钼铁和氧化钼的生产与产品现状
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- 分类：钼的知识
- 发布于 2013年1月06日
- 作者：jinfeng
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我国在解放前没有钼加工工业。解放后经过长期的建设和技术改造，已形成一个完整的钼业生产体系，主要生产钼铁、氧化钼、钼酸盐等。钼铁和氧化钼等主要用于钢铁工业，年用钼量约8000t；大部分钼酸盐及金属钼制品，如钼粉、钼丝、钼条等，年用量约2700t[1]。近几年来，钼在钢铁工业中的用量增长缓慢，如钼在不锈钢中应用虽有所增加，由26%上升到31%，但在低合金钢中的应用却有所减少，由35%下降到33%。然而，在金属钼制品方面的用量却呈上升趋势。我国钼铁生产在钼加工工业中占有较大的比例。钼与铁可按任何比例互溶，钼在钼铁中主要以FeMo和Fe3Mo的形式存在。
1.钼的用途:由于钼具有高强度、高耐磨性、高熔点、低膨胀系数、良好的导电及导热性等多种优良性能，因而在冶金、电子、电光源、宇航、机械、化工、汽车等工业部门均得到了广泛的应用，并被人们认为是目前最有前途的高温结构材料。另外，大多数钼化合物是没有毒性的，因此可以利用钼取代有毒金属，如取代防腐剂中的铬、阻燃物和消烟物中的锑等。钼在钢铁工业中最重要的用途是冶炼合金钢，因为钼能降低钢的共晶分解温度，扩大钢的淬火温度范围，从而影响钢的淬火硬化深度。钼与铬、镍、钒等配合使用，能使钢具有均匀的结晶组织，提高钢的弹性极限、耐磨性和冲击强度，防回火脆性、防碳的高温石墨化等性能。钼广泛地应用于冶炼结构、耐热钢和磁钢等系列钢种。钼还应用于合金铸铁，可使灰口铁晶粒细化，并能改变灰口铁在高温下的性能，提高耐磨性。不论是钢还是铸铁中的钼，均是以钼铁或氧化钼的形式加入，还有少理是以钼酸钙的形式加入。而用于航空材料的钛合金，钼则是以钼铝或钼钒铝中间合金的形式加入。
2.钼的资源状况:我国钼矿资源比较丰富。截止1992年，全国已探明储量的大中小型钼矿区230个，矿种以辉钼矿为主，保有储量约420.9万吨钼[2]，工业储量的40.6。全国共有储量在1万吨以上的大中型钼矿区65个，约占全国钼矿区的28%，其保有储量占部保有储量的96.5%，是亚洲量大的钼矿蕴藏，居世界第五位。从九十年代开始，我国钼精矿产量不断增加，到1995年产量已达20719吨钼，相当于西方世界产量的20%[3]。我国已经成淡仅次于美国的世界上第二个最大的原钼生产国，其原钼产量现有超过了智利。我国钼资源遍及全国29个省（市、区）。主要分布在陕西、辽宁、河南、吉林、山东、河北及江西等省，其储量占全国总储量的77.9%，其中最大的原生钼矿生产企业是陕西金堆城钼业公司、河南栾川钼业公司、辽宁的杨家杖子矿务局、锦西钼业公司和朝阳新华钼矿，这几家原生钼矿资源除满足国内钼铁、氧化钼、钼酸铵、钼试剂、催化剂、金属等钼制品的需要外，还可生产部分钼制品进入国际市场。
3.钼铁和氧化钼的生产:我国生产钼铁的厂家有几十个，生产规模较大的企业多分布在吉林、陕西、辽宁、河南等省的铁合金厂和钼业公司。它们既生产钼铁，也生产氧化钼压块产品。3.1产品规格:我国钼铁依据国标GB3649-87组织生产。根据我国的钼资源情况，为了合理利用低品位钼矿资源，八十年代冶金部钢铁研究总院、首钢铁合金厂等单位，利用低品位钼矿（钼含量45%以下）成功地冶炼出了FeMo60钼铁，为我国低品位钼矿的利用开辟了一条新路。国外氧化钼压块用于炼钢已是成熟的技术，早已得到推广。我国则是由钢铁研究总院会同锦州、上海铁合金厂研制成功，并在钢铁厂推广使用。氧化钼压块产品依据GB5064-87国家标准生产。3.2钼精矿焙烧:向市场提供的钼精矿，一般以辉钼矿（MoS2）为主要成分。钢铁产品对于硫含量有一定的限制，因此用于炼钢合金化的钼铁和氧化钼的含硫量必须控制在一定的范围。为了经济而有效地炼制合格的钼铁和氧化钼产品，首先要对钼精矿进行氧化焙烧，以便乇底去除矿物中的硫。我国用于钼精矿氧化焙烧的工艺设备有多膛焙烧炉、回转窑和反射炉等。较大的企业，如吉林铁合金厂、金堆城钼业公司等采用多膛炉，锦州铁合金厂等一些厂家则采用回转窑，而中小型企业主要采用反射炉。
我国采用较多的多膛炉是八层焙烧炉。它可以连续作业，但要求入炉钼精矿的成分要稳定，钼含量波动一般不得超过0.5—1.0%焙烧温度容易控制，2—4层温度控制低一些，有利于炉气畅通流动和料层呈疏松状态，便于维护炉况，操作稳定。辉钼矿中硫的烧除率达到99.5%，焙烧阶段钼的回收率（含烟尘回收）一般为98%。我国回转窑焙烧钼精矿多采用重油加热。这种工艺各段温度容易控制，劳动条件和操作环境好，焙烧的钼矿砂质量完全可以满足冶炼钼铁S≤0.08%r 技术要求。反射炉是我国最早用于焙烧钼精矿的设备。这种炉子温度难于准确控制，热效率低，收尘设备不完善时回收率低，产品质量和数量不够稳定。因为它结构简单，投资少，见效快，以及便于操作，一般多为地方铁合金厂采用。但只要精心操作，产品质量同样能达到技术要求。
