第 37 卷第 2 期 稀有金属与硬质合金 VoI．37 №．2 2009 年 6 月 Rare Metals and Cemented Carbides Jun．2009 · 特辑 · 二硫化钼的制造方法及其用途 余伟（自贡硬质合金有限责任公司，四川 自贡 643011）摘要：阐述了二硫化钼的制造方法，同时比较了天然方法与合成方法的技术特点。概述了二硫化钼的应用及其研究进展。二硫化钼具备特殊性质，可作为优质固体润滑剂，在汽车制造和机械加工领域等广泛使用，因为我国钼矿储量丰富，已探明的储量约占全球总量的一半，所以具有很好的开发利用前景。二硫化钼也能充当催化辅助物、覆盖层以及储存介质。目前查明具备开采价值的钼矿种类达到二十多种，其中某些种类被用作密闭材料。辉钼矿在工业领域中的地位最为突出，其分布范围也最为广泛。我国钼矿开采主要依赖辉钼矿，而二硫化钼正是辉钼矿提炼过程中的核心产出物。二硫化钼的制造途径有两种：天然获取和人工合成。天然获取就是将优质的辉钼精矿进行提纯处理，通常借助浸取剂来去除辉钼精矿里的金属成分与非金属杂质。人工合成则是另一种制备方式。二硫化钼呈现银灰色黑色粉末形态，其晶体结构属于六方晶系。一般情况下，这种材料的摩擦系数在0.05到0.09之间。它的化学性质稳定，耐热性能优异，与普通金属相比不会发生反应，在通过一般方法制备二硫化钼时，通常选用钼酸铵作为起始物质，需要先让它发生化学变化，这种做法不会损害橡胶部件
硫首先转变为硫代钼酸铵，接着经过酸化处理生成三硫化钼，最后通过热解方法获得天然二硫化钼，这种材料表现出抗磁性，同时具备半导体特性。这种物质的化学构成复杂，其中Mo—S原子间的平面数量众多，比表面积显著，层内存在极为牢固的共价键，而层间则依靠较弱的范德华力维系，键合能值不高，层与层之间容易分离，因而表现出非常小的摩擦系数。辉钼精矿的主要构成物质为二硫化钼，其占比在8O至9O之间。用天然方法制造二硫化钼，需要先处理辉钼矿精矿，因为硫元素对金属有很强的亲和作用，能让二硫化钼在后续的重选或浮选过程中表现优异，从而获得高品位的钼精矿作为原料，这些硫分子会一直附着在金属表面，持续提供润滑效果，尤其当与其他不具备润滑特性的组分如Fe、Cu、Ca、Pb、SiO等混合时，即便在高温、高真空等极端环境下kaiyun全站网页版登录，这种材料依然能保持很低的摩擦系数。物质经过浸出处理实现分离去除，接着借助烘干装置去除水分及浮渣，该研究论文的收稿日期为2008年10月28日，作者余伟，男性，1972年出生，担任工程师职务，主要研究钼的冶炼科学技术。56稀有金属与硬质合金第37卷，选油剂，特别是煤油和松醇油等，是常用浸出工艺的溶剂，该工艺对钼精矿中Fe、Cu、Pb、Ca等金属杂质浸出效果较好，但需要先用气流磨设备将原料磨至粒径为1～30微米，获得产品。对于难以浸出的黄铁矿，需要添加辅助溶剂，这样能够提升产品纯度，缩短流程，降低成本云开·全站体育app登录，同时也有助于更彻底地清除杂质铁。在工艺管理中，必须依据不同的钼原料，选择适宜的盐酸浓度、温度等控制条件。该方法能够保持天然二硫化钼的晶体形态，因此制成的润滑剂具有更优异的性能。作为固体润滑添加剂，它能够添加到润滑油和润滑脂中，具有改善润滑性能和减少摩擦的作用。