中国粉体网讯 据自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室研究人员介绍,钼(Mo)素有“能源金属”“战争金属”之称,因其具备许多优良特性而被广泛应用于钢铁、化工、农业、医疗等领域。因此,钼具有十分重要的战略储备和广泛的应用价值。
钼的性质
钼位于元素周期表第五周期ⅥB族,化学符号是Mo,原子序数为42,相对原子质量为95.94,外层电子排布为4d55s1,属于过渡金属元素。外观上钼主要表现为具有金属光泽的银白色或深色块体。其相对密度为10.28 g/cm3,熔点为2622℃,沸点为4639℃,具有良好的导电性、高温性能以及耐腐蚀性能。

(图片来源:mindat)
钼元素在地球化学中属于中度不相容的亲铜元素,在地球化学过程中倾向于富集在硫化物相中。在自然界中,约有30余种含钼矿物,其中具有工业价值的主要是辉钼矿。
钼在自然界中的价态有0、+2、+3、+4、+5与+6等多种价态,可以形成氧化物、氟化物、硫化物与氯化物,也可以与金属形成钼酸钴、钼酸镍等钼酸盐。室温下,钼不与空气或氧气发生反应,但加热后可与氧气发生反应生成氧化钼(MoO3),且钼不溶于HCl或HF,但可溶于热浓H2SO4、HNO3溶液和熔融KNO3。室温下可与卤族元素反应,生成钼的卤化物。

辉钼矿
钼的应用
作为一种具有重要战略意义的稀有金属,钼独特的物理和化学性质使其在钢铁工业、化学工业、农业及医学等领域中发挥着重要作用。钼在各个领域中的应用如下:
钢铁“强身剂”
钼作为一种具有战略意义的关键金属,主要消耗于钢铁工业(占消耗量的80%)。作为重要合金元素,钼能够显著提高钢的强度、韧性、耐高温性和抗腐蚀性,同时改善耐磨性、淬透性、焊接性与耐热性,含钼钢通常综合性能优异。钼常与铬、镍等元素一起,制成不锈钢、工具钢、高速钢和合金钢等,含钼不锈钢耐腐蚀性强,被广泛用于石油管道、海水淡化装备、船舶、海洋工程、汽车外壳及污水处理设施;含钼合金钢则是机床构件、工程机械、推土设备、铁轨和桥梁中的关键材料。
植物“指示剂”
钼是植物生长中一种不可或缺的微量元素。尽管需求量微小,一旦缺钼,植物就会出现叶片失绿、生长受阻等问题,严重影响正常发育。采用钼酸铵作为肥料能有效地提高作物的质量和产量。此外,钼对促进磷的吸收以及在生物固氮的过程中也发挥着重要作用。
健康“关键剂”
钼是一种发现较晚的微量元素,却是维持人体健康的“关键角色”。作为多种酶的关键组成成分,在糖类、脂肪、蛋白质及核酸等物质的代谢中起着核心调控作用,是维护健康的一支“低调力量”。并通过催化尿酸、抗铜储铁以及维持动脉弹性等多种作用,帮助机体预防相关疾病。此外,钼的摄入量过多或过少都会对人体健康造成影响,并很可能成为相关疾病的诱因。因此,保持适宜的摄入量对人体健康至关重要。
