Природата на хромот
Хром, симбол на елемент Cr, атомски број 24, релативна атомска маса 51,996, припаѓа на преодниот метал од групата VIB во периодниот систем на хемиски елементи. Металниот хром е телесно-центриран кубен кристал, сребрено-бел, густина 7,1 g/cm³, точка на топење 1860℃, точка на вриење 2680℃, специфичен топлински капацитет на 25℃ 23,35 J/(mol·K), топлина на испарување 342,1 kJ/mol, топлинска спроводливост 91,3 W/(m·K) (0-100°C), отпорност (20°C) 13,2 uΩ·cm, со добри механички својства.
Хромот има пет валенции: +2, +3, +4, +5 и +6. Под услови на ендогено дејство, хромот генерално има +3 валенција. Соединенијата со +тривалентен хром се најстабилни. Соединенијата на +шествалентен хром, вклучувајќи ги и солите на хром, имаат силни оксидирачки својства. Јонските радиуси на Cr3+, AI3+ и Fe3+ се слични, па затоа можат да имаат широк спектар на сличности. Покрај тоа, елементите што можат да се заменат со хром се манган, магнезиум, никел, кобалт, цинк итн., па затоа хромот е широко распространет во минералите на магнезиум железо силикат и помошни минерали.
Апликација
Хромот е еден од најшироко користените метали во модерната индустрија. Главно се користи во производството на не'рѓосувачки челик и разни легирани челици во форма на феролегури (како што е ферохромот). Хромот има карактеристики на тврдост, отпорност на абење, отпорност на топлина и отпорност на корозија. Хромната руда е широко користена во металургијата, огноотпорните материјали, хемиската индустрија и леарницата.
Во металуршката индустрија, хромната руда главно се користи за топење на ферохром и метален хром. Хромот се користи како додаток на челик за производство на различни специјални челици со висока цврстина, отпорност на корозија, отпорност на абење, отпорност на високи температури и оксидација, како што се не'рѓосувачки челик, челик отпорен на киселина, челик отпорен на топлина, челик со топчести лежишта, челик за пружини, челик за алати итн. Хромот може да ги подобри механичките својства и отпорноста на абење на челикот. Металниот хром главно се користи за топење на специјални легури со кобалт, никел, волфрам и други елементи. Хромирањето и хромирањето можат да направат челикот, бакарот, алуминиумот и другите метали да формираат површина отпорна на корозија, која е светла и убава.
Во огноотпорната индустрија, хромната руда е важен огноотпорен материјал што се користи за производство на хромирани тули, хроммагнезиски тули, напредни огноотпорни материјали и други специјални огноотпорни материјали (хром бетон). Огноотпорните материјали на база на хром главно вклучуваат тули со хром руда и магнезиум, синтеруван магнезиум-хром клинкер, стопени магнезиум-хром тули, стопени, фино мелени, а потоа врзани магнезиум-хром тули. Тие се широко користени во печки со отворено огниште, индукциски печки итн. Металуршки конверторски и ротациони печки во цементната индустрија итн.
Во леарницата, хромната руда нема да реагира со други елементи во стопениот челик за време на процесот на леење, има низок коефициент на термичка експанзија, е отпорна на пенетрација на метал и има подобри перформанси на ладење од цирконот. Хромната руда за леарница има строги барања за хемискиот состав и распределбата на големината на честичките.
Во хемиската индустрија, најдиректната употреба на хром е за производство на раствор од натриум дихромат (Na2Cr2O7·H2O), а потоа за подготовка на други соединенија на хром за употреба во индустрии како што се пигменти, текстил, галванизација и производство на кожа, како и катализатори.
Ситно мелениот прав од хром руда е природен агенс за боење во производството на стакло, керамика и глазирани плочки. Кога натриум дихромат се користи за уништување на кожа, протеинот (колагенот) и јаглехидратите во оригиналната кожа реагираат со хемиски супстанции за да формираат стабилен комплекс, кој станува основа на кожните производи. Во текстилната индустрија, натриум дихромат се користи како мордант во боењето ткаенини, кој може ефикасно да ги прикачи молекулите на боја на органски соединенија; може да се користи и како оксиданс во производството на бои и меѓупроизводи.
Минералот хром
Во природата се откриени повеќе од 50 видови минерали што содржат хром, но повеќето од нив имаат ниска содржина на хром и расфрлана дистрибуција, што има ниска индустриска употребна вредност. Овие минерали што содржат хром припаѓаат на оксиди, хромати и силикати, покрај неколку хидроксиди, јодати, нитриди и сулфиди. Меѓу нив, минералите хром нитрид и хром сулфид се наоѓаат само во метеорити.
