Povaha chromu
Chrom, značka prvku Cr, atomové číslo 24, relativní atomová hmotnost 51,996, patří k prvku přechodného kovu skupiny VIB periodické tabulky chemických prvků. Kovový chrom je krychlový krystal centrovaný na tělo, stříbrnobílý, hustota 7,1 g/cm³, bod tání 1860℃, bod varu 2680℃, měrná tepelná kapacita při 25℃ 23,35 J/(mol·K), výparné teplo 342,1 kJ/ mol, tepelná vodivost 91,3 W/(m·K) (0-100°C), měrný odpor (20°C) 13,2uΩ·cm, s dobrými mechanickými vlastnostmi.
Existuje pět mocností chrómu: +2, +3, +4, +5 a +6. Za podmínek endogenního působení má chrom obecně +3 valence. Nejstabilnější jsou sloučeniny s +trojmocným chrómem. +Sloučeniny šestimocného chrómu, včetně solí chrómu, mají silné oxidační vlastnosti. Iontové poloměry Cr3+, AI3+ a Fe3+ jsou podobné, takže mohou mít širokou škálu podobností. Kromě toho prvky, které mohou být nahrazeny chromem, jsou mangan, hořčík, nikl, kobalt, zinek atd., takže chrom je široce distribuován v minerálech křemičitanu hořečnatého železa a doplňkových minerálech.
Aplikace
Chrom je jedním z nejpoužívanějších kovů v moderním průmyslu. Používá se především při výrobě nerezové oceli a různých legovaných ocelí ve formě feroslitin (např. ferochrom). Chrom má vlastnosti tvrdé, odolné proti opotřebení, teplu a korozi. Chromová ruda je široce používána v metalurgii, žáruvzdorných materiálech, chemickém průmyslu a slévárenství.
V hutním průmyslu se chromová ruda používá hlavně k tavení ferochromu a kovového chromu. Chrom se používá jako přísada do oceli k výrobě různých vysoce pevných, korozivzdorných, otěruvzdorných, vysokoteplotních a oxidačních speciálních ocelí, jako je nerezová ocel, kyselinovzdorná ocel, žáruvzdorná ocel, ocel na kuličková ložiska, pružinová ocel, nástrojová ocel atd. Chrom může zlepšit mechanické vlastnosti oceli a odolnost proti opotřebení. Kovový chrom se používá především k tavení speciálních slitin s kobaltem, niklem, wolframem a dalšími prvky. Chromování a chromování mohou způsobit, že ocel, měď, hliník a další kovy vytvoří povrch odolný proti korozi, který je jasný a krásný.
V průmyslu žáruvzdorných materiálů je chromová ruda důležitým žáruvzdorným materiálem používaným k výrobě chromových cihel, chrommagnesiových cihel, pokročilých žáruvzdorných materiálů a dalších speciálních žáruvzdorných materiálů (chrombeton). Žáruvzdorné materiály na bázi chrómu zahrnují především cihly s chromovou rudou a magnézií, slinutý magnézio-chromový slínek, roztavené magnézio-chromové cihly, roztavené, jemně mleté a následně pojené magnézio-chromové cihly. Jsou široce používány v otevřených nístějových pecích, indukčních pecích atd. Metalurgický konvertor a vyzdívka rotačních pecí cementářského průmyslu atd.
Ve slévárenském průmyslu nebude chromová ruda během procesu lití interagovat s jinými prvky v roztavené oceli, má nízký koeficient tepelné roztažnosti, je odolná proti pronikání kovu a má lepší chladicí výkon než zirkon. Chromová ruda pro slévárenství má přísné požadavky na chemické složení a distribuci velikosti částic.
V chemickém průmyslu je nejpřímější použití chrómu k výrobě roztoku dichromanu sodného (Na2Cr2O7·H2O) a poté k přípravě dalších sloučenin chrómu pro použití v průmyslových odvětvích, jako jsou pigmenty, textilie, galvanické pokovování a výroba kůže, stejně jako katalyzátory. .
Jemně mletý prášek chromové rudy je přírodním barvivem při výrobě skla, keramiky a glazovaných dlaždic. Při použití dichromanu sodného k devastaci kůže dochází k reakci proteinu (kolagenu) a sacharidů v původní kůži s chemickými látkami za vzniku stabilního komplexu, který se stává základem kožených výrobků. V textilním průmyslu se dichroman sodný používá jako mořidlo při barvení tkanin, které dokáže účinně přichytit molekuly barviva k organickým sloučeninám; může být také použit jako oxidant při výrobě barviv a meziproduktů.
Minerál chrom
Existuje více než 50 druhů minerálů obsahujících chrom, které byly objeveny v přírodě, ale většina z nich má nízký obsah chromu a rozptýlenou distribuci, která má nízkou hodnotu průmyslového využití. Tyto minerály obsahující chrom patří k oxidům, chromanům a silikátům, kromě několika hydroxidů, jodičnanů, nitridů a sulfidů. Mezi nimi se minerály nitridu a sulfidu chromu nacházejí pouze v meteoritech.
