Molibdeno:

• È un elemento naturale identificato nel 1778 da Carl Wilhelm Scheele, lo scienziato svedese che scoprì anche l'ossigeno nell'aria.
• Ha uno dei punti di fusione più alti tra tutti gli elementi, ma la sua densità è solo il 25% maggiore del ferro.
• È contenuto in vari minerali, ma nella produzione di prodotti commerciabili a base di molibdeno viene utilizzata solo la molibdenite (MoS2).
• Ha il coefficiente di dilatazione termica più basso di qualsiasi materiale tecnico.

Da dove viene:

• Le principali miniere di molibdeno si trovano in Canada, Stati Uniti, Messico, Perù e Cile. Nel 2008, la base di riserva mineraria ammontava a 19.000.000 di tonnellate (fonte: US Geological Survey). La Cina ha le riserve più grandi, seguita da Stati Uniti e Cile.
• La molibdenite può presentarsi come unica mineralizzazione in un giacimento minerario, ma è spesso associata ai minerali solforati di altri metalli, in particolare al rame.

Come viene elaborato:

• Il minerale estratto viene frantumato, macinato, mescolato con un liquido e aerato in un processo di flottazione per separare i minerali metallici dalla roccia.
• Il concentrato risultante contiene tra l'85% e il 92% di disolfuro di molibdeno (MoS2) utilizzabile industrialmente. La tostatura all'aria a una temperatura compresa tra 500 e 650 °C produce un concentrato di molibdenite tostato o RMC (Mo03), noto anche come ossido di Mo tecnico o ossido tecnologico. In questa forma viene utilizzato circa il 40-50% del molibdeno, principalmente come elemento di lega nei prodotti di acciaio.
• Il 30-40% della produzione di RMC viene trasformato in ferromolibdeno (FeMo) mescolandolo con ossido di ferro e riducendo con ferrosilicio e alluminio in una reazione termite. I lingotti risultanti vengono frantumati e vagliati per produrre la dimensione delle particelle di FeMo desiderata.
• Circa il 20% del RMC prodotto in tutto il mondo viene trasformato in una serie di prodotti chimici come l'ossido molibdico puro (Mo03) e i molibdati. La soluzione di molibdato di ammonio può essere convertita in un numero qualsiasi di prodotti di molibdato e l'ulteriore lavorazione mediante calcinazioni produce triossido di molibdeno puro.
• Il molibdeno metallico viene prodotto mediante un processo di riduzione dell'idrogeno a due stadi per ottenere polvere di molibdeno pura.

A cosa serve:

• Circa il 20% del nuovo molibdeno, prodotto da minerale estratto, viene utilizzato per produrre acciaio inossidabile di grado molibdeno.
• Gli acciai tecnici, gli acciai rapidi e per utensili, la ghisa e le superleghe rappresentano collettivamente un ulteriore 60% dell'uso del molibdeno.
• Il restante 20% viene utilizzato in prodotti migliorati come il bisolfuro di molibdeno (MoS2) di grado lubrificante, i composti chimici del molibdeno e il molibdeno metallico.

Benefici e usi materiali:

Acciaio inossidabile

• Il molibdeno migliora la resistenza alla corrosione e la resistenza alle alte temperature di tutti gli acciai inossidabili. Ha un effetto positivo particolarmente forte sulla resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale nelle soluzioni contenenti cloruro, rendendolo essenziale nelle applicazioni chimiche e di altro tipo.
• Gli acciai inossidabili contenenti molibdeno sono eccezionalmente resistenti alla corrosione e sono comunemente utilizzati in architettura, edilizia e costruzioni, offrendo grande flessibilità di progettazione e durata di progettazione estesa.
• Un'ampia gamma di prodotti è realizzata in acciaio inossidabile contenente molibdeno per una maggiore protezione contro la corrosione, compresi componenti strutturali, coperture, facciate continue, corrimano, rivestimenti di piscine, porte, impianti di illuminazione e filtri solari.

Superleghe

Questi comprendono leghe resistenti alla corrosione e leghe ad alta temperatura:

• Le leghe a base di nichel resistenti alla corrosione contenenti molibdeno sono utilizzate in applicazioni esposte ad ambienti altamente corrosivi in ​​un'ampia gamma di industrie di processo e applicazioni, comprese le unità di desolforazione dei gas di scarico utilizzate per rimuovere lo zolfo dalle emissioni delle centrali elettriche.
• Le leghe ad alta temperatura sono rinforzate con soluzione solida, che fornisce resistenza ai danni causati dallo scorrimento ad alta temperatura, o indurenti per invecchiamento, che forniscono resistenza aggiuntiva senza ridurre significativamente la duttilità e sono molto efficaci nel ridurre il coefficiente di dilatazione termica.

Acciai legati

• Solo una piccola quantità di molibdeno migliora la temprabilità, riduce l'infragilimento da rinvenimento e aumenta la resistenza all'attacco dell'idrogeno e alla rottura da stress da solfuro.
• Il molibdeno aggiunto aumenta anche la resistenza alle temperature elevate e migliora la saldabilità, soprattutto negli acciai bassolegati ad alta resistenza (HSLA). Questi acciai ad alte prestazioni vengono utilizzati in una varietà di applicazioni, dall'alleggerimento delle automobili al miglioramento dell'efficienza in edifici, condutture e ponti, consentendo di risparmiare sia la quantità di acciaio necessaria che l'energia e le emissioni associate alla sua produzione, trasporto e fabbricazione.

Altri usi

Esempi specializzati di usi del molibdeno includono:

• Leghe a base di molibdeno, che presentano ottima resistenza e stabilità meccanica alle alte temperature (fino a 1900°C) in ambienti non ossidanti o sotto vuoto. La loro elevata duttilità e tenacità forniscono una maggiore tolleranza alle imperfezioni e alle fratture fragili rispetto alla ceramica.
• Leghe di molibdeno-tungsteno, note per l'eccezionale resistenza allo zinco fuso
• Leghe di molibdeno-25% renio, utilizzate per componenti di motori a razzo e scambiatori di calore in metallo liquido che devono essere duttili a temperatura ambiente
• Molibdeno rivestito di rame, per la realizzazione di schede elettroniche a bassa espansione ed alta conducibilità
• Ossido di molibdeno, utilizzato nella produzione di catalizzatori per l'industria petrolchimica e chimica, ampiamente utilizzato nella raffinazione del petrolio greggio per ridurre il contenuto di zolfo dei prodotti raffinati
• Prodotti chimici a base di molibdeno utilizzati nella composizione di polimeri, inibitori di corrosione e formulazioni di lubrificanti ad alte prestazioni