钼礦

钼礦

過渡性的親鐵元素礦物
钼在地球化學分類中,屬于過渡性的親鐵元素,其1792年才由瑞典化學家從輝钼礦中提煉出來。由于金屬钼具有高強度、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。钼礦區的勘探,首先是要根據礦體規模、形态、厚度穩定程度、構造破壞程度和礦石主要組分分布的均勻程度确定勘探類型。
  • 中文名:钼礦
  • 外文名:
  • 用途:
  • 分類:
  • 元素符号:Mo
  • 原子序數:42
  • 主要用途:鋼鐵工業、工業加工等

基本簡介

在冶金工業中,钼作為生産各種合金鋼的添加劑,或與鎢、鎳、钴,锆、钛、釩、铼等組成高級合金,以提高其高溫強度、耐磨性和抗腐性。含钼合金鋼用來制造運輸裝置、機車、工業機械,以及各種儀器。某些含钼4%~5%的不鏽鋼用于生産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。钼和鎳、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。钼和鎢、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。

金屬钼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栅極、半導體及電光源材料。因钼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,钼主要用于潤滑劑、催化劑和顔料。二硫化钼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。钼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。钼桔色是重要的顔料色素。钼的化學制品被廣泛地用于染料、墨水、彩色沉澱染料、防腐底漆中。

钼的化合物在農業肥料中也有廣泛的用途。

形态特征

輝钼礦存在着多型,實驗表明,其多型的出現與形成溫度有關,2H型的輝钼礦形成溫度高于3R型的輝钼礦。溫度由低到高形成非晶質MoS2→膠體MoS2→3MoS2→2HMoS2。測溫資料說明輝钼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在較酸性條件下沉澱,即輝钼礦在酸性條件下最為穩定,當溶液轉向中性時,钼變為可溶的硫代钼酸鹽和钼酸鹽而再活動。在低溫和常溫條件下,Mo4+在強酸性還原環境中生成膠硫钼礦(MoS2),它氧化後的産物是藍钼礦(Mo3O8·nH2O)。外生作用中,钼呈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钼酸鹽礦物,如钼鈾礦[(UO2)MoO4·4H2O],钼鈣鈾礦[Ca(UO2)3(MoO4)·(OH)2·11H2O]等。鐵钼華[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。彩钼鉛礦是含钼的鉛鋅礦在中性條件下的産物。

铼與钼的離子半徑相近,故經常置換钼而富集于輝钼礦中,成為工業用铼的主要來源。輝钼礦中的铼含量往往與輝钼礦中3R型含量及成礦溶液中的铼含量有關。

化驗技術

钼礦化驗:钼的測定可用重量法、容量法、比色法、極譜法、原子吸收分光光度法、X-射線光譜法和光譜法等。由于礦石中钼的含量一般均較低,多采用比色法測定,催化極譜法也有采用。應用最廣的是硫氰酸鹽比色法,即在酸性溶液中将钼(Ⅵ)還原為钼(Ⅴ),钼(Ⅴ)與硫氰酸鹽形成橙紅色的絡合物進行比色。可在硝酸或硫酸溶液中,用相應的弱還原劑如氯化亞錫、硫脲還原。此法簡便,迅速,幹擾元素少,穩定性好,準确度高。較高含量钼可用差示光度法,微量钼也可用乙酸乙酯等萃取比色。

測定高含量钼(钼精礦),可采用重量法和容量法。重量法有钼酸鉛法,安息香肟法和8-羟基喹啉法等。其中钼酸鉛法,幹擾元素較多,手續繁複,但沉澱時的酸度範圍寬,钼酸鉛組成穩定,因而準确性高,在生産中被普遍采用。安息香肟法的幹擾元素較少,但沉澱鉛組成穩定,因而準确度高,在生産中被普遍采用。

礦業簡史

世界上第一個開發的钼礦是挪威王國的克納本(Knaben)礦床。該礦于1885年開始開采,由于當時對钼的需求量很小,礦山時采時停。19世紀後半期,钼才首先在美國開始工業生産,年産量僅幾噸。20世紀以來,由于對钼的需求逐年增加,钼礦開采也逐年擴大,世界上钼的年産量增長迅速,第一次世界大戰前夕增到100t左右,至30年代後期達1萬t,70年代末期達到10萬t。

我國钼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钼礦和華南一些伴生有钼的脈型鎢礦。抗日戰争末期,遼甯楊家杖子钼礦遭到日本侵略者的掠奪式開采。解放前年産量才幾噸,最多也就十餘噸。解放後,為了滿足我國社會主義建設的需要,先後建立起頗具規模的三大钼業基地(遼甯楊家杖子,陝西金堆城,河南栾川)以及若幹中小型礦山,許多銅礦和鎢礦也回收伴生的钼,從而使我國钼精礦的年産量躍入世界先進行列。

情況

钼在我國儲量居世界前列,陝西省華縣金堆鎮、遼甯葫蘆島、吉林、山西、河南、福建、廣東、湖南、四川、江西、甘肅、内蒙等省均有钼礦,且儲量大,開發條件好,産量在全國占有重要地位。具有工業價值的钼礦物主要是輝钼礦(MoS2),約有99%的钼礦是以輝钼礦(MoS2)狀态開采出來的。我國钼精礦主要對俄羅斯、日本以及西方國家出口。

