鉬 Molybdenum
鉬的發現及產業發展
【鉬的發現簡史】
- 雖然鉬是在18世紀後期被人們發現的，但在鉬被發現之前，就已經被人們使用，如14世紀，日本使用含鉬的鋼製造馬刀。16世紀，輝鉬礦因為與鉛、方鉛礦及石墨的外觀和性質都很相似，被人們當作石墨使用，當時的歐洲人還將這幾種礦石統稱為“molybdenite”。
- 1754年，瑞典化學家BengtAnderssonQvist檢測了輝鉬礦，發現裡面不含鉛，因而他認為輝鉬礦與方鉛礦並不是同一種物質。
- 1778年，瑞典的化學家舍勒發現硝酸與石墨不起反應，而與輝鉬礦反應後獲得一種白色粉末，將它與鹼溶液共同煮沸，結晶析出一種鹽。他認為這種白色粉末是一種金屬氧化物，用木炭混合後強熱，並沒有獲得金屬，而當它與硫在一起加熱後卻得到原來的輝鉬礦，因而他認為輝鉬礦應該是一種未知元素的礦物。
- 根據舍勒的啟發，1781年，瑞典人耶爾姆用“碳還原法”從這種白色粉末中分離出一種新的金屬，並將該金屬命名為“Molybdenum”。
【鉬行業發展】
- 由於鉬易於氧化，脆性大，鉬冶煉和加工水平有限，鉬一直不能進行機械加工，因而無法大規模應用到工業生產中，所用的也僅僅是一些鉬化合物。1891年，法國的斯奈德Schneider公司率先將鉬作為合金元素生產了含鉬裝甲板，發現其效能優越，而且鉬的密度僅是鎢的一半，鉬逐漸取代鎢成為鋼的合金元素，從而拉開了鉬工業應用的序幕。
- 19世紀末，人們發現鋼中新增鉬後，鉬鋼的性質和同樣成分的鎢鋼性質相似。1900年，鉬鐵生產工藝被研製出來，鉬鋼能滿足炮鋼材料需要的特殊效能也被人們發現，這使鉬鋼的生產在1910年得到迅速發展。此後，鉬成為耐熱和防腐的各種結構鋼的重要成分，也成為有色金屬－鎳和鉻合金的重要成分。
- 金屬鉬的工業生產以及在電氣工業上的廣泛應用，大約是與金屬鎢在同一年代（1909年）開始的，其中一個原因就是生產這兩種緻密金屬的粉末冶金法和壓力加工工藝已研究成功，完全可應用於生產，另一個原因是一戰的爆發導致了鎢需求的劇增，而鎢鐵供應短缺加速了鉬成為許多高硬度和耐衝擊鋼中鎢的替代品。隨著鉬需求的增長，人們開始尋找鉬的新來源，最終人們在美國科羅拉多州發現了大型克萊麥科斯鉬礦床，並於1918年開始開採。
- 為了解決一戰結束後鉬需求銳減的問題，人們開始研究鉬在新的民用工業的應用，例如將含鉬的合金鋼用於生產車輪。1930年，研究者提出鍛造和熱處理鉬基高速鋼必須有適當的度，這一發現為鉬打開了新的應用市場，對鉬作為合金元素在鋼鐵和其他領域應用的研究也進入了一個新階段。20世紀30年代末，鉬已經成為了廣泛使用的工業原料。二戰期間，美國的克萊麥克斯鉬業公司研究出真空電弧熔鍊法，用這種方法得到了重450-1000千克的鉬錠，為鉬作結構材料開闢了道路。1945年，二戰的結束再次引發了人們對鉬在民用工業領域應用的研究，戰後重建也給許多含鉬工具鋼的應用開闢了廣闊的市場。50年代後，人們對鉬的研究主要集中在耐熱鉬基合金的成分和生產工藝。而今，鉬材料的高純化、複合化、奈米化是研究的主要方向，鉬全球年產量也已經由70年代末期的10萬噸上升到2012年的22.5萬噸，鉬的應用範圍也越來越廣，涉及鋼鐵、石油、化工、電氣和電子技術、醫藥和農業等領域。
【我國鉬行業發展情況】
