Страны лидеры по добыче молибденовых руд

МОЛИБДЕН. Мировой рынок. 2016 год

Этот отчет был подготовлен исключительно в целях информации. Содержащаяся в настоящем отчете информация была получена из источников, которые, по мнению аналитиков, являются надежными, однако не гарантирует точности и полноты информации для любых целей. Авторское право на данное исследование принадлежит аналитикам METALRESEARCH (LLC).

Минерально-сырьевая база

Около 92% мировых (без России) подтвержденных запасов заключено в молибденово-меднопорфировых (68%) и молибденпорфировых (24%) месторождениях. Уникальные месторождения содержат более 500 тыс. т металла, весьма крупные от 500 до 100 тыс. т, крупные от 100 до 50 тыс. т, средние от 50 до 25 тыс. т и мелкие менее 25 тыс. т. Концентрация молибдена в рудах невысокая. Так, в богатых рудах содержание металла составляет более 0,5%, в рядовых от 0,5 до 0,2%, бедных от 0,2 до 0,1%, а в убогих 0,1до 0,02% (в комплексных рудах).

Ресурсы молибдена выявлены в 35 странах мира и оцениваются USGS в 10,8 млн т. Основными странами-держателями запасов молибдена являются Китай (40% мировых подтвержденных запасов), США (25%), Чили (17,%), Перу (4%), Россия (2%), Канада (2%) и другие страны. Запасы этого металла в России по данным USGS составляют 250 тыс.тонн.

Диаграмма 1. Структура запасов молибдена по странам на 01.01.2016

Добыча и производство

Общий объем мирового производства молибдена в концентрате 2015 году снизился на 5% и составил по данным USGS 266,7 тыс. тонн. Около 60% всего выпускаемого в мире молибдена получают в качестве побочного продукта при переработке комплексного сырья, в основном на медедобывающих рудниках, а остальные 40% — из собственных молибденовых руд. Медные руды, из которых извлекают молибден в качестве побочного продукта, обычно содержат 0,5—1,5% меди и 0,01—0,05% молибдена. Рудники годовой мощностью примерно 50 млн т сырья производят около 200 тыс. т меди и 5-15 тыс. т молибдена (содержащегося в молибдените — MoS2).

В 2015 году лидирующую позицию по добыче молибдена занимает по-прежнему Китай с долей 37,9% мировой добычи. По оценкам большинства экспертов эта страна располагает мощностями по переработке молибденовых концентратов более 20 тыс. т в год и значительным экспортным потенциалом. Китай спонтанно выбрасывает на рынок партии молибденовых продуктов по ценам ниже сложившихся на мировом рынке, что является сильным дестабилизирующим фактором.

США обеспечивает 21% мировой добычи молибдена, Чили — 18%, Перу — 7%, Мексика — 5%, Канада — 4%, Армения — 3%, Иран — 2%, Россия — 2%.

Источник

Крупнейшие месторождения молибдена

Немного минералов этого металла известно на Земле. Каких-нибудь три десятка. И совсем мало рудных. Главный среди них — молибденит. Знали о нем давно. Серый и мягкий, словно свинец. Может быть, поэтому и называли его греки «молюбдос». По-русски значит «свинец». А оказалось, что он по свойствам близок к самому прочному металлу — вольфраму.

Еще в начале нашего века добыча молибдена измерялась десятками тонн, теперь десятками тысяч. И не удивительно. Нет лучше молибденовой стали. Твердая и в то же время не хрупкая. Люди долго пытались узнать тайну острых самурайских мечей, которые никогда не. тупились. Только русский металлург П.П. Аносов сумел открыть ее. Он нашел в японской стали молибден. Молибден необходим всюду: при изготовлении атомных реакторов, прочнейшей брони, средств дезинфекции, окраске шелковых тканей.

Он, как правило, рождался в районе магматических внедрений. И руды его связаны с различными стадиями их остывания. Одно из самых известных таких месторождений — Клаймакс в США. Есть они в России и в Китае. Но даже самые богатые руды содержат слишком мало этого металла: всего 1 /₄₀о ча сть от общего количества руды.