高端“润滑剂”
二硫化钼属于六方晶系,具有独特的层状结构。每个晶胞由两个硫原子层和一个钼原子层构成S-Mo-S夹层结构,层间以弱的范德华力连接,而层内则以强共价键结合。在剪切应力作用下,相邻硫原子层容易发生相对滑移,使材料沿层面方向具有极低的剪切强度,从而赋予了二硫化钼优异的固体润滑性能。同时,二硫化钼层间的间隙有利于异物粒子的贮存,减轻磨损表面的粗糙度,起到自修复和减磨的效果。
二硫化钼固体润滑材料在航空航天、机械制造、能源动力等高端领域得到了广泛应用。在航空发动机中,二硫化钼涂层被用于涡轮叶片、轴承等高温部件的减摩防护。在航天器中,二硫化钼润滑膜可有效降低空间机构的摩擦磨损,延长服役寿命。在汽车工业中,二硫化钼润滑剂被应用于引擎气门、活塞环等高温摩擦副,有效改善燃油经济性和降低排放。此外,二硫化钼还被用于高温链条、模具、切削刀具等领域,展现出良好的减摩抗磨效果。随着科技的进步,二硫化钼润滑材料有望在更加极端的环境条件下发挥重要作用。
半导体领域
二硫化钼薄膜表现出n型半导体特性,并且具有一系列优异的性质,例如:极高的机械强度,很好的热稳定性与化学稳定性,以及非常高的柔韧性与透明度等,因此单层与少层二硫化钼具有广阔的应用前景。值得注意的是,由于二硫化钼薄膜具有合适大小的带隙,非常适合于作为晶体管等电子器件的沟道材料,可以有效地提高器件的开关比。
另外,由于单层二硫化钼是直接带隙半导体,可以观测到非常强烈的荧光效应,是制备光电器件的理想材料。作为一种二维材料,二硫化钼薄膜具有极高的比表面积,对于外界环境非常敏感,因此也适用于制备各种各样的传感器。而利用柔性与透明的特点,二硫化钼薄膜必将在柔性显示、可穿戴设备与电子皮肤等领域发挥重要作用。
此外,二硫化钼的晶界与相边界具有非常高的催化活性,还可以用于高效的析氢催化。值的注意的是,由于二硫化钼薄膜的大面积制备已经实现,因此二硫化钼有望成为下一代新型低维半导体器件的理想沟道材料。
钼的加工与生产
钼是如何从矿石中提取出来从而制作成各种衍生品的呢?大致流程如下:
粉碎:将开采出的矿石进行粉碎,以便后续加工;
研磨:将粉碎的矿石研磨成直径为若干微米的细颗粒,将辉钼矿(MoS2)从脉石(无工业价值的岩石)中释放出来;
浮选:研磨后的矿石/脉石粉末与液体药剂混合并充气,将金属矿物与无用脉石分离;
浸出:酸浸除杂,进一步处理铜和铅等杂质;
焙烧:在500~650℃的温度下,将MoS2精矿在空气中焙烧,转化成钼焙砂(MoO3)(工业氧化钼)。

