D'Natur vum Chrom
Chrom, Elementsymbol Cr, Atomnummer 24, relativ Atommass 51,996, gehéiert zum Iwwergangsmetallelement vun der Grupp VIB vum Periodesystem vun den Elementer. Chrommetall ass e kierperzentréierte kubesche Kristall, sëlwerwäiss, Dicht 7,1 g/cm³, Schmelzpunkt 1860 ℃, Kachpunkt 2680 ℃, spezifesch Wärmekapazitéit bei 25 ℃ 23,35 J/(mol·K), Verdampfungswärme 342,1 kJ/mol, Wärmeleitfäegkeet 91,3 W/(m·K) (0-100 °C), spezifesche Widderstand (20 °C) 13,2 uΩ·cm, mat gudde mechaneschen Eegeschaften.
Et gi fënnef Valenze vu Chrom: +2, +3, +4, +5 an +6. Ënner de Bedingunge vun der endogener Wierkung huet Chrom am Allgemengen eng Valenz vun +3. Verbindungen mat +dräiwäertegem Chrom sinn am stabilsten. +Sechswäert Chromverbindungen, dorënner Chromsalzer, hunn staark oxidéierend Eegeschaften. Déi ionesch Radie vu Cr3+, AI3+ a Fe3+ sinn ähnlech, sou datt se eng breet Palette vun Ähnlechkeeten hunn kënnen. Zousätzlech sinn d'Elementer, déi duerch Chrom ersat kënne ginn, Mangan, Magnesium, Néckel, Kobalt, Zink, etc., sou datt Chrom wäit verbreet a Magnesium-Eisensilikatmineraler an Accessoiremineraler ass.
Applikatioun
Chrom ass ee vun de meescht verbreetene Metaller an der moderner Industrie. Et gëtt haaptsächlech bei der Produktioun vun Edelstol a verschiddene Legierungsstähle a Form vu Ferrolegierungen (wéi z. B. Ferrochrom) benotzt. Chrom huet d'Charakteristiken haart, verschleißbeständeg, hëtzebeständeg a korrosiounsbeständeg. Chromäerz gëtt wäit verbreet an der Metallurgie, an de Feierfestegkeetsmaterialien, der chemescher Industrie an der Gießereiindustrie benotzt.
An der Metallindustrie gëtt Chromäerz haaptsächlech benotzt fir Ferrochrom a metallescht Chrom ze schmëlzen. Chrom gëtt als Stahladditiv benotzt fir eng Vielfalt vun héichfestigen, korrosiounsbeständegen, verschleißbeständegen, héichtemperaturbeständegen an oxidatiounsbeständege Spezialstähle ze produzéieren, wéi z. B. Edelstol, sauerbeständege Stol, hitzebeständege Stol, Kugellagerstol, Fréijoersstol, Werkzeugstol, etc. Chrom kann d'mechanesch Eegeschaften an d'Verschleißbeständegkeet vum Stol verbesseren. Metallchrom gëtt haaptsächlech benotzt fir Speziallegierungen mat Kobalt, Néckel, Wolfram an aner Elementer ze schmëlzen. Verchromung a Chromiséierung kënnen Stol, Koffer, Aluminium an aner Metaller eng korrosiounsbeständeg Uewerfläch bilden, déi hell a schéin ass.
An der Feierfestindustrie ass Chromäerz e wichtegt Feierfestmaterial, dat fir d'Produktioun vu Chromzille, Chrommagnesiazille, fortgeschratt Feierfestmaterialien an aner speziell Feierfestmaterialien (Chrombeton) benotzt gëtt. Zu de Feierfestmaterialien op Chrombasis gehéieren haaptsächlech Zille mat Chromäerz a Magnesia, gesintert Magnesia-Chromklinker, geschmollte Magnesia-Chromzille, geschmollte, fein gemuelen an duerno gebonnen Magnesia-Chromzille. Si gi wäit verbreet an oppene Kamäinuewen, Induktiounsuewen usw. agesat, fir Metallurgie-Konverter a Rotatiounsuewenaufkleedung vun der Zementindustrie usw.
An der Giessindustrie interagéiert Chromäerz net mat aneren Elementer am geschmollte Stol wärend dem Giessprozess, huet e niddrege Wärmeausdehnungskoeffizient, ass resistent géint Metallduerchdringung an huet eng besser Ofkillleistung wéi Zirkon. Chromäerz fir d'Giesserei huet streng Ufuerderungen wat d'chemesch Zesummesetzung an d'Partikelgréisstverdeelung ugeet.