2011年7月21日,安徽省地礦局所屬313地質隊勘查的金寨縣關廟鄉沙坪溝钼礦勘查報告通過安徽省礦産資源儲量評審中心評審,儲量達220萬噸以上,居亞洲第一,世界第二,潛在資源價值超過6000億元,這是安徽省發現的唯一特大世界級金屬礦床,終結大别山安徽境内無大型金屬礦的曆史。

2010年6月7日,記者從河南省地礦局獲悉,局屬第三地質調查隊在信陽光山縣千鵝沖發現一特大钼礦床,钼金屬量約60萬噸,潛在經濟價值超過2000億元。

千鵝沖礦區位于光山縣河棚鄉,往北至光山縣34千米。地理坐标:

東經:113º43´—113º45´

北緯:31º47´—31º49´

面積:11.6平方千米。

千鵝沖钼礦共圈定3個主要钼礦體,除已探明的60萬噸特大型钼礦體外,還有兩個礦體正在勘探中。

專家介紹,千鵝沖钼礦單個礦體資源儲量居全國第一,該成果的提交,使大别山北麓探明的钼資源總量跻身全國前列。他們還認為,千鵝沖特大型钼礦的提交,不僅為信陽作為全省的钼業基地奠定了堅實基礎,而且将改變我省钼工業發展格局。

勘查

我國現已查明的229處钼礦區中,經過勘探的大約占1/3。钼礦床地質勘探是為礦山建設設計在确定礦山生産規模、産品方案、開采開拓方案、礦山總體布置和礦山建設遠景規劃,以及對礦區水文地質和工程地質等礦床開采技術條件,礦石選冶性能等方面提供必需的地質資料,因此它是在钼礦床(區)經過普查、詳查地質工作之後,對礦床地質、水文地質和工程地質等開采技術條件,以及對礦石加工技術性能、綜合利用、礦區外部建設條件等做出初步技術經濟評價說明是可行的,才進行勘探工作。

钼礦區的勘探,首先是要根據礦體規模、形态、厚度穩定程度、構造破壞程度和礦石主要組分分布的均勻程度确定勘探類型。然後根據勘探類型确定勘探手段和勘探工程間距。1983年地質礦産部和冶金工業部制定的“钼礦地質勘探規範”将钼礦床的勘探類型分為四類:

1)第Ⅰ勘探類型:礦體延展規模巨大、形态簡單、厚度穩定至較穩定、構造破壞很小,礦石主要組分分布較均勻。屬于本類型的礦床有陝西金堆城、河南三道莊等。

2)第Ⅱ勘探類型:礦體延展規模多為中等、形态複雜、厚度較穩定至不穩定、構造破壞和岩脈穿插影響小至大、礦石主要組分分布不均勻至很不均勻。屬于本類型礦床的有遼甯楊家杖子、黑龍江五道嶺、湖南寶山等。

3)第Ⅲ勘探類型:礦體延展規模多屬大型、形态較簡單、厚度較穩定、構造和岩脈破壞小、礦石主要組分分布較均勻至不均勻。屬于本類型的礦床有河南上房溝。

4)第Ⅳ勘探類型:礦體延展規模小至中等、礦體形态複雜至很複雜、厚度不穩定至很不穩定、構造破壞或岩脈穿插影響大至很大、礦石主要組分分布很不均勻至極不均勻。屬于這一勘探類型的礦床有吉林石人溝。

開發利用

純钼絲用于高溫電爐和電火花加工還有線切割加工;钼片用來制造無線電器村和X射線器材;合金鋼中加钼可以提高彈性極限、抗腐蝕性能以及保持永久磁性等。钼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,同樣需要钼。

礦石的分類

一、單一钼礦石

如遼甯楊家杖子钼礦、陝西的金堆城钼礦、河南的栾川钼礦、汝陽钼礦、夜長坪钼礦、吉林的大黑山钼礦、蘭家溝钼礦、黃山钼礦和青田钼礦等都屬單一钼礦石。

二、銅钼礦石

礦石中輝钼礦與各種銅的硫化礦物共生,如德興銅礦、寶山銅礦、小寺溝銅礦、臨江銅礦和閑林埠銅礦等。金堆城也屬于這一類。

三、鎢钼礦石

礦石中輝钼礦與鎢礦共生,其中與黑鎢礦共生的有漂塘鎢礦、琯坑鎢礦、汶水鎢礦、大吉山鎢礦、西華山鎢礦和棉圖窩鎢礦等;與白鎢礦共生的礦有栾川钼礦、柿竹園鎢钼礦等。

四、碳質銅钼礦石

這種礦石在國外也很常見,礦石中含有機碳和碳質頁岩。金口嶺的輝钼礦與含碳矽質頁岩共生,這種碳岩為黑色,緻密、塊狀、質堅,含碳2.94%,密度為2.73g/m,碳質呈分散狀态存在,不與礦物組合。碳質頁岩由顯微晶制石英、細小碳質顆粒、少量鐵氧質點、泥質綠泥石組成,碳粒粒徑為0.0017~0.064。碳質頁岩與輝钼礦等具有可浮性,因此要進行碳钼分離。

五、釩鈾钼礦石

钼在該礦石中呈次顯微晶賦存,顆粒粒徑及其細小,難浮選。碳質釩鈾钼礦含碳為15%~25%,是當地群衆燒窯的顔料。這種礦石十分難選,隻能用化學選礦。

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