Asal Logam Molibdenum: Dari Bijih Molibdenit hingga Produk Penggilingan Halus

Molibdenum, nomor atom 42, telah digunakan berabad-abad sebelum ada yang mengetahui keberadaannya. Para pandai besi Jepang memadukan molibdenum-yang mengandung baja menjadi bilah pedang pada abad ke-14, dan para ahli mineralogi Eropa pada abad ke-16 mengelompokkan molibdenit dengan grafit, galena, dan timah karena tampilannya, rasa berminyaknya yang lembut, dan kemampuannya meninggalkan bekas di atas kertas. Logam tersebut diisolasi hanya setelah kebingungan tersebut diselesaikan di laboratorium.

Identifikasi dan Isolasi

Pada tahun 1754 ahli kimia Swedia Bengt Andersson Qvist meneliti molibdenit dan menunjukkan bahwa molibdenit tidak mengandung timbal, sehingga membedakannya dari galena. Pada tahun 1778 Carl Wilhelm Scheele menemukan bahwa asam nitrat menyerang molibdenit untuk menghasilkan oksida putih tanpa menyentuh grafit, yang membedakannya dari grafit. Pada tahun 1781 Peter Jacob Hjelm mereduksi oksida tersebut dengan karbon dan memperoleh kancing logam, logam molibdenum pertama yang diproduksi.

Molibdenit sebagai Bijih Utama

Molibdenit, MoS2, merupakan mineral bijih yang dominan. Hal ini terjadi pada sistem tembaga porfiri, yang diperoleh kembali sebagai produk sampingan dari flotasi tembaga, dan pada urat kuarsa yang dikerjakan hanya untuk molibdenum. Karena MoS2 secara alami bersifat hidrofobik, ia mudah mengapung, sehingga konsentrator mencapai 90 persen atau lebih MoS2 di sirkuit yang lebih kasar, lalu menggunakan tahap penggilingan ulang dan beberapa tahap pembersihan untuk mencapai kisaran 85 hingga 95 persen MoS2 yang umum ditemukan di smelter-konsentrat siap pakai.

Dari Konsentrat hingga Oksida Teknis

Konsentrat dipanggang dalam beberapa tungku perapian atau tungku fluida pada suhu sekitar 550 hingga 650 C. Sulfida dioksidasi menjadi oksida molibda, MoO3, yang diuapkan dan dikumpulkan sebagai oksida tingkat teknis, biasanya 57 hingga 61 persen Mo. Pengotor seperti tembaga, timbal, dan renium dikelola pada tahap ini. Renium dilaporkan ke pemanggang{10}}gas dan diperoleh kembali secara terpisah, sehingga keekonomian pemanggangan bergantung pada kedua aliran logam tersebut.

Serbuk Logam dan Produk Padat

Molibdenum logam diproduksi terutama melalui reduksi hidrogen oksida murni dalam dua tahap: MoO3 menjadi MoO2 pada suhu sekitar 500 hingga 600 C, kemudian MoO2 menjadi logam pada suhu 1000 hingga 1100 C. Serbuk halus kemudian dipadatkan dan disinter, atau dilebur dalam busur vakum atau tungku berkas elektron untuk ingot besar. Batangan, lembaran, dan pelat padat mengikuti rute termomekanis biasa, dan produk pabrik dipesan sesuai ASTM B386 untuk pelat, lembaran, strip, dan foil dan ASTM B387 untuk batangan, batang, dan kawat.

Membeli Catatan tentang Asal dan Kemurnian

Asal usul molibdenum tidak terlalu penting dibandingkan niobium, karena operasi tembaga porfiri menyebarkan pasokan ke beberapa benua, namun rute prosesnya sangat penting. Produk metalurgi serbuk memiliki karakteristik tingkat karbon dan oksigen yang mengikuti praktik reduksi, sedangkan bahan leleh-vakum memiliki kandungan volatil yang lebih rendah. Pembeli yang mengolah molibdenum lebih lanjut menjadi elektroda, penyaring, atau target sputtering harus menentukan batas interstitial, ukuran butir, dan toleransi kerataan atau camber sebagai tambahan pada grade standar, karena ketiga variabel tersebut mendorong hasil dalam operasi hilir.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Q:Siapa yang pertama kali mengisolasi logam molibdenum?
J: Peter Jacob Hjelm mereduksi oksida molibda dengan karbon pada tahun 1781, tiga tahun setelah Carl Wilhelm Scheele menetapkan kimia oksida molibdenit.

Q:Apa mineral bijih utama molibdenum?
J: Molibdenit, MoS2, diperoleh sebagai produk sampingan dari flotasi tembaga porfiri atau dari urat molibdenum primer.

Q:Bagaimana logam molibdenum dibuat dari bijih?
A: Pemanggangan mengubah konsentrat sulfida menjadi oksida molibda teknis, dan reduksi hidrogen dari oksida murni menghasilkan bubuk logam yang disinter atau dilebur menjadi produk padat.

Q:Standar ASTM manakah yang mencakup produk pabrik molibdenum?
A: ASTM B386 mencakup pelat, lembaran, strip dan foil dan ASTM B387 mencakup batangan, batang dan kawat; paduan 360 adalah kelas murni dan TZM adalah kelas Mo-0.5Ti-0.08Zr-0.02C.

Q:Mengapa nilai konsentrat molibdenum penting?
J: MoS2 yang lebih tinggi dalam konsentrat akan menurunkan beban pemanggangan per ton oksida dan mengurangi elemen penalti yang harus dihilangkan sebelum produksi bubuk.

Q:Apakah renium merupakan bagian dari rantai nilai molibdenum?
J: Ya. Renium diperoleh kembali dari gas pemanggangan, sehingga konsentrat molibdenum diberi harga yang sebanding dengan kedua aliran logam tersebut.