Natura cromului
Cromul, simbolul elementului Cr, numărul atomic 24, masa atomică relativă 51.996, aparține elementului de metal de tranziție din grupa VIB din tabelul periodic al elementelor chimice. Metalul de crom este un cristal cubic centrat pe corp, alb-argintiu, densitate 7,1 g/cm³, punct de topire 1860℃, punct de fierbere 2680℃, capacitate termică specifică la 25℃ 23,35J/(mol·K), căldură de vaporizare 342,1kJ/ mol, conductivitate termică 91,3 W/(m·K) (0-100°C), rezistivitate (20°C) 13,2uΩ·cm, cu proprietăți mecanice bune.
Există cinci valențe ale cromului: +2, +3, +4, +5 și +6. În condițiile acțiunii endogene, cromul este în general +3 valență. Compușii cu +crom trivalent sunt cei mai stabili. + Compușii de crom șasevalenți, inclusiv sărurile de crom, au proprietăți oxidante puternice. Razele ionice ale Cr3+, AI3+ și Fe3+ sunt similare, deci pot avea o gamă largă de asemănări. În plus, elementele care pot fi înlocuite cu crom sunt manganul, magneziul, nichelul, cobaltul, zincul etc., astfel încât cromul este larg distribuit în minerale silicate de fier de magneziu și minerale accesorii.
Aplicație
Cromul este unul dintre cele mai utilizate metale în industria modernă. Este utilizat în principal în producția de oțel inoxidabil și diferite oțeluri aliate sub formă de feroaliaje (cum ar fi ferocromul). Cromul are caracteristicile de dur, rezistent la uzură, rezistent la căldură și rezistent la coroziune. Minereul de crom este utilizat pe scară largă în metalurgie, materiale refractare, industria chimică și industriile de turnătorie.
În industria metalurgică, minereul de crom este folosit în principal pentru a topi ferocrom și crom metalic. Cromul este utilizat ca aditiv pentru oțel pentru a produce o varietate de oțeluri speciale de înaltă rezistență, rezistente la coroziune, rezistente la uzură, la temperaturi înalte și rezistente la oxidare, cum ar fi oțel inoxidabil, oțel rezistent la acizi, oțel rezistent la căldură, Oțel pentru rulmenți cu bile, oțel pentru arcuri, oțel pentru scule etc. Cromul poate îmbunătăți proprietățile mecanice și rezistența la uzură a oțelului. Cromul metalic este folosit în principal pentru topirea aliajelor speciale cu cobalt, nichel, wolfram și alte elemente. Cromarea și cromarea pot face ca oțelul, cuprul, aluminiul și alte metale să formeze o suprafață rezistentă la coroziune, care este strălucitoare și frumoasă.
În industria refractară, minereul de crom este un material refractar important folosit pentru a face cărămizi cromate, cărămizi crom magnezie, materiale refractare avansate și alte materiale refractare speciale (beton cromat). Refractarele pe bază de crom includ în principal cărămizi cu minereu de crom și magnezie, clincher magneziu-crom sinterizat, cărămizi magnezio-crom topite, cărămizi topite, măcinate fin și apoi lipite. Ele sunt utilizate pe scară largă în cuptoare cu vatră deschisă, cuptoare cu inducție etc. Convertor metalurgic și căptușire a cuptoarelor rotative din industria cimentului etc.
În industria turnătoriei, minereul de crom nu va interacționa cu alte elemente din oțelul topit în timpul procesului de turnare, are un coeficient de dilatare termică scăzut, este rezistent la penetrarea metalului și are performanțe de răcire mai bune decât zirconul. Minereul de crom pentru turnătorie are cerințe stricte privind compoziția chimică și distribuția dimensiunii particulelor.
În industria chimică, cea mai directă utilizare a cromului este producerea unei soluții de dicromat de sodiu (Na2Cr2O7·H2O) și apoi prepararea altor compuși ai cromului pentru a fi utilizați în industrii precum pigmenți, textile, galvanizare și fabricarea pielii, precum și catalizatori. .
Pulberea de minereu de crom măcinată fin este un colorant natural în producția de sticlă, ceramică și plăci glazurate. Când dicromatul de sodiu este folosit pentru a distruge pielea, proteinele (colagenul) și carbohidrații din pielea originală reacționează cu substanțele chimice pentru a forma un complex stabil, care devine baza produselor din piele. În industria textilă, dicromatul de sodiu este folosit ca mordant în vopsirea țesăturilor, care poate atașa eficient moleculele de colorant la compușii organici; poate fi folosit și ca oxidant la fabricarea coloranților și a intermediarilor.
Mineral de crom
Există mai mult de 50 de tipuri de minerale care conțin crom care au fost descoperite în natură, dar cele mai multe dintre ele au un conținut scăzut de crom și o distribuție dispersă, care are o valoare de utilizare industrială scăzută. Aceste minerale care conțin crom aparțin oxizilor, cromaților și silicaților, pe lângă câțiva hidroxizi, iodați, nitruri și sulfuri. Printre acestea, nitrura de crom și mineralele sulfurate de crom se găsesc doar în meteoriți.
