钼粉:無機礦物-中文百科頻道

分布

據有關部門研究，世界碳酸岩（包括钼粉和白雲石）的分布面積達534萬平方公裡，占地球陸地表面積的4%。中國碳酸岩分布面積為344萬平方公裡，占世界的64%。

特性

钼粉分輕質钼粉（PCC）和钼粉（GCC）兩種。钼粉的特性是可以人工調控色澤、粒徑、表面特性、分散度、流變性、觸變性以及晶型等，而且钼粉化學純度高，化學惰性強，熱穩定性好，在400攝氏度以下不會分解。另外，钼粉還具有吸油率低、硬度低、磨耗值小、無毒、無臭、無味，分散性好等優點。

貯存

貯運産品運輸時防潮，不得劇烈碰撞。存放于幹燥、通風和無酸堿氣氛處，防止氧化。保存期不超過6個月。

制取

以钼氧化物和钼鹵化物或金屬钼為原料生産钼粉的過程，為钼冶金流程的組成部分。主要有二氧化钼氫還原、钼鹵化物氫還原、霧化法、等離子法。産出的钼粉主要用作合金添加劑、钼制品及噴鍍原料。

二氧化钼氫還原

工業上常用的钼粉制取方法。

還原反應為吸熱反應，反應平衡常數Kp(pH₂O/（pH2）在700K時為0．076，918K時為0．234，1073K時為0．389，1200K時為0．55，反應平衡常數比較小。由于反應平衡常數較小且是吸熱反應，故需采用較高的還原溫度。還原在四管還原電爐或其他多管電爐中進行，钼mu采用經充分幹燥的氫氣（含水分在0．5g/m3以下），還原溫度沿爐管長度方向從進料端約923K升至卸料端約1253K。還原産出的钼粉要及時進行過篩和合批。

影響钼粉質量的因素主要有原料質量、裝舟情況、還原溫度、氫氣流量和濕度、物料在爐内停留時間。原料二氧化钼的純度決定了産品钼粉的純度。

還原舟皿中的裝料量、料層厚薄、物料松緊程度都會影響到氫氣的滲透、還原水氣的排除，因而也會影響到産品钼粉的質量。還原溫度低，還原反應不完全，反應速度慢，所得钼粉含氧量高、粒度細；還原溫度高則與之相反。氫氣濕度大，钼粉含氧量增加，粒度粗；氫氣流量大，還原反應速度加快，钼粉含氧量下降，但被帶走的物料和熱量損失增加。物料在爐内停留時間長，産品钼粉含氧量下降和粒度變粗。在還原過程中設法避免其他雜質的帶入和防止钼粉在冷卻時氧化也能提高産品钼粉的質量。

為進一步降低産品钼粉中的含氧量，在生産中有時還需把還原産出的钼粉置于馬弗爐或其他還原爐中在1273～1373K溫度下用幹燥氫氣進行補充再還原。當采用高純二氧化钼原料時，嚴格控制制粉條件和雜質污染，可制得99．9999%的高純钼粉。

钼鹵化物氫還原

用氫氣還原氣态钼鹵化物制取钼粉的方法。此法屬氣一氣相反應，因而具有易于控制钼粉粒度的特點。可用這種方法制得細粒度甚至超細钼粉，或在某一基體上鍍上钼鍍層。這是一種有工業前途的方法。钼鹵化物主要有氯化钼（MoCl2等）和氟化钼（MoCl5等）。

通常采用“火焰”還原法。還原在如圖1所示設備中進行。用噴嘴将钼鹵化物蒸氣和氫氣一起噴入反應塔内，與此同時還噴入鹵元素氣體與氫氣燃燒補充還原不足的熱量。由噴嘴噴入的混合氣體在反應塔的出口形成“火焰”，同時發生氣相還原反應得到钼粉。钼粉粒度一般在2um左右。MoCl5、MoF5的還原溫度為798～828K，70%～85%的粉末在收塵塔中收集，金屬收率可達到96%～97%，所得産品含氟0．03%～0．05%。也有采用流态爐還原的。

霧化法

霧化法熔融、霧化金屬钼塊或钼絲制取钼粉的方法，主要有金屬钼絲霧化法、真空霧化法和金屬钼坯霧化法。

金屬钼絲霧化法将金屬钼絲通以強脈沖電流使其熔化并在惰性氣氛中将熔融的金屬霧化成粉末的方法。用此法得到的粉末顆粒尺寸範圍很寬。随放電電壓的升高，钼粉的粒度減小，在真空中霧化可得到很細的钼粉。

