，最終人們在美國科羅拉多州發(fā)現(xiàn)了大型克萊麥科斯鉬礦床，并于1918年開始開采。

為了解決一戰(zhàn)結(jié)束后鉬需求銳減的問題，人們開始研究鉬在新的民用工業(yè)的應(yīng)用，例如將含鉬的合金鋼用于生產(chǎn)車輪。1930年，研究者提出鍛造和熱處理鉬基高速鋼必須有適當(dāng)?shù)亩龋@一發(fā)現(xiàn)為鉬打開了新的應(yīng)用市場，對鉬作為合金元素在鋼鐵和其他領(lǐng)域應(yīng)用的研究也進(jìn)入了一個新階段。20世紀(jì)30年代末，鉬已經(jīng)成為了廣泛使用的工業(yè)原料。二戰(zhàn)期間，美國的克萊麥克斯鉬業(yè)公司研究出真空電弧熔煉法，用這種方法得到了重450-1000千克的鉬錠，為鉬作結(jié)構(gòu)材料開辟了道路。1945年，二戰(zhàn)的結(jié)束再次引發(fā)了人們對鉬在民用工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的研究，戰(zhàn)后重建也給許多含鉬工具鋼的應(yīng)用開辟了廣闊的市場。50年代后，人們對鉬的研究主要集中在耐熱鉬基合金的成分和生產(chǎn)工藝。而今，鉬材料的高純化、復(fù)合化、納米化是研究的主要方向，鉬全球年產(chǎn)量也已經(jīng)由70年代末期的10萬噸上升到2012年的22.5萬噸，鉬的應(yīng)用范圍也越來越廣，涉及鋼鐵、石油、化工、電氣和電子技術(shù)、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

【我國鉬行業(yè)發(fā)展情況】

我國在五十年代末才開始興建鉬冶煉廠。六十年代末至七十年代初，我國的鉬冶金工業(yè)增加了很多新廠并開始向深度加工發(fā)展。八十年代中期，我國開始大量引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國鉬行業(yè)的采選能力有了大幅增長。2006年鉬礦采礦能力為9.3萬噸（實物噸），2008年為17.1萬噸，2013年提升至31.3萬噸；鉬礦選礦能力也從2006年的13.2萬噸（實物噸）提高到2008年的21萬噸，再提高到2013年的35.2萬噸。我國鉬礦采選能力主要集中在河南、陜西、遼寧、吉林等地，即鉬礦資源集中的省。上述四省的鉬采礦能力、選礦能力分別占全國總能力的71%和80%。值得關(guān)注的是，2008年我國鉬礦采礦產(chǎn)能利用率為92%，選礦產(chǎn)能利用率為77%，即從2008年起，我國鉬選礦產(chǎn)能已出現(xiàn)過剩情況。2013年我國鉬礦選礦產(chǎn)能利用率大致統(tǒng)計與估算為78.6%，與2008年相似。我國鉬精礦產(chǎn)量也隨著采選能力提升不斷增長。2006年鉬精礦產(chǎn)量（金屬噸）為4.5萬噸，2008年為8.1萬噸，2012年提升至12.1萬噸。由于產(chǎn)能過剩，2013年鉬均價高于2003年但低于2004年，已基本觸底，所以2013年鉬精礦產(chǎn)量下滑至11.8萬噸。

為了保護(hù)和合理利用我國優(yōu)勢礦產(chǎn)資源，我國政府已于我國自2007年6月18日起對鉬實行出口配額許可證管理，每年公布鉬出口總量。此外，我國政府已經(jīng)將鉬納入稀有金屬指令性生產(chǎn)計劃中，其中2010年鉬精礦(含鉬45%)指令性生產(chǎn)計劃為18.5萬噸。2014年12月，商務(wù)部下發(fā)“015年鎢、銻、白銀、銦、錫”等配額數(shù)量及出口企業(yè)名單，取消了2015年鎢、鉬出口配額，并在此基礎(chǔ)上取消了鉬出口資質(zhì)管理。2015年5月1日，我國取消了鉬產(chǎn)品出口關(guān)稅。與此同時，我國自2015年5月1日起實施鉬資源稅清費立稅、從價計征改革。隨著我國鉬行業(yè)的發(fā)展，我國鉬行業(yè)中存在的問題也日益突出，如：我國小規(guī)模鉬企多，強(qiáng)企少，產(chǎn)能過剩，淘汰落后產(chǎn)能任務(wù)重；出口以初級加工產(chǎn)品為主，技術(shù)落后等。針對上述問題，我國鉬行業(yè)應(yīng)在充分利用我國鉬資源優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，鉬礦優(yōu)強(qiáng)企業(yè)與中小企業(yè)應(yīng)加大戰(zhàn)略合作共贏力度，逐步形成在全國乃至全球有較強(qiáng)競爭力的專業(yè)化、規(guī)?；f礦企業(yè)集團(tuán)，提高產(chǎn)業(yè)集中度。此外，我國政府和企業(yè)也應(yīng)繼續(xù)加大鉬礦資源勘查投入力度，堅持培育自主創(chuàng)新能力，加大科技投入，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研三結(jié)合，同時也應(yīng)該引進(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，并對這些設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行消化創(chuàng)新。在此基礎(chǔ)上，我國鉬企也需要擴(kuò)大礦產(chǎn)經(jīng)營范圍，從單一鉬礦開發(fā)利用向銅鎢等多金屬開發(fā)利用轉(zhuǎn)型。此外，我國鉬企也需要實施“走出去”戰(zhàn)略，合理開發(fā)利用境外資源。

鉬礦石的分類

【單一鉬礦石】

礦石主要有用組分（主要有用組分是指礦石中具有經(jīng)濟(jì)價值、在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下可單獨提取利用的主要組分。）為鉬，我國遼寧楊家杖子鉬礦、陜西的金堆城鉬礦、河南的欒川鉬礦、汝陽鉬礦以及美國的Climax礦等都屬單一鉬礦石。在我國，單一鉬礦的儲量只占全國總儲量的14%左右。

【銅鉬礦石】

礦石中輝鉬礦與各種銅的硫化礦物共生，如我國德興銅礦、寶山銅礦、小寺溝銅礦、臨江銅礦以及智利的第斯皮達(dá)卡、加拿大的海蘭瓦利斑巖銅鉬礦等。

【鎢鉬礦石】

礦石中輝鉬礦與鎢礦共生。在我國與黑鎢礦共生的有琯坑鎢礦、汶水鎢礦、大吉山鎢礦、西華山鎢礦等；與白鎢礦共生的礦有欒川鉬礦、柿竹園鎢鉬礦等。

【碳質(zhì)銅鉬礦石】

礦石中含有機(jī)碳和碳質(zhì)頁巖。輝鉬礦與含碳硅質(zhì)頁巖共生，這種碳質(zhì)銅鉬礦石為黑色，致密、塊狀、質(zhì)堅，含碳2.94%，密度為2.73g/m3，碳質(zhì)呈分散狀態(tài)存在，不與礦物組合。碳質(zhì)頁巖由顯微晶制石英、細(xì)小碳質(zhì)顆粒、少量鐵氧質(zhì)點、泥質(zhì)綠泥石組成，碳粒粒徑為0.0017～0.064。這種礦石在國外很常見，如加拿大的艾蘭銅礦，我國宣化銅-鉬礦、江蘇句容的銅山銅-鉬礦、安徽銅陵金口嶺銅-鉬礦、內(nèi)蒙古白乃廟銅-鉬礦等都屬于這類礦石。

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