A króm természete
A króm, elemjele Cr, rendszáma 24, relatív rendszáma 51,996, a kémiai elemek periódusos rendszerének VIB csoportjába tartozó átmenetifém. A króm egy testközpontú köbös kristály, ezüstfehér, sűrűsége 7,1 g/cm³, olvadáspontja 1860 ℃, forráspontja 2680 ℃, fajhője 25 ℃-on 23,35 J/(mol·K), párolgáshője 342,1 kJ/mol, hővezető képessége 91,3 W/(m·K) (0-100°C), fajlagos ellenállása (20°C) 13,2 uΩ·cm, jó mechanikai tulajdonságokkal.
A krómnak öt vegyértéke van: +2, +3, +4, +5 és +6. Endogén hatás körülményei között a króm általában +3 vegyértékű. A +három vegyértékű krómot tartalmazó vegyületek a legstabilabbak. A +hat vegyértékű krómvegyületek, beleértve a krómsókat is, erős oxidáló tulajdonságokkal rendelkeznek. A Cr3+, AI3+ és Fe3+ ionrádiuszai hasonlóak, így széles skálájú hasonlóságokat mutathatnak. Ezenkívül a krómmal helyettesíthető elemek a mangán, a magnézium, a nikkel, a kobalt, a cink stb., így a króm széles körben elterjedt a magnézium-vas-szilikát ásványokban és a járulékos ásványokban.
Alkalmazás
A króm az egyik legszélesebb körben használt fém a modern iparban. Főként rozsdamentes acél és különféle ötvözött acélok, például ferroötvözetek (például ferrokróm) gyártásához használják. A króm kemény, kopásálló, hőálló és korrózióálló tulajdonságokkal rendelkezik. A krómércet széles körben használják a kohászatban, a tűzálló anyagok gyártásában, a vegyiparban és az öntödékben.
A kohászati iparban a krómércet főként ferrokróm és fémkróm olvasztására használják. A krómot acéladalékként használják különféle nagy szilárdságú, korrózióálló, kopásálló, magas hőmérsékletű és oxidációálló speciális acélok, például rozsdamentes acél, saválló acél, hőálló acél, golyóscsapágyacél, rugóacél, szerszámacél stb. előállításához. A króm javíthatja az acél mechanikai tulajdonságait és kopásállóságát. A fémkrómot főként kobalttal, nikkellel, volfrámmal és más elemekkel alkotott speciális ötvözetek olvasztására használják. A krómozás és a krómozás korrózióálló felületet képezhet az acél, a réz, az alumínium és más fémek számára, amely fényes és szép.
A tűzálló iparban a krómérc fontos tűzálló anyag, amelyet krómtéglák, króm-magnézium-téglák, fejlett tűzálló anyagok és más speciális tűzálló anyagok (krómbeton) gyártásához használnak. A krómalapú tűzálló anyagok főként krómércet és magnéziumot tartalmazó téglákat, szinterezett magnézium-króm klinkert, olvadt magnézium-króm téglákat, olvadt, finomra őrölt, majd kötött magnézium-króm téglákat tartalmaznak. Széles körben használják nyílt kandallós kemencékben, indukciós kemencékben stb. Kohóipari konverterekben és forgókemencék bélésében a cementiparban stb.
Az öntödei iparban a krómérc az öntési folyamat során nem lép kölcsönhatásba az olvadt acél más elemeivel, alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik, ellenáll a fém behatolásának, és jobb hűtési teljesítményt nyújt, mint a cirkon. Az öntödei krómércre szigorú követelmények vonatkoznak a kémiai összetételre és a szemcseméret-eloszlásra.
A vegyiparban a króm legközvetlenebb felhasználási módja a nátrium-dikromát (Na2Cr2O7·H2O) oldat előállítása, majd más krómvegyületek előkészítése olyan iparágakban, mint a pigmentek, textilipar, galvanizálás és bőrgyártás, valamint katalizátorok.
A finomra őrölt krómércpor természetes színezőanyag az üveg, a kerámia és a mázas csempék gyártásában. Amikor nátrium-dikromátot használnak a bőr roncsolására, az eredeti bőrben található fehérje (kollagén) és szénhidrátok reakcióba lépnek a kémiai anyagokkal, stabil komplexet képezve, amely a bőrtermékek alapjává válik. A textiliparban a nátrium-dikromátot pácanyagként használják a szövetfestés során, amely hatékonyan képes festékmolekulákat kötni szerves vegyületekhez; oxidálószerként is használható festékek és intermedierek gyártásában.
Króm ásvány
A természetben több mint 50 féle krómtartalmú ásványt fedeztek fel, de ezek többsége alacsony krómtartalmú és szétszórt eloszlású, ami alacsony ipari felhasználási értékkel bír. Ezek a krómtartalmú ásványok az oxidok, kromátok és szilikátok közé tartoznak, valamint néhány hidroxid, jodát, nitrid és szulfid is előfordul. Közülük a króm-nitrid és a króm-szulfid ásványok csak meteoritokban találhatók meg.
