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鉬是一種難熔金屬。它關(guān)系到許多高科技領(lǐng)域的進(jìn)展，也關(guān)系到許多經(jīng)濟(jì)部門，如鋼鐵工業(yè)、石化工業(yè)等部門的可持續(xù)發(fā)展。近年來鉬的應(yīng)用不斷飆升，越來越凸顯它是一種重要的不可再生資源。氧化鉬是鉬最重要的化合物，如果2005年全球共消費(fèi)16萬t鉬，平均以含鉬為52%換算，即約消費(fèi)31萬t鉬精礦，這樣，其中至少有98%的鉬精礦，即約有30萬t鉬精礦，在應(yīng)用前要轉(zhuǎn)化為氧化鉬。
在應(yīng)用上，氧化鉬是一種終端產(chǎn)品，又是一種中間產(chǎn)品，氧化鉬是環(huán)境友好商品，在使用各種氧化鉬過程中不用擔(dān)心它對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生短期和長遠(yuǎn)危害。工業(yè)氧化鉬是氧化鉬系列產(chǎn)品應(yīng)用最廣的商品，傳統(tǒng)的工業(yè)氧化鉬，無論是桶裝的、還是罐裝的，通常含鉬57%。我國大多數(shù)廠家生產(chǎn)的工業(yè)氧化鉬含鉬低于57%。在含Mo57%的氧化鉬中尚含大量的銅、鉛、磷、鈣、砷和硅等雜質(zhì)，工業(yè)氧化鉬中的氧化鉬相，有MoO3，還有MoO2，Mo3O8和Mo8O11等低價(jià)鉬氧化物，還有銅、鐵和鈣等鉬酸鹽。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)檢測設(shè)備功能不斷深入。傳統(tǒng)方法生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬的物理與化學(xué)性質(zhì)難以滿足鉬業(yè)發(fā)展的要求，工業(yè)氧化鉬產(chǎn)品面臨前所未有的挑戰(zhàn)，出現(xiàn)許多新的氧化鉬產(chǎn)品。此外，科學(xué)家們對已有的氧化鉬，從性能、結(jié)構(gòu)等方面又有新的認(rèn)識。特別是一些具有前瞻性的研究發(fā)現(xiàn)，許多氧化鉬顯示出某些新的性能。
氧化鉬全稱為三氧化鉬(MoO3)。是鉬提純過程中產(chǎn)出的一種重要中間產(chǎn)品。具體生產(chǎn)過程：鉬精礦采用化學(xué)氨浸流程進(jìn)行處理，先產(chǎn)出鉬酸銨，再產(chǎn)出仲鉬酸銨。將仲鉬酸銨煅燒，產(chǎn)出的即為三氧化鉬(純度可達(dá)99.95%)。氧化鉬即可作為添加劑成品直接煉鋼，也可作為制取金屬鉬粉的原料。
1.高溶性氧化鉬
2001年加拿大的原生鉬礦Endako礦的研究小組研制成功一種稱作高溶性氧化鉬(HighsolubemolyOxide)。它的問世立即受到眾多鉬化學(xué)品生產(chǎn)商的青睞。據(jù)報(bào)導(dǎo)，2002年該鉬礦生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鉬精礦大部分加工為高溶性氧化鉬，2003年生產(chǎn)近5000t鉬又加工為這種產(chǎn)品，利用這種產(chǎn)品又加工成各種鉬化學(xué)品，如鉬酸鹽、鉬催化劑、鉬潤滑劑等，該化學(xué)品消耗鉬占總產(chǎn)量的50%以上。
2.工業(yè)氧化鉬
傳統(tǒng)的工業(yè)氧化鉬生產(chǎn)法是用回轉(zhuǎn)窯或多膛爐氧化焙燒鉬精礦。GünterBauer用高壓氧化鉬精礦生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬。。在工藝過程中將反應(yīng)釜的排料經(jīng)過濾再將過濾液的一部分返回高壓反應(yīng)釜，這部分循環(huán)液向釜內(nèi)輝鉬礦漿料提供大量的熱能，從而可以確保釜內(nèi)所需的熱量，加上反應(yīng)是放熱反應(yīng)，釜內(nèi)氧壓達(dá)到2MPa時(shí)，輝鉬礦大部分被氧化為三氧化鉬。其工藝流程示于圖。
3.氧化鉬壓塊
氧化鉬壓塊(MolybdenumOxidebriquettes)是各類含鉬合金鋼，如低合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、合金鋼和不銹鋼的合金添加劑，應(yīng)用十分廣泛。美國肯尼柯特銅公司的KennecotHoldingsCo.詳盡地研究了氧化鉬壓塊的生產(chǎn)方法，共研究五種配方。其中以化學(xué)純級三氧化鉬為原料，該物料細(xì)度如下：5～10μm10%，10～16μm50%，25～50μm80%，35～70μm70%。