Молибден нередко встречается вместе е медью. Например, в среднеазиатских меднопорфировых залежах. Есть он и в жильных месторождениях, особенно в Восточном Забайкалье. Лишь четыре страны в мире владеют крупными запасами молибденовых руд: США, Россия, Китай и Чили. Притом более двух третей запасов западных государств находится в США, в штатах Колорадо, Юта, Аризона и Нью-Мексико. В России запасы «свинцового камня» встречаются в далеком Забайкалье, казахстанских степях, жарком Закавказье.

Самые Большие кладовые ванадия

Со временем стальные пружины изнашиваются, перестают хорошо пружинить. А вот ванадиевые обладают постоянством своих свойств. Конечно, об этом еще не знали, когда назвали открытый металл по имени древнегерманской богини любви Ванадис, которая отличалась верностью и постоянством.

Медь, свинец и цинк отступают перед ванадием. Их в земной коре меньше. Однако месторождения ванадиевых руд очень редки. Металл этот рассеян в земле. И добывают его чаще всего из железных, урановых или свинцово-цинковых руд при разработке фосфоритов. За год добыча достигает всего нескольких тысяч тонн.

Самые большие кладовые ванадия находятся на горном плато Колорадо в США: они занимают 400 000 км 2 . Зато из месторождения-«лилипута» длиной в 90 м и шириной в 9 м совсем недавно получали в западном мире основное количество этого металла. Это месторождение находится в южноамериканской стране Перу. Немалые запасы ванадия спрятаны в титаномагнетитовых рудах Трансвааля, который входит в Южно-Африканскую Республику.

Разведано значительное количество руд, содержащих этот металл, и в России — на западном склоне Урала, в Карелии. В будущем источником ванадия могут стать богатейшие месторождения титаномагнетитов, фосфоритов и бокситов, которых очень много в России.

Запасы меди

Почти 20 тысяч лет мы знакомы с медью. Сначала доисторический человек находил ее в самородках. Они иногда попадались в огромных глыбах. Известен самородок весом в 420 т. Затем рабы египетских фараонов научились добывать медь из руд и плавить этот красно-розовый мягкий металл. А потом древние римляне придумали ему имя — «купрум». Считают, что оно возникло от названия острова Кипр, где были медные рудники. «Смидой» именовали русские племена свой первый металл. Вот отсюда, возможно, и пошло по Руси измененное слово «медь». И хотя владетель уральских заводов Никита Демидов написал на медном столе, который был направлен в музей Тагила: «Сия первая в России медь отыскана в Сибири. Никитою Демидовичем Демидовым по грамотам великого Государя Императора Петра Первого в 1702, 1706 и 1709 гг., а из сей первовыплавленной меди сделан оный стол в 1715 г.», — однако ошибся. Ведь документы свидетельствуют, что близ Архангельска в 1213 году было найдено месторождение медной руды.». Московская пушечная изба», где делались бронзовые пушки, существовала уже в XV веке.

Где же применяется медь? Почти всюду. Это второй металл по использованию после железа. Зато в земной коре красноватого металла в сотни раз меньше, чем черного. Немногие страны могут похвалиться богатыми месторождениями меди. Первые среди них: США, Чили, Перу и Канада. Штаты Юта, Нью-Мексико, Аризона и Невада — вот районы, где из магматических внедрений добывают свою медь США. В Канаде славится медноникелевое месторождение Садбери, а в Чили руды в районе Кордильер.

Африка лежит в другом полушарии земного шара. Есть там маленькое государство Замбия. Нигде в мире нет такого медного богатства. Площадь меденосных залежей здесь достигает 300 000 км 2 . Рядом находится другое государство — Конго со столицей Киншаса. Тут немало медной руды в Верхней

В Евразии медных кладов много. Это и Зангезур в Закавказье, и известные казахстанские клады Джезказгана и Коунрада, сотни новых месторождений, открытых на восточном склоне Урала, в Казахстане, Средней Азии, Восточной Сибири и Заполярье.