3.3钼铁冶炼:我国目前广泛使用的钼铁冶炼方法是炉外硅热还原法。采用的装置是镁砖砌筑炉衬的反应炉筒，将混合好的炉料装于炉筒内，由上部点火法冶炼制取。这种生产工艺用Si作为还原剂，Si以硅铁的形式加入，并添加一部分铝粒作为反应补充热源的促进剂。在炉料上部点后冶炼开始，还原反应进行，并放出大量的热量，促进反应自上而下自发进行。该方法的生产工艺设备简单，冶炼过程快，时间短，钼的回收率可达98%以上。此外，八十年代以来，钢铁研究总院、吉林铁合金厂等单位[5]以氧化钼矿、焦粉为原料在直流转移弧式等离子炉内，利用等离子具有温度高、能量集中和气氛可以控制等特点，冶炼出了低碳、低硅、低铝的优质钼铁合金。目前，已有多家钼铁厂用此项技术，生产优质钼铁合金。
3.4氧化钼块生产:宣量包装氧化钼粉和氧化钼压块冶炼优质钢，既简化了钼添加剂的生产工艺，提高了钼的回收率，又可大量减少一些辅助材料的消耗。近几年来，国外广泛使用包装氧化钼粉和氧化钼压块用于炼钢工业，并大量使用氧化钼铁代替钼铁。早在八十年代，美国在使用氧化钼方面其消耗量已为钼铁的7倍，日本为3.6倍左右。这表明钢铁工业用钼作为添加剂，将以氧化钼取代钼铁。氧化钼产品主要采用多膛炉焙烧钼矿的方法来生产，如前苏联生产氧化钼规模最大的工厂采用八层焙烧炉，氧化钼压块多采用焦油、沥青等作粘结剂压制而成。我国钼铁生产较大的铁合金厂，一般都有氧化钼压块产品。由于氧化钼的售价低于钼铁，而使用效果与钼铁相当，因此在钢铁厂颇受欢迎。
3.5提高钼回收率:钼铁生产最重要的问题是确保高的钼回收率.炉渣中钼铁颗粒的回收 对于含钼较高的炉渣，经过粉碎、磁选可使钼渣富集到钼含量为10—25%用于返回冶炼，以回收其中的钼。烟尘回收 钼精矿价格约占冶炼钼铁成本的97.5%。凡是含有钼精矿粉尘的地方均应安装高效率的收尘设备。含Mo12—13%、Bi3—3.5%、Pb~10%、Zn~10%、Sn15—17%的大量 有色金属烟尘装入电炉冶炼，可以得到含Mo12—13%、SiO217—24%、FeO14—15%的富钼渣，再将其返回钼铁炉冶炼。钼铁精整屑与炉底结瘤铁则是最大的回收钼的返回冶炼品。
4.钼铁和氧化钼产品的现状：4.1钼铁供求情况:我国含钼合金钢及含钼铸铁的生产量还处于一个较低水平阶段，钼钢比工业发达国家低，钼的消耗量相对较少[7]。但是，如前所述，近几年我国在钢铁工业上的用钼量增长缓慢，而在钼的精细化制品和金属钼制口方面钼的用量呈上升趋势。据有关方面统计，中国钼消耗量1993年为6500吨钼，1994年则达7000—7500吨钼，主要是消耗在冶金领域，约占整个钼消耗量的65%。由于我国钼资源丰富，所以每年都有一定量的钼产品出口。1991—1994年每年出口钼分别为5.0、7.0、17.0、13.0百万磅钼，其中出口最多的钼产品是钼铁，其出口量为：1991年1972吨，1992年1537吨，1993年1196.8吨。到1995年7月底，我国共出口钼铁5180吨。1998年上半年我钼出口大大减少，特别是钼铁的减少量最为显著。
4.2钼铁和氧化钼价格:我国钼铁、氧化钼、钼制品以及钼精矿的价格通过与世界贸易接舅，钼价与国际市场基本同步。随着钼产品大量进入国际市场，致使我国含钼60%的钼铁售价在1994年高达人民币10万元/吨。随着国际市场的起伏，到1995年8月钼铁价格下跌到人民币6.45万元/吨，从1995年9月开始又有回升的趋势。氧化钼的生产和销售我国报导不多。日刊报导，国际氧化钼市场价格在1995年1月上涨到每钼17.5美元的高点后又连续下跌，直到当年9月又开始回升，估计在1996年氧化钼的价格能保持在3—4美元/磅钼。我国氧化钼价格随着国际市场的变化，也受到一定的影响。另外，我国受增值税及出口退税减少的影响，氧化钼原材料短缺等导致出口减少。1995年我国出口氧化钼价格为8美元/公斤钼。总之，我国的用钼量仍然在不断增加，随着国内钢铁工业的发展，预计到2000年，我国的钼消耗量将增加70%。达到年消费量13000—14000吨钼。
5.结语:综上所述，我国钼资源丰富，钼加工工业已具一定规模，并有一大批从事钼研究和开发的科技工作者。随着我国改革开放的深入和市场经济的发展，钼业市场与国际市场接轨，无疑将受国际钼市场波动的影响和冲击。因此，我国钼业界既面临发展机遇也面临严峻考验。形势要求我们面对现实，一方面严密注视国内外钼业发展现状和市场趋势，另一方面要努力提高产品质量，降低成本、拓宽钼制品用途，开发新品种。只有这样，我国钼业方能不断发展、兴旺，挤身于世界钼业先进行列。
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