تراكم المعادن الشائعة خصائص خام الكروم وتكنولوجيا إثراء

طبيعة الكروم

الكروم ، رمز العنصر Cr ، العدد الذري 24 ، الكتلة الذرية النسبية 51.996 ، ينتمي إلى العنصر المعدني الانتقالي للمجموعة VIB من الجدول الدوري للعناصر الكيميائية.معدن الكروم عبارة عن بلور مكعب محوره الجسم ، فضي-أبيض ، كثافة 7.1 جم / سم مكعب ، نقطة انصهار 1860 ℃ ، نقطة الغليان 2680 ℃ ، سعة حرارية محددة عند 25 23.35J / (مول · ك) ، حرارة تبخير 342.1 كيلو جول / مول ، الموصلية الحرارية 91.3 واط / (م · كلفن) (0-100 درجة مئوية) ، المقاومة (20 درجة مئوية) 13.2 درجة مئوية ، مع خصائص ميكانيكية جيدة.

يوجد خمسة تكافؤ للكروم: +2 ، +3 ، +4 ، +5 و +6.في ظل ظروف العمل الداخلي ، يكون الكروم بشكل عام +3 تكافؤ.المركبات ذات الكروم + ثلاثي التكافؤ هي الأكثر استقرارًا.+ مركبات الكروم الستة المتكافئة ، بما في ذلك أملاح الكروم ، لها خصائص مؤكسدة قوية.إن أنصاف الأقطار الأيونية لـ Cr3 + و AI3 + و Fe3 + متشابهة ، لذا يمكن أن يكون لها نطاق واسع من أوجه التشابه.بالإضافة إلى ذلك ، فإن العناصر التي يمكن استبدالها بالكروم هي المنغنيز ، والمغنيسيوم ، والنيكل ، والكوبالت ، والزنك ، وما إلى ذلك ، لذلك يتم توزيع الكروم على نطاق واسع في معادن سيليكات الحديد والمغنيسيوم والمعادن الإضافية.

طلب

يعد الكروم أحد أكثر المعادن استخدامًا في الصناعة الحديثة.يستخدم بشكل أساسي في إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الفولاذ المختلفة في شكل سبائك الحديد (مثل الكروم).يتميز الكروم بخصائص صلبة ومقاومة للتآكل ومقاومة للحرارة ومقاومة للتآكل.يستخدم خام الكروم على نطاق واسع في الصناعات المعدنية والمواد المقاومة للصهر والصناعات الكيماوية وصناعات المسابك.

في الصناعة المعدنية ، يستخدم خام الكروم بشكل أساسي لصهر الحديد والكروم المعدني.يستخدم الكروم كمادة مضافة للصلب لإنتاج مجموعة متنوعة من الفولاذ الخاص عالي القوة والمقاوم للتآكل والمقاوم للتآكل ودرجات الحرارة العالية والأكسدة ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للأحماض والفولاذ المقاوم للحرارة ، فولاذ محمل كروي ، فولاذ نابض ، فولاذ أداة ، إلخ. يمكن للكروم أن يعزز الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل للفولاذ.يستخدم معدن الكروم بشكل أساسي في صهر السبائك الخاصة بالكوبالت والنيكل والتنغستن وعناصر أخرى.يمكن للطلاء بالكروم والكروم أن يجعل الفولاذ والنحاس والألومنيوم والمعادن الأخرى تشكل سطحًا مقاومًا للتآكل ، وهو مشرق وجميل.

في صناعة الحراريات ، يعتبر خام الكروم مادة حرارية مهمة تستخدم في صناعة طوب الكروم ، وطوب المغنيسيا المطلي بالكروم ، والحراريات المتطورة وغيرها من المواد المقاومة للحرارة الخاصة (الخرسانة المطلية بالكروم).تشتمل الحراريات التي أساسها الكروم بشكل أساسي على الطوب مع خام الكروم والمغنيسيا ، وكلنكر المغنيسيا والكروم الملبد ، وطوب الكروم المغنيسيوم المنصهر ، والمصهور ، والمطحون جيدًا ثم الطوب المصنوع من المغنيسيا والكروم.تستخدم على نطاق واسع في أفران المجمرة المفتوحة ، أفران الحث ، إلخ. المحولات المعدنية وبطانة الفرن الدوار لصناعة الأسمنت ، إلخ.

