Природа хрома
Хром, симбол елемента Цр, атомски број 24, релативна атомска маса 51,996, припада елементу прелазног метала групе ВИБ периодног система хемијских елемената.Метал хрома је кубични кристал у центру тела, сребрно-бели, густина 7,1г/цм³, тачка топљења 1860℃, тачка кључања 2680℃, специфични топлотни капацитет на 25℃ 23,35Ј/(мол·К), топлота испаравања 1к Ј/2 мол, топлотна проводљивост 91,3 В/(м·К) (0-100°Ц), отпорност (20°Ц) 13,2уΩ·цм, са добрим механичким својствима.
Постоји пет валенција хрома: +2, +3, +4, +5 и +6.У условима ендогеног деловања, хром је углавном +3 валенције.Једињења са +тровалентним хромом су најстабилнија.+Шествалентна једињења хрома, укључујући соли хрома, имају јака оксидациона својства.Јонски радијуси Цр3+, АИ3+ и Фе3+ су слични, тако да могу имати широк спектар сличности.Поред тога, елементи који се могу заменити хромом су манган, магнезијум, никл, кобалт, цинк итд., тако да је хром широко распрострањен у минералима магнезијум гвожђе силиката и помоћним минералима.
Апликација
Хром је један од најчешће коришћених метала у савременој индустрији.Углавном се користи у производњи нерђајућег челика и разних легираних челика у облику феролегура (као што је ферохром).Хром има карактеристике тврдог, отпорног на хабање, отпорности на топлоту и отпорности на корозију.Хромирана руда се широко користи у металургији, ватросталним материјалима, хемијској индустрији и ливници.
У металуршкој индустрији, руда хрома се углавном користи за топљење ферохрома и металног хрома.Хром се користи као адитив челика за производњу различитих специјалних челика високе чврстоће, отпорних на корозију, отпорних на хабање, високе температуре и оксидације, као што су нерђајући челик, челик отпоран на киселине, челик отпоран на топлоту, челик са кугличним лежајевима, челик за опруге, челик за алате итд. Хром може побољшати механичка својства и отпорност на хабање челика.Метални хром се углавном користи за топљење специјалних легура са кобалтом, никлом, волфрамом и другим елементима.Хромирање и хромирање могу учинити да челик, бакар, алуминијум и други метали формирају површину отпорну на корозију, која је светла и лепа.
У ватросталној индустрији, руда хрома је важан ватростални материјал који се користи за израду хромираних цигли, хром-магнезитних цигли, напредних ватросталних материјала и других специјалних ватросталних материјала (хром бетона).Ватростални материјал на бази хрома углавном укључује цигле са рудом хрома и магнезијума, синтеровани клинкер од магнезијума и хрома, растопљене цигле од магнезијума и хрома, растопљене, фино млевене, а затим везане магнезиј-хром цигле.Широко се користе у пећима на отвореном ложишту, индукционим пећима итд. Металуршки претварач и облога ротационих пећи цементне индустрије итд.
У ливачкој индустрији, руда хрома неће ступити у интеракцију са другим елементима у растопљеном челику током процеса сипања, има низак коефицијент топлотног ширења, отпорна је на продирање метала и има боље перформансе хлађења од циркона.Хромирана руда за ливницу има строге захтеве у погледу хемијског састава и дистрибуције величине честица.
У хемијској индустрији, најдиректнија употреба хрома је за производњу раствора натријум дихромата (На2Цр2О7·Х2О), а затим за припрему других једињења хрома за употребу у индустријама као што су пигменти, текстил, галванизација и производња коже, као и катализатори. .
Фино млевени прах руде хрома је природно средство за бојење у производњи стакла, керамике и глазираних плочица.Када се натријум дихромат користи за уништавање коже, протеин (колаген) и угљени хидрати у оригиналној кожи реагују са хемијским супстанцама да би се формирао стабилан комплекс, који постаје основа кожних производа.У текстилној индустрији, натријум дихромат се користи као једкало у бојању тканина, које може ефикасно да причврсти молекуле боје за органска једињења;такође се може користити као оксидант у производњи боја и међупроизвода.
Минерал хрома
У природи је откривено више од 50 врста минерала који садрже хром, али већина њих има низак садржај хрома и расуту дистрибуцију, што има ниску индустријску употребну вредност.Ови минерали који садрже хром припадају оксидима, хроматима и силикатима, поред неколико хидроксида, јодата, нитрида и сулфида.Међу њима, минерали хром нитрида и хром сулфида налазе се само у метеоритима.