高纯度钼矿石成分里混杂着少量二氧化硅及硅酸盐类杂质物质，占比通常在百分之二到百分之五之间，在采用天然方法提纯二硫化钼的过程中，应当选用品质上乘的钼精矿作为基础原料，因为这样能够简化后续的氟化浸出步骤，有效去除硅类杂质，同时还能节省辅助材料的用量并降低整体杂质含量，最终实现生产成本的降低。国内某地产钼精矿的质量状况详见附件，其中氟化浸出流程如下：于强酸性液相及特定温度环境中kaiyun.ccm，氢氟酸会与石英类杂质矿物发生作用，生成可溶性的硅氟酸类物质，这些物质随后会进入过滤液体系。若钼含量超过53%，该钼精矿便具备作为制造二硫化钼原料的资格。石英在浸出环节会与氢氟酸发生化学变化，其方程式见附表，国内某地产钼精矿主要成分为百分之九十以上的二氧化硅，与四份氢氟酸反应会生成四氟化硅和两份水，由于氢氟酸会腐蚀普通玻璃容器，因此浸出操作必须在抗氟反应器中进行，氢氟酸是氟化氢的水溶液，具有易挥发和剧毒特性，对人的皮肤和骨骼伤害很大，使用时必须做好防护措施。氯盐浸出依靠高氧化性能，实现物质转化，十铝精矿中铁成分通常达到特定数值，FeCl3在其中发挥作用在强酸性环境中处理黄铜矿和方铅矿，促使它们依据 2．1．2 浸出方法 的要求，转变为氯化亚铜和氯化铅，接着借助碱金属的氯化物（例如不同地域钼精矿里杂质矿物的成分与量含有的 NaC1）或碱土金属的氯化物（比如 CaC1）进行进一步反应所提供的 C1，成分波动明显，常见杂质矿物包括石英、硅酸盐，它们使难溶于水的 CuCl 和 PbCl2 生成可溶性络合物，并随滤液排出，以此去除黄铜矿和硅酸盐残留物，此外还有黄铁矿（FeS）、粘土（含水铝）、方解石、方铅矿、萤石（CaF）以及石榴方铅矿等硫化杂质矿物。氯盐浸出环节涉及化学反应，对象包括子石（硅酸盐矿物）等物质。因此，浸出流程的选择必须依据钼精矿中杂质的具体存在形式。钼精矿里头，主要的杂质成分有铁、铜、钙、铅、二氧化硅以及硅酸盐。其中，杂质CuFeS2和4FeCl3会转化为CuCl2、5FeCl2和2S。根据不同的 PbS+2FeC13一 PbC12+2FeCI2+S 材料属性，可以挑选多种浸取工艺，例如采用盐酸溶液浸取，或利用氟化物与CuCI2+C1一一CuC13 反应浸取，还有氯化物溶液浸取等
这项提取方法的长处在于能够提取原料里的孔雀石，并且盐酸处理对难以处理的FeS2也具备一定的氧化溶解能力。盐酸浸出作用原理在于，该酸会与钼精矿所含杂质矿物方解石、方铅矿发生作用，由此生成可溶性的氯化钙，其化学方程式为，钼原料中的杂质成分较为复杂，既有金属杂质氯化铅，又包含非金属杂质，因此若仅采用单一浸出方法，将难以有效获取碳酸钙生成合格产品，因此部分工厂采用分步浸出法，即硫化铅与盐酸反应生成氯化铅和硫化氢，然后硫化氢与盐酸和氟化氢进行联合浸出，这种工艺对原料纯度标准严格，对设备操作和过程管理也提出了更高标准；另外一些企业则在室温条件下使用氯化铅进行浸出铅盐不溶于水，但受热后PbCl会与氯离子作用，形成可溶性络合物PbCl2-，它将进入溶液中，通过两步浸出方法处理，首先用盐酸浸出以去除金属杂质，接着用氟化物浸出以去除硅类杂质，浸出方法的选择是依据钼原料中杂质浸出的特性来确定的，经过冷却结晶后PbCl会沉淀析出。