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produzione molibdeno metallico (arrostimento + riduzione H2)

molybdenum metal production (roast + H2-reduction)

Filiera Mo metallico (~250 kt/y, leader: Codelco, Freeport): MoS2 concentrate da flottazione porfirici Cu -> arrostimento ossidante 600 C (`2 MoS2 + 7 O2 -> 2 MoO3 + 4 SO2`, SO2 loop a impianto H2SO4) -> riduzione idrogeno 1000 C (`MoO3 + 3 H2 -> Mo + 3 H2O`).

IRI
chem:molybdenumProductionPipeline
Unit Operation
2
Operazioni chimiche
2 (con reazione)
Operazioni fisiche
0
CO₂eq cumulato
6.30 kg/kg
Produzione globale
0.25 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
2 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR moRoasting["arrostimento ossidante MoS2 (multi-hearth, 600 C)"] moHydrogenReduction["riduzione H2 di MoO3 (1000 C)"] s_molybdeniteOre(["minerale di molibdenite (concentrato MoS2)"]):::role_rawMaterial s_molybdeniteOre --> moRoasting s_oxygen(["oxygen"]):::role_rawMaterial s_oxygen --> moRoasting s_molybdenumTrioxide(["triossido di molibdeno (MoO3)"]):::role_intermediate moRoasting --> s_molybdenumTrioxide s_sulfurDioxide(["anidride solforosa"]):::role_byproduct moRoasting -.-> s_sulfurDioxide moRoasting -. recycle .-> s_sulfurDioxide s_molybdenumTrioxide --> moHydrogenReduction s_hydrogen(["idrogeno"]):::role_rawMaterial s_hydrogen --> moHydrogenReduction s_molybdenumMetal(["molibdeno metallico in polvere"]):::role_finalProduct moHydrogenReduction --> s_molybdenumMetal s_water(["acqua"]):::role_byproduct moHydrogenReduction -.-> s_water classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
🧪 arrostimento ossidante MoS2 (multi-hearth, 600 C) minerale di molibdenite (concentrato MoS2), oxygentriossido di molibdeno (MoO3) —arrostitore multi-hearth ossidante (Mo) 1.8—
🧪 riduzione H2 di MoO3 (1000 C) triossido di molibdeno (MoO3), idrogenomolibdeno metallico in polvere —forno pusher-boat riduzione H2 (Mo) 4.5—

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
arrostimento ossidante MoS2 (multi-hearth, 600 C) 2 MoS2 + 7 O2 -> 2 MoO3 + 4 SO2 -2380.0 kJ/mol
riduzione H2 di MoO3 (1000 C) MoO3 + 3 H2 -> Mo + 3 H2O -130.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (3)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (2)
▫️ intermedio (1)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
arrostimento ossidante MoS2 (multi-hearth, 600 C) 550–650 °C1.0–2.0 atmair
riduzione H2 di MoO3 (1000 C) 900–1100 °C1.0–2.0 atmH2

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
arrostimento ossidante MoS2 (multi-hearth, 600 C) thermal4.0 MJ/kg
riduzione H2 di MoO3 (1000 C) thermal12.0 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:molybdenumProductionPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.

Dereferenziabile: chem:molybdenumProductionPipeline · ontologia completa · TTL sorgente