Kromin luonne
Kromi, alkuainesymboli Cr, atominumero 24, suhteellinen atomimassa 51,996, kuuluu kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän VIB ryhmän siirtymämetallialkuaineeseen. Kromimetalli on vartalokeskeinen kuutiokide, hopeanvalkoinen, tiheys 7,1g/cm³, sulamispiste 1860℃, kiehumispiste 2680℃, ominaislämpökapasiteetti 25℃:ssa 23,35J/(mol·K), höyrystymislämpö 342,1kJ/ mol, lämmönjohtavuus 91,3 W/(m·K) (0-100°C), ominaisvastus (20°C) 13,2uΩ·cm, hyvät mekaaniset ominaisuudet.
Kromilla on viisi valenssia: +2, +3, +4, +5 ja +6. Endogeenisen vaikutuksen olosuhteissa kromin valenssi on yleensä +3. +kolmiarvoista kromia sisältävät yhdisteet ovat stabiileimpia. +Kuusiarvoisilla kromiyhdisteillä, mukaan lukien kromisuolat, on voimakkaita hapettavia ominaisuuksia. Cr3+:n, AI3+:n ja Fe3+:n ionisäteet ovat samanlaiset, joten niillä voi olla paljon yhtäläisyyksiä. Lisäksi kromilla korvattavissa olevia alkuaineita ovat mangaani, magnesium, nikkeli, koboltti, sinkki jne., joten kromi on laajalti levinnyt magnesiumrautasilikaattimineraaleja ja lisämineraaleja.
Sovellus
Kromi on yksi yleisimmin käytetyistä metalleista modernissa teollisuudessa. Sitä käytetään pääasiassa ruostumattoman teräksen ja erilaisten seosterästen valmistuksessa ferroseosten (kuten ferrokromin) muodossa. Kromilla on kova, kulutusta kestävä, lämmönkestävä ja korroosionkestävä ominaisuudet. Kromimalmia käytetään laajasti metallurgiassa, tulenkestävissä materiaaleissa, kemianteollisuudessa ja valimoteollisuudessa.
Metallurgisessa teollisuudessa kromimalmia käytetään pääasiassa ferrokromin ja metallisen kromin sulattamiseen. Kromia käytetään teräksen lisäaineena valmistettaessa erilaisia lujia, korroosionkestäviä, kulutusta kestäviä, korkeita lämpötiloja ja hapettumista kestäviä erikoisteräksiä, kuten ruostumatonta terästä, haponkestävää terästä, lämmönkestävää terästä, kuulalaakeriteräs, jousiteräs, työkaluteräs jne. Kromi voi parantaa teräksen mekaanisia ominaisuuksia ja kulutuskestävyyttä. Metallikromia käytetään pääasiassa koboltin, nikkelin, volframin ja muiden alkuaineiden sisältämien erikoisseosten sulattamiseen. Kromaus ja kromaus voivat saada teräksen, kuparin, alumiinin ja muut metallit muodostamaan korroosionkestävän pinnan, joka on kirkas ja kaunis.
Tulenkestävässä teollisuudessa kromimalmi on tärkeä tulenkestävä materiaali, jota käytetään kromitiilien, kromimagnesiumtiilien, kehittyneiden tulenkestäviä aineita ja muita erityisiä tulenkestäviä materiaaleja (kromibetoni) valmistukseen. Kromipohjaiset tulenkestävät aineet sisältävät pääasiassa kromimalmia ja magnesiumoksidia sisältävät tiilet, sintratut magnesiumoksidi-kromiklinkkerit, sulat magnesiumoksidi-kromitiilet, sulat, hienoksi jauhetut ja sitten sidotut magnesiumoksidikromitiilet. Niitä käytetään laajalti avotakkauuneissa, induktiouuneissa jne. Sementtiteollisuuden metallurginen konvertteri ja pyörivä uunin vuoraus jne.
Valimoteollisuudessa kromimalmi ei ole vuorovaikutuksessa muiden sulan teräksen elementtien kanssa kaatoprosessin aikana, sillä on alhainen lämpölaajenemiskerroin, se kestää metallin tunkeutumista ja sillä on parempi jäähdytyskyky kuin zirkonilla. Valimossa käytettävällä kromimalmilla on tiukat vaatimukset kemiallisesta koostumuksesta ja hiukkaskokojakaumasta.