A krómércek alcsaládjába tartozó ásványfajként a kromit az egyetlen fontos ipari króm ásvány. Az elméleti kémiai képlete (MgFe)Cr2O4, amelyben a Cr2O3-tartalom 68%-ot, az FeO-tartalom pedig 32%-ot tesz ki. Kémiai összetételében a háromértékű kation főként Cr3+, és gyakran Al3+, Fe3+ és Mg2+, Fe2+ izomorf szubsztituensek vannak jelen. A ténylegesen előállított kromitban az Fe2+ egy részét gyakran Mg2+ helyettesíti, a Cr3+-t pedig Al3+ és Fe3+ helyettesíti különböző mértékben. A kromit különböző összetevői közötti izomorf szubsztituens teljes mértéke nem következetes. A négyrendű koordinációs kationok főként magnézium és vas, a teljes izomorf szubsztituens pedig magnézium-vas között van. A négyes osztási módszer szerint a kromit négy alcsoportra osztható: magnézium-kromit, vas-magnézium-kromit, mafikus-vas kromit és vas-kromit. Ezenkívül a kromit gyakran tartalmaz kis mennyiségű mangánt, titán, vanádium és cink homogén keverékét. A kromit szerkezete a normál spinell típusú.
4. A krómkoncentrátum minőségi szabványa
A különböző feldolgozási módszerek (ásványosítás és természetes érc) szerint a kohászati krómérceket két típusra osztják: koncentrátumra (G) és darabércre (K). Lásd az alábbi táblázatot.
A kohászati krómérc minőségi követelményei
Krómérc-dúsítási technológia
1) Újraválasztás
Jelenleg a gravitációs elválasztás fontos helyet foglal el a krómérc dúsításában. A gravitációs elválasztási módszer, amely alapvető viselkedésként a vizes közegben történő laza rétegződést alkalmazza, továbbra is a krómérc dúsításának fő módszere világszerte. A gravitációs elválasztási berendezés spirális csúszda és centrifugális koncentrátor, és a feldolgozási részecskeméret-tartomány viszonylag széles. Általában a krómásványok és a meddőásványok sűrűségkülönbsége nagyobb, mint 0,8 g/cm3, és a 100 μm-nél nagyobb részecskeméret gravitációs elválasztása kielégítő lehet. Az eredmény a durva csomós (100 ~ 0,5 mm) érc válogatása vagy előszelektálása nehéz-közepes dúsítással, ami egy nagyon gazdaságos dúsítási módszer.
2) Mágneses elválasztás
A mágneses elválasztás egy olyan dúsítási módszer, amely az ásványok elválasztását nem egyenletes mágneses térben valósítja meg az ércben lévő ásványok mágneses különbsége alapján. A kromit gyenge mágneses tulajdonságokkal rendelkezik, és függőleges gyűrűs, nagy gradiensű mágneses szeparátorokkal, nedves lemezes mágneses szeparátorokkal és egyéb berendezésekkel választható szét. A világ különböző krómérctermelő területein termelt krómásványok fajlagos mágneses szuszceptibilitási együtthatói nem különböznek jelentősen, és hasonlóak a különböző régiókban termelt wolframit és wolframit fajlagos mágneses szuszceptibilitási együtthatóihoz.
A mágneses elválasztást kétféleképpen lehet alkalmazni a kiváló minőségű krómkoncentrátum előállítására: az egyik az erős mágneses ásványok (főként a magnetit) eltávolítása az ércből gyenge mágneses térben a ferrokróm arányának növelése érdekében, a másik pedig az erős mágneses tér használata. A meddő ásványok elválasztása és a krómérc (gyengén mágneses ásványok) kinyerése.
3) Elektromos kiválasztás
Az elektromos elválasztás a krómérc és a szilikát meddőásványok elválasztásának egy olyan módszere, amely az ásványok elektromos tulajdonságait, például a vezetőképesség és a dielektromos állandó közötti különbségeket használja ki.
4) Flotáció
A gravitációs elválasztás során a finomszemcsés (-100 μm) krómércet gyakran meddőként eldobják, de az ilyen méretű kromitnak is magas a hasznosítási értéke, így a flotációs módszer alkalmazható alacsony minőségű finomszemcsés kromitérc kinyerésére. A krómérc flotációja 20% ~ 40% Cr2O3 tartalmú meddőben, valamint szerpentin, olivin, rutil és kalcium-magnézium-karbonát ásványok meddőségként. Az ércet 200 μm-re finomra őrlik, az iszap diszpergálására és gátlására vízüveget, foszfátot, metafoszfátot, fluor-szilikátot stb. használnak, a meddő iszap diszpergálására és gátlására pedig telítetlen zsírsavat használnak gyűjtőként. A meddő iszap diszpergálása és elnyomása nagyon fontos a flotációs folyamatban. A fémionok, például a vas és az ólom aktiválhatják a kromitot. Amikor az iszap pH-értéke 6 alatt van, a kromit alig úszik. Röviden, a flotációs reagens fogyasztása nagy, a koncentrátum minősége instabil, és a kinyerési arány alacsony. A meddőásványokból oldott Ca2+ és Mg2+ csökkenti a flotációs folyamat szelektivitását.
5) Kémiai dúsítás
A kémiai módszer bizonyos krómércek közvetlen kezelésére szolgál, amelyeket fizikai módszerrel nem lehet elválasztani, vagy a fizikai módszer költsége viszonylag magas. A kémiai módszerrel előállított koncentrátum Cr/Fe aránya magasabb, mint a hagyományos fizikai módszerrel előállítotté. A kémiai módszerek közé tartozik: szelektív kioldás, oxidációs redukció, olvasztási elválasztás, kénsavas és krómsavas kioldás, redukció és kénsavas kioldás stb. A fizikai-kémiai módszerek kombinációja és a krómérc kémiai módszerekkel történő közvetlen kezelése napjaink egyik fő trendje a krómdúsításban. A kémiai módszerekkel közvetlenül ki lehet vonni a krómot az ércből, és króm-karbidot és króm-oxidot lehet előállítani.
Közzététel ideje: 2021. április 30.