De aard van chroom
Chroom, elementensymbool Cr, atoomnummer 24, relatieve atoommassa 51.996, behoort tot het overgangsmetaalelement van groep VIB van het periodiek systeem van chemische elementen. Chroommetaal is op het lichaam gecentreerd kubisch kristal, zilverwit, dichtheid 7,1 g/cm³, smeltpunt 1860℃, kookpunt 2680℃, specifieke warmtecapaciteit bij 25℃ 23,35J/(mol·K), verdampingswarmte 342,1kJ/ mol, thermische geleidbaarheid 91,3 W/(m·K) (0-100°C), soortelijke weerstand (20°C) 13,2uΩ·cm, met goede mechanische eigenschappen.
Er zijn vijf valenties van chroom: +2, +3, +4, +5 en +6. Onder de omstandigheden van endogene werking heeft chroom over het algemeen een valentie van +3. Verbindingen met +trivalent chroom zijn het meest stabiel. +Zeswaardige chroomverbindingen, inclusief chroomzouten, hebben sterke oxiderende eigenschappen. De ionenstralen van Cr3+, AI3+ en Fe3+ zijn vergelijkbaar, dus ze kunnen een breed scala aan overeenkomsten hebben. Bovendien zijn de elementen die kunnen worden vervangen door chroom mangaan, magnesium, nikkel, kobalt, zink, enz., dus chroom wordt wijdverspreid in magnesium-ijzersilicaatmineralen en hulpmineralen.
Sollicitatie
Chroom is een van de meest gebruikte metalen in de moderne industrie. Het wordt voornamelijk gebruikt bij de productie van roestvrij staal en verschillende gelegeerde staalsoorten in de vorm van ferrolegeringen (zoals ferrochroom). Chroom heeft de kenmerken van hard, slijtvast, hittebestendig en corrosiebestendig. Chroomerts wordt veel gebruikt in de metallurgie, vuurvaste materialen, de chemische industrie en de gieterij-industrie.
In de metallurgische industrie wordt chroomerts voornamelijk gebruikt om ferrochroom en metallisch chroom te smelten. Chroom wordt gebruikt als staaladditief voor de productie van een verscheidenheid aan zeer sterke, corrosiebestendige, slijtvaste, hoge temperatuur- en oxidatiebestendige speciale staalsoorten, zoals roestvrij staal, zuurbestendig staal, hittebestendig staal, kogellagerstaal, verenstaal, gereedschapsstaal, etc. Chroom kan de mechanische eigenschappen en slijtvastheid van staal verbeteren. Metaalchroom wordt voornamelijk gebruikt voor het smelten van speciale legeringen met kobalt, nikkel, wolfraam en andere elementen. Door verchromen en verchromen kunnen staal, koper, aluminium en andere metalen een corrosiebestendig oppervlak vormen, dat helder en mooi is.
In de vuurvaste industrie is chroomerts een belangrijk vuurvast materiaal dat wordt gebruikt voor het maken van chroomstenen, chroommagnesiabriketten, geavanceerde vuurvaste materialen en andere speciale vuurvaste materialen (chroombeton). Tot de vuurvaste materialen op chroombasis behoren voornamelijk bakstenen met chroomerts en magnesiumoxide, gesinterde magnesiumoxide-chroomklinkers, gesmolten magnesiumoxide-chroomstenen, gesmolten, fijngemalen en vervolgens gebonden magnesiumoxide-chroomstenen. Ze worden veel gebruikt in open haardovens, inductieovens, enz. Metallurgische converters en roterende ovenbekleding van de cementindustrie, enz.
In de gieterij-industrie zal chroomerts tijdens het gietproces geen interactie aangaan met andere elementen in gesmolten staal, heeft het een lage thermische uitzettingscoëfficiënt, is het bestand tegen metaalpenetratie en heeft het betere koelprestaties dan zirkoon. Chroomerts voor gieterijen stelt strenge eisen aan de chemische samenstelling en deeltjesgrootteverdeling.
