Die aard van chroom
Chroom, elementsimbool Cr, atoomgetal 24, relatiewe atoommassa 51.996, behoort tot die oorgangsmetaalelement van groep VIB van die periodieke tabel van chemiese elemente. Chroommetaal is 'n liggaamsgesentreerde kubieke kristal, silwerwit, digtheid 7.1g/cm³, smeltpunt 1860℃, kookpunt 2680℃, spesifieke warmtekapasiteit by 25℃ 23.35J/(mol·K), verdampingswarmte 342.1kJ/mol, termiese geleidingsvermoë 91.3 W/(m·K) (0-100°C), weerstand (20°C) 13.2uΩ·cm, met goeie meganiese eienskappe.
Daar is vyf valensies van chroom: +2, +3, +4, +5 en +6. Onder die toestande van endogene werking is chroom oor die algemeen +3 valensie. Verbindings met +trivalente chroom is die stabielste. +Sesvalente chroomverbindings, insluitend chroomsoute, het sterk oksiderende eienskappe. Die ioniese radiusse van Cr3+, AI3+ en Fe3+ is soortgelyk, dus kan hulle 'n wye reeks ooreenkomste hê. Daarbenewens is die elemente wat met chroom vervang kan word, mangaan, magnesium, nikkel, kobalt, sink, ens., dus is chroom wyd versprei in magnesium-ystersilikaatminerale en bykomende minerale.
Toepassing
Chroom is een van die mees gebruikte metale in die moderne nywerheid. Dit word hoofsaaklik gebruik in die produksie van vlekvrye staal en verskeie allooistaal in die vorm van ferrolegerings (soos ferrochroom). Chroom het die eienskappe van hard, slytasiebestand, hittebestand en korrosiebestand. Chroomerts word wyd gebruik in metallurgie, vuurvaste materiale, chemiese nywerhede en gieterye.
In die metallurgiese industrie word chroomerts hoofsaaklik gebruik om ferrochroom en metaalchroom te smelt. Chroom word as 'n staaltoevoeging gebruik om 'n verskeidenheid hoësterkte, korrosiebestande, slytasiebestande, hoëtemperatuur- en oksidasiebestande spesiale staal te produseer, soos vlekvrye staal, suurbestande staal, hittebestande staal, kogellaerstaal, veerstaal, gereedskapstaal, ens. Chroom kan die meganiese eienskappe en slytasiebestandheid van staal verbeter. Metaalchroom word hoofsaaklik gebruik om spesiale legerings met kobalt, nikkel, wolfram en ander elemente te smelt. Chromeplatering en chromering kan staal, koper, aluminium en ander metale 'n korrosiebestande oppervlak vorm, wat helder en mooi is.
In die vuurvaste industrie is chroomerts 'n belangrike vuurvaste materiaal wat gebruik word om chroomstene, chroommagnesiastene, gevorderde vuurvaste materiale en ander spesiale vuurvaste materiale (chroombeton) te maak. Chroom-gebaseerde vuurvaste materiale sluit hoofsaaklik stene met chroomerts en magnesia, gesinterde magnesia-chroomklinker, gesmelte magnesia-chroomstene, gesmelte, fyn gemaalde en dan gebonde magnesia-chroomstene in. Dit word wyd gebruik in oophaard-oonde, induksie-oonde, ens. Metallurgiese omskakelaar- en roterende oondvoering van die sementbedryf, ens.
In die gieterybedryf sal chroomerts nie met ander elemente in gesmelte staal tydens die gietproses in wisselwerking tree nie, het 'n lae termiese uitbreidingskoëffisiënt, is bestand teen metaalpenetrasie en het beter verkoelingsprestasie as sirkoon. Chroomerts vir gieterye het streng vereistes vir chemiese samestelling en deeltjiegrootteverspreiding.
In die chemiese industrie is die mees direkte gebruik van chroom om natriumdichromaat (Na2Cr2O7·H2O) oplossing te produseer, en dan om ander chroomverbindings voor te berei vir gebruik in nywerhede soos pigmente, tekstiele, elektroplatering en leervervaardiging, sowel as katalisators.
Die fyn gemaalde chroomertspoeier is 'n natuurlike kleurstof in die produksie van glas, keramiek en geglasuurde teëls. Wanneer natriumdichromaat gebruik word om leer te beskadig, reageer die proteïen (kollageen) en koolhidrate in die oorspronklike leer met chemiese stowwe om 'n stabiele kompleks te vorm, wat die basis van leerprodukte word. In die tekstielbedryf word natriumdichromaat as 'n bytmiddel in materiaalverf gebruik, wat kleurstofmolekules effektief aan organiese verbindings kan heg; dit kan ook as 'n oksidant gebruik word in die vervaardiging van kleurstowwe en tussenprodukte.
Chroommineraal
Daar is meer as 50 soorte chroombevattende minerale wat in die natuur ontdek is, maar die meeste van hulle het 'n lae chroominhoud en verspreide verspreiding, wat 'n lae industriële gebruikswaarde het. Hierdie chroombevattende minerale behoort tot oksiede, chromate en silikate, benewens 'n paar hidroksiede, jodate, nitriede en sulfiede. Onder hulle word chroomnitried en chroomsulfiedminerale slegs in meteoriete aangetref.