Како минерален вид во подсемејството на хромна руда, хромит е единствениот важен индустриски минерал на хромот. Теоретската хемиска формула е (MgFe)Cr2O4, во која содржината на Cr2O3 учествува со 68%, а FeO со 32%. Во својот хемиски состав, тривалентниот катјон е главно Cr3+, а често има изоморфни супституции на Al3+, Fe3+ и Mg2+, Fe2+. Во всушност произведениот хромит, дел од Fe2+ често се заменува со Mg2+, а Cr3+ се заменува со Al3+ и Fe3+ до различен степен. Целосниот степен на изоморфна супституција меѓу различните компоненти на хромит не е конзистентен. Катјоните со четири реда на координација се главно магнезиум и железо, а комплетната изоморфна супституција помеѓу магнезиум-железо. Според методот на четирикратна поделба, хромит може да се подели на четири подгрупи: магнезиум хромит, железо-магнезиум хромит, мафик-железо хромит и железо-хромит. Покрај тоа, хромитот често содржи мала количина на манган, хомогена мешавина од титаниум, ванадиум и цинк. Структурата на хромитот е од нормален шпинелен тип.
4. Стандард за квалитет на концентрат од хром
Според различните методи на преработка (минерализација и природна руда), хромната руда за металургија е поделена на два вида: концентрат (G) и грутчеста руда (K). Видете ја табелата подолу.
Квалитетни барања за хромитска руда за металургија
Технологија за облагородување на хром руда
1) Повторен избор
Во моментов, гравитациското одвојување зазема важно место во збогатувањето на хромната руда. Методот на гравитациско одвојување, кој користи лабаво наслојување во водната средина како основно однесување, е сè уште главен метод за збогатување на хромната руда низ целиот свет. Опремата за гравитациско одвојување е спирален канал и центрифугален концентратор, а опсегот на големина на честичките за обработка е релативно широк. Општо земено, разликата во густината помеѓу минералите на хром и минералите на ганге е поголема од 0,8 g/cm3, а гравитациското одвојување на која било големина на честички поголема од 100 μm може да биде задоволително. Резултатот е. Грубите грутки (100 ~ 0,5 mm) руда се сортираат или претходно селектираат со тешка-средна збогатување, што е многу економичен метод на збогатување.
2) Магнетна сепарација
Магнетното одвојување е метод на облагородување кој реализира одвојување на минерали во нерамномерно магнетно поле врз основа на магнетната разлика на минералите во рудата. Хромитот има слаби магнетни својства и може да се одвои со вертикални прстенести магнетни сепаратори со висок градиент, магнетни сепаратори со влажна плоча и друга опрема. Специфичните коефициенти на магнетна сусцептибилност на минералите на хром произведени во различни области за производство на хром руда во светот не се многу различни и се слични на специфичните коефициенти на магнетна сусцептибилност на волфрамитот и волфрамитот произведени во различни региони.
Постојат две ситуации при користење на магнетна сепарација за добивање на висококвалитетен концентрат на хром: едната е отстранување на силните магнетни минерали (главно магнетит) во рудата под слабо магнетно поле за да се зголеми односот на ферохром, а другата е користење на силно магнетно поле. Сепарација на ганге минерали и обновување на хром руда (слабо магнетни минерали).
3) Електричен избор
Електричното одвојување е метод за одвојување на хромна руда и силикатни ганге минерали со користење на електричните својства на минералите, како што се разликите во спроводливоста и диелектричната константа.
4) Флотација
Во процесот на гравитациска сепарација, ситнозрнестата (-100 μm) хромитска руда често се фрла како јаловина, но хромитот од оваа големина сè уште има висока вредност на искористување, па затоа методот на флотација може да се користи за добивање на нискоквалитетна фина грануларна хромитска руда. Флотација на хромна руда со 20% ~ 40% Cr2O3 во јаловина и серпентин, оливин, рутил и калциум магнезиум карбонат минерали како ганге минерали. Рудата е фино мелена до 200 μm, водено стакло, фосфат, метафосфат, флуоросиликат итн. се користат за дисперзија и инхибирање на тињата, а незаситените масни киселини се користат како колектор. Дисперзијата и сузбивањето на ганге тињата се многу важни за процесот на флотација. Металните јони како што се железото и оловото можат да го активираат хромит. Кога pH вредноста на кашестата смеса е под 6, хромит тешко ќе плови. Накратко, потрошувачката на реагенс за флотација е голема, концентратот е нестабилен, а стапката на обновување е ниска. Ca2+ и Mg2+ растворени од ганге минералите ја намалуваат селективноста на процесот на флотација.
5) Хемиско облагородување
Хемискиот метод е директно третирање на одредена хромитна руда што не може да се одвои со физички метод или цената на физичкиот метод е релативно висока. Односот Cr/Fe на концентратот произведен со хемиски метод е повисок од оној на обичниот физички метод. Хемиските методи вклучуваат: селективно испирање, оксидациска редукција, топење на сепарација, испирање со сулфурна киселина и хромна киселина, редукција и испирање со сулфурна киселина, итн. Комбинацијата на физичко-хемиски методи и директниот третман на хромната руда со хемиски методи се еден од главните трендови во збогатувањето на хромит денес. Хемиските методи можат директно да го екстрахираат хромот од рудата и да произведат хром карбид и хром оксид.
Време на објавување: 30 април 2021 година