Россия занимает одно из ведущих мест в мире по добыче медной руды.

Источник

Молибден

Свойства атома Название, символ, номер Молибде́н / Molybdaenum (Mo), 42 Атомная масса
(молярная масса) 95,96(2) [1] а. е. м. (г/моль) Электронная конфигурация [Kr] 4d 5 5s 1 Радиус атома 139 пм Химические свойства Ковалентный радиус 130 пм Радиус иона (+6e) 62 (+4e) 70 пм Электроотрицательность 2,16 (шкала Полинга) Электродный потенциал -0,2 Степени окисления 6, 5, 4, 3, 2 Энергия ионизации
(первый электрон) 684,8 (7,10) кДж/моль (эВ) Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) 10,22 г/см³ Температура плавления 2890 K Температура кипения 4885 K Уд. теплота плавления 28 кДж/моль Уд. теплота испарения

590 кДж/моль Молярная теплоёмкость 23,93 [2] Дж/(K·моль) Молярный объём 9,4 см³/моль Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки кубическая объёмноцентрированая Параметры решётки 3,147 Å Температура Дебая 450 K Прочие характеристики Теплопроводность (300 K) 138 Вт/(м·К) Номер CAS 7439-98-7

Молибде́н — элемент шестой группы (по старой классификации — побочной подгруппы шестой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 42. Обозначается символом Mo (лат. Molybdaenum ). Простое вещество молибден — переходный металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.

Содержание

История и происхождение названия

Открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле, который, прокаливая молибденовую кислоту, получил МоО₃. В металлическом состоянии впервые получен П. Гьельмом в 1781 г. восстановлением оксида углём: он получил молибден, загрязненный углеродом и карбидом молибдена [3] . Чистый молибден в 1817 году получил Й. Берцелиус восстановлением оксида водородом [4] .

Название происходит от др.-греч. μόλυβδος , означающего «свинец». Оно дано из-за внешнего сходства молибденита (MoS₂), минерала, из которого впервые удалось выделить оксид молибдена, со свинцовым блеском (PbS). Вплоть до XVIII в. молибденит не отличали от графита из-за свинцового блеска, эти минералы носили общее название «молибден».

Нахождение в природе

Содержание в земной коре — 3·10 −4 % по массе. В свободном виде молибден не встречается. В земной коре молибден распространён относительно равномерно. Меньше всего содержат молибдена ультраосновные и карбонатные породы (0,4 — 0,5 г/т). Концентрация молибдена в породах повышается по мере увеличения SiO₂. Молибден находится также в морской и речной воде, в золе растений, в углях и нефти. Содержание молибдена в морской воде колеблется от 8,9 до 12,2 мкг/л [5] для разных океанов и акваторий. Общим является то, что воды вблизи берега и верхние слои меньше обогащены молибденом, чем воды на глубине и вдали от берега. Наиболее высокие концентрации молибдена в породах связаны с акцессорными минералами (магнетит, ильменит, сфен), однако основная масса его заключена в полевых шпатах и меньше в кварце. Молибден в породах находится в следующих формах: молибдатной и сульфидной в виде микроскопических и субмикроскопических выделений, изоморфной и рассеянной (в породообразующих минералах). Молибден обладает большим сродством с серой, чем с кислородом, и в рудных телах образуется сульфид четырёхвалентного молибдена — молибденит. Для кристаллизации молибденита наиболее благоприятны восстановительная среда и повышенная кислотность. В поверхностных условиях образуются преимущественно кислородные соединения Мо 6+ . В первичных рудах молибденит встречается в ассоциации с вольфрамитом и висмутином, с минералами меди (медно-порфировые руды), а также с галенитом, сфалеритом и урановой смолкой (в низкотемпературных гидротермальных месторождениях). Хотя молибденит считается устойчивым сульфидом по отношению к кислым и щелочным растворителям, в природных условиях при длительном воздействии воды и кислорода воздуха молибденит окисляется, и молибден может интенсивно мигрировать с образованием вторичных минералов. Этим можно объяснить повышенные концентрации молибдена в осадочных отложениях — углистых и кремнисто-углистых сланцах и углях.

Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит MoS₂ (60 % Mo), повеллит СаМоО₄ (48 % Мо), молибдит Fe(MoO₄)₃·nH₂O (60 % Mo) и вульфенит PbMoO₄.

Месторождения

Крупные месторождения молибдена известны в США, Мексике, Чили, Канаде, Австралии, Норвегии, России [6] . В России молибден выпускают на Сорском ферромолибденовом заводе. Более 7 % от мировых запасов молибдена расположены в Армении [7] , причем 90 % из них сосредоточены в Каджаранском медно-молибденовом месторождении.

В космосе

Аномально высокое содержание молибдена наблюдается в звездных образованиях, состоящих из красного гиганта (или сверхгиганта), внутри которого находится нейтронная звезда — объектах Ландау-Торна-Житковой [8] .

Добыча

Залежи молибдена и его добыча по странам
Страна	Залежи (тыс. т)	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2014 [9]
США США	2700	37,6	32,3	29,9	41,5	58,0	59,8	59,4	68,2
КНР КНР	3000	28,2	30,33	32,22	29,0	40,0	43,94	46,0	103,0
Чили Чили	1905	33,5	29,5	33,4	41,48	47,75	43,28	41,1	48,8
Перу Перу	850	8,35	8,32	9,63	9,6	17,32	17,21	17,25	17,0
Канада Канада	95	8,56	7,95	8,89	5,7	7,91	7,27	8,0	9,7
Россия Россия	360	3,93	4,29	3,57	3,11	3,84	3,94	4,16	4,8
Мексика Мексика	135	5,52	3,43	3,52	3,7	4,25	2,52	4,0	14,4
Армения Армения	635	3,4	3,6	3,5	3,0	2,75	3,0	3,0	7,1
Иран Иран	120	2,6	2,4	2,4	1,5	2,0	2,0	2,5	4,0
Монголия Монголия	294	1,42	1,59	1,6	1,7	1,19	1,2	1,5	2,0
Узбекистан Узбекистан	203	0,58	0,5	0,5	0,5	0,57	0,6	0,5	0,5
Болгария Болгария	10	0,4	0,4	0,2	0,2	0,2	0,4	0,4	?
Казахстан Казахстан	130	0,09	0,05	0,05	0,23	0,23	0,25	0,4	—
Киргизия Киргизия	100	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	?
Прочие	1002	—	—	—	—	—	—	—	—
Итого	11539	134,4	124,91	129,63	141,47	186,26	185,66	188,71
Источник: ИнфоМайн исследовательская группа. Объединение независимых экспертов в области минеральных ресурсов, металлургии и химической промышленности.

Генетические группы и промышленные типы месторождений

1. Контактово-метасоматические (скарновые).

А. Высокотемпературные (грейзеновые). Б. Среднетемпературные. а. кварц-молибденитовые. б. кварц-сфалерит-галенит-молибденитовые. в. кварц-халькопирит-молибденитовые (меднопорфировые руды). г. настуран-молибденитовые.

Получение

Промышленное получение молибдена начинается с обогащения руд флотационным методом. Полученный концентрат обжигают до образования оксида МоО₃:

2 M o S 2 + 7 O 2 → 2 M o O 3 + 4 S O 2 <\displaystyle <\mathsf <2MoS_<2>+7O_<2>\rightarrow 2MoO_<3>+4SO_<2>>>> ,

который подвергают дополнительной очистке. Далее МоО₃ восстанавливают водородом:

M o O 3 + 3 H 2 → M o + 3 H 2 O <\displaystyle <\mathsf +3H_<2>\rightarrow Mo+3H_<2>O>>>

Полученные заготовки обрабатывают давлением (ковка, прокатка, протяжка).