In de chemische industrie is het meest directe gebruik van chroom het produceren van een natriumdichromaatoplossing (Na2Cr2O7·H2O) en vervolgens het bereiden van andere chroomverbindingen voor gebruik in industrieën zoals pigmenten, textiel, galvaniseren en het maken van leer, evenals in katalysatoren. .
Het fijngemalen chroomertspoeder is een natuurlijke kleurstof bij de productie van glas, keramiek en geglazuurde tegels. Wanneer natriumdichromaat wordt gebruikt om leer te beschadigen, reageren de eiwitten (collageen) en koolhydraten in het oorspronkelijke leer met chemische stoffen om een stabiel complex te vormen, dat de basis wordt van leerproducten. In de textielindustrie wordt natriumdichromaat gebruikt als bijtmiddel bij het verven van stoffen, dat kleurstofmoleculen effectief aan organische verbindingen kan hechten; het kan ook worden gebruikt als oxidatiemiddel bij de vervaardiging van kleurstoffen en tussenproducten.
Chroom mineraal
Er zijn meer dan 50 soorten chroomhoudende mineralen ontdekt in de natuur, maar de meeste daarvan hebben een laag chroomgehalte en zijn verspreid verspreid, wat een lage industriële gebruikswaarde heeft. Deze chroomhoudende mineralen behoren tot de oxiden, chromaten en silicaten, naast enkele hydroxiden, jodaten, nitriden en sulfiden. Onder hen worden chroomnitride- en chroomsulfidemineralen alleen aangetroffen in meteorieten.
Als mineraalsoort in de onderfamilie van chroomerts is chromiet het enige belangrijke industriële mineraal van chroom. De theoretische chemische formule is (MgFe)Cr2O4, waarbij het Cr2O3-gehalte 68% bedraagt en FeO 32%. In zijn chemische samenstelling is het driewaardige kation voornamelijk Cr3+, en er zijn vaak Al3+, Fe3+ en Mg2+, Fe2+ isomorfe substituties. In het daadwerkelijk geproduceerde chromiet wordt vaak een deel van Fe2+ vervangen door Mg2+, en Cr3+ wordt in verschillende mate vervangen door Al3+ en Fe3+. De volledige mate van isomorfe substitutie tussen de verschillende componenten van chromiet is niet consistent. De coördinatiekationen van vier ordes zijn voornamelijk magnesium en ijzer, en de volledige isomorfe substitutie tussen magnesium-ijzer. Volgens de vierdelingsmethode kan chromiet worden onderverdeeld in vier subgroepen: magnesiumchromiet, ijzer-magnesiumchromiet, mafisch-ijzerchromiet en ijzerchromiet. Daarnaast bevat chromiet vaak een kleine hoeveelheid mangaan, een homogeen mengsel van titanium, vanadium en zink. De structuur van chromiet is van het normale spineltype.
4. Kwaliteitsnorm van chroomconcentraat
Volgens verschillende verwerkingsmethoden (mineralisatie en natuurlijk erts) is chroomerts voor de metallurgie verdeeld in twee soorten: concentraat (G) en klomperts (K). Zie onderstaande tabel.
Kwaliteitseisen voor chromieterts voor de metallurgie
Technologie voor het verrijken van chroomerts
1) Herverkiezing
Momenteel neemt scheiding door zwaartekracht een belangrijke plaats in bij de verrijking van chroomerts. De zwaartekrachtscheidingsmethode, waarbij losse gelaagdheid in het waterige medium als basisgedrag wordt gebruikt, is nog steeds de belangrijkste methode voor het verrijken van chroomerts wereldwijd. De zwaartekrachtscheidingsapparatuur is een spiraalvormige goot en een centrifugaalconcentrator, en het bereik van de verwerkingsdeeltjesgrootte is relatief breed. Over het algemeen is het dichtheidsverschil tussen chroommineralen en gangmineralen groter dan 0,8 g/cm3, en de zwaartekrachtscheiding van elke deeltjesgrootte groter dan 100 µm kan bevredigend zijn. het resultaat van. Grove brokken (100 ~ 0,5 mm) erts worden gesorteerd of vooraf geselecteerd door middel van zware tot middelmatige verrijking, wat een zeer economische verrijkingsmethode is.