An der chemescher Industrie ass déi direktst Notzung vu Chrom fir d'Produktioun vun Natriumdichromat-Léisung (Na2Cr2O7·H2O) an duerno fir aner Chromverbindungen fir d'Benotzung an Industrien wéi Pigmenter, Textilien, Elektroplatéierung a Liederproduktioun, souwéi Katalysatoren ze preparéieren.
Dat fein gemuelene Chrom-Äerzpulver ass e natierlecht Faarfstoff bei der Produktioun vu Glas, Keramik a glaséierte Plättercher. Wann Natriumdichromat benotzt gëtt fir Lieder ze zerstéieren, reagéieren d'Protein (Kollagen) an d'Kuelenhydrater am urspréngleche Lieder mat chemesche Substanzen fir e stabile Komplex ze bilden, deen d'Basis vu Liederprodukter gëtt. An der Textilindustrie gëtt Natriumdichromat als Beißmëttel bei der Fierwung vu Stoffer benotzt, wat Faarfmoleküle effektiv un organesche Verbindungen bënne kann; et kann och als Oxidatiounsmëttel bei der Fabrikatioun vu Faarfstoffer an Zwëschenprodukter benotzt ginn.
Chrommineral
Et gi méi wéi 50 Aarte vu chromhaltege Mineralstoffer, déi an der Natur entdeckt goufen, awer déi meescht dovunner hunn en nidderegen Chromgehalt a verdeelt Verdeelung, wat e nidderegen industrielle Gebrauchswäert huet. Dës chromhalteg Mineralstoffer gehéieren zu den Oxiden, Chromaten a Silikaten, zousätzlech zu e puer Hydroxiden, Jodaten, Nitriden a Sulfiden. Dorënner ginn Chromnitrid a Chromsulfidmineralien nëmmen a Meteoritten fonnt.
Als Mineralart an der Chromäerz-Ënnerfamill ass Chromit dat eenzegt wichtegt Industriemineral vum Chrom. Déi theoretesch chemesch Formel ass (MgFe)Cr2O4, woubei den Cr2O3-Gehalt 68% an de FeO 32% ausmécht. An senger chemescher Zesummesetzung ass den dräiwäertege Kation haaptsächlech Cr3+, an et gëtt dacks isomorph Substitutiounen vun Al3+, Fe3+ an Mg2+, Fe2+. Am tatsächlech produzéierte Chromit gëtt en Deel vum Fe2+ dacks duerch Mg2+ ersat, an Cr3+ gëtt a verschiddene Mooss duerch Al3+ a Fe3+ ersat. De komplette Grad vun der isomorpher Substitutioun tëscht de verschiddene Komponente vum Chromit ass net konsequent. Déi véieruerdnungskoordinatiounskationen sinn haaptsächlech Magnesium an Eisen, an déi komplett isomorph Substitutioun tëscht Magnesium-Eisen. No der Véierdeelungsmethod kann Chromit a véier Ënnergruppen opgedeelt ginn: Magnesiumchromit, Eisen-Magnesiumchromit, mafescht Eisenchromit an Eisen-Chromit. Zousätzlech enthält Chromit dacks eng kleng Quantitéit Mangan, eng homogen Mëschung aus Titan, Vanadium an Zink. D'Struktur vum Chromit ass vum normale Spinelltyp.
4. Qualitéitsstandard vum Chromkonzentrat
Jee no verschiddene Veraarbechtungsmethoden (Mineraliséierung an Naturäerz) gëtt Chromäerz fir d'Metallurgie an zwou Zorten opgedeelt: Konzentrat (G) a Stéckäerz (K). Kuckt d'Tabell hei ënnendrënner.
Qualitéitsufuerderunge fir Chromitäerz fir d'Metallurgie
Technologie vun der Chromäerzveraarbechtung
1) Wiederwahl
Aktuell spillt d'Gravitatiounstrennung eng wichteg Roll an der Benefizéierung vum Chromäerz. D'Gravitatiounstrennmethod, déi locker Schichtung am wässerege Medium als Basisverhalen benotzt, ass nach ëmmer déi wichtegst Method fir d'Anreicherung vum Chromäerz weltwäit. D'Gravitatiounstrennungsausrüstung besteet aus enger Spiralschlucht an engem Zentrifugalkonzentrator, an de Beräich vun der Veraarbechtungspartikelgréisst ass relativ breet. Am Allgemengen ass den Dichtënnerscheed tëscht Chrommineraler a Gangustéckmineraler méi grouss wéi 0,8 g/cm3, an d'Gravitatiounstrennung vun all Partikelgréisst méi grouss wéi 100 µm kann zefriddestellend sinn. D'Resultat ass... Grob Klumpen (100 ~ 0,5 mm) vum Äerz ginn duerch Schwéier-Medium-Benefizéierung sortéiert oder virausgewielt, wat eng ganz wirtschaftlech Benefizéierungsmethod ass.
