Chromo prigimtis
Chromas, elemento simbolis Cr, atominis skaičius 24, santykinė atominė masė 51,996, priklauso periodinės cheminių elementų lentelės VIB grupės pereinamojo metalo elementui. Chromo metalas yra kūno centre kubinis kristalas, sidabro baltumo, tankis 7,1 g/cm³, lydymosi temperatūra 1860 ℃, virimo temperatūra 2680 ℃, savitoji šiluminė talpa 25 ℃ 23,35 J/(mol·K), garavimo šiluma 342,1 kJ/ mol, šilumos laidumas 91,3 W/(m·K) (0-100°C), savitoji varža (20°C) 13,2uΩ·cm, geros mechaninės savybės.
Yra penkios chromo valencijos: +2, +3, +4, +5 ir +6. Endogeninio veikimo sąlygomis chromo valencija paprastai yra +3. Junginiai su +trivalenčiu chromu yra stabiliausi. +Ševiavalenčiai chromo junginiai, įskaitant chromo druskas, pasižymi stipriomis oksidacinėmis savybėmis. Cr3+, AI3+ ir Fe3+ joniniai spinduliai yra panašūs, todėl gali turėti daug panašumų. Be to, elementai, kuriuos galima pakeisti chromu, yra manganas, magnis, nikelis, kobaltas, cinkas ir kt., todėl chromas yra plačiai paplitęs magnio geležies silikato mineraluose ir pagalbiniuose mineraluose.
Taikymas
Chromas yra vienas plačiausiai šiuolaikinėje pramonėje naudojamų metalų. Jis daugiausia naudojamas nerūdijančio plieno ir įvairių legiruotų plienų ferolydinių (pavyzdžiui, ferochromo) pavidalu. Chromas pasižymi kietumu, atsparumu dilimui, karščiui ir korozijai. Chromo rūda plačiai naudojama metalurgijos, ugniai atsparių medžiagų, chemijos pramonėje ir liejyklų pramonėje.
Metalurgijos pramonėje chromo rūda daugiausia naudojama ferochromo ir metalinio chromo lydymui. Chromas naudojamas kaip plieno priedas gaminant įvairius didelio stiprumo, atsparius korozijai, dilimui, aukštai temperatūrai ir oksidacijai atsparius specialius plienus, tokius kaip nerūdijantis plienas, rūgštims atsparus plienas, karščiui atsparus plienas, rutulinis plienas, spyruoklinis plienas, įrankių plienas ir kt. Chromas gali pagerinti plieno mechanines savybes ir atsparumą dilimui. Metalo chromas daugiausia naudojamas specialių lydinių su kobaltu, nikeliu, volframu ir kitais elementais lydymui. Chromuojant ir chromuojant plienas, varis, aliuminis ir kiti metalai gali sudaryti korozijai atsparų paviršių, kuris yra ryškus ir gražus.
Ugniai atsparių medžiagų pramonėje chromo rūda yra svarbi ugniai atspari medžiaga, iš kurios gaminamos chromo plytos, chromo magnezijos plytos, pažangios ugniai atsparios medžiagos ir kitos specialios ugniai atsparios medžiagos (chrominis betonas). Chromo pagrindu pagamintos ugniai atsparios medžiagos daugiausia apima plytas su chromo rūda ir magnezija, sukepintas magnio-chromo klinkeris, išlydytas magnezijos-chromo plytas, išlydytas, smulkiai sumaltas ir tada surištas magnezijos-chromo plytas. Jie plačiai naudojami atviro židinio krosnyse, indukcinėse krosnyse ir kt. Cemento pramonės metalurgijos keitiklis ir rotacinių krosnių apmušalai ir kt.
Liejyklų pramonėje chromo rūda nesąveikauja su kitais išlydyto plieno elementais liejimo proceso metu, turi mažą šiluminio plėtimosi koeficientą, yra atspari metalo įsiskverbimui ir pasižymi geresnėmis šaldymo savybėmis nei cirkonis. Chromo rūdai liejykloms taikomi griežti cheminės sudėties ir dalelių dydžio pasiskirstymo reikalavimai.
