Obsah
- Čo je to molybdenit?
- Fyzikálne vlastnosti molybdenitu
- Geologický výskyt molybdenitu
- Molybdenit ako ruda rénium
- Použitie lubrikantu molybdenitu
- Použitie kovového molybdénu
Molybdenit (sivý) a kremeň (biely) vo vzorke odobratej z bane Henderson pri Empire, CO. Fotografie: Scott Horvath, Geologický prieskum Spojených štátov.
Čo je to molybdenit?
Molybdenit je vzácny minerál zložený z molybdénu a síry, s chemickým zložením MoS2, Vyskytuje sa v vyvrelých a metamorfovaných horninách ako sivé šesťuholníkové kryštály a listnaté hmoty s kovovým leskom. Molybdenit je najdôležitejšou rudou molybdénu a často obsahuje menšie množstvá rénium, ktoré sa často vyrábajú ako vedľajší produkt.
Fyzikálne vlastnosti molybdenitu
Molybdenit má fyzikálne vlastnosti, ktoré ho často zamieňajú s grafitom. Obidva tieto minerály majú sivú až striebornú farbu, majú veľmi nízku tvrdosť a vyskytujú sa v hexagonálnych kryštáloch alebo listnatých hmotách. Obidve minerály majú vrstvenú atómovú štruktúru s rovinami extrémnej slabosti. To im dáva klzký pocit a robí ich hodnotnými ako tuhé mazivo.
Molybdenit má vyššiu špecifickú hmotnosť ako grafit (molybdenit = 4,7, grafit = 2,23). Molybdenit má obvykle mierne modrasto-šedú farbu a mierne modrasto-šedý pás, zatiaľ čo farba grafitu a pásik sú sivé až čierne. Molybdenit má zvyčajne vyšší lesk ako grafit. Skúsení pozorovatelia môžu tieto jemné rozdiely vo farbe, prúžkoch a lesku často použiť na oddelenie grafitu od molybdenitu. Na identifikáciu molybdenitu sa môžu použiť aj rôzne laboratórne metódy.
Výrobcovia molybdénu: V roku 2017 boli Čína, USA, Peru, Mexiko a Arménsko hlavnými výrobcami molybdénu. Údaje zo súhrnov minerálnych komodít Spojených štátov o geologických prieskumoch.
Geologický výskyt molybdenitu
Molybdenit sa vyskytuje ako izolované kryštály a listovitá hmota v žule, ryolite alebo pegmatite. Molybdenit sa nachádza aj v horninách, ktoré boli zmenené kontaktným a hydrotermálnym metamorfizmom. Väčšina komerčne vyrábaného molybdenitu sa vyskytuje ako diseminované kryštály v ložiskách medi z porfýru, kde sa vyrába ako vedľajší produkt. Menšie množstvá sa vyrábajú v baniach, kde je primárnym produktom molybdenit.
Minerály, ktoré sa často vyskytujú s molybdenitom, zahŕňajú kremeň, pyrit, chalkopyrit, fluorit, kasiterit, scheelit a wolframit.
Medzi krajiny s významnou produkciou molybdenitu patria: Arménsko, Kanada, Čile, Čína, Irán, Mexiko, Mongolsko, Peru, Rusko a Spojené štáty americké. Spojené štáty sú čistým vývozcom molybdénu.
Molybdenit ako ruda rénium
S priemerným výskytom kôry menej ako jedna časť na miliardu je rénium jedným z najvzácnejších prvkov v zemskej kôre. Väčšina známeho réniového zdroja na svete existuje v minerálnom molybdenite, ktorý nahrádza atómy molybdénu v kryštálovej mriežke minerálu.
Rénium má jeden z najviac prekvapujúcich a nepriamych spôsobov výroby akéhokoľvek kovu. „Približne 80 percent rénia získaného ťažbou sa získava z dymového prachu vzniknutého pri pražení molybdenitových koncentrátov z porfyrických usadenín medi.“
Rénium má málo použití, ale sú veľmi dôležité. Viac ako 80 percent celosvetovo spotrebovaného rénia sa používa na výrobu lopatiek turbín prúdových motorov. Tieto čepele musia byť vyrobené zo superzliatin, ktoré môžu prežiť v prostredí extrémneho napätia a vysokej teploty prúdového motora. Väčšina zvyšného rénia sa používa ako katalyzátor na báze platiny a rénia pri rafinácii ropy.
Vrstvená štruktúra molybdenitu: Listy atómov molybdénu (modrá) sú vložené medzi pláty atómov síry (žltá), aby vytvorili vrstvu. Tieto vrstvy sú naskladané jedna na druhú. Vrstvy sú však navzájom tak zle spojené, že mierny tlak môže spôsobiť ich kĺzanie okolo seba. Tieto slabé väzby tvoria štiepne roviny molybdenitu. Spoje sú také nízke, že tlak prstov môže vrstvy posunúť, a to dáva molybdenitu jeho klzký pocit.
Použitie lubrikantu molybdenitu
Molybdenit má vrstvenú atómovú štruktúru, v ktorej je vrstva atómov molybdénu vložená medzi dve vrstvy síry. Väzby medzi atómami molybdénu a síry sú veľmi silné.
Tieto vrstvy S-Mo-S sú naskladané jedna na druhú, ale väzby medzi vrstvami sú veľmi slabé. Väzby medzi vrstvami sú také slabé, že ich ľahký tlak môže spôsobiť ich kĺzanie okolo seba - to vysvetľuje dokonalé a krehké štiepenie molybdenitu. V dôsledku toho má molybdenit klzký pocit a kvalitu maziva veľmi podobnú grafitu.
Jemne rozomletý molybdenit sa používa ako tuhé mazivo na zníženie trenia medzi klznými kovovými časťami. Mletý molybdenit sa tiež používa ako prísada do niektorých typov vysokovýkonných mazív.
Použitie kovového molybdénu
Molybdenit je primárnou rudou kovového molybdénu, ktorý je mimoriadne dôležitým kovom na výrobu špeciálnych zliatin. Malé množstvá molybdénu pridávané do ocele a iných zliatin môžu významne zvýšiť ich húževnatosť, tepelnú odolnosť, tvrdosť, pevnosť a odolnosť proti korózii.
Molybdén je dôležitou zložkou pri výrobe nehrdzavejúcej ocele, legovaných ocelí a rôznych superzliatin. Kovový molybdén sa používa aj v niektorých elektronických zariadeniach a na výrobu vykurovacích telies používaných vo vysokoteplotných elektrických peciach.