Естеството на хрома
Хромът, символ на елемент Cr, атомен номер 24, относителна атомна маса 51,996, принадлежи към елемента на преходния метал от група VIB на периодичната таблица на химичните елементи. Металният хром е центриран кубичен кристал, сребристо-бял, плътност 7,1g/cm³, точка на топене 1860℃, точка на кипене 2680℃, специфичен топлинен капацитет при 25℃ 23,35J/(mol·K), топлина на изпарение 342,1kJ/ mol, топлопроводимост 91,3 W/(m·K) (0-100°C), съпротивление (20°C) 13,2uΩ·cm, с добри механични свойства.
Има пет валентности на хрома: +2, +3, +4, +5 и +6. При условията на ендогенно действие хромът обикновено има +3 валентност. Най-стабилни са съединенията с +тривалентен хром. + Съединенията на шествалентния хром, включително хромните соли, имат силни окислителни свойства. Йонните радиуси на Cr3+, AI3+ и Fe3+ са подобни, така че те могат да имат широк диапазон от прилики. Освен това елементите, които могат да бъдат заменени с хром, са манган, магнезий, никел, кобалт, цинк и др., така че хромът е широко разпространен в магнезиево-железните силикатни минерали и спомагателните минерали.
Приложение
Хромът е един от най-широко използваните метали в съвременната индустрия. Използва се главно в производството на неръждаема стомана и различни легирани стомани под формата на феросплави (като ферохром). Хромът има характеристиките на твърд, устойчив на износване, топлоустойчив и устойчив на корозия. Хромовата руда се използва широко в металургията, огнеупорните материали, химическата промишленост и леярската промишленост.
В металургичната промишленост хромната руда се използва главно за топене на ферохром и метален хром. Хромът се използва като стоманена добавка за производството на различни специални стомани с висока якост, устойчивост на корозия, износване, висока температура и устойчивост на окисляване, като неръждаема стомана, киселинноустойчива стомана, топлоустойчива стомана, сачмено лагерна стомана, пружинна стомана, инструментална стомана и др. Хромът може да подобри механичните свойства и устойчивостта на износване на стоманата. Металният хром се използва главно за топене на специални сплави с кобалт, никел, волфрам и други елементи. Хромирането и хромирането могат да направят стомана, мед, алуминий и други метали устойчива на корозия повърхност, която е ярка и красива.
В огнеупорната промишленост хромната руда е важен огнеупорен материал, използван за направата на хромирани тухли, хром-магнезиеви тухли, модерни огнеупорни материали и други специални огнеупорни материали (хромиран бетон). Огнеупорите на основата на хром включват главно тухли с хромова руда и магнезий, синтерован магнезиево-хромов клинкер, разтопени магнезиево-хромови тухли, разтопени, фино смлени и след това свързани магнезиево-хромови тухли. Те се използват широко в пещи с отворено огнище, индукционни пещи и др. Металургичен конвертор и облицовка на ротационни пещи на циментовата промишленост и др.
В леярската промишленост хромната руда няма да взаимодейства с други елементи в разтопената стомана по време на процеса на изливане, има нисък коефициент на термично разширение, устойчива е на проникване на метал и има по-добри характеристики на охлаждане от циркона. Хромовата руда за леярство има строги изисквания към химичния състав и разпределението на размера на частиците.
В химическата промишленост най-директната употреба на хром е за получаване на разтвор на натриев дихромат (Na2Cr2O7·H2O) и след това за получаване на други хромни съединения за използване в индустрии като пигменти, текстил, галванопластика и производство на кожи, както и катализатори .
Фино смляната хромна руда на прах е естествен оцветител при производството на стъкло, керамика и гланцирани плочки. Когато натриевият дихромат се използва за унищожаване на кожата, протеинът (колагенът) и въглехидратите в оригиналната кожа реагират с химически вещества, за да образуват стабилен комплекс, който се превръща в основата на кожените продукти. В текстилната промишленост натриевият дихромат се използва като щрих при боядисване на тъкани, който може ефективно да прикрепи молекулите на багрилото към органичните съединения; може да се използва и като окислител при производството на багрила и междинни продукти.
Минерал хром
Има повече от 50 вида минерали, съдържащи хром, които са открити в природата, но повечето от тях имат ниско съдържание на хром и разпръснато разпространение, което има ниска стойност за промишлена употреба. Тези минерали, съдържащи хром, принадлежат към оксиди, хромати и силикати, в допълнение към няколко хидроксиди, йодати, нитриди и сулфиди. Сред тях минералите хромен нитрид и хромов сулфид се срещат само в метеорити.