Chemijos pramonėje chromas dažniausiai naudojamas gaminant natrio dichromato (Na2Cr2O7·H2O) tirpalą, o vėliau ruošiant kitus chromo junginius, skirtus naudoti tokiose pramonės šakose kaip pigmentai, tekstilė, galvanizavimas ir odos gamyba, taip pat katalizatorius. .
Smulkiai sumalti chromo rūdos milteliai yra natūralus dažiklis stiklo, keramikos ir glazūruotų plytelių gamyboje. Kai natrio dichromatas naudojamas odai niokoti, originalioje odoje esantys baltymai (kolagenas) ir angliavandeniai reaguoja su cheminėmis medžiagomis ir sudaro stabilų kompleksą, kuris tampa odos gaminių pagrindu. Tekstilės pramonėje natrio dichromatas naudojamas kaip kandiklis audinių dažymui, kuris gali efektyviai prijungti dažų molekules prie organinių junginių; jis taip pat gali būti naudojamas kaip oksidatorius dažų ir tarpinių produktų gamyboje.
Chromo mineralas
Gamtoje aptikta daugiau nei 50 rūšių chromo turinčių mineralų, tačiau dauguma jų turi mažą chromo kiekį ir išsibarsčiusį, o tai turi mažą pramoninę naudojimo vertę. Šie chromo turintys mineralai priklauso oksidams, chromatams ir silikatams, be keleto hidroksidų, jodatų, nitridų ir sulfidų. Tarp jų chromo nitrido ir chromo sulfido mineralai randami tik meteorituose.
Chromitas, kaip mineralų rūšis chromo rūdos pošeimyje, yra vienintelis svarbus pramoninis chromo mineralas. Teorinė cheminė formulė yra (MgFe)Cr2O4, kurioje Cr2O3 kiekis sudaro 68%, o FeO - 32%. Pagal cheminę sudėtį trivalentis katijonas daugiausia yra Cr3+, dažnai yra Al3+, Fe3+ ir Mg2+, Fe2+ izomorfiniai pakaitalai. Faktiškai pagamintame chromite dalis Fe2+ dažnai pakeičiama Mg2+, o Cr3+ įvairiu laipsniu pakeičiama Al3+ ir Fe3+. Visiškas izomorfinio pakeitimo laipsnis tarp įvairių chromito komponentų nėra nuoseklus. Keturių eilių koordinaciniai katijonai daugiausia yra magnis ir geležis, o visiškas izomorfinis magnio ir geležies pakaitalas. Pagal keturių padalijimo metodą chromitas gali būti suskirstytas į keturis pogrupius: magnio chromitą, geležies-magnio chromitą, mafikinį-geležies chromitą ir geležies-chromitą. Be to, chromite dažnai yra nedidelis kiekis mangano, vienalytis titano, vanadžio ir cinko mišinys. Chromito struktūra yra normalaus špinelio tipo.
4. Chromo koncentrato kokybės standartas
Pagal skirtingus apdirbimo būdus (mineralizaciją ir natūralią rūdą) metalurgijai skirta chromo rūda skirstoma į dvi rūšis: koncentratą (G) ir vienkartinę (K). Žiūrėkite žemiau esančią lentelę.
Metalurgijos chromito rūdos kokybės reikalavimai
Chromo rūdos sodrinimo technologija
1) Perrinkimas
Šiuo metu gravitacinis atskyrimas užima svarbią vietą chromo rūdos sodrinimo srityje. Gravitacinis atskyrimo metodas, kurio pagrindinis elgesys yra laisvas sluoksniavimas vandeninėje terpėje, vis dar yra pagrindinis chromo rūdos sodrinimo metodas visame pasaulyje. Gravitacinio atskyrimo įranga yra spiralinis latakas ir išcentrinis koncentratorius, o apdorojimo dalelių dydžio diapazonas yra gana platus. Paprastai tankio skirtumas tarp chromo mineralų ir mineralų yra didesnis nei 0,8 g/cm3, o bet kokių didesnių nei 100 um dalelių atskyrimas gravitacijos būdu gali būti patenkinamas. rezultatas. Stambių gabalėlių (100–0,5 mm) rūda rūšiuojama arba iš anksto atrenkama naudojant sunkų-vidutinį sodrinimą, o tai yra labai ekonomiškas sodrinimo būdas.
