Xromning tabiati
Xrom, element belgisi Cr, atom raqami 24, nisbiy atom massasi 51.996, kimyoviy elementlar davriy jadvalining VIB guruhidagi o'tish metall elementiga tegishli. Xrom metalli tanaga markazlashgan kubik kristall, kumush-oq, zichligi 7.1 g/sm³, erish nuqtasi 1860℃, qaynash nuqtasi 2680℃, 25℃ da solishtirma issiqlik sig'imi 23.35J/(mol·K), bug'lanish issiqligi 342.1 kJ/mol, issiqlik o'tkazuvchanligi 91.3 Vt/(m·K) (0-100°C), qarshilik (20°C) 13.2uΩ·sm, yaxshi mexanik xususiyatlarga ega.
Xromning beshta valentligi mavjud: +2, +3, +4, +5 va +6. Endogen ta'sir sharoitida xrom odatda +3 valentlikka ega. +uch valentli xromli birikmalar eng barqaror hisoblanadi. +Olti valentli xrom birikmalari, jumladan, xrom tuzlari kuchli oksidlovchi xususiyatlarga ega. Cr3+, AI3+ va Fe3+ ning ion radiuslari o'xshash, shuning uchun ular keng o'xshashliklarga ega bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, xrom bilan almashtirilishi mumkin bo'lgan elementlar marganets, magniy, nikel, kobalt, rux va boshqalardir, shuning uchun xrom magniy, temir, silikat minerallari va yordamchi minerallarda keng tarqalgan.
Ilova
Xrom zamonaviy sanoatda eng ko'p ishlatiladigan metallardan biridir. U asosan zanglamaydigan po'lat va ferroqotishmalar (masalan, ferroxrom) ko'rinishidagi turli xil qotishma po'latlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Xrom qattiq, aşınmaya bardoshli, issiqqa chidamli va korroziyaga chidamli xususiyatlarga ega. Xrom rudasi metallurgiya, olovga chidamli materiallar, kimyo sanoati va quyish sanoatida keng qo'llaniladi.
Metallurgiya sanoatida xrom rudasi asosan ferroxrom va metall xromni eritish uchun ishlatiladi. Xrom po'lat qo'shimchasi sifatida zanglamaydigan po'lat, kislotaga chidamli po'lat, issiqqa chidamli po'lat, sharsimon po'lat, prujinali po'lat, asbob po'lati va boshqalar kabi turli xil yuqori mustahkamlikdagi, korroziyaga chidamli, aşınmaya bardoshli, yuqori haroratli va oksidlanishga chidamli maxsus po'latlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Xrom po'latning mexanik xususiyatlarini va aşınmaya bardoshliligini oshirishi mumkin. Metall xrom asosan kobalt, nikel, volfram va boshqa elementlar bilan maxsus qotishmalarni eritish uchun ishlatiladi. Xrom qoplama va xromlash po'lat, mis, alyuminiy va boshqa metallarni yorqin va chiroyli korroziyaga chidamli sirt hosil qilish imkonini beradi.
Olovga chidamli sanoatda xrom rudasi xrom g'ishtlari, xrom magniy g'ishtlari, ilg'or olovga chidamli materiallar va boshqa maxsus olovga chidamli materiallar (xrom beton) tayyorlashda ishlatiladigan muhim olovga chidamli materialdir. Xrom asosidagi olovga chidamli materiallar asosan xrom rudasi va magniyli g'ishtlar, sinterlangan magniy-xrom klinkeri, eritilgan magniy-xrom g'ishtlari, eritilgan, mayda maydalangan va keyin bog'langan magniy-xrom g'ishtlarini o'z ichiga oladi. Ular ochiq o'choqli pechlarda, induksion pechlarda va boshqalarda keng qo'llaniladi. Tsement sanoatining metallurgiya konvertori va aylanma pech qoplamasi va boshqalar.
Quyish sanoatida xrom rudasi quyish jarayonida eritilgan po'latdagi boshqa elementlar bilan o'zaro ta'sir qilmaydi, past issiqlik kengayish koeffitsientiga ega, metallning kirib borishiga chidamli va tsirkonga qaraganda yaxshiroq sovutish ko'rsatkichlariga ega. Quyish sanoati uchun xrom rudasi kimyoviy tarkibi va zarrachalar hajmining taqsimlanishiga qat'iy talablarga ega.
