神秘的战略金属——钼

王殿华

钼，是元素周期表上序号为42的一种过渡金属元素，它的化学符号是Mo。钼金属呈银白色，硬而坚韧。它在常温下不受空气的侵蚀，跟盐酸或氢氟酸不起反应。

千呼万唤始出来

自然界中，钼主要以矿物辉钼矿（MoS2）形式存在。天然辉钼矿是一种软的黑色矿物，尽管辉钼矿在古代就得到了应用，但辉钼矿和铅、方铅矿及石墨都很相似，不易区分。“molybdos”这个词在希腊文里就是铅的意思。18世纪末以前，欧洲市场上两者都以molybadenite（铅的古希腊名）名义出售。

1779年，舍勒（瑞典著名化学家，氧气的发现人之一）指出，铅或石墨与molybadenite是两种完全不同的物质。他发现，硝酸对石墨没有影响，而与molybadenite反应，获得一种白色粉末；将它与碱溶液共同煮沸，结晶后析出一种盐。他认为，这种白色粉末是一种金属氧化物（实际上是氧化钼）；它与木炭混合经高温加热后没有获得金属，但与硫共热后得到原来的molybadenite。

1782年，舍勒的好友、瑞典矿场主埃尔摩（又译作耶尔姆）用亚麻籽油调过的木炭和钼酸混合物密闭灼烧，从molybadenite中分离出金属，命名为molybdenum，元素符号定为Mo。中国将其译成“钼”。它得到了曾发现铈、硒、硅、钽、钍等元素的瑞典著名化学家贝齐里乌斯的承认。

钼金属在空气中灼烧，会放出金黄色光芒；不同氧化态的钼离子有不同的颜色。直到钼被发现100多年后的1893年，M.莫思森才在电炉里熔炼炭和三氧化钼的混合物，首次获得含钼92%～96%的铸态金属。

貌不惊人用途广

钼的发现虽然已有200多年历史，但大规模开发利用还是本世纪尤其近几十年的事。

钼及钼合金的用途十分广泛，这是因为它有许多特性，如强度高，热膨胀系数低，优良的导热与导电性能，对熔融玻璃、熔盐及熔融金属有较高的防腐性，还可提高薄涂料的耐磨性。

合金钢、不锈钢、工具钢及铸铁是钼的主要应用领域，其生产量决定着钼的需求。不锈钢中加入钼，能改善钢的耐腐蚀性。在铸铁中加入钼，能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18%的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性，用于制造航空和航天领域的各种高温部件。金属钼在电子管、晶体管和整流器等电子器件方面得到广泛应用。纯钼丝用于高温电炉和电火花加工以及线切割加工。钼片用来制造无线电器材和X射线器材。钼在其他合金领域及化工领域的应用也不断扩大。合金钢中加钼，可以提高材料弹性极限、抗腐蚀性能以及保持永久磁性等。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。

二硫化钼是一种重要的润滑剂，用于航天和机械工业领域。除此之外，二硫化钼因其独特的抗硫性质，可以在一定条件下催化一氧化碳加氢制取醇类物质，是很有前景的化学催化剂。

钼金属还逐步应用于核电、新能源等领域。

钼也是植物所必需的微量元素之一，没有它，植物就无法生存。钼在农业上可用作微量元素化肥。

人体各种组织都含钼，成人体内铜的总量为9毫克，以肝、肾中含量最高。钼-99是钼的放射性同位素之一，在医院里用于制备锝-99。锝-99是一种放射性同位素，病人服用后可用于内脏器官造影。用于该种用途的钼-99通常用氧化铝粉吸收后存储在相对较小的容器中，当钼-99衰变时生成锝-99。

沙场硬汉显身手

人们曾在14世纪的一把日本武士剑中发现含有钼，这是钼最早发现被应用于军事用途。1891年，法国斯奈德公司率先把钼作为合金元素生产了含钼装甲板。他们发现，钼的密度仅是钨的一半。这样一来，在许多钢铁合金应用领域，钼有效取代了钨。第一次世界大战的爆发，导致了钨需求量的剧增和钨铁供应的极度紧张，钼由此在许多高硬度和耐冲击钢中取代了钨。钼需求的增长促使了人们对钼的深入研究。当时，美国科罗拉多州的大型矿山克莱麦克斯矿随之开发，并于1918年投产。

因为钼的重要性，各国政府视其为战略性金属。由于其耐高温烧蚀，钼在20世纪初被大量应用于制造武器装备，主要用于火炮内膛、火箭喷口的制造。现代高、精、尖装备对材料的要求更高，如钼和钨、铬、钒的合金用于制造军舰、火箭、卫星的合金构件和零部件。

钼合金是以钼为基体加入其他元素而构成的有色合金，主要合金元素有钛、锆、铪、钨及稀土元素。钼合金有良好的导热、导电性和较低的膨胀系数，在高温下（1100～1650℃）有较高强度，比钨容易加工，可用作电子管的栅极和阳极、电光源的支撑材料以及用于制作压铸和挤压模具、航天器的零部件等。

第一次世界大战的结束导致了钼需求锐减。要解决这个问题，就得开发新的应用领域。不久，新型低钼合金钢在汽车工业生产中得到了认可。从此，钼作为合金元素在钢铁和其他领域的开发研究进入了一个新的阶段。

20世纪30年代末，钼已经是被广泛使用的工业原料。“二战”战后重建，再一次刺激了人们对钼在工业领域应用的开发与研究，给许多含钼工具钢的应用开辟了广阔的市场。如今，合金钢、不锈钢、工具钢及铸铁依然是钼的主要应用领域。

资源丰富待研发

钼在地壳中主要存在于花岗岩类岩石中，钼矿石比较单一，主要是硫化矿石。

由于钼在军工武器方面的特殊用途，世界强国纷纷把钼列为需要实行战略储备的矿产资源。战略矿产储备或矿产品战略储备，主要是针对那些对国家安全有战略意义、国内又相对稀缺的矿种所建立的储备。目前，世界上有10个国家建立有战略矿产储备制度。

我国是钼矿资源丰富国家，总储量达860万吨（以钼量计），其中，工业储量约350万吨，居世界第二位。我国钼矿资源具有储量大、分布广、大型矿床多、矿体埋藏浅等特点，对全球的钼市场有重要影响。

美国是世界第二大钼资源国。智利、加拿大、俄罗斯和亚美尼亚也是钼资源较为丰富的国家。

相比稀土来说，我国对钼的管控更超前了一些。早在2007年，商务部、海关总署就曾发布公告，对铟、钼实行出口配额许可证管理。《中华人民共和国进出口税则》中也明确将钼精矿列入禁止类加工贸易产品的类目。有消息称，国土资源部正准备将钼列入保护性开采矿种，实行开采总量管理，下达开采总量指标。这将使钼成为继黄金、钨、锡、锑、稀土后第六个被列入保护性开采的特定矿种。同时，相关部门也正在开展对包括钼在内的10种金属进行战略收储的研究工作，目前已进入验收状态。

【责任编辑】赵 菲