Narava kroma
Krom, simbol elementa Cr, atomsko število 24, relativna atomska masa 51,996, spada med prehodne kovine skupine VIB periodnega sistema kemijskih elementov. Krom je kubični kristal s telesnim središčem, srebrno bel, gostota 7,1 g/cm³, tališče 1860 ℃, vrelišče 2680 ℃, specifična toplotna kapaciteta pri 25 ℃ 23,35 J/(mol·K), toplota uparjanja 342,1 kJ/ mol, toplotna prevodnost 91,3 W/(m·K) (0-100°C), upornost (20°C) 13,2uΩ·cm, z dobrimi mehanskimi lastnostmi.
Obstaja pet valenc kroma: +2, +3, +4, +5 in +6. V pogojih endogenega delovanja ima krom na splošno valenco +3. Najbolj stabilne so spojine s +trivalentnim kromom. +Šestvalentne kromove spojine, vključno s kromovimi solmi, imajo močne oksidativne lastnosti. Ionski radiji Cr3+, AI3+ in Fe3+ so si podobni, zato so si lahko zelo podobni. Poleg tega so elementi, ki jih je mogoče nadomestiti s kromom, mangan, magnezij, nikelj, kobalt, cink itd., tako da je krom široko razširjen v mineralih magnezijevega železovega silikata in pomožnih mineralih.
Aplikacija
Krom je ena najbolj razširjenih kovin v sodobni industriji. Uporablja se predvsem pri proizvodnji nerjavnega jekla in različnih legiranih jekel v obliki ferozlitin (kot je ferokrom). Krom ima značilnosti trdega, odpornega proti obrabi, odpornega na vročino in odpornega proti koroziji. Kromova ruda se pogosto uporablja v metalurgiji, ognjevzdržnih materialih, kemični industriji in livarstvu.
V metalurški industriji se kromova ruda uporablja predvsem za taljenje ferokroma in kovinskega kroma. Krom se uporablja kot dodatek jeklu za proizvodnjo različnih posebnih jekel visoke trdnosti, odpornih proti koroziji, obrabi, visokih temperatur in oksidaciji, kot so nerjavno jeklo, jeklo, odporno na kisline, jeklo, odporno na vročino, jeklo za kroglične ležaje, vzmetno jeklo, orodno jeklo itd. Krom lahko izboljša mehanske lastnosti in odpornost proti obrabi jekla. Kovinski krom se uporablja predvsem za taljenje posebnih zlitin s kobaltom, nikljem, volframom in drugimi elementi. S kromiranjem in kromiranjem jeklo, baker, aluminij in druge kovine lahko tvorijo površino, odporno proti koroziji, ki je svetla in lepa.
V ognjevzdržni industriji je kromova ruda pomemben ognjevzdržni material, ki se uporablja za izdelavo kromiranih opek, krom-magnezitnih opek, naprednih ognjevzdržnih materialov in drugih posebnih ognjevzdržnih materialov (kromov beton). Ognjevzdržni materiali na osnovi kroma vključujejo predvsem opeke s kromovo rudo in magnezijem, sintran magnezijev-kromov klinker, staljene magnezijeve-kromove opeke, staljene, fino zmlete in nato vezane magnezijeve-kromove opeke. Široko se uporabljajo v pečeh z odprtim ognjiščem, indukcijskih pečeh itd. Metalurški pretvornik in obloga rotacijskih peči cementne industrije itd.
V livarski industriji kromova ruda ne bo medsebojno vplivala na druge elemente v staljenem jeklu med postopkom ulivanja, ima nizek koeficient toplotnega raztezanja, je odporna na prodiranje kovine in ima boljšo zmogljivost hlajenja kot cirkon. Kromova ruda za livarstvo ima stroge zahteve glede kemične sestave in porazdelitve velikosti delcev.
V kemični industriji je najbolj neposredna uporaba kroma za proizvodnjo raztopine natrijevega dikromata (Na2Cr2O7·H2O) in nato za pripravo drugih kromovih spojin za uporabo v industriji, kot so pigmenti, tekstil, galvanizacija in izdelava usnja ter katalizatorji. .
Fino mleta kromova ruda v prahu je naravno barvilo pri proizvodnji stekla, keramike in glaziranih ploščic. Ko se za pustošenje usnja uporabi natrijev dikromat, beljakovine (kolagen) in ogljikovi hidrati v prvotnem usnju reagirajo s kemičnimi snovmi in tvorijo stabilen kompleks, ki postane osnova usnjenih izdelkov. V tekstilni industriji se natrijev dikromat uporablja kot jedko pri barvanju tkanin, ki lahko učinkovito pritrdi molekule barvil na organske spojine; lahko se uporablja tudi kot oksidant pri izdelavi barvil in intermediatov.
Mineral kroma
V naravi je odkritih več kot 50 vrst mineralov, ki vsebujejo krom, vendar ima večina nizko vsebnost kroma in razpršeno porazdelitev, kar ima nizko industrijsko uporabno vrednost. Ti minerali, ki vsebujejo krom, spadajo med okside, kromate in silikate, poleg nekaj hidroksidov, jodatov, nitridov in sulfidov. Med njimi minerale kromov nitrid in kromov sulfid najdemo le v meteoritih.