Kimyo sanoatida xromdan eng to'g'ridan-to'g'ri foydalanish natriy dixromat (Na2Cr2O7·H2O) eritmasini ishlab chiqarish va keyin pigmentlar, to'qimachilik, elektrokaplama va charm ishlab chiqarish kabi sohalarda, shuningdek katalizatorlarda foydalanish uchun boshqa xrom birikmalarini tayyorlashdir.
Mayda maydalangan xrom rudasi kukuni shisha, keramika va sirlangan plitkalar ishlab chiqarishda tabiiy bo'yoq vositasi hisoblanadi. Natriy dixromat charmni parchalash uchun ishlatilganda, asl charmdagi oqsil (kollagen) va uglevodlar kimyoviy moddalar bilan reaksiyaga kirishib, barqaror kompleks hosil qiladi, bu esa charm mahsulotlarining asosini tashkil qiladi. To'qimachilik sanoatida natriy dixromat mato bo'yashda mordant sifatida ishlatiladi, bu bo'yoq molekulalarini organik birikmalarga samarali biriktirishi mumkin; u shuningdek, bo'yoqlar va oraliq mahsulotlar ishlab chiqarishda oksidlovchi sifatida ham ishlatilishi mumkin.
Xrom minerali
Tabiatda 50 dan ortiq turdagi xrom o'z ichiga olgan minerallar topilgan, ammo ularning aksariyati xrom miqdori past va tarqoq taqsimlangan bo'lib, bu esa sanoatda foydalanish qiymati past. Ushbu xrom o'z ichiga olgan minerallar oksidlar, xromatlar va silikatlarga, shuningdek, bir nechta gidroksidlar, yodatlar, nitridlar va sulfidlarga tegishli. Ular orasida xrom nitridi va xrom sulfid minerallari faqat meteoritlarda uchraydi.
Xrom rudasi kichik oilasidagi mineral turi sifatida xromit xromning yagona muhim sanoat mineralidir. Nazariy kimyoviy formulasi (MgFe)Cr2O4 bo'lib, unda Cr2O3 miqdori 68% va FeO 32% ni tashkil qiladi. Kimyoviy tarkibida uch valentli kation asosan Cr3+ dan iborat bo'lib, ko'pincha Al3+, Fe3+ va Mg2+, Fe2+ izomorfik almashtirishlar mavjud. Haqiqiy ishlab chiqarilgan xromitda Fe2+ ning bir qismi ko'pincha Mg2+ bilan almashtiriladi va Cr3+ turli darajalarda Al3+ va Fe3+ bilan almashtiriladi. Xromitning turli komponentlari orasidagi izomorfik almashtirishning to'liq darajasi izomorfik emas. To'rt tartibli koordinatsiya kationlari asosan magniy va temir, shuningdek, magniy-temir o'rtasidagi to'liq izomorfik almashtirishdir. To'rt bo'linish usuliga ko'ra, xromitni to'rtta kichik guruhga bo'lish mumkin: magniy xromit, temir-magniy xromit, mafik-temir xromit va temir-xromit. Bundan tashqari, xromit ko'pincha oz miqdorda marganetsni o'z ichiga oladi, bu titan, vanadiy va ruxning bir hil aralashmasidir. Xromitning tuzilishi normal shpinel turiga kiradi.
4. Xrom konsentratining sifat standarti
Turli xil qayta ishlash usullariga (mineralizatsiya va tabiiy ruda) ko'ra, metallurgiya uchun xrom rudasi ikki turga bo'linadi: konsentrat (G) va bo'lakli ruda (K). Quyidagi jadvalga qarang.
Metallurgiya uchun xromit rudasining sifat talablari
Xrom rudasini boyitish texnologiyasi
1) Qayta saylash
Hozirgi vaqtda xrom rudasini boyitishda gravitatsiya ajratish muhim o'rin tutadi. Suvli muhitda bo'shashgan qatlamlarni asosiy xatti-harakatlar sifatida ishlatadigan gravitatsiya ajratish usuli hali ham butun dunyo bo'ylab xrom rudasini boyitishning asosiy usuli hisoblanadi. Gravitatsiya ajratish uskunasi spiral nayza va santrifüj konsentrator bo'lib, ishlov berish zarrachalari o'lchamlari diapazoni nisbatan keng. Odatda, xrom minerallari va gang minerallari orasidagi zichlik farqi 0,8 g/sm3 dan katta va 100 um dan katta har qanday zarracha o'lchamining gravitatsiya ajratishi qoniqarli bo'lishi mumkin. Natijada. Dag'al bo'laklar (100 ~ 0,5 mm) rudalari og'ir-o'rta boyitish orqali saralanadi yoki oldindan tanlanadi, bu juda tejamkor boyitish usuli hisoblanadi.