Физические свойства

Молибден — светло-серый металл с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe (a = 3,14 Å; z = 2; пространственная группа Im3m), парамагнитен, шкала Мооса определяет его твердость 4.5 баллами [10] . Механические свойства, как и у большинства металлов, определяются чистотой металла и предшествующей механической и термической обработкой (чем чище металл, тем он мягче). Обладает крайне низким коэффициентом теплового расширения. Молибден является тугоплавким металлом c температурой плавления 2620 °C и температурой кипения — 4639 °C.

Изотопы

Природный молибден состоит из семи стабильных изотопов: 92 Мо (15,86% по массе), 94 Мо (9,12%), 95 Мо (15,70), 96 Мо (16,50%), 97 Мо (9,45%), 98 Мо (23,75) и 100 Мо (9,62%).

Химические свойства

При комнатной температуре на воздухе молибден устойчив. Начинает окисляться при 400 °C. Выше 600 °C быстро окисляется до триоксида МоО₃. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена MoS₂ и термолизом молибдата аммония (NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O.

Мо образует оксид молибдена (IV) МоО₂ и ряд оксидов, промежуточных между МоО₃ и МоО₂.

С галогенами Mo образует ряд соединений в разных степенях окисления. При взаимодействии порошка молибдена или МоО₃ с F₂ получают гексафторид молибдена MoF₆, бесцветную легкокипящую жидкость. Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды MoHal₄ и MoHal₅ (Hal = F, Cl, Br). С иодом известен только дийодид молибдена MoI₂. Молибден образует оксигалогениды: MoOF₄, MoOCl₄, MoO₂F₂, MoO₂Cl₂, MoO₂Br₂, MoOBr₃ и другие.

При нагревании молибдена с серой образуется дисульфид молибдена MoS₂, с селеном — диселенид молибдена состава MoSe₂. Известны карбиды молибдена Mo₂C и MoC — кристаллические высокоплавкие вещества и силицид молибдена MoSi₂.

Особая группа соединений молибдена — молибденовые сини. При действии восстановителей — сернистого газа, цинковой пыли, алюминия или других на слабокислые (рН=4) суспензии оксида молибдена образуются ярко-синие вещества переменного состава: Мо₂О₅·Н₂О, Мо₄О₁₁·Н₂О и Мо₈О₂₃·8Н₂О.

Mo образует молибдаты, соли не выделенных в свободном состоянии слабых молибденовых кислот, хН₂О· уМоО₃ (парамолибдат аммония 3(NH₄)₂O·7MoO₃·zH₂O; СаМоО₄, Fe₂(МоО₄)₃ — встречаются в природе). Молибдаты металлов I и III групп содержат тетраэдрические группировки [МоО₄].

При подкислении водных растворов нормальных молибдатов образуются ионы MoO₃OH − , затем ионы полимолибдатов: гепта-, (пара-) Мо₇О₂₆ 6− , тетра-(мета-) Мо₄О₁₃ 2− , окта- Мо₈О₂₆ 4− и другие. Безводные полимолибдаты синтезируют спеканием МоО₃ с оксидами металлов.

Существуют двойные молибдаты, в состав которых входят сразу два катиона, например, М +1 М +3 (МоО₄)₂, М +1 ₅М +3 (МоО₄)₄. Оксидные соединения, содержащие молибден в низших степенях окисления — молибденовые бронзы, например, красная K_0,26MoO₃ и синяя К_0,28МоО₃. Эти соединения обладают металлической проводимостью и полупроводниковыми свойствами.

Применение

Молибден используется для легирования сталей как компонент жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Молибденовая проволока (лента) служит для изготовления высокотемпературных печей, вводов электрического тока в лампочках. Соединения молибдена — сульфид, оксиды, молибдаты — являются катализаторами химических реакций, пигментами красителей, компонентами глазурей. Гексафторид молибдена применяется при нанесении металлического Mo на различные материалы, MoS₂ используется как твердая высокотемпературная смазка. Mo входит в состав микроудобрений. Радиоактивные изотопы 93 Mo (T_1/2 6,95ч) и 99 Mo (T_1/2 66ч) — изотопные индикаторы.

