Narava kroma
Krom, simbol elementa Cr, atomska številka 24, relativna atomska masa 51,996, spada v prehodni kovinski element skupine VIB periodnega sistema kemičnih elementov.Krom je kubični kristal, osredotočen na telo, srebrno bel, gostota 7,1 g/cm³, tališče 1860 ℃, vrelišče 2680 ℃, specifična toplotna zmogljivost pri 25 ℃ 23,35 J/(mol·K), toplota izhlapevanja 342. 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 je krom na splošno +3 valenca.Najbolj stabilne so spojine s +trivalentnim kromom.+Šestvalentne kromove spojine, vključno s kromovimi solmi, imajo močne oksidacijske lastnosti.Ionski polmeri Cr3+, AI3+ in Fe3+ so podobni, zato imajo lahko veliko podobnosti.Poleg tega so elementi, ki jih lahko nadomestimo s kromom, mangan, magnezij, nikelj, kobalt, cink itd., zato je krom zelo razširjen v mineralih magnezijevega železovega silikata in pomožnih mineralih.
Aplikacija
Krom je ena izmed najbolj razširjenih kovin v sodobni industriji.Uporablja se predvsem pri proizvodnji nerjavnega jekla in različnih legiranih jekel v obliki ferolitin (kot je ferokrom).Krom ima lastnosti trdega, odpornega proti obrabi, toplotno odpornega in proti koroziji.Kromova ruda se pogosto uporablja v metalurgiji, ognjevzdržnih materialih, kemični industriji in livarski industriji.
V metalurški industriji se kromova ruda uporablja predvsem za taljenje ferokroma in kovinskega kroma.Krom se uporablja kot dodatek za jeklo za proizvodnjo različnih visoko trdnih, korozijsko odpornih, odpornih na obrabo, visoke temperature in oksidacije posebnih jekel, kot so nerjaveče jeklo, jeklo, odporno na kisline, jeklo, odporno na vročino, jeklo s krogličnimi ležaji, vzmetno jeklo, orodno jeklo itd. Krom lahko izboljša mehanske lastnosti in odpornost jekla proti obrabi.Kovinski krom se uporablja predvsem za taljenje posebnih zlitin s kobaltom, nikljem, volframom in drugimi elementi.Kromiranje in kromiranje lahko povzroči, da jeklo, baker, aluminij in druge kovine tvorijo korozijsko odporno površino, 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 (krom beton).Ognjevzdržni materiali na osnovi kroma vključujejo večinoma opeke s kromovo rudo in magnezijem, sintrani magnezijev krom klinker, staljeno magnezijev krom opeko, staljeno, fino zmleto in nato vezano magnezijev krom opeko.Široko se uporabljajo v pečeh z odprtim ognjiščem, indukcijskih pečeh itd. Metalurški pretvornik in obloge rotacijskih peči cementne industrije itd.
V livarski industriji kromova ruda med postopkom vlivanja ne bo komunicirala z drugimi elementi v staljenem jeklu, ima nizek koeficient toplotnega raztezanja, je odporna na prodiranje kovin in ima boljšo hlajenje 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), nato pa za pripravo drugih kromovih spojin za uporabo v industriji, kot so pigmenti, tekstil, galvanizacija in izdelava usnja, ter katalizatorji. .
Fino zmlet prah kromove rude je naravno barvilo pri proizvodnji stekla, keramike in glaziranih ploščic.Ko se natrijev dikromat uporablja za uničenje usnja, beljakovine (kolagen) in ogljikovi hidrati v originalnem usnju reagirajo s kemičnimi snovmi in tvorijo stabilen kompleks, ki postane osnova usnjenih izdelkov.V tekstilni industriji se natrijev dikromat uporablja kot jedkalo pri barvanju tkanin, ki lahko učinkovito pritrdi molekule barvila na organske spojine;lahko se uporablja tudi kot oksidant pri proizvodnji barvil in intermediatov.
Mineral kroma
V naravi je odkritih več kot 50 vrst mineralov, ki vsebujejo krom, večina pa ima 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 so minerali kromovega nitrida in kromovega sulfida 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 je vsebnost Cr2O3 68 %, FeO pa 32 %.V svoji kemični sestavi je trivalentni kation večinoma Cr3+, pogosto pa so Al3+, Fe3+ in Mg2+, Fe2+ izomorfne substitucije.V dejansko proizvedenem kromitu je del Fe2+ pogosto nadomeščen z Mg2+, Cr3+ pa se v različni meri nadomesti z Al3+ in Fe3+.Popolna stopnja izomorfne substitucije med različnimi komponentami kromita ni konsistentna.Koordinacijski kationi štirih vrst so predvsem magnezij in železo ter popolna izomorfna substitucija med magnezijem in železom.Po metodi štirih delitev lahko kromit razdelimo na štiri podskupine: magnezijev kromit, železo-magnezijev kromit, mafično-železov kromit in železo-kromit.Poleg tega kromit pogosto vsebuje majhno količino mangana, homogena mešanica titana, vanadija in cinka.Struktura kromita je običajnega tipa spinel.