Kemianteollisuudessa kromin suorin käyttötarkoitus on tuottaa natriumdikromaattiliuosta (Na2Cr2O7·H2O) ja sen jälkeen valmistaa muita kromiyhdisteitä käytettäväksi teollisuudessa, kuten pigmenttien, tekstiilien, galvanoinnin ja nahan valmistuksessa, sekä katalyyttejä. .
Hienoksi jauhettu kromimalmijauhe on luonnollinen väriaine lasin, keramiikan ja lasitettujen laattojen valmistuksessa. Kun natriumdikromaattia käytetään nahan tuhoamiseen, alkuperäisen nahan proteiini (kollageeni) ja hiilihydraatit reagoivat kemiallisten aineiden kanssa muodostaen vakaan kompleksin, josta tulee nahkatuotteiden perusta. Tekstiiliteollisuudessa natriumdikromaattia käytetään peittausaineena kankaiden värjäyksessä, joka voi kiinnittää tehokkaasti väriainemolekyylejä orgaanisiin yhdisteisiin; sitä voidaan käyttää myös hapettimena väriaineiden ja välituotteiden valmistuksessa.
Kromi mineraali
Luonnosta on löydetty yli 50 erilaista kromipitoista mineraalia, mutta useimmat niistä ovat alhaisia kromipitoisuuksia ja hajaantunutta levinneisyyttä, jolla on alhainen teollinen käyttöarvo. Nämä kromipitoiset mineraalit kuuluvat oksideihin, kromaatteihin ja silikaatteihin, muutamien hydroksidien, jodaattien, nitridien ja sulfidien lisäksi. Niistä krominitridi- ja kromisulfidimineraaleja löytyy vain meteoriiteista.
Kromimalmin alaryhmän mineraalilajina kromiitti on kromin ainoa tärkeä teollinen mineraali. Teoreettinen kemiallinen kaava on (MgFe)Cr2O4, jossa Cr2O3-pitoisuus on 68 % ja FeO 32 %. Kemiallisessa koostumuksessaan kolmiarvoinen kationi on pääasiassa Cr3+, ja siinä on usein Al3+, Fe3+ ja Mg2+, Fe2+ isomorfisia substituutioita. Varsinaisessa tuotetussa kromiitissa osa Fe2+:sta korvataan usein Mg2+:lla ja Cr3+ korvataan Al3+:lla ja Fe3+:lla vaihtelevassa määrin. Kromiitin eri komponenttien täydellinen isomorfinen substituutioaste ei ole johdonmukainen. Neljän kertaluvun koordinaatiokationit ovat pääasiassa magnesium ja rauta, ja täydellinen isomorfinen substituutio magnesiumin ja raudan välillä. Nelijakomenetelmän mukaan kromiitti voidaan jakaa neljään alaryhmään: magnesiumkromiitti, rauta-magnesiumkromiitti, mafic-rautakromiitti ja rauta-kromiitti. Lisäksi kromiitti sisältää usein pienen määrän mangaania, Homogeeninen seos titaania, vanadiinia ja sinkkiä. Kromiitin rakenne on normaali spinellityyppinen.
4. Kromitiivisteen laatustandardi
Erilaisten käsittelymenetelmien (mineralisointi ja luonnonmalmi) mukaan metallurgian kromimalmi jaetaan kahteen tyyppiin: rikaste (G) ja palamalmi (K). Katso alla oleva taulukko.
Metallurgian kromiittimalmin laatuvaatimukset
Kromimalmin rikastustekniikka
1) Uudelleenvalinta
Tällä hetkellä painovoimaerottelulla on tärkeä asema kromimalmin rikastuksessa. Painovoimaerotusmenetelmä, joka käyttää irtonaista kerrostumista vesiväliaineeseen peruskäyttäytymisenä, on edelleen tärkein menetelmä kromimalmin rikastamiseen maailmanlaajuisesti. Painovoimaerotuslaitteisto on kierrekouru ja keskipakokeskitin, ja prosessointihiukkaskokoalue on suhteellisen laaja. Yleensä tiheysero kromimineraalien ja kuomumineraalien välillä on suurempi kuin 0,8 g/cm3, ja minkä tahansa yli 100 um hiukkaskoon painovoimaerotus voi olla tyydyttävä. tulos. Karkeat kokkareet (100 ~ 0,5 mm) malmi lajitellaan tai esivalitaan raskaan keskitason rikastuksella, joka on erittäin taloudellinen rikastusmenetelmä.
