二硫化钼

高纯二硫化钼化工行业标准编制说明 （征求意见稿） 1 1 任务来源及制标的简要过程任务来源及制标的简要过程 根据国家发展和改革委员会办公厅文件发改办工业（2005）739 号文《国家发展改革委办厅关于印 发 2005 年行业标准项目计划的通知》的规定，于2005～2006 年完成制定高纯二硫化钼化工行业标准工 作。该标准由天津化工研究设计院等国内相关生产企业负责起草。全国化学标准化技术委员会无机化工 分会负责技术归口。 于2005年10月召开了制定高纯二硫化钼化工行业标准工作方案会， 组成制定高纯二硫化钼化工行业 标准起草小组，经国内外标准及有关技术资料的收集、查阅，试验方法试验的验证、产品质量考核、数 据积累等工作，提出了标准草案征求意见稿及附件，于2006年6月完成了标准的起草工作。 2 2 产品概况产品概况 2.12.1 产品的及用途产品的及用途 2.1.1 性质 二硫化钼为银灰色的黑色粉末，六方晶系结晶，相对密度 4 80，熔点1185℃，450℃升华，莫氏硬度 1～1.5。一般情况下，摩擦系数为0.05～0.09。在大气中，温度400℃左右开始逐渐氧化，氧化物为三氧 化钼。化学稳定性和热稳定性良好。不溶于水、稀酸和浓硫酸，但溶于热硫酸。在其它酸、碱、溶剂、 石油、合成润滑剂中不溶解。与一般金属表面不产生化学反应，不侵蚀橡胶材料。 2.1.2 用途 过渡金属层状二元化合物(MX2)因具有良好的光、电、润滑、催化等性能，一直备受人们的关注，二 硫化钼便是其中的典型代表之一。MoS2属于六方晶系，是一种抗磁性且具有半导体性质的化合物，其Mo —S棱面相当多，比表面积大，层内是很强的共价键，层间则是较弱的范德华力，层与层很容易剥离， 具有良好的各向异性与较低的摩擦因数， 且S具有对金属很强的粘附力， 使MoS2能很好地附着在金属表面 始终发挥润滑功能，特别是在高温、高真空等条件下仍具有较低的摩擦因数。 高纯二硫化钼应用于汽车工业和机械工业，可作为良好的固体润滑材料。在高温、低温、高负荷、 高转速、有化学腐蚀以及现代超真空条件下，对设备有优异的润滑性。添加在润滑油、润滑脂、聚四氟 乙烯、尼龙、石蜡、硬脂酸中可起提高润滑和降低摩擦的功效，延长润滑周期、降低费用、改善工作条 件。还可作为有色金属的脱膜剂和锻膜润滑剂。 化学合成法生产的高纯二硫化钼，产物纯度高，比表面积极大，吸附能力更强，反应活性高，催化 性能尤其是催化氢化脱硫的性能更强，可用来制备特殊催化材料与贮气材料；纳米MoS2薄层的能带差接 近1.78eV，与光的能量相匹配，在光电池材料上有应用前景；随着MoS2的粒径变小，它在摩擦材料表面 的附着性与覆盖程度都明显提高，抗磨、减摩性能也得到成倍提高。高纯二硫化钼应用于石化行业，良 好的催化氢化脱硫催化剂，化学法生产过程中采用采用还原法、分解法、氧化法、电化学方法等方法， 能制备出符合不同功能需求的MoS2，如自润滑薄层、插层电池、高效氢化脱硫催化剂等。 2.22.2生产工艺生产工艺 2.2.1 辉钼矿提纯法 将辉钼精矿(含MoS2为75％)经盐酸、氢氟酸在直接蒸汽加热下，搅拌数小时反复处理3～4次后，除 去硅、 铁等有害杂质， 使MoS2含量达到98％以上， 用热水洗涤数次， 离心分离。 并用水洗至中性， 在110℃ 干燥、粉碎，即得二硫化钼成品。 2.2.2 化学合成法 将钼精矿经焙烧得到三氧化钼，再经氨浸，生成钼酸铵溶液，送入硫化器，通入硫化氢进行硫化， 使钼酸铵转化为硫代钼酸铵。加酸酸化至pH=2～3，使硫代钼酸铵转变为二硫化钼沉淀。 