Povaha chrómu
Chróm, symbol prvku Cr, atómové číslo 24, relatívna atómová hmotnosť 51,996, patrí do skupiny prechodných kovov skupiny VIB periodickej tabuľky chemických prvkov.Chrómový kov je na telo centrovaný kubický kryštál, strieborno-biely, hustota 7,1 g/cm³, bod topenia 1860℃, bod varu 2680℃, merná tepelná kapacita pri 25℃ 23,35 J/(mol·K), výparné teplo 342,1 kJ/ mol, tepelná vodivosť 91,3 W/(m·K) (0-100°C), rezistivita (20°C) 13,2uΩ·cm, s dobrými mechanickými vlastnosťami.
Existuje päť valencií chrómu: +2, +3, +4, +5 a +6.V podmienkach endogénneho pôsobenia má chróm vo všeobecnosti +3 valenciu.Najstabilnejšie sú zlúčeniny s +trojmocným chrómom.+Šesťmocné zlúčeniny chrómu, vrátane solí chrómu, majú silné oxidačné vlastnosti.Iónové polomery Cr3+, AI3+ a Fe3+ sú podobné, takže môžu mať širokú škálu podobností.Okrem toho prvky, ktoré možno nahradiť chrómom, sú mangán, horčík, nikel, kobalt, zinok atď., takže chróm je široko distribuovaný v mineráloch kremičitanu horčíka a železa a doplnkových mineráloch.
Aplikácia
Chróm je jedným z najpoužívanejších kovov v modernom priemysle.Používa sa najmä pri výrobe nehrdzavejúcej ocele a rôznych legovaných ocelí vo forme ferozliatin (napríklad ferochróm).Chróm má vlastnosti tvrdé, odolné voči opotrebovaniu, žiaruvzdorné a odolné voči korózii.Chrómová ruda je široko používaná v metalurgii, žiaruvzdorných materiáloch, chemickom priemysle a zlievarenskom priemysle.
V hutníckom priemysle sa chrómová ruda používa hlavne na tavenie ferochrómu a kovového chrómu.Chróm sa používa ako prísada do ocele na výrobu rôznych špeciálnych ocelí s vysokou pevnosťou, odolnosťou voči korózii, opotrebovaniu, vysokej teplote a oxidácii, ako je nehrdzavejúca oceľ, oceľ odolná voči kyselinám, žiaruvzdorná oceľ, oceľ na guľôčkové ložiská, pružinová oceľ, nástrojová oceľ atď. Chróm môže zlepšiť mechanické vlastnosti a odolnosť ocele voči opotrebovaniu.Kovový chróm sa používa hlavne na tavenie špeciálnych zliatin s kobaltom, niklom, volfrámom a inými prvkami.Chrómovanie a chrómovanie môžu spôsobiť, že oceľ, meď, hliník a iné kovy vytvoria povrch odolný voči korózii, ktorý je svetlý a krásny.
V žiaruvzdornom priemysle je chrómová ruda dôležitým žiaruvzdorným materiálom používaným na výrobu chrómových tehál, chrómmagnéziových tehál, moderných žiaruvzdorných materiálov a iných špeciálnych žiaruvzdorných materiálov (chrómbetón).Žiaruvzdorné materiály na báze chrómu zahŕňajú najmä tehly s chrómovou rudou a magnéziou, spekaný magnézio-chrómový slinok, roztavené magnézio-chrómové tehly, roztavené, jemne mleté a následne spájané magnéziovo-chrómové tehly.Sú široko používané v otvorených nístejových peciach, indukčných peciach a pod. Hutnícky konvertor a výstelka rotačných pecí v cementárskom priemysle atď.
V zlievarenskom priemysle nebude chrómová ruda počas procesu odlievania interagovať s inými prvkami v roztavenej oceli, má nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, je odolná voči prieniku kovu a má lepší chladiaci výkon ako zirkón.Chrómová ruda pre zlievareň má prísne požiadavky na chemické zloženie a distribúciu veľkosti častíc.