2) Magnit ajratish
Magnit ajratish - bu rudadagi minerallarning magnit farqiga asoslanib, notekis magnit maydonda minerallarni ajratishni amalga oshiradigan boyitish usuli. Xromit zaif magnit xususiyatlarga ega va vertikal halqali yuqori gradientli magnit ajratgichlar, nam plastinkali magnit ajratgichlar va boshqa uskunalar yordamida ajratilishi mumkin. Dunyodagi turli xrom rudalarini ishlab chiqarish hududlarida ishlab chiqarilgan xrom minerallarining o'ziga xos magnit sezuvchanlik koeffitsientlari unchalik farq qilmaydi va turli mintaqalarda ishlab chiqarilgan volframit va volframitning o'ziga xos magnit sezuvchanlik koeffitsientlariga o'xshash.
Yuqori sifatli xrom konsentratini olish uchun magnit ajratishdan foydalanishda ikkita holat mavjud: biri ferroxrom nisbatini oshirish uchun kuchsiz magnit maydon ostida rudadagi kuchli magnit minerallarni (asosan magnetit) olib tashlash, ikkinchisi esa kuchli magnit maydondan foydalanish. Gang minerallarini ajratish va xrom rudasini (kuchsiz magnit minerallar) qayta tiklash.
3) Elektr tanlovi
Elektr ajratish - bu xrom rudasi va silikat gang minerallarini minerallarning elektr xususiyatlaridan, masalan, o'tkazuvchanlik va dielektrik doimiylikdagi farqlardan foydalanib ajratish usuli.
4) Flotatsiya
Gravitatsiya ajratish jarayonida mayda donador (-100 um) xromit rudasi ko'pincha chiqindi sifatida tashlanadi, ammo bu o'lchamdagi xromit hali ham yuqori foydalanish qiymatiga ega, shuning uchun flotatsiya usuli past navli mayda donador xromit rudasi uchun ishlatilishi mumkin. Xrom rudasini chiqindilarda 20% ~ 40% Cr2O3 bilan flotatsiya qilish va gang minerallari sifatida serpantin, olivin, rutil va kaltsiy magniy karbonat minerallarini qo'llash. Ruda 200 mkm gacha maydalanadi, suv stakani, fosfat, metafosfat, florosilikat va boshqalar loyni tarqatish va inhibe qilish uchun ishlatiladi va to'yinmagan yog' kislotasi kollektor sifatida ishlatiladi. Gang loyining tarqalishi va bostirilishi flotatsiya jarayoni uchun juda muhimdir. Temir va qo'rg'oshin kabi metall ionlari xromitni faollashtirishi mumkin. Loyning pH qiymati 6 dan past bo'lganda, xromit deyarli suzmaydi. Xulosa qilib aytganda, flotatsiya reagentining sarfi katta, konsentrat navi beqaror va tiklanish darajasi past. Gang minerallaridan erigan Ca2+ va Mg2+ flotatsiya jarayonining selektivligini pasaytiradi.
5) Kimyoviy boyitish
Kimyoviy usul - bu fizik usul bilan ajratib bo'lmaydigan yoki fizik usulning narxi nisbatan yuqori bo'lgan ayrim xromit rudalarini to'g'ridan-to'g'ri qayta ishlashdir. Kimyoviy usul bilan ishlab chiqarilgan konsentratning Cr/Fe nisbati oddiy fizik usulga qaraganda yuqori. Kimyoviy usullar quyidagilarni o'z ichiga oladi: selektiv eritish, oksidlanishni qaytarish, eritishni ajratish, sulfat kislota va xrom kislotasini eritish, qaytarilish va sulfat kislotasini eritish va boshqalar. Fizik-kimyoviy usullarning kombinatsiyasi va xrom rudasini kimyoviy usullar bilan to'g'ridan-to'g'ri qayta ishlash bugungi kunda xromitni boyitishning asosiy tendentsiyalaridan biridir. Kimyoviy usullar rudadan xromni to'g'ridan-to'g'ri ajratib olish va xrom karbidi va xrom oksidini ishlab chiqarish imkonini beradi.
Nashr vaqti: 2021-yil 30-aprel