Като минерален вид в подсемейството на хромните руди, хромитът е единственият важен промишлен минерал на хрома. Теоретичната химична формула е (MgFe)Cr2O4, в която съдържанието на Cr2O3 е 68%, а FeO е 32%. В своя химичен състав тривалентният катион е предимно Cr3+, като често има Al3+, Fe3+ и Mg2+, Fe2+ изоморфни замествания. В действително произведения хромит част от Fe2+ често се заменя с Mg2+, а Cr3+ се заменя с Al3+ и Fe3+ в различна степен. Пълната степен на изоморфно заместване сред различните компоненти на хромита не е последователна. Координационните катиони от четири реда са главно магнезий и желязо и пълното изоморфно заместване между магнезий-желязо. Според метода на четири разделения хромитът може да бъде разделен на четири подгрупи: магнезиев хромит, желязо-магнезиев хромит, мафичен железен хромит и желязо-хромит. В допълнение, хромитът често съдържа малко количество манган, хомогенна смес от титан, ванадий и цинк. Структурата на хромита е от нормален тип шпинел.
4. Стандарт за качество на хромния концентрат
Според различните методи на преработка (минерализация и естествена руда), хромната руда за металургията се разделя на два вида: концентрат (G) и руда на парчета (K). Вижте таблицата по-долу.
Изисквания за качество на хромитната руда за металургията
Технология за обогатяване на хромова руда
1) Преизбиране
Понастоящем гравитационното разделяне заема важна позиция в обогатяването на хромна руда. Методът на гравитационно разделяне, който използва насипно наслояване във водната среда като основно поведение, все още е основният метод за обогатяване на хромна руда в световен мащаб. Оборудването за гравитационно разделяне е спираловиден улей и центробежен концентратор, а обхватът на размера на частиците за обработка е относително широк. Като цяло, разликата в плътността между хромните минерали и пустинните минерали е по-голяма от 0,8g/cm3 и гравитационното разделяне на всеки размер на частиците над 100um може да бъде задоволително. резултатът от. Грубите бучки (100 ~ 0,5 мм) руда се сортират или предварително селектират чрез тежко-средно обогатяване, което е много икономичен метод за обогатяване.
2) Магнитна сепарация
Магнитната сепарация е метод за обогатяване, който реализира разделяне на минерали в нееднородно магнитно поле въз основа на магнитната разлика на минералите в рудата. Хромитът има слаби магнитни свойства и може да бъде разделен чрез вертикални пръстеновидни магнитни сепаратори с висок градиент, мокри пластинчати магнитни сепаратори и друго оборудване. Специфичните коефициенти на магнитна чувствителност на хромовите минерали, произведени в различни райони за производство на хромна руда в света, не се различават много и са подобни на коефициентите на специфична магнитна чувствителност на волфрамит и волфрамит, произведени в различни региони.
Има две ситуации при използването на магнитна сепарация за получаване на висококачествен хромен концентрат: едната е да се премахнат силните магнитни минерали (главно магнетит) в рудата под слабо магнитно поле, за да се увеличи съотношението на ферохром, а другата е да се използва силно магнитно поле. Разделяне на пустинни минерали и възстановяване на хромна руда (слабо магнитни минерали).
3) Електрически избор
Електрическата сепарация е метод за разделяне на хромова руда и силикатни пустинни минерали чрез използване на електрическите свойства на минералите, като разлики в проводимостта и диелектричната константа.
4) Флотация
В процеса на гравитационно разделяне, финозърнеста (-100um) хромитна руда често се изхвърля като хвост, но хромитът с този размер все още има висока стойност на използване, така че методът на флотация може да се използва за нискокачествена фина гранулирана хромитна руда се възстановява. Флотация на хромна руда с 20% ~40% Cr2O3 в отпадъците и серпентин, оливин, рутил и калциево-магнезиев карбонат като минерали от пустинна порода. Рудата е фино смляна до 200 μm, водно стъкло, фосфат, метафосфат, флуоросиликат и др. се използват за диспергиране и инхибиране на утайката, а ненаситената мастна киселина се използва като колектор. Разпръскването и потискането на утайката от пуста е много важно за процеса на флотация. Метални йони като желязо и олово могат да активират хромита. Когато стойността на рН на суспензията е под 6, хромитът трудно ще изплува. Накратко, консумацията на флотационен реагент е голяма, степента на концентрата е нестабилна и степента на възстановяване е ниска. Ca2+ и Mg2+, разтворени от минерали от пуста почва, намаляват селективността на процеса на флотация.
5) Химично обогатяване
Химическият метод е директно третиране на определена хромитна руда, която не може да бъде разделена чрез физически метод или цената на физическия метод е сравнително висока. Съотношението Cr/Fe на концентрата, произведен по химичен метод, е по-високо от това при обикновен физичен метод. Химичните методи включват: селективно излугване, редукция на окисление, разделяне чрез топене, излугване със сярна киселина и хромова киселина, редукция и излугване със сярна киселина и др. тенденции в обогатяването на хромита днес. Химическите методи могат директно да извличат хром от рудата и да произвеждат хромен карбид и хромен оксид.
Време на публикуване: 30 април 2021 г