Као минерална врста у подфамилији руде хрома, хромит је једини важан индустријски минерал хрома.Теоријска хемијска формула је (МгФе)Цр2О4, у којој садржај Цр2О3 чини 68%, а ФеО 32%.По свом хемијском саставу тровалентни катјон је углавном Цр3+, а често постоје Ал3+, Фе3+ и Мг2+, Фе2+ изоморфне супституције.У стварно произведеном хромиту, део Фе2+ се често замењује са Мг2+, а Цр3+ се замењује са Ал3+ и Фе3+ у различитом степену.Потпуни степен изоморфне супституције између различитих компоненти хромита није конзистентан.Координациони катјони четири реда су углавном магнезијум и гвожђе, а потпуна изоморфна супституција између магнезијума и гвожђа.Према методи са четири поделе, хромит се може поделити у четири подгрупе: магнезијум хромит, гвожђе-магнезијум хромит, мафично-гвожђе хромит и гвожђе-хромит.Поред тога, хромит често садржи малу количину мангана, хомогену мешавину титанијума, ванадијума и цинка.Структура хромита је нормалног типа спинела.
4. Стандард квалитета концентрата хрома
Према различитим методама прераде (минерализација и природна руда), руда хрома за металургију се дели на две врсте: концентрат (Г) и грудваста руда (К).Погледајте табелу испод.
Захтеви квалитета хромитне руде за металургију
Технологија обогаћивања хромиране руде
1) Реизбор
Тренутно гравитационо одвајање заузима важну позицију у обогаћивању руде хрома.Метода гравитационог одвајања, која користи растресите слојеве у воденом медијуму као основно понашање, и даље је главна метода за обогаћивање руде хрома широм света.Опрема за гравитационо одвајање је спирални отвор и центрифугални концентратор, а опсег величине честица обраде је релативно широк.Генерално, разлика у густини између минерала хрома и минерала ланца је већа од 0,8 г/цм3, а гравитационо одвајање било које величине честица веће од 100 ум може бити задовољавајуће.резултат.Грубе грудве (100 ~ 0,5 мм) руде се сортирају или предселектују тешко-средњим обогаћивањем, што је веома економичан метод обогаћивања.
2) Магнетна сепарација
Магнетна сепарација је метода обогаћивања којом се остварује сепарација минерала у неуједначеном магнетном пољу на основу магнетне разлике минерала у руди.Хромит има слаба магнетна својства и може се одвојити вертикалним прстенастим магнетним сепараторима са високим градијентом, магнетним сепараторима са мокрим плочама и другом опремом.Специфични коефицијенти магнетне осетљивости минерала хрома произведених у различитим областима за производњу руде хрома у свету се не разликују много, и слични су специфичним коефицијентима магнетне осетљивости волфрамита и волфрамита произведених у различитим регионима.
Постоје две ситуације у коришћењу магнетне сепарације за добијање концентрата хрома високог квалитета: једна је уклањање јаких магнетних минерала (углавном магнетита) из руде под слабим магнетним пољем да би се повећао однос ферохрома, а друга је коришћење јако магнетно поље.Раздвајање минерала ланца и опоравак руде хрома (слабо магнетни минерали).
3) Електрични избор
Електрична сепарација је метода одвајања минерала руде хрома и силикатног камена помоћу електричних својстава минерала, као што су разлике у проводљивости и диелектричној константи.
4) Флотација
У процесу гравитационог одвајања, ситнозрна (-100ум) руда хромита се често одбацују као јаловина, али хромит ове величине и даље има високу искоришћеност, тако да се метода флотације може користити за нискоквалитетне фине гранулисане хромитне руде. је опорављен.Флотација руде хрома са 20% ~40% Цр2О3 у јаловини и минералима серпентина, оливина, рутила и калцијум-магнезијум карбоната као камених минерала.Руда се фино меље до 200μм, водено стакло, фосфат, метафосфат, флуоросиликат итд. користе се за дисперговање и инхибирање муља, а као сакупљач се користи незасићена масна киселина.Дисперзија и сузбијање муља је веома важно за процес флотације.Метални јони као што су гвожђе и олово могу активирати хромит.Када је пХ вредност суспензије испод 6, хромит једва да плута.Укратко, потрошња реагенса за флотацију је велика, степен концентрата је нестабилан, а стопа опоравка је ниска.Ца2+ и Мг2+ растворени из минерала у праху смањују селективност процеса флотације.
5) Хемијско обогаћивање
Хемијска метода је директно третирање одређене руде хромита која се не може одвојити физичким методом или је цена физичке методе релативно висока.Однос Цр/Фе концентрата произведеног хемијском методом је већи од оног код уобичајене физичке методе.Хемијске методе обухватају: селективно лужење, редукцију оксидације, одвајање топљења, лужење сумпорне и хромне киселине, редукцију и лужење сумпорном киселином, итд. Комбинација физичко-хемијских метода и директног третмана руде хрома хемијским методама су једна од главних трендови у обогаћивању хромита данас.Хемијске методе могу директно извући хром из руде и произвести хром карбид и хром оксид.
Време поста: 30.04.2021