作者:耿志强 发布时间:2018-03-16 点击量:1330
节约资源
节约资源,保障原材料供应是可持续发展的重要环节。钼能够提高钢的强度,减少某些应用对材料的需求量。钼还能增强不锈钢的耐蚀性,延长产品、部件和构件的使用寿命。
建筑
不锈钢本身就是一种非常耐用的建筑材料,不锈钢添加钼以后,耐氯化物腐蚀性能(源于沿海地区或除冰盐)和抗污染性能得到大幅提升。含钼不锈钢已成为楼宇、桥梁、交通运输、城市设施、雕塑和许多其他应用的理想之选。
对于桥梁、体育馆等大型项目而言,与传统钢种相比,高强度钢(HSS)构件强度更高、重量更轻,能够节约资源,降低运输、制作的成本和能耗。瑞典斯德哥尔摩弗兰德斯(Friends)体育馆的屋顶采用了高强度钢,钢材总用量节约了17%,总成本节省了14.5%,与传统钢材建造的体育馆相比,在整个生命周期的温室气体排放下降了17%。
另一个案例是法国米约大桥(Millau Viaduct)。大桥有七个钢筋混凝土桥墩,上方为高强度钢桥塔,与采用传统钢材相比,节约了8万吨钢材和钢筋混凝土。桥面板使用了含钼高强度钢,重量减轻了1.8万吨。
采用含钼高强度钢,可减轻重量,节约原材料,降低成本和能耗。
回收利用
不锈钢不管使用过多少次,都可以100%回收,不存在质量下降或降级使用的情况。不锈废钢比普遍为60%左右,北美地区可达到75-85%。全球80%的不锈钢在生命周期结束时被回收利用。美国和日本的研究人员估计,建筑和基础设施用的不锈钢回收利用率为92%。
钼也随之被回收利用。2013年,全球共使用了33万吨钼,其中8.6万吨(26%)为回收钼。同年,不锈钢生产中回收钼占39%,工具钢和高速钢使用的回收钼比例为50%。
2011年钼废料再利用周期。钼废料总占比25%,其中,13%为返回废料,新废料、旧废料和混合废料各占4%(SMR.2012)
关系民生
钼跟我们的日常生活息息相关,有些应用非常普通,有些非同寻常,甚至性命攸关。钼在生命支持技术中起着关键作用,在意想不到的领域中不断为可持续发展做出贡献。
医学影像
钼-99(Mo-99)是钼的同位素,能直接衰变成锝-99m(99mTc),也是这种放射性同位素的唯一来源,全球85%的核医学诊断都需要用到这种放射性同位素。
99mTc的半衰期为6小时,这个时间足够完成诊断,对患者的辐射剂量最小。这种同位素会释放出低能伽马射线,通过低剂量辐射对器官及异常部位成像。
还可以对心脏和其他器官进行非介入性快速诊断,避免不必要的有创探查。成像技术能够清晰地显示出器官和肿瘤的位置及形状,改变了处置和治疗乳房、皮肤和其他恶性肿瘤的方法。由于映像定位准确,微创手术替代了许多大型外科手术。
锝-99m是诊断成像中应用最广泛的放射性同位素,并且只能通过钼衰变获得。
农业
钼是一种重要的植物微量营养素,是合成酶的关键元素,酶能够帮助植物从空气和水中获得氮。缺少钼的植物会出现生长不良、叶片暗淡畸形、无法正常萌蕾和开花的情况。
酸性土壤会阻碍植物摄取钼,加入石灰可以解决这个问题。不过有些土壤存在钼含量先天不足的情况,通过适当施肥、拌种/叶面喷洒补充钼含量,作物可增产60%。补钼还能提高氮肥的效率,充分发挥其价值。
预计未来50年全球粮食需求量将翻番,优化现有耕地的产能可减少新增耕地面积,保护生物多样性。
简明案例分析
植物微量营养素
使用材料:钼化学品
钼是植物健康生长的必需元素,在“固定” 空气和水中的氮制造氨基酸、蛋白质、叶绿素的过程中发挥着关键作用。某些地区土壤中的钼含量先天不足。营养素含量低的泥炭土壤、强风化土壤也会存在钼含量不足的问题。缺钼的普遍现象是产量低,钼也是继锌和硼元素之后,最容易缺乏的元素。据估计,中国近一半的耕地缺钼。
对症补钼,效果显著。澳大利亚的研究显示,补钼后粮食最高可增产60%。施肥是补充钼和其他元素的理想方法。农民可以用含钼营养素拌种或按一定比例喷洒叶面。据埃及一项研究记录,给橘子树喷洒含钼叶面营养剂后,产量增加了近40%。
支架
冠心病是全球排名第一的致死疾病。动脉堵塞会降低供氧量,很有可能导致心脏病发作。血管成形术通过管腔球囊扩张重新撑开动脉。1986年冠状动脉支架问世,支架是一节管状不锈钢网,植入动脉后可保持动脉永久张开。考虑到强度和耐蚀性要求,支架由含钼不锈钢制成。
支架介入血管成形术问世的短短几年间,成功率比非支架血管成形术高75%。近年来,支架变得更细、更灵活,导入更加简便,且不易伤及动脉,手术成功率进一步提高。此类新型支架的钼含量最高达10%,更加小巧,可置入较细的动脉中,进一步降低了再次堵塞的可能性。
自20世纪80年代发明支架以来,含钼合金一直用于支架生产
海水淡化厂
当前,有30亿人(约占全球总人口的40%)生活在缺水地区,每十亿人中有四分之三(相当于十人中就有一人)没有安全饮用水。预计,2025年将有18亿人生活在极度缺水的国家或地区。海水淡化是一项成熟的技术,可将淡水引入干旱地区。这项技术已有数十年的历史,并随着人口增长、工业化和生活标准提高,获得了快速发展。
然而,由于热蒸馏装置的高盐高温和反渗透装置的高压,作业环境的腐蚀性极高。含钼不锈钢能够使这些战略资产免遭这种固有腐蚀环境的侵蚀,否则,频繁整修更换的高昂费用会造成工厂难以为继。
简明案例分析
海水淡化厂
使用材料:不锈钢
全球1.7万家海水淡化厂每天的淡水产量为8100万立方米。
海水淡化厂均采用蒸馏或反渗透技术,高盐、高温和高压构成了最苛刻的腐蚀环境。初期的低碳钢装置早已更换成含钼耐蚀钢。
现代热蒸馏装置由含钼双向不锈钢制成,反渗透装置常选用钼含量6%的钢种。
钼是海水淡化厂的保护神,没有钼,设备就需要频繁更换。