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Auteur(s)
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Fernand MARATRAY : Directeur Technique Honoraire de la Climax Molybdenum SA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Karl Wilhelm Scheele mettait fin, en 1778, à la confusion qui régnait sur la nature de la molybdénite et du graphite, en montrant que la molybdénite (MoS2 ), soumise à une attaque nitrique à chaud, laissait un résidu blanc, qu’il identifiait ensuite comme un oxyde acide, que nous savons être l’anhydride molybdique.
En 1782, P. J. Hjelm séparait le métal, sous la forme d’une poudre fine, en chauffant l’oxyde avec du charbon de bois, et lui donnait le nom de molybdène. Il ne pouvait obtenir la fusion de cette poudre, et ce n’est qu’en 1893 que H. Moissan réussit la fusion du molybdène en chauffant un mélange de dioxyde de molybdène et de charbon de bois au four électrique. Le métal obtenu contenait de nombreuses impuretés et titrait 92 à 96 % de molybdène.
La première utilisation industrielle du molybdène est l’ajout de cet élément dans des aciers pour blindages, en 1894, aux usines Schneider du Creusot. La production industrielle du molybdène pur, sous une forme massive, est devenue possible, à partir de 1909, quand W. D. Coolidge montra que la technique de métallurgie des poudres, qu’il avait mise au point pour la fabrication de filaments de tungstène, était applicable au molybdène. Le fil de molybdène, utilisé dans la fabrication des lampes à incandescence, a été la première application industrielle importante. L’utilisation du fil s’est développée en métallisation et, avec le ruban, dans la fabrication des lampes radio et des contacts électriques. Ces applications ont constitué l’essentiel de la consommation de molybdène massif jusqu’au début de la Seconde Guerre mondiale.
Dans les années 50, pour satisfaire à de nouvelles applications dans des secteurs industriels très variés, la production de semi‐produits de grandes dimensions et plus performants a conduit à une véritable mutation technologique des procédés de fabrication, molybdène électrofondu (Climax Molybdenum 1953), pressage isostatique, accompagnée de la production de molybdène de plus haute pureté et de la mise au point d’alliages à durcissement par précipitation, et de durcissement de solution solide.
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Minerais de molybdène
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1. Propriétés du molybdène
1.1 Propriétés physiques
Le molybdène, de masse atomique 95,94 ± 0,01, de numéro atomique 42 et de configuration électronique (Kr) 4 d 5 5 s 1, est le second membre du groupe VI de la classification périodique. Comme élément de transition, il peut prendre tous les degrés de valence de 2 à 6, les plus importants étant les degrés de valence 3, 5 et 6. Il cristallise dans le système cubique centré, et sa maille a comme paramètre à 25 oC : a 0 = 0,314 72 nm.
Les valeurs généralement acceptées des constantes physiques les plus usuelles sont les suivantes [1] [2] :
-
Densité (théorique à 20 oC) 10,22
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Température de fusion 2 617 oC
-
Chaleur latente de fusion (2 617 oC) 35,6 kJ · mol–1
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Température d’ébullition (101,3 kPa) 4 612 oC
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Enthalpie de vaporisation 589 kJ · mol–1
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Capacité thermique massique (0 à 100 oC) 251 J · kg–1 · K–1
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Conductivité thermique (0 à 100 oC) 137 W · m–1 · K–1
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Coefficient de dilatation (0 à 100 oC) 5,1 × 10–6 K–1
-
Résistivité électrique (20 oC) 5,7 µΩ · cm
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Coefficient de résistivité 4,35 × 10–3 K–1
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Potentiel d’électrode
– 0,200 V/EHN
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Module d’Young (20 oC, polycristallin) 324,8 GPa
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Module de Coulomb 125,6 GPa
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Coefficient de Poisson 0,293
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Propriétés du molybdène
ANNEXES
Le prix de la poudre de molybdène en 1992 était de l’ordre de 15 à 20 $ ; les difficultés de fabrication et la mise au mille augmentent considérablement le prix des demi‐produits laminés quand le diamètre ou l’épaisseur diminue (figure 1).
1.2.1 Évaluation des réserves en 1992
Gisements de molybdène exploités 1 265 × 103 t
Gisements de molybdène non exploités 3 036 × 103 t
Gisements de molybdène associé exploités 2 316 × 103 t
Gisements de molybdène associé non exploités 1 142 × 103 t
Total...
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