La naturalesa del crom
El crom, element símbol Cr, nombre atòmic 24, massa atòmica relativa 51.996, pertany a l'element de metall de transició del grup VIB de la taula periòdica dels elements químics.El metall de crom és un cristall cúbic centrat en el cos, blanc platejat, densitat 7,1 g/cm³, punt de fusió 1860 ℃, punt d'ebullició 2680 ℃, capacitat de calor específica a 25 ℃ 23,35 J/(mol·K), calor de vaporització 342,1 kJ/ mol, conductivitat tèrmica 91,3 W/(m·K) (0-100 °C), resistivitat (20 °C) 13,2uΩ·cm, amb bones propietats mecàniques.
Hi ha cinc valències de crom: +2, +3, +4, +5 i +6.En condicions d'acció endògena, el crom és generalment +3 de valència.Els compostos amb +crom trivalent són els més estables.+ Els compostos de crom sisvalent, incloses les sals de crom, tenen fortes propietats oxidants.Els radis iònics de Cr3+, AI3+ i Fe3+ són similars, de manera que poden tenir una àmplia gamma de similituds.A més, els elements que es poden substituir per crom són manganès, magnesi, níquel, cobalt, zinc, etc., de manera que el crom es distribueix àmpliament en minerals de silicat de ferro de magnesi i minerals accessoris.
Aplicació
El crom és un dels metalls més utilitzats a la indústria moderna.S'utilitza principalment en la producció d'acer inoxidable i diversos acers aliats en forma de ferroaliatges (com el ferrocrom).El crom té les característiques de dur, resistent al desgast, resistent a la calor i a la corrosió.El mineral de crom s'utilitza àmpliament en la metal·lúrgia, els materials refractaris, la indústria química i les indústries de foneria.
A la indústria metal·lúrgica, el mineral de crom s'utilitza principalment per fondre ferrocrom i crom metàl·lic.El crom s'utilitza com a additiu d'acer per produir una varietat d'acers especials d'alta resistència, resistents a la corrosió, resistents al desgast, a alta temperatura i a l'oxidació, com ara acer inoxidable, acer resistent a l'àcid, acer resistent a la calor, acer per coixinets de boles, acer per molles, acer per a eines, etc. El crom pot millorar les propietats mecàniques i la resistència al desgast de l'acer.El crom metàl·lic s'utilitza principalment per fondre aliatges especials amb cobalt, níquel, tungstè i altres elements.El cromat i el cromat poden fer que l'acer, el coure, l'alumini i altres metalls formin una superfície resistent a la corrosió, brillant i bella.
A la indústria refractaria, el mineral de crom és un material refractari important que s'utilitza per fabricar maons de crom, maons de crom magnesia, refractaris avançats i altres materials refractaris especials (formigó cromat).Els refractaris a base de crom inclouen principalment maons amb mineral de crom i magnesia, clinker de magnesia-crom sinteritzat, maons de magnesia-crom fos, maons fosos, finament mòlts i després enllaçats amb magnesia-crom.S'utilitzen àmpliament en forns de foc obert, forns d'inducció, etc. Convertidor metal·lúrgic i revestiment de forns rotatius de la indústria del ciment, etc.
A la indústria de la fosa, el mineral de crom no interactuarà amb altres elements de l'acer fos durant el procés d'abocament, té un baix coeficient d'expansió tèrmica, és resistent a la penetració del metall i té un millor rendiment de refrigeració que el zircó.El mineral de crom per a la foneria té requisits estrictes sobre composició química i distribució de la mida de les partícules.
A la indústria química, l'ús més directe del crom és produir una solució de dicromat de sodi (Na2Cr2O7·H2O) i després preparar altres compostos de crom per al seu ús en indústries com ara pigments, tèxtils, galvanoplastia i fabricació de cuir, així com catalitzadors. .
La pols de mineral de crom finament mòlt és un colorant natural en la producció de vidre, ceràmica i rajoles esmaltades.Quan s'utilitza dicromat de sodi per fer estralls de pell, la proteïna (col·lagen) i els hidrats de carboni de la pell original reaccionen amb substàncies químiques per formar un complex estable, que es converteix en la base dels productes de cuir.A la indústria tèxtil, el dicromat de sodi s'utilitza com a mordent en la tintura de teixits, que pot unir eficaçment les molècules de colorant als compostos orgànics;també es pot utilitzar com a oxidant en la fabricació de colorants i intermedis.
Mineral de crom
Hi ha més de 50 tipus de minerals que contenen crom que s'han descobert a la natura, però la majoria d'ells tenen un baix contingut de crom i una distribució dispersa, que té un baix valor d'ús industrial.Aquests minerals que contenen crom pertanyen als òxids, cromats i silicats, a més d'uns quants hidròxids, iodats, nitrurs i sulfurs.Entre ells, els minerals de nitrur de crom i sulfur de crom només es troben en meteorits.