2) Magnetinis atskyrimas
Magnetinis atskyrimas – tai sodrinimo metodas, kurio metu mineralai atskiriami netolygiame magnetiniame lauke, remiantis mineralų magnetiniu skirtumu rūdoje. Chromitas pasižymi silpnomis magnetinėmis savybėmis ir gali būti atskirtas vertikaliais žiediniais didelio gradiento magnetiniais separatoriais, šlapių plokščių magnetiniais separatoriais ir kita įranga. Įvairiose pasaulio chromo rūdos gamybos vietovėse gaminamų chromo mineralų specifiniai magnetinio jautrumo koeficientai nedaug skiriasi ir yra panašūs į įvairiuose regionuose gaminamo volframito ir volframito specifinius magnetinio jautrumo koeficientus.
Yra dvi situacijos naudojant magnetinį atskyrimą, norint gauti aukštos kokybės chromo koncentratą: viena yra pašalinti stiprius magnetinius mineralus (daugiausia magnetitą) rūdoje esant silpnam magnetiniam laukui, kad padidėtų ferochromo santykis, o kita – naudoti stiprus magnetinis laukas. Mineralų atskyrimas ir chromo rūdos (silpnai magnetinių mineralų) atskyrimas.
3) Elektrinis pasirinkimas
Elektrinis atskyrimas – tai chromo rūdos ir silikatinių mineralų atskyrimo metodas, naudojant mineralų elektrines savybes, tokias kaip laidumo ir dielektrinės konstantos skirtumai.
4) Flotacija
Gravitacinio atskyrimo procese smulkiagrūdė (-100 um) chromito rūda dažnai išmetama kaip atliekos, tačiau tokio dydžio chromitas vis dar turi didelę panaudojimo vertę, todėl flotacijos metodas gali būti naudojamas žemos kokybės smulkiai granuliuotai chromito rūdai. yra atgauta. Chromo rūdos flotacija su 20% ~ 40% Cr2O3 atliekose ir serpentino, olivino, rutilo ir kalcio magnio karbonato mineralai, kaip gango mineralai. Rūda smulkiai sumalama iki 200 μm, dumblui išsklaidyti ir slopinti naudojamas vandens stiklas, fosfatas, metafosfatas, fluorosilikatas ir kt., o kaip surinkėjas – nesočiosios riebalų rūgštys. Dumblo išsklaidymas ir slopinimas yra labai svarbūs flotacijos procesui. Metalo jonai, tokie kaip geležis ir švinas, gali aktyvuoti chromitą. Kai srutų pH vertė yra mažesnė nei 6, chromitas beveik neplauks. Trumpai tariant, flotacijos reagento suvartojimas yra didelis, koncentrato klasė yra nestabili, o regeneravimo greitis yra mažas. Ca2+ ir Mg2+, ištirpę iš uolienų mineralų, mažina flotacijos proceso selektyvumą.
5) Cheminis sodrinimas
Cheminis metodas yra tiesioginis tam tikros chromito rūdos apdorojimas, kurio negalima atskirti fiziniu metodu arba fizinio metodo kaina yra gana didelė. Cheminiu būdu pagaminto koncentrato Cr/Fe santykis yra didesnis nei įprasto fizinio metodo. Cheminiai metodai apima: selektyvų išplovimą, oksidacijos redukciją, atskyrimą lydant, sieros rūgšties ir chromo rūgšties išplovimą, redukavimą ir sieros rūgšties išplovimą ir kt. Fizikinių-cheminių metodų derinys ir tiesioginis chromo rūdos apdorojimas cheminiais metodais yra vienas iš pagrindinių. chromito sodrinimo tendencijos šiandien. Cheminiais metodais galima tiesiogiai išgauti chromą iš rūdos ir pagaminti chromo karbidą bei chromo oksidą.
Paskelbimo laikas: 2021-04-30