Priroda kroma
Krom, simbol elementa Cr, atomski broj 24, relativna atomska masa 51,996, pripada elementu prijelaznih metala VIB skupine periodnog sustava kemijskih elemenata. Metalni krom je kubični kristal u središtu tijela, srebrnobijeli, gustoće 7,1 g/cm³, tališta 1860 ℃, vrelišta 2680 ℃, specifičnog toplinskog kapaciteta na 25 ℃ 23,35 J/(mol·K), topline isparavanja 342,1 kJ/ mol, toplinska vodljivost 91,3 W/(m·K) (0-100°C), otpornost (20°C) 13,2uΩ·cm, s dobrim mehaničkim svojstvima.
Postoji pet valencija kroma: +2, +3, +4, +5 i +6. U uvjetima endogenog djelovanja, krom je općenito +3 valentan. Najstabilniji su spojevi s +trovalentnim kromom. +Spojevi šestovalentnog kroma, uključujući soli kroma, imaju snažna oksidacijska svojstva. Ionski radijusi Cr3+, AI3+ i Fe3+ su slični, tako da mogu imati širok raspon sličnosti. Osim toga, elementi koji se mogu zamijeniti kromom su mangan, magnezij, nikal, kobalt, cink itd., tako da je krom široko rasprostranjen u magnezijevim željeznim silikatnim mineralima i pomoćnim mineralima.
Primjena
Krom je jedan od najraširenijih metala u modernoj industriji. Uglavnom se koristi u proizvodnji nehrđajućeg čelika i raznih legiranih čelika u obliku ferolegura (kao što je ferokrom). Krom ima karakteristike tvrdoće, otpornosti na habanje, otpornosti na toplinu i otpornosti na koroziju. Kromova ruda naširoko se koristi u metalurgiji, vatrostalnim materijalima, kemijskoj industriji i ljevaonici.
U metalurškoj industriji kromova se ruda uglavnom koristi za taljenje ferokroma i metalnog kroma. Krom se koristi kao dodatak čeliku za proizvodnju raznih specijalnih čelika visoke čvrstoće, otpornih na koroziju, habanje, visoke temperature i oksidaciju, kao što su nehrđajući čelik, čelik otporan na kiseline, čelik otporan na toplinu, čelik za kuglične ležajeve, čelik za opruge, čelik za alate itd. Krom može poboljšati mehanička svojstva i otpornost na habanje čelika. Metalni krom se uglavnom koristi za taljenje posebnih legura s kobaltom, niklom, volframom i drugim elementima. Kromiranje i kromiranje mogu učiniti da čelik, bakar, aluminij i drugi metali tvore površinu otpornu na koroziju, koja je svijetla i lijepa.
U industriji vatrostalnih materijala kromova ruda je važan vatrostalni materijal koji se koristi za izradu kromiranih opeka, krom-magnezitnih opeka, naprednih vatrostalnih materijala i drugih posebnih vatrostalnih materijala (kromirani beton). Vatrostalni materijali na bazi kroma uglavnom uključuju opeke s kromovom rudom i magnezijem, sinterirani magnezij-krom klinker, rastaljenu magnezij-krom opeku, rastaljenu, fino mljevenu i potom spojenu magnezij-krom opeku. Široko se koriste u pećima s otvorenim ložištima, indukcijskim pećima itd. Metalurški pretvarač i oblaganje rotacijskih peći u industriji cementa itd.
U ljevaonici, ruda kroma neće djelovati s drugim elementima u rastaljenom čeliku tijekom procesa lijevanja, ima nizak koeficijent toplinske ekspanzije, otporna je na prodiranje metala i ima bolju izvedbu hlađenja od cirkona. Kromova ruda za ljevaonice ima stroge zahtjeve za kemijski sastav i raspodjelu veličine čestica.
U kemijskoj industriji, najizravnija upotreba kroma je za proizvodnju otopine natrijevog dikromata (Na2Cr2O7·H2O), a zatim za pripremu drugih kromovih spojeva za upotrebu u industrijama kao što su pigmenti, tekstil, galvanizacija i proizvodnja kože, kao i katalizatori .
Fino mljeveni prah kromove rude prirodno je bojilo u proizvodnji stakla, keramike i glaziranih pločica. Kada se natrijev dikromat koristi za uništavanje kože, proteini (kolagen) i ugljikohidrati u izvornoj koži reagiraju s kemijskim tvarima stvarajući stabilan kompleks, koji postaje osnova kožnih proizvoda. U tekstilnoj industriji, natrijev dikromat se koristi kao sredstvo za jedkanje u bojanju tkanina, koje može učinkovito pričvrstiti molekule boje na organske spojeve; također se može koristiti kao oksidans u proizvodnji boja i međuproizvoda.
Krom mineral
Postoji više od 50 vrsta minerala koji sadrže krom koji su otkriveni u prirodi, ali većina njih ima nizak sadržaj kroma i raštrkanu distribuciju, što ima nisku industrijsku uporabnu vrijednost. Ovi minerali koji sadrže krom pripadaju oksidima, kromatima i silikatima, uz nekoliko hidroksida, jodata, nitrida i sulfida. Među njima, minerali krom nitrid i krom sulfid nalaze se samo u meteoritima.