Молибден — один из немногих легирующих элементов, способных одновременно повысить прочностные, вязкие свойства стали и коррозионную стойкость. Обычно при легировании одновременно с увеличением твёрдости растет и хрупкость металла. Известны случаи использования молибдена при изготовлении в Японии холодного оружия в XI—XIII вв [11] .

Молибден-99 используется для получения технеция-99, который используется в медицине при диагностике онкологических и некоторых других заболеваний. Общее мировое производство молибдена-99 составляет около 12 000 Кюри в неделю (из расчёта активности на шестой день), стоимость молибдена-99 — 46 млн долларов за 1 грамм (470 долларов за 1 Ки) [12] .

В 2005 году мировые поставки молибдена (в пересчёте на чистый молибден) составили, по данным «Sojitz Alloy Division», 172,2 тыс. тонн (в 2003—144,2 тыс. тонн). Чистый монокристаллический молибден используется для производства зеркал для мощных газодинамических лазеров. Теллурид молибдена является очень хорошим термоэлектрическим материалом для производства термоэлектрогенераторов (термо-э.д.с. 780 мкВ/К). Трёхокись молибдена (молибденовый ангидрид) широко применяется в качестве положительного электрода в литиевых источниках тока.

Молибден применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов и теплоизоляции. Дисилицид молибдена применяется в качестве нагревателей в печах с окислительной атмосферой, работающих до 1800 °С.

Из молибдена изготовляются крючки-держатели тела накала ламп накаливания, в том числе ламп накаливания общего назначения [13] .

Молибденовая проволока диаметром 0.05—0.2 мм используется в проволочных электроэрозионных станках для резки металлов с очень высокой точностью (до 0.01 мм), в том числе и заготовок большой толщины (до 500 мм). В отличие от медной и латунной проволоки, которые используются однократно в подобных станках, молибденовая многоразовая (

300—500 метров хватает на 30—80 часов непрерывной работы), что несколько уменьшает точность обработки, но повышает ее скорость и снижает ее стоимость.

Биологическая роль

Физиологическое значение молибдена для организма животных и человека было впервые показано [ кем? ] в 1953 г., с открытием влияния этого элемента на активность фермента ксантиноксидазы. Молибден промотирует (делает более эффективной) работу антиокислителей, в том числе витамина С. Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. Молибден входит в состав ряда ферментов (альдегидоксидаза, сульфитоксидаза, ксантиноксидаза и др.), выполняющих важные физиологические функции, в частности, регуляцию обмена мочевой кислоты. Молибденоэнзимы катализируют гидроксилирование различных субстратов. Альдегидоксидаза окисляет и нейтрализует различные пиримидины, пурины, птеридины. Ксантиноксидаза катализирует преобразование гипоксантинов в ксантины, а ксантины — в мочевую кислоту. Сульфитоксидаза катализирует преобразование сульфита в сульфат.

Недостаток молибдена в организме сопровождается уменьшением содержания в тканях ксантиноксидазы. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы. Тиомолибдат аммония (растворимая соль молибдена), является антагонистом меди и нарушает её утилизацию в организме.

Круговорот азота

Молибден входит в состав активного центра нитрогеназы — фермента для связывания атмосферного азота (распространён у бактерий и архей).

Микроэлемент

Микроколичества молибдена необходимы для нормального развития организмов, используется в составе микроэлементной подкормки, в частности, под ягодные культуры.

Влияет на размножение (у растений).

Стоимость

На 2016 год стоимость молибдена составляет около $11 750 за тонну [14] .

Физиологическое действие

Пыль молибдена и его соединений раздражает дыхательные пути, при длительном вдыхании — неизлечимое и необратимое заболевание (пневмокониоз). Также могут развиться полиартралгии, артрозы, гипотония, в крови может снизиться концентрация гемоглобина, число эритроцитов и лейкоцитов [15]

Источник