二硫化钼沉淀经离心分离，并用热水洗涤至中性，干燥、粉碎后，于950℃左右进行热解脱硫、粉 碎，即得二硫化钼成品。 2 2 采用国外先进标准情况采用国外先进标准情况 目前收集到的与二硫化钼产品相关的国外标准有美国军用规范MIL—M一7866C一79《工业润滑品 二硫化钼》 ，现该标准已转化为美国航空航天材料标准AMS—M一7866—1998《工业润滑品二硫化钼》 ， 美国联邦标准FS 791C—3710.1—1986《二硫化钼纯度》。我国标准有行业标准HG/T 3256一1990《工业 二硫化钼》 。从收集到的标准资料分析，目前尚未有高纯二硫化钼的同类产品标准。因此，本标准主要 根据高纯二硫化钼产品的性质、特点及用途，同时参考国内外相关标准而制定。 3 3 指标项目、参数及试验方法的确定指标项目、参数及试验方法的确定 3.13.1 要求的确定要求的确定 3.1.1 指标项目的确 从化工行业标准HG/T 3256一1990《工业二硫化钼》看，虽标准中的指标参数达不到高产品的要求， 但用于工业润滑品的产品，在指标项目的设置方面具有一定的一致性。由于本次制定的是高纯二硫化钼 产品标准，所以产品的用途不只限于工业润滑品。所以，本标准将产品分为二个类型。根据高纯二硫化 钼具有优良的催化氢化脱硫性能的特点，因此Ⅰ型产品主要适用于高性能催化剂。另外，二硫化钼本身 具有良好的润滑性能，然而高纯二硫化钼在高温、低温、高负荷、高转速、有化学腐蚀以及现代超真空 条件下， 对设备有更加优异的润滑性， 所以作为固体润滑材料是高纯二硫化钼不可缺少重要用途。 据此， Ⅱ型产品规定指标项目主要是针对固体润滑材料而设置的。 Ⅰ型产品作为催化剂的要求设置了包括二硫化钼含量、水分、铁含量等十二项指标。指标中主要对 各种金属离子进行控制。Ⅱ型产品作为固体润滑材料，其指标项目的设置与现行工业二硫化钼化工行业 标准基本一致。具体指标项目及参数见表1。 表表1 1高纯二硫化钼指标项目及参数高纯二硫化钼指标项目及参数 项目 二硫化钼 （MoS2） 质量分数， %≥ 水分，%≤ 总不溶物质量分数，%≤ 水溶物质量分数，% 铅（Pb）质量分数， %≤ 铜 （Cu） 质量分数， %≤ 铁（Fe）质量分数，%≤ 钾 （K） +钠 （Na） 质量分数， %≤ 镍（Ni）质量分数，%≤ 指标 Ⅰ型 99.5 0.10 —— —— 0.05 0.05 0.01 0.01 0.001 Ⅱ型 99.0 0.20 0.40 0.10 —— —— 0.10 —— —— 锰 （Mn） 质量分数， %≤ 钙 （Ca） 质量分数， %≤ 硅 （Si） 质量分数， %≤ 含油量 （丙酮萃取） ， %≤ 细度（平均粒径），μm 钢和铜腐蚀性 3.23.2 指标参数的确定指标参数的确定 3.2.1 二硫化钼含量 0.001 0.001 0.001 —— 1～5 —— —— —— 0.05 0.30 4～10μm 通过试验 本标准根据二个不同类型的产品要求，对各项指标参数给出了不同的要求。其中Ⅰ型、Ⅱ型二硫化 钼含量分别为不小于 99.5％和 99.0％；Ⅰ型产品的二硫化钼含量确定为不小于99.5％的主要依据是产品 作为催化剂质量的要求，另外，此型产品的生产方法是化学合成法，产品的纯度相对较高。Ⅱ型产品的 二硫化钼含量确定为不小于99.0％，其主要原因是作为润滑剂产品对其主含量的要求相对于催化剂产品 要求稍低，产品的生产方法也与Ⅰ型产品不同，其方法主要是通过对辉钼矿进行提纯后，再进行精制而 得。采用此种生产方法生产的产品纯度达到9