Sisältö
- Mikä on molybdeniitti?
- Molybdeniitin fysikaaliset ominaisuudet
- Molybdeniitin geologinen esiintyminen
- Molybdeniitti reeniummalmina
- Molybdeniitin voiteluaineet
- Molybdeenimetallin käyttö
Molybdeniitti (harmaa) ja kvartsi (valkoinen) näytteessä, joka on kerätty Hendersonin kaivoksesta lähellä Empire, CO. Valokuva: Scott Horvath, Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos.
Mikä on molybdeniitti?
Molybdeniitti on harvinainen mineraali, joka koostuu molybdeenistä ja rikistä ja jonka kemiallinen koostumus on MoS2. Sitä esiintyy muinaisissa ja muodonmuutoskivimuodoissa harmaina kuusikulmaisina kiteinä ja metallisena kiillotettuna massana. Molybdeniitti on molybdeenin tärkein malmi ja sisältää usein pieniä määriä reniumia, jota tuotetaan usein sivutuotteena.
Molybdeniitin fysikaaliset ominaisuudet
Molybdeniitillä on fysikaalisia ominaisuuksia, jotka usein sekoittavat sen grafiitin kanssa. Molemmat näistä mineraaleista ovat väriltään harmaasta hopeasta, kovuudellaan erittäin matalat ja esiintyvät kuusikulmaisissa kiteissä tai laskostettuina massina. Molemmilla mineraaleilla on kerrostettu atomirakenne, jolla on äärimmäisen heikko taso. Tämä antaa heille liukas tunteen ja tekee niistä arvokkaita kiinteänä voiteluaineena.
Molybdeniitillä on suurempi ominaispaino kuin grafiitilla (molybdeniitti = 4,7, grafiitti = 2,23). Molybdeniitin väri on yleensä hieman sinertävän harmaa ja hiukan sinertävän harmaa, kun taas grafiitin väri ja viiva ovat harmaasta mustaan. Molybdeniitin kiilto on yleensä suurempi kuin grafiitilla. Kokeneet tarkkailijat voivat usein käyttää näitä hienoisia väri-, viiva- ja kiiltoeroja grafiitin erottamiseksi molybdeniitistä. Molybdeniitin tunnistamiseen voidaan käyttää myös erilaisia laboratoriomenetelmiä.
Molybdeenin tuottajat: Vuonna 2017 Kiina, Yhdysvallat, Peru, Meksiko ja Armenia olivat johtavia molybdeenin tuottajia. Tietoja Yhdysvaltojen geologisten tutkimusten mineraalituotteita koskevista yhteenvetoista.
Molybdeniitin geologinen esiintyminen
Molybdeniitti esiintyy eristetyinä kiteinä ja taitettuina massoina graniitissa, ryoliitissa tai pegmatiitissa. Molybdeniittiä löytyy myös kivistä, jotka ovat muuttuneet kosketuksessa ja hydrotermisessä metamorfismissa. Suuri osa kaupallisesti tuotetusta molybdeniitistä esiintyy hajautettuina kiteinä porfyyri-kuparisäiliöissä, joissa sitä tuotetaan sivutuotteen mineraalina. Vähemmän määriä tuotetaan kaivoksissa, joissa molybdeniitti on päätuote.
Mineraalit, joita löytyy usein molybdeniitistä, sisältävät kvartsi, pyriitti, kalkopyriitti, fluoriitti, kasitriitti, scheeliitti ja wolframite.
Maita, joissa molybdeniittituotanto on merkittävää, ovat Armenia, Kanada, Chile, Kiina, Iran, Meksiko, Mongolia, Peru, Venäjä ja Yhdysvallat. Yhdysvallat on molybdeenin nettoviejä.
Molybdeniitti reeniummalmina
Reeni on keskimäärin vähemmän kuin yksi osa miljardia kohti kuoresta, ja se on yksi harvinaisimmista elementeistä maankuoressa. Suurin osa maailman tunnetusta reniumresurssista on mineraalimolybdeniitissä, korvaaen mineraalien kidehilassa olevat molybdeeniatomit.
Rheniumilla on yksi yllättävimmistä ja epäsuorista menetelmistä minkä tahansa metallin tuottamiseksi. "Noin 80 prosenttia kaivostoiminnasta saatavasta reniumista saadaan talteen savukaasupölystä, joka syntyy porfyyrikupariesiintymien molybdeniittirikasteiden paistamisen aikana."
Rheniumilla on vähän käyttötapoja, mutta ne ovat erittäin tärkeitä käyttötapoja. Yli 80 prosenttia maailman kuluttamasta reniumista käytetään suihkumoottorien turbiinien siipien valmistukseen. Nämä terät on valmistettava superseoksista, jotka kestävät suihkumoottorin äärimmäisissä rasituksissa ja korkeissa lämpötiloissa. Suurin osa jäljelle jäävästä reniumista käytetään platina-renium-katalysaattorina öljynjalostuksessa.
Molybdeniitin kerrosrakenne: Molybdeeniatomien (siniset) levyt kerrostetaan rikkiatomien (keltainen) levyjen väliin kerroksen muodostamiseksi. Nämä kerrokset on pinottu päällekkäin. Kerrokset on kuitenkin sidottu niin huonosti toisiinsa, että pieni paine voi aiheuttaa niiden liukumisen toistensa ohi. Nämä heikot sidokset muodostavat molybdeniitin katkaisutasot. Sidokset ovat niin heikkoja, että sormenpaine voi syrjäyttää kerrokset, ja tämä antaa molybdeniitille sen liukas tunteen.
Molybdeniitin voiteluaineet
Molybdeniitillä on kerrostettu atomirakenne, jossa molybdeeniatomiarkki on kerrostettu kahden rikkiarkin väliin. Sidokset molybdeenin ja rikkiatomien välillä ovat erittäin vahvat.
Nämä S-Mo-S-kerrokset on pinottu päällekkäin, mutta kerrosten väliset sidokset ovat erittäin heikot. Kerrosten väliset sidokset ovat niin heikot, että kevyt paine voi aiheuttaa niiden liukumisen toistensa ohitse - tämä selittää molybdeniitin täydellisen ja hauraan pilkkoutumisen. Seurauksena on, että molybdeniitillä on liukas tunnelma ja voiteluainelaatu, joka on hyvin samanlainen kuin grafiitti.
Hienoksi jauhettua molybdeniittiä käytetään kiinteänä voiteluaineena kitkan vähentämiseksi liukuvien metalliosien välillä. Jauhettua molybdeniittiä käytetään myös lisäaineena tietyntyyppisille korkean suorituskyvyn rasvoille.
Molybdeenimetallin käyttö
Molybdeniitti on ensisijainen molybdeenimetallimalmi, joka on erittäin tärkeä metalli erikoiseosten valmistuksessa. Pienet määrät molybdeeniä, joita on lisätty teräkseen ja muihin seoksiin, voivat lisätä niiden sitkeyttä, lämmönkestävyyttä, kovuutta, lujuutta ja korroosionkestävyyttä.
Molybdeeni on tärkeä ainesosa ruostumattoman teräksen, seosterästen ja monien superseosten valmistuksessa. Molybdeenimetallia käytetään myös joissain elektronisissa laitteissa ja lämmityselementtien valmistukseen korkean lämpötilan sähköuuneissa.