Ca specie minerală din subfamilia minereului de crom, cromitul este singurul mineral industrial important al cromului. Formula chimică teoretică este (MgFe)Cr2O4, în care conținutul de Cr2O3 reprezintă 68%, iar FeO reprezintă 32%. În compoziția sa chimică, cationul trivalent este în principal Cr3+, și există adesea substituții izomorfe Al3+, Fe3+ și Mg2+, Fe2+. În cromitul produs efectiv, o parte din Fe2+ este adesea înlocuită cu Mg2+, iar Cr3+ este înlocuită cu Al3+ și Fe3+ în diferite grade. Gradul complet de substituție izomorfă între diferitele componente ale cromitului nu este consecvent. Cationii de coordonare de patru ordine sunt în principal magneziu și fier și substituția izomorfă completă între magneziu-fier. Conform metodei cu patru diviziuni, cromitul poate fi împărțit în patru subgrupe: cromit de magneziu, cromit de fier-magneziu, cromit de fier mafic și cromit de fier. În plus, cromitul conține adesea o cantitate mică de mangan, un amestec omogen de titan, vanadiu și zinc. Structura cromitului este de tip spinel normal.
4. Standard de calitate al concentratului de crom
Conform diferitelor metode de prelucrare (mineralizare și minereu natural), minereul de crom pentru metalurgie este împărțit în două tipuri: minereu concentrat (G) și minereu în bloc (K). Vezi tabelul de mai jos.
Cerințe de calitate pentru minereul de cromit pentru metalurgie
Tehnologia de ameliorare a minereului de crom
1) Realegere
În prezent, separarea gravitațională ocupă o poziție importantă în valorificarea minereului de crom. Metoda de separare gravitațională, care utilizează stratificarea liberă în mediul apos ca comportament de bază, este încă principala metodă de îmbogățire a minereului de crom la nivel mondial. Echipamentul de separare gravitațională este un jgheab spiralat și un concentrator centrifugal, iar intervalul de dimensiuni ale particulelor de procesare este relativ larg. În general, diferența de densitate dintre mineralele de crom și mineralele gangă este mai mare de 0,8 g/cm3, iar separarea gravitațională a oricărei particule de dimensiune mai mare de 100um poate fi satisfăcătoare. rezultatul. Minereul de bulgări grosier (100 ~ 0,5 mm) este sortat sau preselectat prin valorificare grea-medie, care este o metodă de ameliorare foarte economică.
2) Separarea magnetică
Separarea magnetică este o metodă de valorificare care realizează separarea mineralelor într-un câmp magnetic neuniform pe baza diferenței magnetice a mineralelor din minereu. Cromitul are proprietăți magnetice slabe și poate fi separat prin separatoare magnetice cu gradient ridicat cu inel vertical, separatoare magnetice cu plăci umede și alte echipamente. Coeficienții specifici de susceptibilitate magnetică ai mineralelor de crom produse în diferite zone producătoare de minereu de crom din lume nu sunt foarte diferiți și sunt similari cu coeficienții specifici de susceptibilitate magnetică ai wolframitului și wolframitului produși în diferite regiuni.
Există două situații în utilizarea separării magnetice pentru a obține un concentrat de crom de calitate superioară: una este eliminarea mineralelor magnetice puternice (în principal magnetita) din minereu sub un câmp magnetic slab pentru a crește raportul de ferocrom, iar cealaltă este utilizarea unui câmp magnetic puternic. Separarea mineralelor de gangă și recuperarea minereului de crom (minerale slab magnetice).
3) Selecția electrică
Separarea electrică este o metodă de separare a minereului de crom și a mineralelor gangă silicate prin utilizarea proprietăților electrice ale mineralelor, cum ar fi diferențele de conductivitate și constanta dielectrică.
4) Flotație
În procesul de separare gravitațională, minereul de cromit cu granulație fină (-100um) este adesea aruncat ca steril, dar cromitul de această dimensiune are încă o valoare de utilizare mare, astfel încât metoda de flotație poate fi utilizată pentru minereul de cromit granular fin de calitate scăzută. este recuperat. Flotația minereului de crom cu 20% ~ 40% Cr2O3 în steril și minerale serpentine, olivine, rutil și carbonat de magneziu de calciu ca minerale gangă. Minereul este măcinat fin la 200μm, sticlă de apă, fosfat, metafosfat, fluorosilicat etc. sunt folosite pentru a dispersa și inhiba nămolul, iar acidul gras nesaturat este folosit ca colector. Dispersia și suprimarea nămolului de gang este foarte importantă pentru procesul de flotație. Ionii metalici precum fierul și plumbul pot activa cromitul. Când valoarea pH-ului suspensiei este sub 6, cromitul va pluti cu greu. Pe scurt, consumul de reactiv de flotație este mare, gradul de concentrat este instabil și rata de recuperare este scăzută. Ca2+ și Mg2+ dizolvate din mineralele gangă reduc selectivitatea procesului de flotație.
5) Beneficiare chimică
Metoda chimică este de a trata direct anumite minereuri de cromit care nu pot fi separate prin metoda fizică sau costul metodei fizice este relativ mare. Raportul Cr/Fe al concentratului produs prin metoda chimică este mai mare decât cel al metodei fizice obișnuite. Metodele chimice includ: leșierea selectivă, oxido-reducerea, separarea prin topire, acidul sulfuric și acidul cromic, reducerea și leșierea cu acid sulfuric etc. Combinația de metode fizico-chimice și tratarea directă a minereului de crom prin metode chimice sunt una dintre principalele metode. tendințe în ameliorarea cromitului astăzi. Metodele chimice pot extrage direct cromul din minereu și pot produce carbură de crom și oxid de crom.
Ora postării: 30-apr-2021