4. Standard kakovosti kromovega koncentrata
Po različnih načinih predelave (mineralizacija in naravna ruda) se kromova ruda za metalurgijo deli na dve vrsti: koncentrat (G) in grudast rude (K).Glejte spodnjo tabelo.
Zahteve glede kakovosti kromitne rude za metalurgijo
Tehnologija pridobivanja kromove rude
1) Ponovna izvolitev
Trenutno ima gravitacijsko ločevanje pomembno mesto pri pridobivanju kromove rude.Metoda gravitacijskega ločevanja, ki kot osnovno obnašanje uporablja ohlapno plastenje v vodnem mediju, je še vedno glavna metoda za obogatitev kromove rude po vsem svetu.Oprema za gravitacijsko ločevanje je spiralni žleb in centrifugalni koncentrator, razpon velikosti delcev obdelave pa je razmeroma širok.Na splošno je razlika v gostoti med minerali kroma in minerali tanga večja od 0,8 g/cm3, gravitacijsko ločevanje katere koli velikosti delcev, večje od 100 um, pa je lahko zadovoljivo.rezultatGrobe grude (100 ~ 0,5 mm) rude se sortirajo ali predhodno selekcionirajo s težkim-srednjim obogatitvijo, kar je zelo ekonomična metoda pridobivanja.
2) Magnetna ločitev
Magnetna separacija je metoda beneficiranja, ki realizira ločevanje mineralov v neenakomernem magnetnem polju na podlagi magnetne razlike mineralov v rudi.Kromit ima šibke magnetne lastnosti in ga je mogoče ločiti z navpičnimi obročastimi magnetnimi separatorji z visokim gradientom, magnetnimi separatorji z mokrimi ploščami in drugo opremo.Specifični koeficienti magnetne občutljivosti kromovih mineralov, proizvedenih na različnih območjih za proizvodnjo kromove rude po svetu, se ne razlikujejo veliko in so podobni koeficientom specifične magnetne občutljivosti volframita in volframita, proizvedenih v različnih regijah.
Obstajata dve situaciji pri uporabi magnetne separacije za pridobivanje visokokakovostnega kromovega koncentrata: ena je odstranjevanje močnih magnetnih mineralov (predvsem magnetita) v rudi pod šibkim magnetnim poljem, da se poveča razmerje ferokroma, in druga je uporaba močno magnetno polje.Ločevanje mineralov iz črevesja in pridobivanje kromove rude (šibko magnetni minerali).
3) Električni izbor
Električno ločevanje je metoda ločevanja mineralov kromove rude in silikatnih jarkov z uporabo električnih lastnosti mineralov, kot so razlike v prevodnosti in dielektrični konstanti.
4) Flotacija
V procesu gravitacijskega ločevanja se drobnozrnata (-100um) kromitna ruda pogosto zavrže kot jalovina, vendar ima kromit te velikosti še vedno visoko vrednost izkoristka, zato se lahko flotacijski način uporablja za nizkokakovostno drobno zrnato kromitno rudo je obnovljena.Flotacija kromove rude z 20 % ~ 40 % Cr2O3 v jalovini ter minerali serpentina, olivina, rutila in kalcijevega magnezijevega karbonata kot minerali v obliki tanga.Rudo fino zmlejo do 200μm, za razpršitev in zaviranje blata se uporabljajo vodno steklo, fosfat, metafosfat, fluorosilikat itd., kot zbiralnik se uporablja nenasičena maščobna kislina.Za proces flotacije je zelo pomembno razpršitev in zatiranje blata.Kovinski ioni, kot sta železo in svinec, lahko aktivirajo kromit.Ko je pH vrednost gnojevke pod 6, kromit skoraj ne plava.Skratka, poraba flotacijskega reagenta je velika, kakovost koncentrata je nestabilna in stopnja izkoriščanja je nizka.Ca2+ in Mg2+, raztopljena iz mineralov kalčkov, zmanjšata selektivnost postopka flotacije.
5) Kemično obogatenje
Kemična metoda je neposredno obdelava določene kromitne rude, ki je ni mogoče ločiti s fizikalno metodo ali pa so stroški fizične metode relativno visoki.Razmerje Cr/Fe v koncentratu, proizvedenem s kemično metodo, je višje kot pri običajni fizikalni metodi.Kemične metode vključujejo: selektivno izpiranje, oksidacijsko redukcijo, ločevanje taljenja, izpiranje žveplove in kromove kisline, redukcijo in izpiranje žveplove kisline itd. Kombinacija fizikalno-kemijskih metod in neposredne obdelave kromove rude s kemičnimi metodami je ena glavnih današnji trendi oplemenitenja kromita.Kemične metode lahko neposredno ekstrahirajo krom iz rude in proizvedejo kromov karbid in kromov oksid.
Čas objave: 30. april 2021