Jako minerální druh v podrodině chromové rudy je chromit jediným důležitým průmyslovým minerálem chromu. Teoretický chemický vzorec je (MgFe)Cr2O4, ve kterém obsah Cr2O3 tvoří 68 % a FeO tvoří 32 %. Ve svém chemickém složení je trojmocným kationtem především Cr3+ a často dochází k izomorfním substitucím Al3+, Fe3+ a Mg2+, Fe2+. Ve skutečně vyráběném chromitu je část Fe2+ často nahrazena Mg2+ a Cr3+ je v různé míře nahrazen Al3+ a Fe3+. Úplný stupeň izomorfní substituce mezi různými složkami chromitu není konzistentní. Koordinační kationty čtyř řádu jsou hlavně hořčík a železo a úplná izomorfní substituce mezi hořčíkem a železem. Podle metody čtyř dělení lze chromit rozdělit do čtyř podskupin: chromit hořečnatý, chromit železo-hořečnatý, chromit maficko-železitý a chromit železo-chromit. Kromě toho chromit často obsahuje malé množství manganu, Homogenní směs titanu, vanadu a zinku. Struktura chromitu je normálního spinelového typu.
4. Standard kvality chromového koncentrátu
Podle různých metod zpracování (mineralizace a přírodní ruda) se chromová ruda pro metalurgii dělí na dva typy: koncentrát (G) a kusová ruda (K). Viz tabulka níže.
Požadavky na jakost chromitové rudy pro metalurgii
Technologie zušlechťování chromové rudy
1) Znovuzvolení
V současné době zaujímá gravitační separace významné postavení při těžbě chromové rudy. Metoda gravitační separace, která využívá volné vrstvení ve vodném prostředí jako základní chování, je stále hlavní metodou pro obohacování chromové rudy na celém světě. Gravitačním separačním zařízením je spirálový skluz a odstředivý koncentrátor a rozsah velikosti částic zpracování je poměrně široký. Obecně je rozdíl v hustotě mezi minerály chromu a minerály hlušiny větší než 0,8 g/cm3 a gravitační separace jakékoli velikosti částic větší než 100 um může být uspokojivá. výsledek. Hrubé hrudky (100 ~ 0,5 mm) ruda se třídí nebo předselektuje těžkým až středním zpracováním, což je velmi ekonomický způsob zpracování.
2) Magnetická separace
Magnetická separace je zušlechťovací metoda, která realizuje separaci minerálů v nerovnoměrném magnetickém poli na základě magnetického rozdílu minerálů v rudě. Chromit má slabé magnetické vlastnosti a může být separován vertikálními prstencovými magnetickými separátory s vysokým gradientem, magnetickými separátory s mokrou deskou a dalším zařízením. Specifické koeficienty magnetické susceptibility chromových minerálů produkovaných v různých oblastech světa produkujících chromovou rudu se příliš neliší a jsou podobné specifickým koeficientům magnetické susceptibility wolframitu a wolframitu produkovaných v různých oblastech.
Při použití magnetické separace k získání vysoce kvalitního chromového koncentrátu existují dvě situace: jednou je odstranění silných magnetických minerálů (hlavně magnetitu) z rudy pod slabým magnetickým polem, aby se zvýšil poměr ferochromu, a druhou je použití silné magnetické pole. Separace hlušinových minerálů a získávání chromové rudy (slabě magnetické minerály).
3) Elektrický výběr
Elektrická separace je metoda separace chromové rudy a silikátových hlušinových minerálů pomocí elektrických vlastností minerálů, jako jsou rozdíly ve vodivosti a dielektrické konstantě.
4) Flotace
V procesu gravitační separace se jemnozrnná (-100 um) chromitová ruda často vyhazuje jako hlušina, ale chromit této velikosti má stále vysokou užitnou hodnotu, takže flotační metodu lze použít pro jemnou granulovanou chromitovou rudu nízké kvality je obnovena. Flotace chromové rudy s 20% ~40% Cr2O3 v hlušině a serpentinových, olivínových, rutilových a vápenato-hořečnatých minerálech jako hlušinových minerálech. Ruda se jemně mele na 200μm, k dispergaci a inhibici kalu se používá vodní sklo, fosforečnan, metafosforečnan, fluorokřemičitan atd. a jako sběrač se používá nenasycená mastná kyselina. Rozptyl a potlačení hlušinového kalu je pro proces flotace velmi důležité. Kovové ionty, jako je železo a olovo, mohou aktivovat chromit. Když je hodnota pH suspenze nižší než 6, chromit sotva plave. Stručně řečeno, spotřeba flotačního činidla je velká, stupeň koncentrátu je nestabilní a míra výtěžnosti je nízká. Ca2+ a Mg2+ rozpuštěné z minerálů hlušiny snižují selektivitu flotačního procesu.
5) Chemická úprava
Chemická metoda spočívá v přímém zpracování určité chromitové rudy, kterou nelze oddělit fyzikální metodou nebo náklady na fyzikální metodu jsou relativně vysoké. Poměr Cr/Fe koncentrátu vyrobeného chemickou metodou je vyšší než u běžné fyzikální metody. Mezi chemické metody patří: selektivní loužení, oxidační redukce, tavná separace, louhování kyseliny sírové a kyseliny chromové, redukce a loužení kyseliny sírové aj. Kombinace fyzikálně-chemických metod a přímé úpravy chromové rudy chemickými metodami jsou jedny z hlavních současné trendy v užitku chromitu. Chemické metody mohou přímo extrahovat chróm z rudy a produkovat karbid chrómu a oxid chrómu.
Čas odeslání: 30. dubna 2021