Molybdän:

• Ist ein natürlich vorkommendes Element, das 1778 von Carl Wilhelm Scheele identifiziert wurde, dem schwedischen Wissenschaftler, der auch Sauerstoff in der Luft entdeckte.
• Hat einen der höchsten Schmelzpunkte aller Elemente, ist aber nur 25 % schwerer als Eisen.
• Ist in verschiedenen Erzen enthalten, bei der Herstellung marktfähiger Molybdänprodukte wird jedoch ausschließlich Molybdänit (MoS2) verwendet.
• Hat den niedrigsten Wärmeausdehnungskoeffizienten aller technischen Materialien.

Woher kommt es:

• Die wichtigsten Molybdänminen befinden sich in Kanada, den USA, Mexiko, Peru und Chile. Im Jahr 2008 beliefen sich die Erzreserven auf insgesamt 19.000.000 Tonnen (Quelle: US Geological Survey). China verfügt über die größten Reserven, gefolgt von den USA und Chile.
• Molybdänit kann als einzige Mineralisierung in einem Erzkörper vorkommen, wird jedoch häufig mit den Sulfidmineralien anderer Metalle, insbesondere Kupfer, in Verbindung gebracht.

Wie wird es verarbeitet:

• Das geförderte Erz wird zerkleinert, gemahlen, mit einer Flüssigkeit vermischt und in einem Flotationsverfahren belüftet, um die metallischen Mineralien vom Gestein zu trennen.
• Das resultierende Konzentrat enthält zwischen 85 % und 92 % industriell nutzbares Molybdändisulfid (MoS2). Durch Rösten an der Luft bei 500 bis 650 °C entsteht geröstetes Molybdänitkonzentrat oder RMC (Mo03), auch bekannt als technisches Mo-Oxid oder Tech-Oxid. Etwa 40 bis 50 % des Molybdäns werden in dieser Form hauptsächlich als Legierungselement in Stahlprodukten verwendet.
• 30–40 % der RMC-Produktion werden zu Ferromolybdän (FeMo) verarbeitet, indem es mit Eisenoxid gemischt und in einer Thermitreaktion mit Ferrosilizium und Aluminium reduziert wird. Die resultierenden Barren werden zerkleinert und gesiebt, um die gewünschte FeMo-Partikelgröße zu erzeugen.
• Etwa 20 % des weltweit produzierten RMC werden zu einer Reihe chemischer Produkte wie reinem Molybdänoxid (Mo03) und Molybdaten verarbeitet. Ammoniummolybdatlösung kann in beliebig viele Molybdatprodukte umgewandelt werden und bei der Weiterverarbeitung durch Kalzinierung entsteht reines Molybdäntrioxid.
• Molybdänmetall wird durch einen zweistufigen Wasserstoffreduktionsprozess zu reinem Molybdänpulver hergestellt.

Wofür wird es verwendet:

• Etwa 20 % des neuen Molybdäns, das aus abgebautem Erz gewonnen wird, wird zur Herstellung von rostfreiem Molybdänstahl verwendet.
• Technische Stähle, Werkzeug- und Schnellarbeitsstähle, Gusseisen und Superlegierungen machen zusammen weitere 60 % des Molybdänverbrauchs aus.
• Die restlichen 20 % werden in verbesserten Produkten wie Molybdändisulfid (MoS2) in Schmierstoffqualität, chemischen Molybdänverbindungen und Molybdänmetall verwendet.

Materielle Vorteile und Verwendungen:

Edelstahl

• Molybdän verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturfestigkeit aller Edelstähle. Es wirkt sich besonders stark positiv auf die Lochfraß- und Spaltkorrosionsbeständigkeit in chloridhaltigen Lösungen aus und ist daher für chemische und andere Verarbeitungsanwendungen unerlässlich.
• Molybdänhaltige Edelstähle sind außergewöhnlich korrosionsbeständig und werden häufig in der Architektur sowie im Baugewerbe verwendet und bieten große Designflexibilität und längere Designlebensdauern.
• Eine breite Palette von Produkten wird aus molybdänhaltigem Edelstahl für erhöhten Korrosionsschutz hergestellt, darunter Strukturbauteile, Dächer, Vorhangfassaden, Handläufe, Schwimmbadauskleidungen, Türen, Beleuchtungskörper und Sonnenschutzmittel.

Superlegierungen

Diese bestehen aus korrosionsbeständigen Legierungen und Hochtemperaturlegierungen:

• Korrosionsbeständige, molybdänhaltige Nickelbasislegierungen werden in Anwendungen verwendet, die stark korrosiven Umgebungen in einer Vielzahl von Prozessindustrien und -anwendungen ausgesetzt sind, einschließlich der Rauchgasentschwefelungsanlagen zur Entfernung von Schwefel aus Kraftwerksemissionen.
• Hochtemperaturlegierungen sind entweder kristallverfestigt, was Widerstand gegen Schäden durch Hochtemperaturkriechen bietet, oder aushärtbar, was für zusätzliche Festigkeit sorgt, ohne die Duktilität wesentlich zu verringern, und den Wärmeausdehnungskoeffizienten sehr effektiv reduziert.

Legierte Stähle

• Bereits eine kleine Menge Molybdän verbessert die Härtbarkeit, verringert die Anlassversprödung und erhöht die Beständigkeit gegen Wasserstoffangriff und Spannungsrissbildung durch Sulfid.
• Das hinzugefügte Molybdän erhöht auch die Festigkeit bei erhöhter Temperatur und verbessert die Schweißbarkeit, insbesondere bei hochfesten niedriglegierten Stählen (HSLA). Diese Hochleistungsstähle werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von der Gewichtsreduzierung bei Autos bis hin zu einer verbesserten Effizienz in Gebäuden, Pipelines und Brücken, wodurch sowohl die benötigte Stahlmenge als auch die mit der Produktion, dem Transport und der Herstellung verbundenen Energie und Emissionen eingespart werden.

Andere Verwendungen

Spezielle Beispiele für die Verwendung von Molybdän sind:

• Legierungen auf Molybdänbasis, die eine ausgezeichnete Festigkeit und mechanische Stabilität bei hohen Temperaturen (bis zu 1900 °C) in nicht oxidierenden Umgebungen oder Vakuumumgebungen aufweisen. Ihre hohe Duktilität und Zähigkeit bieten eine größere Toleranz gegenüber Unvollkommenheiten und Sprödbrüchen als Keramik.
• Molybdän-Wolfram-Legierungen, bekannt für ihre außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber geschmolzenem Zink
• Molybdän-25 %-Rhenium-Legierungen, die für Raketentriebwerkskomponenten und Flüssigmetall-Wärmetauscher verwendet werden, die bei Raumtemperatur duktil sein müssen
• Mit Kupfer plattiertes Molybdän, zur Herstellung elektronischer Leiterplatten mit geringer Ausdehnung und hoher Leitfähigkeit
• Molybdänoxid wird bei der Herstellung von Katalysatoren für die petrochemische und chemische Industrie verwendet und wird häufig bei der Rohölraffinierung eingesetzt, um den Schwefelgehalt raffinierter Produkte zu reduzieren
• Chemische Molybdänprodukte für die Polymermischung, Korrosionsinhibitoren und Hochleistungsschmiermittelformulierungen