第 2期余 伟 ：二硫化钼的制备工艺及其应用57 2．2 合成法改进摩擦和磨损性能的添加剂。二硫化钼具有特殊的物理特性，因此通过让硫化氢气体进入钼酸铵溶液来制造硫代钼酸铵，这种物质在工业润滑油领域表现出色。实验当中，通过酸化处理后获得了三硫化钼，随后在无氧环境中进行高温处理，证实了由三硫化钼转变成了二硫化钼，进而利用二硫化钼制备了一系列二硫化钼润滑材料，这些材料表现出比硫更好的性能。该物质具备诸多长处：粘附力强，摩擦系数低于(NH4)2MoO4+H2S反应生成的(NH4)2MoS4+4H2O，能形成成膜特性，这种膜在高压(NH4)2MoS4+2HCl条件下仍能稳定存在，并保持MoS3一 MoS2+ S形态，多数溶剂中表现稳定；同时，它在高温、高转速、高压及低温环境下均能维持性能，展现出优异的适应性。S可以替代H，s方法能够高效制备二硫化钼，这种材料表现出优异的润滑特性，并且对金属有很强的附着力。制备方法如下：先制备四硫代钼酸铵，需要让钼酸铵溶液和硫化铵溶液发生反应，这样能生成暗红色的四硫代钼酸铵，然后通过氮气保护，在高温条件下进行热解，最终得到二硫化钼，这种材料的平均颗粒大小为0.8微米，在机械设备里使用二硫化钼作为润滑剂，能够有效节省汽油和电力消耗，同时还能提升设备运行表现，并且有助于延长设备的使用年限。二硫化钼的用途很广，主要在润滑油和润滑脂中作为添加剂使用，这类产品的生产过程有个特点，就是最终产品纯度很高，颗粒也很细小，这类添加剂占二硫化钼总消费量的比例接近80%，二硫化钼通常以MoS形态存在，这种形态的颗粒大小在0.8到2.8微米之间，呈斜方晶系，广泛应用于汽车、机械、航空、造船、轴承和齿轮等行业
二硫化钼的制造方法主要有两种，即天然法和合成法。天然法制备的二硫化钼结晶形态不如合成法的好，呈现的是六方晶型。而且，使用这种方法得到的润滑剂效果也不理想。相比之下，合成法制备的高纯度二硫化钼纯度非常高，比表面积大，因此吸附性能强，反应活性也高。它的高度，使得催化效率尤其是催化加氢脱硫的效率更为出色，二硫化钼凭借其杰出的特性且用途广泛，特别是在天然法 石油化工领域应用普遍。相比之下，合成法工艺生产的产品主要用在机械制造方面，合成法制备的产品则体量较大，制造费用相对较高，操作复杂度也较高，主要面向石化行业。纳米二硫化钼的前景广阔，是未来科技进化的关键，研究方向明确；当前，国内外多数生产商主要依赖天然方法制造二硫化钼原料，钼冶金技术也提供了相关支持。
中南大学出版社出版于2002年，长沙。钼的生产，主要依靠还原法，运用合成法制造的企业不多。金堆城钼业公司属于这一类。
张文钲研究了二硫化钼的制备与应用进展EJ7，发表在中国钼业上。司选用纯度超过57的钼原料，通过“两段酸浸再超细粉碎”的工艺流程，生产出的产品质量优异。杨久流也探讨了高纯二硫化钼的制备工艺EJ。
有色金属（选矿领域达到国际顶尖水准的部分），2000年，第51卷第5期：第19至20页，尽管天然法制作流程较为简便，不过其产出的二硫物质却
柴永明，赵会吉，柳云琪，等，他们提出一种改进的四硫代钼酸铵制备工艺，通过该方法得到的钼纯度通常在97%到99%这个区间；相比之下，采用合成途径制备的