- 我國在五十年代末才開始興建鉬冶煉廠。六十年代末至七十年代初，我國的鉬冶金工業增加了很多新廠並開始向深度加工發展。八十年代中期，我國開始大量引進國外先進的技術和裝置。經過幾十年的發展，我國鉬行業的採選能力有了大幅增長。2006年鉬礦採礦能力為9.3萬噸（實物噸），2008年為17.1萬噸，2013年提升至31.3萬噸；鉬礦選礦能力也從2006年的13.2萬噸（實物噸）提高到2008年的21萬噸，再提高到2013年的35.2萬噸。我國鉬礦採選能力主要集中在河南、陝西、遼寧、吉林等地，即鉬礦資源集中的省。上述四省的鉬採礦能力、選礦能力分別佔全國總能力的71%和80%。值得關注的是，2008年我國鉬礦採礦產能利用率為92%，選礦產能利用率為77%，即從2008年起，我國鉬選礦產能已出現過剩情況。2013年我國鉬礦選礦產能利用率大致統計與估算為78.6%，與2008年相似。
- 我國鉬精礦產量也隨著採選能力提升不斷增長。2006年鉬精礦產量（金屬噸）為4.5萬噸，2008年為8.1萬噸，2012年提升至12.1萬噸。由於產能過剩，2013年鉬均價高於2003年但低於2004年，已基本觸底，所以2013年鉬精礦產量下滑至11.8萬噸。
- 為了保護和合理利用我國優勢礦產資源，我國政府已於我國自2007年6月18日起對鉬實行出口配額許可證管理，每年公佈鉬出口總量。此外，我國政府已經將鉬納入稀有金屬指令性生產計劃中，其中2010年鉬精礦(含鉬45%)指令性生產計劃為18.5萬噸。2014年12月，商務部下發“015年鎢、銻、白銀、銦、錫”等配額數量及出口企業名單，取消了2015年鎢、鉬出口配額，並在此基礎上取消了鉬出口資質管理。2015年5月1日，我國取消了鉬產品出口關稅。與此同時，我國自2015年5月1日起實施鉬資源稅清費立稅、從價計徵改革。
- 隨著我國鉬行業的發展，我國鉬行業中存在的問題也日益突出，如：我國小規模鉬企多，強企少，產能過剩，淘汰落後產能任務重；出口以初級加工產品為主，技術落後等。
- 針對上述問題，我國鉬行業應在充分利用我國鉬資源優勢的基礎上，調整產業結構，鉬礦優強企業與中小企業應加大戰略合作共贏力度，逐步形成在全國乃至全球有較強競爭力的專業化、規模化鉬礦企業集團，提高產業集中度。此外，我國政府和企業也應繼續加大鉬礦資源勘查投入力度，堅持培育自主創新能力，加大科技投入，加強產學研三結合，同時也應該引進國外先進生產裝置和技術，並對這些裝置和技術進行消化創新。在此基礎上，我國鉬企也需要擴大礦產經營範圍，從單一鉬礦開發利用向銅鎢等多金屬開發利用轉型。此外，我國鉬企也需要實施“走出去”戰略，合理開發利用境外資源。
鉬礦石的分類
【單一鉬礦石】
- 礦石主要有用組分（主要有用組分是指礦石中具有經濟價值、在當前技術經濟條件下可單獨提取利用的主要組分。）為鉬，我國遼寧楊家杖子鉬礦、陝西的金堆城鉬礦、河南的欒川鉬礦、汝陽鉬礦以及美國的Climax礦等都屬單一鉬礦石。在我國，單一鉬礦的儲量只佔全國總儲量的14%左右。
【銅鉬礦石】
- 礦石中輝鉬礦與各種銅的硫化礦物共生，如我國德興銅礦、寶山銅礦、小寺溝銅礦、臨江銅礦以及智利的第斯皮達卡、加拿大的海蘭瓦利斑岩銅鉬礦等。
【鎢鉬礦石】
- 礦石中輝鉬礦與鎢礦共生。在我國與黑鎢礦共生的有琯坑鎢礦、汶水鎢礦、大吉山鎢礦、西華山鎢礦等；與白鎢礦共生的礦有欒川鉬礦、柿竹園鎢鉬礦等。
【碳質銅鉬礦石】
- 礦石中含有機碳和碳質頁岩。輝鉬礦與含碳矽質頁岩共生，這種碳質銅鉬礦石為黑色，緻密、塊狀、質堅，含碳2.94%，密度為2.73g/m3，碳質呈分散狀態存在，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。這種礦石在國外很常見，如加拿大的艾蘭銅礦，我國宣化銅-鉬礦、江蘇句容的銅山銅-鉬礦、安徽銅陵金口嶺銅-鉬礦、內蒙古白乃廟銅-鉬礦等都屬於這類礦石。