Com a espècie mineral de la subfamília del mineral de crom, la cromita és l'únic mineral industrial important de crom.La fórmula química teòrica és (MgFe)Cr2O4, en la qual el contingut de Cr2O3 representa el 68% i el FeO el 32%.En la seva composició química, el catió trivalent és principalment Cr3+, i sovint hi ha substitucions isomòrfiques Al3+, Fe3+ i Mg2+, Fe2+.En la cromita produïda real, una part de Fe2+ es substitueix sovint per Mg2+, i Cr3+ és substituït per Al3+ i Fe3+ en diferents graus.El grau complet de substitució isomòrfica entre els diferents components de la cromita no és coherent.Els cations de coordinació de quatre ordres són principalment magnesi i ferro, i la substitució isomòrfica completa entre magnesi i ferro.Segons el mètode de quatre divisions, la cromita es pot dividir en quatre subgrups: cromita de magnesi, cromita de ferro-magnesi, cromita de ferro màfic i cromita de ferro.A més, la cromita sovint conté una petita quantitat de manganès, una barreja homogènia de titani, vanadi i zinc.L'estructura de la cromita és del tipus espinela normal.
4. Estàndard de qualitat del concentrat de crom
Segons els diferents mètodes de processament (mineralització i mineral natural), el mineral de crom per a la metal·lúrgia es divideix en dos tipus: mineral concentrat (G) i mineral gruixut (K).Vegeu la taula següent.
Requisits de qualitat del mineral de cromita per a la metal·lúrgia
Tecnologia de benefici del mineral de crom
1) Reelecció
Actualment, la separació per gravetat ocupa una posició important en el benefici del mineral de crom.El mètode de separació per gravetat, que utilitza capes soltes en el medi aquós com a comportament bàsic, segueix sent el mètode principal per enriquir el mineral de crom a tot el món.L'equip de separació per gravetat és un canal espiral i un concentrador centrífug, i el rang de mida de partícules de processament és relativament ampli.En general, la diferència de densitat entre els minerals de crom i els minerals de ganga és superior a 0,8 g/cm3, i la separació per gravetat de qualsevol mida de partícula superior a 100um pot ser satisfactòria.el resultat de.El mineral de grumolls gruixuts (100 ~ 0,5 mm) es classifica o selecciona prèviament mitjançant un benefici mitjà pesat, que és un mètode de benefici molt econòmic.
2) Separació magnètica
La separació magnètica és un mètode de benefici que realitza la separació de minerals en un camp magnètic no uniforme basat en la diferència magnètica dels minerals del mineral.La cromita té propietats magnètiques febles i es pot separar mitjançant separadors magnètics d'alt gradient d'anell vertical, separadors magnètics de placa humida i altres equips.Els coeficients de susceptibilitat magnètica específics dels minerals de crom produïts en diverses zones productores de mineral de crom del món no són gaire diferents i són similars als coeficients de susceptibilitat magnètica específics de wolframite i wolframite produïts a diverses regions.
Hi ha dues situacions en l'ús de la separació magnètica per obtenir un concentrat de crom d'alt grau: una és eliminar els minerals magnètics forts (principalment magnetita) del mineral sota un camp magnètic feble per augmentar la proporció de ferrocrom, i l'altra és utilitzar un camp magnètic fort.Separació de minerals de ganga i recuperació de minerals de crom (minerals poc magnètics).
3) Selecció elèctrica
La separació elèctrica és un mètode per separar el mineral de crom i els minerals de ganga de silicat utilitzant les propietats elèctriques dels minerals, com ara les diferències de conductivitat i la constant dielèctrica.
4) Flotació
En el procés de separació per gravetat, el mineral de cromita de gra fi (-100um) sovint es descarta com a residus, però la cromita d'aquesta mida encara té un alt valor d'utilització, de manera que el mètode de flotació es pot utilitzar per a mineral de cromita granular de baix grau. es recupera.Flotació de mineral de crom amb un 20% ~ 40% de Cr2O3 a les restes i minerals de serpentina, olivina, rutil i carbonat de magnesi de calci com a minerals de ganga.El mineral es tritura finament fins a 200 μm, s'utilitzen vidre d'aigua, fosfat, metafosfat, fluorosilicat, etc. per dispersar i inhibir el fang, i s'utilitza àcid gras insaturat com a col·lector.La dispersió i supressió dels fangs de ganga és molt important per al procés de flotació.Els ions metàl·lics com el ferro i el plom poden activar la cromita.Quan el valor de pH de la pasta és inferior a 6, la cromita gairebé no flotarà.En resum, el consum de reactiu de flotació és gran, el grau de concentrat és inestable i la taxa de recuperació és baixa.Ca2+ i Mg2+ dissolts dels minerals de ganga redueixen la selectivitat del procés de flotació.
5) Beneficis químics
El mètode químic és tractar directament cert mineral de cromita que no es pot separar per mètode físic o el cost del mètode físic és relativament elevat.La relació Cr/Fe del concentrat produït per mètode químic és superior a la del mètode físic normal.Els mètodes químics inclouen: lixiviació selectiva, reducció de l'oxidació, separació per fusió, lixiviació d'àcid sulfúric i àcid cròmic, reducció i lixiviació d'àcid sulfúric, etc. La combinació de mètodes físic-químics i el tractament directe del mineral de crom mitjançant mètodes químics són un dels principals tendències actuals en el benefici de la cromita.Els mètodes químics poden extreure directament crom del mineral i produir carbur de crom i òxid de crom.
Hora de publicació: 30-abril-2021