2) Magnetische scheiding
Magnetische scheiding is een verrijkingsmethode die scheiding van mineralen in een niet-uniform magnetisch veld realiseert op basis van het magnetische verschil van de mineralen in het erts. Chromiet heeft zwakke magnetische eigenschappen en kan worden gescheiden door magnetische scheiders met verticale ringen, hoge gradiënt, magnetische scheiders met natte platen en andere apparatuur. De specifieke magnetische gevoeligheidscoëfficiënten van chroommineralen geproduceerd in verschillende chroomertsproducerende gebieden in de wereld verschillen niet veel, en zijn vergelijkbaar met de specifieke magnetische gevoeligheidscoëfficiënten van wolframiet en wolframiet geproduceerd in verschillende regio's.
Er zijn twee situaties bij het gebruik van magnetische scheiding om hoogwaardig chroomconcentraat te verkrijgen: de ene is het verwijderen van de sterke magnetische mineralen (voornamelijk magnetiet) in het erts onder een zwak magnetisch veld om de verhouding ferrochroom te verhogen, en de andere is het gebruik van een sterk magnetisch veld. Scheiding van ganggesteentemineralen en terugwinning van chroomerts (zwakmagnetische mineralen).
3) Elektrische selectie
Elektrische scheiding is een methode voor het scheiden van chroomerts en silicaatgangsteenmineralen door gebruik te maken van de elektrische eigenschappen van mineralen, zoals verschillen in geleidbaarheid en diëlektrische constante.
4) Flotatie
Tijdens het scheidingsproces door zwaartekracht wordt fijnkorrelig (-100um) chromieterts vaak weggegooid als residuen, maar het chromiet van deze grootte heeft nog steeds een hoge gebruikswaarde, zodat de flotatiemethode kan worden gebruikt voor laagwaardig fijn korrelig chromieterts wordt hersteld. Flotatie van chroomerts met 20% ~40% Cr2O3 in residuen en serpentijn-, olivijn-, rutiel- en calciummagnesiumcarbonaatmineralen als ganggesteentemineralen. Het erts wordt fijngemalen tot 200 μm, waterglas, fosfaat, metafosfaat, fluorsilicaat, enz. Worden gebruikt om het slib te verspreiden en te remmen, en onverzadigde vetzuren worden als opvangmiddel gebruikt. De verspreiding en onderdrukking van gangslib is van groot belang voor het flotatieproces. Metaalionen zoals ijzer en lood kunnen chromiet activeren. Wanneer de pH-waarde van de mest onder de 6 ligt, zal het chromiet nauwelijks gaan drijven. Kortom, het verbruik van flotatiereagens is groot, de concentraatkwaliteit is onstabiel en de terugwinningssnelheid is laag. Ca2+ en Mg2+ opgelost uit gangmineralen verminderen de selectiviteit van het flotatieproces.
5) Chemische verrijking
De chemische methode is om bepaald chromieterts rechtstreeks te behandelen dat niet met een fysieke methode kan worden gescheiden, anders zijn de kosten van de fysieke methode relatief hoog. De Cr/Fe-verhouding van concentraat geproduceerd via de chemische methode is hoger dan die van de gewone fysische methode. Chemische methoden omvatten: selectieve uitloging, oxidatiereductie, smeltscheiding, uitloging van zwavelzuur en chroomzuur, reductie en uitloging van zwavelzuur, enz. De combinatie van fysisch-chemische methoden en de directe behandeling van chroomerts met chemische methoden is een van de belangrijkste trends in de verrijking van chromiet vandaag. Chemische methoden kunnen chroom rechtstreeks uit het erts extraheren en chroomcarbide en chroomoxide produceren.
Posttijd: 30 april 2021