V chemickom priemysle je najpriamejšie použitie chrómu na výrobu roztoku dvojchrómanu sodného (Na2Cr2O7·H2O) a potom na prípravu ďalších zlúčenín chrómu na použitie v priemysle, ako sú pigmenty, textil, galvanické pokovovanie a výroba kože, ako aj katalyzátory. .
Jemne mletý prášok chrómovej rudy je prírodným farbivom pri výrobe skla, keramiky a glazovaných obkladačiek.Pri použití dvojchrómanu sodného na devastáciu kože dochádza v pôvodnej koži k reakcii proteínu (kolagénu) a uhľohydrátov s chemickými látkami za vzniku stabilného komplexu, ktorý sa stáva základom kožených výrobkov.V textilnom priemysle sa dvojchróman sodný používa ako moridlo pri farbení látok, ktoré dokáže účinne pripájať molekuly farbiva k organickým zlúčeninám;môže sa použiť aj ako oxidant pri výrobe farbív a medziproduktov.
Minerál chróm
Existuje viac ako 50 druhov minerálov obsahujúcich chróm, ktoré boli objavené v prírode, ale väčšina z nich má nízky obsah chrómu a rozptýlenú distribúciu, čo má nízku hodnotu priemyselného využitia.Tieto minerály obsahujúce chróm patria okrem niekoľkých hydroxidov, jodičnanov, nitridov a sulfidov medzi oxidy, chrómany a kremičitany.Medzi nimi sa minerály nitridu chrómu a sulfidu chrómu nachádzajú iba v meteoritoch.
Ako minerálny druh v podskupine chrómových rúd je chromit jediným dôležitým priemyselným minerálom chrómu.Teoretický chemický vzorec je (MgFe)Cr2O4, v ktorom obsah Cr2O3 predstavuje 68% a FeO predstavuje 32%.V chemickom zložení je trojmocný katión hlavne Cr3+ a často sa vyskytujú Al3+, Fe3+ a Mg2+, Fe2+ izomorfné substitúcie.V skutočne vyrábanom chromite je časť Fe2+ často nahradená Mg2+ a Cr3+ je v rôznej miere nahradený Al3+ a Fe3+.Úplný stupeň izomorfnej substitúcie medzi rôznymi zložkami chromitu nie je konzistentný.Koordinačné katióny štyroch rádov sú hlavne horčík a železo a úplná izomorfná substitúcia medzi horčíkom a železom.Podľa metódy štyroch delení je možné chromit rozdeliť do štyroch podskupín: chromit horečnatý, chromit železo-horečnatý, chromit maficko-železitý a chromit železa.Okrem toho chromit často obsahuje malé množstvo mangánu, Homogénna zmes titánu, vanádu a zinku.Štruktúra chromitu je normálneho spinelového typu.
4. Štandard kvality chrómového koncentrátu
Podľa rôznych spôsobov spracovania (mineralizácia a prírodná ruda) sa chrómová ruda pre metalurgiu delí na dva typy: koncentrát (G) a kusovú rudu (K).Pozrite si tabuľku nižšie.
Požiadavky na kvalitu chromitovej rudy pre metalurgiu
Technológia spracovania chrómovej rudy
1) Znovuzvolenie
V súčasnosti zaujíma gravitačná separácia významné postavenie pri zhodnocovaní chrómovej rudy.Metóda gravitačnej separácie, ktorá využíva voľné vrstvenie vo vodnom prostredí ako základné správanie, je stále hlavnou metódou na obohacovanie chrómovej rudy na celom svete.Gravitačné separačné zariadenie je špirálový sklz a odstredivý koncentrátor a rozsah veľkosti častíc spracovania je relatívne široký.Vo všeobecnosti je rozdiel v hustote medzi minerálmi chrómu a minerálmi hlušiny väčší ako 0,8 g/cm3 a gravitačná separácia akejkoľvek veľkosti častíc väčšej ako 100 um môže byť uspokojivá.výsledok.Hrubé hrudky (100 ~ 0,5 mm) ruda sa triedi alebo vopred selektuje ťažkým až stredným ťažením, čo je veľmi ekonomický spôsob ťažby.