Kot mineralna vrsta v poddružini kromove rude je kromit edini pomemben industrijski mineral kroma. Teoretična kemijska formula je (MgFe)Cr2O4, v kateri vsebnost Cr2O3 predstavlja 68 %, FeO pa 32 %. Po kemični sestavi je trivalentni kation predvsem Cr3+, pogosto pa so prisotne tudi izomorfne substitucije Al3+, Fe3+ in Mg2+, Fe2+. V dejansko proizvedenem kromitu je del Fe2+ pogosto nadomeščen z Mg2+, Cr3+ pa z Al3+ in Fe3+ v različnih stopnjah. Popolna stopnja izomorfne substitucije med različnimi komponentami kromita ni dosledna. Koordinacijski kationi štirih redov so predvsem magnezij in železo ter popolna izomorfna substitucija med magnezijem in železom. Po metodi štirih delitev lahko kromit razdelimo v štiri podskupine: magnezijev kromit, železo-magnezijev kromit, mafično-železov kromit in železo-kromit. Poleg tega kromit pogosto vsebuje majhno količino mangana, homogeno mešanico titana, vanadija in cinka. Struktura kromita je normalnega spinelnega tipa.
4. Standard kakovosti kromovega koncentrata
Glede na različne metode predelave (mineralizacija in naravna ruda) kromovo rudo za metalurgijo delimo na dve vrsti: koncentrat (G) in grudasto rudo (K). Oglejte si spodnjo tabelo.
Zahteve glede kakovosti kromitne rude za metalurgijo
Tehnologija bogatenja kromove rude
1) Ponovna izvolitev
Trenutno gravitacijska separacija zavzema pomembno mesto pri bogatenju kromove rude. Metoda gravitacijske separacije, ki kot osnovno obnašanje uporablja ohlapno plastenje v vodnem mediju, je še vedno glavna metoda za bogatenje kromove rude po vsem svetu. Oprema za gravitacijsko ločevanje je spiralni žleb in centrifugalni koncentrator, razpon velikosti delcev pri obdelavi pa je relativno širok. Na splošno je razlika v gostoti med kromovimi minerali in minerali jalovine večja od 0,8 g/cm3, gravitacijska ločitev katere koli velikosti delcev, večjih od 100 um, pa je lahko zadovoljiva. rezultat. Grobe grudice (100 ~ 0,5 mm) rude so razvrščene ali predhodno izbrane s težko-srednje bogatenjem, kar je zelo ekonomična metoda bogatenja.
2) Magnetna separacija
Magnetna separacija je metoda bogatenja, ki izvaja separacijo mineralov v neenakomernem magnetnem polju na podlagi magnetne razlike mineralov v rudi. Kromit ima šibke magnetne lastnosti in ga je mogoče ločiti z magnetnimi separatorji z navpičnim obročem z visokim gradientom, magnetnimi separatorji z mokro ploščo in drugo opremo. Specifični koeficienti magnetne občutljivosti kromovih mineralov, proizvedenih na različnih območjih proizvodnje kromove rude na svetu, se ne razlikujejo veliko in so podobni specifičnim koeficientom magnetne občutljivosti volframita in volframita, proizvedenega v različnih regijah.
Obstajata dve situaciji pri uporabi magnetne separacije za pridobivanje visokokakovostnega kromovega koncentrata: ena je odstranitev močnih magnetnih mineralov (predvsem magnetita) v rudi pod šibkim magnetnim poljem, da se poveča delež ferokroma, druga pa je uporaba močno magnetno polje. Ločevanje jalovinskih mineralov in pridobivanje kromove rude (šibko magnetni minerali).
3) Električna izbira
Električna separacija je metoda ločevanja kromove rude in silikatnih jalovinskih mineralov z uporabo električnih lastnosti mineralov, kot so razlike v prevodnosti in dielektrični konstanti.
4) Lebdenje
V procesu gravitacijskega ločevanja se drobnozrnata (-100 um) kromitna ruda pogosto zavrže kot jalovina, vendar ima kromit te velikosti še vedno visoko uporabno vrednost, zato se lahko metoda flotacije uporabi za fino zrnato kromitno rudo nizke stopnje. se obnovi. Flotacija kromove rude z 20 % ~ 40 % Cr2O3 v jalovini in minerali serpentin, olivin, rutil in kalcijev magnezijev karbonat kot minerali jalovine. Ruda je fino zmleta na 200 μm, vodno steklo, fosfat, metafosfat, fluorosilikat itd. se uporabljajo za razprševanje in zaviranje blata, nenasičena maščobna kislina pa se uporablja kot zbiralnik. Razpršitev in zatiranje blata iz jalovine je zelo pomembno za proces flotacije. Kovinski ioni, kot sta železo in svinec, lahko aktivirajo kromit. Ko je pH-vrednost gošče pod 6, bo kromit težko plaval. Skratka, poraba flotacijskega reagenta je velika, kakovost koncentrata je nestabilna, stopnja predelave pa nizka. Ca2+ in Mg2+, raztopljena iz mineralov jalovine, zmanjšata selektivnost flotacijskega procesa.
5) Kemično bogatenje
Kemična metoda je neposredna obdelava določene kromitne rude, ki je ni mogoče ločiti s fizikalno metodo ali pa je cena fizikalne metode relativno visoka. Razmerje Cr/Fe koncentrata, proizvedenega s kemično metodo, je višje kot pri navadni fizikalni metodi. Kemijske metode vključujejo: selektivno luženje, oksidacijsko redukcijo, ločevanje s taljenjem, luženje z žveplovo kislino in kromovo kislino, redukcijsko in luženje z žveplovo kislino itd. Kombinacija fizikalno-kemijskih metod in neposredne obdelave kromove rude s kemičnimi metodami je ena glavnih današnjih trendih oplemenitenja kromita. Kemične metode lahko neposredno ekstrahirajo krom iz rude in proizvedejo kromov karbid in kromov oksid.
Čas objave: 30. aprila 2021