通过上述环节,矿石中的钼被加工成各类产品,而钼金属则是通过在氢气中还原纯三氧化钼(MoO3)或钼酸铵(NH4)2MoO4生产出来的。

钼粉的工业化生产
钼粉制备技术是钼行业发展关键,已成为钼行业的热点。传统工艺制备的钼粉,常用于压制钼材、钼烧结制品的原料等,常见的制备工艺有:还原法、流化床还原法、羟基热分解法等。

还原法
(1)钼酸铵焙烧→二段还原法。该法是工业化生产的主要方法,生产的钼粉纯度较高,粒径通常在微米级别。采用四钼酸铵、二钼酸铵或仲钼酸铵为原料,煅烧成三氧化钼后,经二段还原的方法将三氧化钼还原成金属粉末。钼酸铵焙烧温度500℃~600℃,一次还原温度400℃~650℃,二次还原温度800℃~950℃。
(2)钼酸铵二段还原法。钼酸铵不经过煅烧,直接经一次还原(500℃~650℃)生成MO2,筛分后经二次还原(900℃~1100℃)生成钼粉。
(3)钼酸铵一次还原法。研究人员以钼酸铵为原料一次还原生产钼粉,由于高温及大的水蒸气分压,从而使钼粉的粒度长大,可得到粒度5μm左右的钼粉。在钼酸铵中添加不同粒度和比例的钼粉,可得到2.5μm~4.2μm的钼粉。
流化床还原法
在流化床内,气-固之间获得充分的接触,床内温度很均匀,因而反应速度快,同时能够较好地控制产品粒度及形貌。该法生产出的钼粉颗粒呈等轴状,粉末流动性好,有利于后续烧结制品。第1阶段和第2阶段,分别采用氨和氢作为还原气体,在400℃~650℃下将三氧化钼还原为二氧化钼,然后在700℃~1400℃下将MoO2还原成钼粉。
羟基热分解法
自从1889年蒙德用羟基法制备金属粉末以来,在欧美等国得到较快发展,我国于1965年在四川建设了第一座羟基工业化企业。在温度350℃~1000℃时的氢气氛围中,对羟基钼进行蒸汽热解处理,可制得粒度为2μm~4μm的钼粉,其60%~70%为表面不光滑且有凸关尖球型粉粒,含碳3.4%~3.9%,含氧5.8%。在湿氢气氛中进行脱碳处理后,于1100℃温度下再用纯净干燥的氢气进行脱氧处理。
钼粉作为钼材料加工制品的重要基础原料,随着现代新材料领域的快速发展,对钼粉的性能和质量提出了越来越高的要求,我国超细及纳米钼粉的制备工艺,近年来得到了长足的进步,超细及纳米钼粉的制备技术,主要有等离子还原法、氯化钼蒸汽氢还原法、氯化钼热解法、三氧化钼蒸发态还原法、均匀沉淀-还原法等。
钼的供需分析
全球钼资源开发主要集中在中国、智利和美国,呈现“三足鼎立”的供应局面。中国作为全球钼消费龙头,与欧洲、美国和日本等发达国家形成了“四分天下”的消费格局。当前,钼贸易主要以钼精矿、钼铁为主,其次是工业氧化钼及钼酸盐。秘鲁、智利和美国为三大主要的钼精矿出口国,欧盟及其他地区、美国和智利是主要的进口国和地区。中国钼精矿消费较大,因此钼精矿出口量较少。
全球钼价受供求关系的影响,供给端因全球矿山品位下降、新增产能有限而增长乏力。与此同时,钼作为“热点”,在新兴领域及高科技行业中具有广阔的发展前景,需求量将持续加大。我国钼的需求持续增长,但其供应却难以同步快速提升。近年来,环保要求趋严、产能受限以及开采技术瓶颈等多种因素制约了钼的生产。此外,不少传统矿山还面临资源逐渐枯竭的问题,进而导致其生产成本较大。但随着我国高新技术产业的不断发展,对钼的需求量持续加大,钼价预计将继续上行。
近期钼的市场行情
钼精矿市场
据中国有色金属工业协会钼业分会统计,2026年一季度,国内45-50%钼精矿均价4218.39元/吨度,较2025年四季度3940.41元/吨度,环比增长7.05%;较2025年一季度3509.58元/吨度,同比增长20.2%。

钼酸铵市场
2026年一季度,国内一级四钼酸铵均价26.47万元/吨,较2025年四季度24.32万元/吨,环比增长8.84%;较2025年一季度21.74万元/吨,同比增长21.76%。

钼粉市场
2026年一季度,国内一级钼粉均价50.36万元/吨,较2025年四季度46.09万元/吨,环比增长9.26%;较2025年一季度41.12万元/吨,同比增长22.47%。

国际氧化钼市场
2026年一季度,国际氧化钼均价25.73美元/磅钼,较2025年四季度22.9美元/磅钼,环比增长12.36%;较2025年一季度20.53美元/磅钼,同比增长25.33%。

参考来源:
[1]尤俊杰,黄凡:万众瞩“钼”——探寻战略金属钼,自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室
[2]周存:钼粉的制备工艺与进展,长沙有色冶金设计研究院有限公司
[3]中国有色金属工业协会钼业分会:2026年一季度及3月钼市场行情
[4]张碧波:二硫化钼润滑材料高温性能及应用研究,洛阳申雨钼业有限责任公司
[5]魏争:晶圆级单层二硫化钼的加工与物性调控,中国科学院物理研究所
(中国粉体网编辑整理/平安)
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