As 'n mineraalspesie in die chroomerts-subfamilie, is chromiet die enigste belangrike industriële mineraal van chroom. Die teoretiese chemiese formule is (MgFe)Cr2O4, waarin die Cr2O3-inhoud 68% uitmaak, en FeO 32%. In sy chemiese samestelling is die trivalente katioon hoofsaaklik Cr3+, en daar is dikwels Al3+, Fe3+ en Mg2+, Fe2+ isomorfe substitusies. In die werklike vervaardigde chromiet word 'n deel van Fe2+ dikwels vervang deur Mg2+, en Cr3+ word in verskillende grade vervang deur Al3+ en Fe3+. Die volledige graad van isomorfe substitusie tussen die verskillende komponente van chromiet is nie konsekwent nie. Die vier-orde koördinasiekatione is hoofsaaklik magnesium en yster, en die volledige isomorfe substitusie tussen magnesium-yster. Volgens die vierdelingsmetode kan chromiet in vier subgroepe verdeel word: magnesiumchromiet, yster-magnesiumchromiet, mafiese-ysterchromiet en yster-chromiet. Daarbenewens bevat chromiet dikwels 'n klein hoeveelheid mangaan, 'n homogene mengsel van titaan, vanadium en sink. Die struktuur van chromiet is van die normale spineltipe.
4. Kwaliteitsstandaard van chroomkonsentraat
Volgens verskillende verwerkingsmetodes (mineralisasie en natuurlike erts) word chroomerts vir metallurgie in twee tipes verdeel: konsentraat (G) en klomperts (K). Sien die tabel hieronder.
Kwaliteitsvereistes vir chromieterts vir metallurgie
Chroomerts-veredelingstegnologie
1) Herverkiesing
Tans beklee swaartekragskeiding 'n belangrike posisie in die veredeling van chroomerts. Die swaartekragskeidingsmetode, wat los lae in die waterige medium as die basiese gedrag gebruik, is steeds die hoofmetode vir die verryking van chroomerts wêreldwyd. Die swaartekragskeidingstoerusting is 'n spiraalvormige geut en 'n sentrifugale konsentrator, en die verwerkingsdeeltjiegroottebereik is relatief wyd. Oor die algemeen is die digtheidsverskil tussen chroomminerale en gangminerale groter as 0.8g/cm3, en die swaartekragskeiding van enige deeltjiegrootte groter as 100um kan bevredigend wees. Die resultaat is growwe klonte (100 ~ 0.5mm) erts word gesorteer of vooraf gekies deur swaarmediumveredeling, wat 'n baie ekonomiese veredelingsmetode is.
2) Magnetiese skeiding
Magnetiese skeiding is 'n veredelingsmetode wat die skeiding van minerale in 'n nie-uniforme magnetiese veld bewerkstellig gebaseer op die magnetiese verskil van die minerale in die erts. Chromiet het swak magnetiese eienskappe en kan geskei word deur vertikale ringhoëgradiënt-magnetiese skeiers, natplaat-magnetiese skeiers en ander toerusting. Die spesifieke magnetiese vatbaarheidskoëffisiënte van chroomminerale wat in verskeie chroomertsproduserende gebiede in die wêreld geproduseer word, verskil nie veel nie, en is soortgelyk aan die spesifieke magnetiese vatbaarheidskoëffisiënte van wolframiet en wolframiet wat in verskeie streke geproduseer word.
Daar is twee situasies in die gebruik van magnetiese skeiding om hoëgraadse chroomkonsentraat te verkry: een is om die sterk magnetiese minerale (hoofsaaklik magnetiet) in die erts onder 'n swak magnetiese veld te verwyder om die verhouding van ferrochroom te verhoog, en die ander is om 'n sterk magnetiese veld te gebruik. Skeiding van gangminerale en herwinning van chroomerts (swak magnetiese minerale).
3) Elektriese seleksie
Elektriese skeiding is 'n metode om chroomerts en silikaatgangminerale te skei deur die elektriese eienskappe van minerale te gebruik, soos verskille in geleidingsvermoë en diëlektriese konstante.
4) Flotasie
In die proses van swaartekragskeiding word fynkorrelrige (-100um) chromieterts dikwels as stert weggegooi, maar die chromiet van hierdie grootte het steeds 'n hoë benuttingswaarde, dus kan die flotasiemetode gebruik word vir laegraadse fyn Granulêre chromieterts wat herwin word. Flotasie van chroomerts met 20% ~40% Cr2O3 in stert en serpentyn-, olivien-, rutiel- en kalsiummagnesiumkarbonaatminerale as gangueminerale. Die erts word fyn gemaal tot 200μm, waterglas, fosfaat, metafosfaat, fluorosilikaat, ens. word gebruik om die slyk te versprei en te inhibeer, en onversadigde vetsure word as 'n versamelaar gebruik. Die verspreiding en onderdrukking van gangueslyk is baie belangrik vir die flotasieproses. Metaalione soos yster en lood kan chromiet aktiveer. Wanneer die pH-waarde van die slurry onder 6 is, sal die chromiet skaars dryf. Kortom, die flotasiereagensverbruik is groot, die konsentraatgraad is onstabiel, en die herwinningstempo is laag. Ca2+ en Mg2+ opgelos uit gangue-minerale verminder die selektiwiteit van die flotasieproses.
5) Chemiese veredeling
Chemiese metodes is om sekere chromieterts wat nie deur fisiese metodes geskei kan word nie, of waarvan die koste relatief hoog is, direk te behandel. Die Cr/Fe-verhouding van die konsentraat wat deur die chemiese metodes geproduseer word, is hoër as dié van die gewone fisiese metodes. Chemiese metodes sluit in: selektiewe uitloging, oksidasiereduksie, smeltskeiding, swaelsuur- en chroomsuuruitloging, reduksie en swaelsuuruitloging, ens. Die kombinasie van fisies-chemiese metodes en die direkte behandeling van chroomerts deur chemiese metodes is vandag een van die hooftendense in chromietveredeling. Chemiese metodes kan chroom direk uit die erts onttrek en chroomkarbied en chroomoksied produseer.
Plasingstyd: 30 Apr 2021