Pertambangan dan Pemrosesan Molibdenum: Dari Bijih hingga Logam – Tinjauan Teknis
Pertambangan dan Pemrosesan Molibdenum: Dari Bijih hingga Logam – Tinjauan Teknis
Molibdenum adalah logam transisi perak-putih (nomor atom 42) dengan densitas 10,2 g/cm³, titik leleh 2610 °C dan titik didih 5560 °C. Teknologi pertambangan dan pemurnian telah berkembang secara stabil sejak 1916, saat tambang molibdenum komersial pertama, tambang Climax dekat Leadville, Colorado, dibuka. Dalam artikel ini kami mendetailkan rantai pasokan lengkap: dari ekstraksi permukaan atau bawah tanah hingga produk logam akhir.
Alur kerja pertambangan dan pemrosesan molibdenum
Molibdenum terutama diproduksi di Amerika, Asia, dan blok Soviet sebelumnya. Negara produsen utama termasuk Amerika Serikat, Kanada, Chile, Peru, Meksiko, China, dan Rusia. Menurut U.S. Geological Survey (2008), cadangan terkonfirmasi global total sekitar 19 juta ton. China menahan cadangan terbesar, diikuti oleh AS dan Chile. Operasi terbesar di dunia dapat mengekstrak lebih dari 50.000 t bijih setiap hari.
Pertambangan Molibdenum
Molibdenum ditemukan dalam beberapa mineral, tetapi produksi industri hampir sepenuhnya bergantung pada molibdenit (MoS₂). Meski molibdenit dapat terjadi sendirian, ia hampir selalu tumbuh bersama mineral sulfida tembaga. Grade bijih biasanya berkisar dari 0,01 % hingga 0,25 % Mo.
Bijih molibdenum Thompson Creek
Tubuh bijih diklasifikasikan menjadi tiga kategori berdasarkan prioritas ekonomi: bijih primer (pemulihan molibdenit hanya), bijih hasil samping (pemulihan tembaga terlebih dahulu, molibdenum sebagai sekunder), dan bijih simbiotik (keduanya dipulihkan untuk kelayakan komersial).
Deposit yang terletak di permukaan biasanya ditambang menggunakan metode tambang terbuka, sementara cadangan yang lebih dalam menggunakan tambang bawah tanah block caving. Dalam block caving, blok bijih besar dicetus dari bawah dan runtuh di bawah gravitasi, memungkinkan pemrosesan permukaan berkelanjutan.
Pemrosesan Molibdenum
1. Penghancuran & Penggilingan
Bijih mentah pertama kali dihancurkan menjadi ukuran kerikil, kemudian digiling dalam ball mill menjadi bubuk halus yang cocok untuk pemisahan selanjutnya.
Penggilingan bijih molibdenum
2. Flotasi
Dalam flotasi, bijih yang sudah digiling dicampur dengan reagen dan air. Molibdenit dengan densitas rendah naik ke permukaan sebagai busut dan diambil, sementara gangue tenggelam ke dasar. Konsentrat yang dihasilkan mengandung 85 %–92 % MoS₂. Peluruhan asam dapat diterapkan untuk menghapus tembaga, timah, dan logam jejak lainnya.
3. Calcination
Konsentrat MoS₂ dipanggang pada 500–650 °C untuk menghasilkan trioksida molibdenum (MoO₃). Reaksi utama adalah:
2 MoS₂ + 7 O₂ → 2 MoO₃ + 4 SO₂
MoS₂ + 6 MoO₃ → 7 MoO₂ + 2 SO₂
2 MoO₂ + O₂ → 2 MoO₃
Panggungan terjadi dalam furnace multi-kamar dengan aliran gas berlawanan arah; baffle berputar mempromosikan reaksi yang seragam. Sulfur dioksida ditangkap melalui desulfurisasi atau pencucian kapur, memastikan produk dengan ≥ 57 % Mo dan < 0,1 % S, cocok untuk legasi dan pemrosesan lebih lanjut.
Proses calcination
Pemulihan Renium
Beberapa konsentrat molibdenit, seringkali hasil samping pertambangan tembaga, mengandung hingga 0,10 % renium. Tahap panggung adalah rute industri utama untuk merekuper logam langka ini, yang sangat bernilai untuk legasi khusus.
Produksi Ferromolibdenum
Sekitar 30 %–40 % MoO₃ industri direduksi menjadi ferromolibdenum (FeMo) dengan bereaksi MoO₃ dengan bijih besi dan agen reduser seperti ferrosilicon dan aluminium. Ingot yang dihasilkan, berberat beberapa ratus kilogram, mengandung 60 %–75 % Mo dan kemudian digiling ke ukuran yang diinginkan untuk produksi legasi.
Kimia Molibdenum Canggih
Sekitar seperempat MoO₃ global diubah menjadi kimia khusus. MoO₃ murni diperoleh melalui sublimasi, sementara rute basah menghasilkan amonium molibdat dan garam molibdat. Intermediasi ini kristal atau disedapkan untuk menghasilkan produk kemurnian tinggi untuk digunakan dalam elektronik, kaca, dan metalurgi.
Pemrosesan bijih molibdenum
Produksi Logam Molibdenum
Reduksi MoO₃ atau amonium molibdat menjadi logam Mo murni adalah reduksi hidrogen dua tahap. Tahap pertama mengonversi MoO₃ menjadi MoO₂ pada 450–650 °C; tahap kedua mereduksi MoO₂ menjadi logam Mo pada 1000–1100 °C. Furnace rotary modern memungkinkan pakan berkelanjutan dan throughput yang ditingkatkan.
Kesimpulan
Kami harap tinjauan ini menjelaskan perjalanan molibdenum dari bijih hingga legasi. Untuk detail teknis lebih lanjut atau untuk menyelenggarakan logam refraktori berkualitas tinggi, kunjungi Advanced Refractory Metals (ARM), bermarkas di Lake Forest, California. ARM menyediakan tungsten, molibdenum, tantalum, renium, titanium, dan zirkonium di seluruh dunia dengan harga kompetitif.