2) Magnetická separácia
Magnetická separácia je zušľachťovacia metóda, ktorá realizuje separáciu minerálov v nerovnomernom magnetickom poli na základe magnetického rozdielu minerálov v rude.Chromit má slabé magnetické vlastnosti a môže byť oddelený vertikálnymi prstencovými magnetickými separátormi s vysokým gradientom, magnetickými separátormi s mokrou doskou a iným zariadením.Špecifické koeficienty magnetickej susceptibility chrómových minerálov produkovaných v rôznych oblastiach na svete produkujúcich chrómové rudy sa príliš nelíšia a sú podobné špecifickým koeficientom magnetickej susceptibility wolframitu a wolframitu vyrábaných v rôznych regiónoch.
Existujú dve situácie pri použití magnetickej separácie na získanie vysokokvalitného chrómového koncentrátu: jednou je odstránenie silných magnetických minerálov (hlavne magnetitu) z rudy pod slabým magnetickým poľom na zvýšenie pomeru ferochrómu a druhou je použitie silné magnetické pole.Separácia hlušinových minerálov a získavanie chrómovej rudy (slabo magnetické minerály).
3) Elektrický výber
Elektrická separácia je metóda separácie minerálov chrómovej rudy a kremičitanových hlušiny pomocou elektrických vlastností minerálov, ako sú rozdiely vo vodivosti a dielektrickej konštante.
4) Flotácia
V procese gravitačnej separácie sa jemnozrnná (-100 um) chromitová ruda často likviduje ako hlušina, ale chromit tejto veľkosti má stále vysokú úžitkovú hodnotu, takže flotačná metóda sa môže použiť pre jemnú granulovanú chromitovú rudu nízkej kvality sa obnoví.Flotácia chrómovej rudy s 20% ~40% Cr2O3 v hlušine a serpentínových, olivínových, rutilových a vápenato-horečnatých mineráloch ako hlušinových mineráloch.Ruda sa jemne melie na 200 μm, na dispergovanie a inhibíciu kalu sa používa vodné sklo, fosforečnan, metafosforečnan, fluorokremičitan atď., ako zberač sa používajú nenasýtené mastné kyseliny.Rozptýlenie a potlačenie hlušinového kalu je veľmi dôležité pre proces flotácie.Kovové ióny ako železo a olovo môžu aktivovať chromit.Keď je hodnota pH suspenzie nižšia ako 6, chromit takmer nebude plávať.Stručne povedané, spotreba flotačného činidla je veľká, stupeň koncentrátu je nestabilný a miera regenerácie je nízka.Ca2+ a Mg2+ rozpustené z minerálov hlušiny znižujú selektivitu flotačného procesu.
5) Chemická úprava
Chemická metóda spočíva v priamom spracovaní určitej chromitovej rudy, ktorú nemožno oddeliť fyzikálnou metódou, alebo náklady na fyzikálnu metódu sú relatívne vysoké.Pomer Cr/Fe koncentrátu vyrobeného chemickou metódou je vyšší ako pri bežnej fyzikálnej metóde.Chemické metódy zahŕňajú: selektívne lúhovanie, oxidačnú redukciu, tavnú separáciu, lúhovanie kyseliny sírovej a kyseliny chrómovej, redukciu a lúhovanie kyseliny sírovej atď. Kombinácia fyzikálno-chemických metód a priame spracovanie chrómovej rudy chemickými metódami sú jedným z hlavných súčasné trendy v zušľachťovaní chromitu.Chemické metódy môžu priamo extrahovať chróm z rudy a produkovať karbid chrómu a oxid chrómu.
Čas odoslania: 30. apríla 2021