Kao mineralna vrsta u potporodici kromove rude, kromit je jedini važan industrijski mineral kroma. Teorijska kemijska formula je (MgFe)Cr2O4, u kojoj sadržaj Cr2O3 čini 68%, a FeO 32%. U svom kemijskom sastavu trovalentni kation je uglavnom Cr3+, a često ima Al3+, Fe3+ i Mg2+, Fe2+ izomorfnih supstitucija. U stvarno proizvedenom kromitu, dio Fe2+ često je zamijenjen s Mg2+, a Cr3+ je zamijenjen s Al3+ i Fe3+ u različitim stupnjevima. Potpuni stupanj izomorfne supstitucije među različitim komponentama kromita nije dosljedan. Koordinacijski kationi četvrtog reda uglavnom su magnezij i željezo, te potpuna izomorfna supstitucija između magnezija i željeza. Prema metodi četiri podjele, kromit se može podijeliti u četiri podskupine: magnezijev kromit, željezo-magnezijev kromit, mafično-željezni kromit i željezo-kromit. Osim toga, kromit često sadrži malu količinu mangana, Homogena mješavina titana, vanadija i cinka. Struktura kromita je tipa normalnog spinela.
4. Norma kvalitete koncentrata kroma
Prema različitim metodama prerade (mineralizacija i prirodna ruda), kromova rudača za metalurgiju dijeli se na dvije vrste: koncentrat (G) i komadna rudača (K). Pogledajte tablicu u nastavku.
Zahtjevi kakvoće kromitne rude za metalurgiju
Tehnologija oplemenjivanja kromne rude
1) Reizbor
Trenutačno, gravitacijska separacija zauzima važno mjesto u oplemenjivanju kromove rude. Metoda gravitacijske separacije, koja kao osnovno ponašanje koristi rastresito raslojavanje u vodenom mediju, još uvijek je glavna metoda za obogaćivanje rude kroma u cijelom svijetu. Oprema za gravitacijsku separaciju je spiralni žlijeb i centrifugalni koncentrator, a raspon veličine čestica za obradu je relativno širok. Općenito, razlika u gustoći između minerala kroma i minerala gangue veća je od 0,8 g/cm3, a gravitacijsko odvajanje bilo koje veličine čestica veće od 100 um može biti zadovoljavajuće. rezultat. Grube grudice (100 ~ 0,5 mm) rude sortiraju se ili prethodno odabiru teškim-srednjim obogaćivanjem, što je vrlo ekonomična metoda obogaćivanja.
2) Magnetska separacija
Magnetska separacija je metoda obogaćivanja koja ostvaruje separaciju minerala u nejednolikom magnetskom polju na temelju magnetske razlike minerala u rudi. Kromit ima slaba magnetska svojstva i može se odvojiti pomoću vertikalnih prstenastih magnetskih separatora visokog gradijenta, mokrih pločastih magnetskih separatora i druge opreme. Specifični koeficijenti magnetske osjetljivosti kromovih minerala proizvedenih u različitim područjima proizvodnje kromove rude u svijetu nisu mnogo različiti i slični su specifičnim koeficijentima magnetske osjetljivosti volframita i volframita proizvedenog u različitim regijama.
Postoje dvije situacije u korištenju magnetske separacije za dobivanje visokokvalitetnog koncentrata kroma: jedna je uklanjanje jakih magnetskih minerala (uglavnom magnetita) u rudi pod slabim magnetskim poljem kako bi se povećao udio ferokroma, a druga je upotreba jako magnetsko polje. Odvajanje minerala jalovine i dobivanje kromove rude (slabo magnetski minerali).
3) Električni odabir
Električna separacija je metoda odvajanja kromove rude i silikatnih jalovitih minerala korištenjem električnih svojstava minerala, kao što su razlike u vodljivosti i dielektričnoj konstanti.
4) Flotacija
U procesu gravitacijske separacije, sitnozrnata (-100 um) rudača kromita često se odbacuje kao jalovina, ali kromit ove veličine još uvijek ima visoku iskoristivu vrijednost, tako da se metoda flotacije može koristiti za finu zrnatu rudaču kromita niskog stupnja je oporavljen. Flotacija kromove rude s 20% ~40% Cr2O3 u jalovini i mineralima serpentin, olivin, rutil i kalcij magnezij karbonat kao minerali gangue. Ruda se fino usitnjava do 200μm, vodeno staklo, fosfat, metafosfat, fluorosilikat itd. koriste se za raspršivanje i inhibiciju mulja, a nezasićena masna kiselina se koristi kao sakupljač. Raspršivanje i potiskivanje mulja iz jalovišta vrlo je važno za proces flotacije. Metalni ioni poput željeza i olova mogu aktivirati kromit. Kada je pH vrijednost kaše ispod 6, kromit teško da će plutati. Ukratko, potrošnja reagensa za flotaciju je velika, stupanj koncentrata je nestabilan, a stopa oporavka niska. Ca2+ i Mg2+ otopljeni iz minerala jalovine smanjuju selektivnost procesa flotacije.
5) Kemijsko oplemenjivanje
Kemijska metoda je izravna obrada određene kromitne rude koja se ne može odvojiti fizikalnom metodom ili je trošak fizikalne metode relativno visok. Omjer Cr/Fe koncentrata proizvedenog kemijskom metodom veći je od uobičajenog fizikalnog postupka. Kemijske metode uključuju: selektivno ispiranje, oksidacijsku redukciju, odvajanje taljenjem, ispiranje sumpornom kiselinom i kromnom kiselinom, redukciju i ispiranje sumpornom kiselinom itd. Kombinacija fizikalno-kemijskih metoda i izravne obrade kromove rude kemijskim metodama jedna je od glavnih trendovi u oplemenjivanju kromita danas. Kemijskim metodama može se izravno ekstrahirati krom iz rude i proizvesti krom karbid i krom oksid.
Vrijeme objave: 30. travnja 2021