4.α-三氧化鉬
α-MoO3是一種性能十分優(yōu)異的抑煙阻燃劑，與鐵系化合物(二茂鐵、氧化鐵)、銅系化合物(氧化銅)、金屬氫氧化物(氫氧化鋁和氫氧化鎂)、硼酸鋅等抑煙劑比較，α-MoO3與八鉬酸銨的抑煙效果最好。PVC燃燒發(fā)煙主要與其熱解過程所產(chǎn)生的苯等芳香族化合物有關(guān)，這類化合物含量越高，燃燒發(fā)煙量就越大，α-MoO3在PVC熱解初期可促進(jìn)分子間的交聯(lián)反應(yīng)，生成炭化物。α-MoO3通?？捎勉f酸蒸發(fā)結(jié)晶制成。
5.化學(xué)純?nèi)趸f
化學(xué)純?nèi)趸f(CGMo)含MoO3>99.95%，粒度≥5μm、松裝密度>0.8g/cm3。用作催化的三氧化鉬粒度更細(xì)。用改進(jìn)的POX-MoSX法(高壓氧化溶劑萃取法)制出含MoO3>99.95%、S0.0001%、P0.0001%、K0.0008%、Al<0.0001%、Ca0.0005%、Co0.0001%、Mg0.0005%、Pb0.0001%、Sn0.0001%、Ti0.0001%、Fe0.0001%、Cu0.0005%、Zn0.0001%、V0.0001%和Zr0.0001%的化學(xué)純?nèi)趸f，其原料為含Mo15%～17%低品位鉬中間產(chǎn)品，鉬回收率為98.5%。三氧化鉬還用于生產(chǎn)有機(jī)鉬化合物等。
6. 納米三氧化鉬
1）納米三氧化鉬帶
納米三氧化鉬帶(nanotrimolyOxideBelt)，該帶狀物斷面約30～300nm、厚5～50mm、長2～4μm。其電子顯微鏡照像圖如圖所示。
該納米材料的制法是在遠(yuǎn)紅外加熱爐中，先放入拋光硅片，再在硅片上放置15mm×15mm×0.2mm的鉬箔，將加熱爐加溫至850℃保溫20min，鉬箔被氧化成三氧化鉬。X-射線衍射分析顯示，該三氧化鉬為斜方晶系，晶格常數(shù)a=0.398nm、b=0.13nm，而后對納米三氧化鉬帶進(jìn)放電試驗(yàn)。試驗(yàn)以斷面為1mm2的鋁棒為陽極、三氧化鉬帶為陰極，電壓從0～1100V，陽極與陰極間的間距分別為45μm、50μm、60μm和80μm。
2）納米三氧化鉬
用升華-驟冷法可生產(chǎn)出直徑30nm、長80～100nm的納米三氧化鉬。其原料為24～260μm的工業(yè)氧化鉬。納米三氧化鉬是氟化反應(yīng)的催化劑，醇氧化為醛的催化劑。最近CyprusAmax公司納米三氧化鉬用氫還原制出比表面為2.5m2/g的鉬粉。
7.二氧化鉬
二氧化鉬是一種棕紫的晶體，屬單斜晶系，含Mo74.99%，密度6.44g/cm3。早在1982年有人就試圖將輝鉬礦與三氧化鉬蒸氣在回轉(zhuǎn)窯中反應(yīng)制取二氧化鉬，但反應(yīng)難以控制，產(chǎn)物不純。當(dāng)今制取二氧化鉬的方法依舊是用氫還原二鉬酸銨或化學(xué)純?nèi)趸f或用氫還原二鉬酸銨與三氧化鉬的混合物。也有用氫還原仲鉬酸銨的，還原在回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行，也可將二鉬酸銨加在舟皿中于多管爐中進(jìn)行。
二氧化鉬濺射膜。首先將含MoO290%～99.5%的二氧化鉬粉在7～28MPa等靜壓壓制成極板，于真空爐中，在1250℃下燒結(jié)6h形成二氧化鉬靶坯，而后用磁控濺射或脈沖激光濺射或離子束濺射，將二氧化鉬濺射在基材上，基材可以是塑制材料、破璃基材、陶瓷基材和混合材料。其塑料基材為聚降冰片烯，陶瓷基材為藍(lán)寶石(Al2O3)。二氧化鉬沉積在基材上形成二氧化鉬薄膜，膜厚為0.5～10μm，而后測定了二氧化鉬的功函(Workfunction)，一般要求銦-氧化錫(ITO)等發(fā)光二極管材料的功函典型的數(shù)值為4.7eV。
經(jīng)測定上述二氧化鉬濺射膜的功函為4.7～6eV，高于銦-氧化錫膜。此外二氧化鉬膜表面的糙度比銦-氧化錫低，其糙度小于5nm。在波長為350～800nm下，二氧化鉬膜的透射率大于85%。電阻率小于300μΨcm。研究結(jié)果顯示，二氧化鉬膜具有優(yōu)異的電性、光性和物理表面光潔等特性，可廣泛用于發(fā)光二極管(OLED)、液晶顯示裝置(LCD)等、離子顯示板(PDP)、場射顯示板(FED)、薄膜太陽能電池、低電阻歐姆觸點(diǎn)材料和其它電子材料和半導(dǎo)體材料。應(yīng)該說對二氧化鉬膜的研究目前處于起步階段，研究將日趨廣泛和深入。
[1] 百科知識數(shù)據(jù)辭典
[2] 氧化鉬研發(fā)進(jìn)展