2) Magneettinen erotus
Magneettinen erotus on rikastusmenetelmä, joka toteuttaa mineraalien erottelun epätasaisessa magneettikentässä malmin mineraalien magneettisen eron perusteella. Kromiitilla on heikot magneettiset ominaisuudet ja se voidaan erottaa pystysuoralla rengaskorkealla gradienttimagneettierottimella, märkälevymagneettierottimella ja muilla laitteilla. Maailman eri kromimalmin tuotantoalueilla tuotettujen kromimineraalien spesifiset magneettisen suskeptiibiliteettikertoimet eivät poikkea paljon toisistaan, ja ne ovat samanlaisia kuin eri alueilla tuotettujen volframiitin ja wolframiitin spesifiset magneettisen herkkyyskertoimet.
Magneettierotuksen käyttämisessä korkealaatuisen kromirikasteen saamiseksi on kaksi tilannetta: toinen on poistaa malmista vahvat magneettiset mineraalit (pääasiassa magnetiitti) heikon magneettikentän alaisena ferrokromin suhteen lisäämiseksi, ja toinen on käyttää voimakas magneettikenttä. Kivimineraalien erottaminen ja kromimalmin talteenotto (heikosti magneettiset mineraalit).
3) Sähkövalinta
Sähköerotus on menetelmä kromimalmin ja silikaattimineraalien erottamiseksi käyttämällä mineraalien sähköisiä ominaisuuksia, kuten johtavuuden ja dielektrisyysvakion eroja.
4) Kellunta
Painovoimaerotusprosessissa hienorakeinen (-100um) kromiittimalmi heitetään usein pois rikastusjätteenä, mutta tämän kokoisella kromiitilla on silti korkea käyttöarvo, joten vaahdotusmenetelmää voidaan käyttää matalalaatuiseen hienorakeiseen kromiittimalmiin. on palautettu. Kromimalmin vaahdotus, jossa on 20 % ~ 40 % Cr2O3 rikastusjätteessä ja serpentiini-, oliviini-, rutiili- ja kalsiummagnesiumkarbonaattimineraaleja rikkimineraaleina. Malmi jauhetaan hienoksi 200 mikrometriin, vesilasia, fosfaattia, metafosfaattia, fluorosilikaattia jne. käytetään lietteen dispergointiin ja estämiseen ja tyydyttymätöntä rasvahappoa käytetään kerääjänä. Silmälietteen leviäminen ja tukahduttaminen on erittäin tärkeää vaahdotusprosessille. Metalli-ionit, kuten rauta ja lyijy, voivat aktivoida kromiittia. Kun lietteen pH-arvo on alle 6, kromiitti ei juuri kellu. Lyhyesti sanottuna vaahdotusreagenssin kulutus on suuri, konsentraattilaatu on epävakaa ja talteenottonopeus on alhainen. Kivimineraaleista liuenneet Ca2+ ja Mg2+ vähentävät vaahdotusprosessin selektiivisyyttä.
5) Kemiallinen rikastus
Kemiallinen menetelmä on käsitellä suoraan tiettyä kromiittimalmia, jota ei voida erottaa fysikaalisella menetelmällä tai fysikaalisen menetelmän hinta on suhteellisen korkea. Kemiallisella menetelmällä valmistetun rikasteen Cr/Fe-suhde on korkeampi kuin tavallisella fysikaalisella menetelmällä. Kemiallisia menetelmiä ovat: valikoiva liuotus, hapetuspelkistys, sulaerotus, rikkihapon ja kromihapon liuotus, pelkistys ja rikkihapon liuotus jne. Fysikaalis-kemiallisten menetelmien yhdistäminen ja kromimalmin suora käsittely kemiallisilla menetelmillä on yksi tärkeimmistä kromiitin rikastuksen nykytrendit. Kemiallisilla menetelmillä voidaan uuttaa kromia suoraan malmista ja tuottaa kromikarbidia ja kromioksidia.
Postitusaika: 30.4.2021