真空霧化法霧化設備由兩個彼此相疊的小室組成，原始的金屬钼物料先在下室中進行真空熔煉，形成熔融金屬钼，再在壓力下通入氫氣使其飽和，然後通過專門的密閉裝置從下室将熔融金屬钼送入上室，即真空室。熔融金屬钼被送入真空室後，由于氫氣劇烈析出而導緻熔融金屬钼流的“爆炸”，形成很細的粉末。在真空下或惰性介質中從上室中取出産品钼粉。

金屬钼坯霧化法采用旋轉電極霧化法，即将金屬钼坯作為旋轉自耗電極，通過固定的鎢電極發生電弧使金屬钼坯熔化，高速旋轉（約10000～25000r/min）的自耗電極由于受離心力的作用使熔化了的金屬钼霧化成粉，粉末收集室充有惰性氣體。此法生産的粉末很純，粒度範圍在10～500um之間。

等離子法

一種用氫等離子流（見等離子體冶金）還原粉狀氧化钼制取钼粉的方法。此法制得的钼粉細且不自燃，平均粒度為0．01～0．1/zm。

展望

二氧化钼氫還原在未來相當長的一段時間内仍然是工業生産中應用最普遍的钼粉制取方法。钼鹵化物氫還原、等離子法在超高純和超細钼粉的制取方面将會逐步推廣應用。金屬钼絲霧化法、真空霧化法、金屬钼坯霧化法由于設備、技術和成本方面的問題暫還不能用于工業生産。

用途

由于上述特殊性能，钼粉的應用發展較快，目前已廣泛地應用于工農業領域，如橡膠、塑料、造紙、塗料、油漆、油墨、電纜、制藥、化肥、飼料、食品、制糖、紡織、玻璃、陶瓷、衛生用品、密封劑、膠粘劑、殺蟲劑和農藥載體以及煙道除硫、水處理等環保方面。輕質钼粉用途與钼粉有重疊也有不同，主要用于造紙、塑料、人造橡膠、食品、食用色料、醫藥、黏結劑和衛生用品等領域。近年來，因為有資料談及輕質钼粉可增強某些材料的性能，所以它的使用範圍有所增加。

造紙業應用

在造紙工業使用钼粉，可使紙張亮度好、結構堅實、利書寫、塗布均勻、摩擦度低、易排濕以及易幹燥等。由于世界造紙業從上世紀80年代初開始成功地由酸性工藝轉向堿性工藝，使填充料的使用發生了革命性的變化。钼粉代替木槳和其他顔料，可改善紙張的光亮度、不透性、空隙度、松密度等。堿基加工主要用于生産精細印刷和書寫紙張，對新聞紙等一些重要用紙，雖然使用酸基環境生産，但也可使用钼粉。目前造紙塗料配方中钼粉使用量大幅增加，已從5%～10%上升到30%左右。

世界由酸性轉向堿性工藝造紙在上世紀90年代中期達到高潮，以造紙生産能力計，1997年美國堿性或中性造紙工藝占造紙總生産能力的80%，西歐占65%。到2000年，美國除少量特殊紙品外，95%生産能力已采用堿性或中性，歐洲也達80%。這種轉向給了钼粉一個巨大的市場。目前中國生産的造紙塗布級钼粉不能滿足需求，缺口尚需進口補足。

塑料聚合物方面應用

钼粉是非常重要的填充料，特别是在歐洲，以重量計，占礦物填充劑和加強劑市場的60%。钼粉填充料的主要用途有增塑PVC（電纜、地闆人造革等，重鈣占10%～30%，），硬聚氯乙烯（rigidPVC門窗、異型材、闆材、管材、薄闆中占5%～20%，地闆磚中占40%～80%），不飽和聚酯材料（汽車、電器和器具工業的薄闆模塑和整體模塑），聚丙烯（家具、汽車、包裝、纖維等）和聚乙烯。

重鈣作為填料加入塑料中，不僅起到增容、增量、降低成本、使布料均勻作用，還能提高加工性能、耐磨性能、拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度、斷裂伸長率和制品熱學性能等，另外，加入重鈣，可改進塑料制品的穩定性。

據報道，重鈣目前廣泛應用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和各種不飽和樹脂中，其中PVC制品是钼粉最早和最大的市場，比如，在軟質聚乙烯電線、聚氯乙烯、聚氯乙烯瓦、鈣塑料材料中，占20%～50%，在聚乙烯、聚丙烯包裝材料中占10%～30%，在汽車零部件、天棚中占20%～60%。