2) Magnéitesch Trennung
Magnéitesch Trennung ass eng Benefizéierungsmethod, déi d'Trennung vu Mineralstoffer an engem net-uniforme Magnéitfeld baséiert op der magnetescher Differenz vun de Mineralstoffer am Äerz realiséiert. Chromit huet schwaach magnetesch Eegeschaften a kann duerch vertikal Rank-Héichgradient-Magnéitseparatoren, Naassplacke-Magnéitseparatoren an aner Ausrüstung getrennt ginn. Déi spezifesch Magnéit-Suszeptibilitätskoeffizienten vu Chrommineralstoffer, déi a verschiddene Chromäerzproduktiounsgebidder op der Welt produzéiert ginn, ënnerscheede sech net vill a si ähnlech wéi déi spezifesch Magnéit-Suszeptibilitätskoeffizienten vu Wolframit a Wolframit, déi a verschiddene Regiounen produzéiert ginn.
Et ginn zwou Situatiounen, wou d'magnéitesch Trennung benotzt gëtt, fir e Chromkonzentrat mat héijem Wäert ze kréien: eng ass d'Entfernung vun de staarke magnéitesche Mineralstoffer (haaptsächlech Magnetit) am Äerz ënner engem schwaache Magnéitfeld, fir de Verhältnis vum Ferrochrom ze erhéijen, an déi aner ass d'Benotzung vun engem staarke Magnéitfeld. Trennung vu Gangschtmineraler a Réckgewinnung vu Chromäerz (schwaach magnéitesch Mineralstoffer).
3) Elektresch Auswiel
Elektresch Trennung ass eng Method fir Chromäerz a Silikat-Gangsteinmineraler ze trennen andeems d'elektresch Eegeschafte vu Mineraler benotzt ginn, wéi Ënnerscheeder an der Konduktivitéit an der dielektrescher Konstant.
4) Flotatioun
Beim Prozess vun der Gravitatiounstrennung gëtt feinkäreg (-100µm) Chromitäerz dacks als Réckstéck ewechgehäit, awer de Chromit vun dëser Gréisst huet ëmmer nach en héije Gebrauchswäert, sou datt d'Flotatiounsmethod fir fein granulärt Chromitäerz mat nidderegem Grad benotzt ka ginn, wat gewonnen gëtt. Flotatioun vum Chromäerz mat 20% ~40% Cr2O3 an Réckstécker a Serpentin-, Olivin-, Rutil- a Kalziummagnesiumkarbonatmineraler als Gangartmineraler. Den Äerz gëtt op 200µm fein gemuel, Waasserglas, Phosphat, Metaphosphat, Fluorsilikat, etc. gi benotzt fir de Schlamm ze dispergéieren an ze hemmen, an onsaturéiert Fettsaier gëtt als Kollektor benotzt. D'Dispersioun an d'Ënnerdréckung vum Gangartschlamm ass ganz wichteg fir de Flotatiounsprozess. Metallionen wéi Eisen a Bläi kënnen de Chromit aktivéieren. Wann de pH-Wäert vum Schlamm ënner 6 ass, wäert de Chromit kaum schwiewen. Kuerz gesot, de Verbrauch vu Flotatiounsreagens ass grouss, de Konzentratgrad ass onstabil an d'Erhuelungsquote ass niddreg. Ca2+ a Mg2+, déi aus Gangsteinmineraler geléist ginn, reduzéieren d'Selektivitéit vum Flotatiounsprozess.
5) Chemesch Veraarbechtung
Eng chemesch Method besteet doran, bestëmmte Chromitäerzer direkt ze behandelen, déi net mat enger physikalescher Method getrennt kënne ginn oder wou d'Käschte vun der physikalescher Method relativ héich sinn. De Cr/Fe-Verhältnis vum Konzentrat, deen mat der chemescher Method produzéiert gëtt, ass méi héich wéi dee vun der normaler physikalescher Method. Zu de chemesche Methode gehéieren: selektiv Auslauge, Oxidatiounsreduktioun, Schmelztrennung, Auslauge vu Schwefelsäure a Chromsäure, Reduktioun a Schwefelsäureaulauge, etc. D'Kombinatioun vu physikalesch-chemesche Methoden an der direkter Behandlung vum Chromäerz mat chemesche Methode sinn haut ee vun den Haapttrends an der Chromitveraarbechtung. Chemesch Methode kënnen Chrom direkt aus dem Äerz extrahéieren a Chromcarbid a Chromoxid produzéieren.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 30. Abrëll 2021