في صناعة المسبك ، لن يتفاعل خام الكروم مع العناصر الأخرى في الفولاذ المصهور أثناء عملية الصب ، وله معامل تمدد حراري منخفض ، ومقاوم لاختراق المعادن ، ولديه أداء تبريد أفضل من الزركون.خام الكروم للمسبك لديه متطلبات صارمة بشأن التركيب الكيميائي وتوزيع حجم الجسيمات.

في الصناعة الكيميائية ، يتمثل الاستخدام الأكثر مباشرة للكروم في إنتاج محلول ثنائي كرومات الصوديوم (Na2Cr2O7 · H2O) ، ثم تحضير مركبات الكروم الأخرى لاستخدامها في صناعات مثل الأصباغ والمنسوجات والطلاء الكهربائي وصناعة الجلود ، وكذلك المحفزات .

مسحوق خام الكروم المطحون ناعما هو عامل تلوين طبيعي في إنتاج الزجاج والسيراميك والبلاط المزجج.عند استخدام ثنائي كرومات الصوديوم لتدمير الجلد ، يتفاعل البروتين (الكولاجين) والكربوهيدرات في الجلد الأصلي مع المواد الكيميائية لتكوين مركب ثابت ، والذي يصبح أساس المنتجات الجلدية.في صناعة النسيج ، يستخدم ثنائي كرومات الصوديوم كعنصر أساسي في صباغة الأقمشة ، والتي يمكن أن تربط بشكل فعال جزيئات الصبغة بالمركبات العضوية ؛يمكن استخدامه أيضًا كعامل مؤكسد في صناعة الأصباغ والمواد الوسيطة.

معدن الكروم

يوجد أكثر من 50 نوعًا من المعادن المحتوية على الكروم التي تم اكتشافها في الطبيعة ، ولكن معظمها يحتوي على محتوى منخفض من الكروم وتوزيع متناثر ، مما يؤدي إلى انخفاض قيمة الاستخدام الصناعي.تنتمي هذه المعادن المحتوية على الكروم إلى أكاسيد وكرومات وسيليكات ، بالإضافة إلى عدد قليل من الهيدروكسيدات واليودات والنتريدات والكبريتيدات.من بينها ، توجد معادن نيتريد الكروم وكبريتيد الكروم فقط في النيازك.

باعتباره نوعًا من المعادن في فصيلة خام الكروم ، فإن الكروميت هو المعدن الصناعي الوحيد المهم للكروم.الصيغة الكيميائية النظرية هي (MgFe) Cr2O4 ، حيث يمثل محتوى Cr2O3 68٪ ، والحديد O 32٪.في تركيبته الكيميائية ، يكون الكاتيون ثلاثي التكافؤ أساسًا Cr3 + ، وغالبًا ما توجد بدائل متشابهة Al3 + و Fe3 + و Mg2 + و Fe2 +.في الكروميت المنتج الفعلي ، غالبًا ما يتم استبدال جزء من Fe2 + بـ Mg2 + ، ويتم استبدال Cr3 + بـ Al3 + و Fe3 + بدرجات متفاوتة.الدرجة الكاملة للإحلال المتماثل بين المكونات المختلفة للكروميت غير متسقة.كاتيونات التنسيق رباعية الترتيب هي أساسًا المغنيسيوم والحديد ، والاستبدال المتماثل الكامل بين الحديد والمغنيسيوم.وفقًا لطريقة التقسيم الأربعة ، يمكن تقسيم الكروميت إلى أربع مجموعات فرعية: كروميت المغنيسيوم وكروميت الحديد والمغنيسيوم وكروميت الحديد المافيك وكروميت الحديد.بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي الكروميت غالبًا على كمية صغيرة من المنجنيز ، وهو خليط متجانس من التيتانيوم والفاناديوم والزنك.هيكل الكروميت من نوع الإسبنيل العادي.

4. معايير الجودة لتركيز الكروم

وفقًا لطرق المعالجة المختلفة (التمعدن والخام الطبيعي) ، ينقسم خام الكروم للمعادن إلى نوعين: مركز (G) وخام مقطوع (K).انظر الجدول أدناه.

متطلبات الجودة لخام الكروميت للتعدين

تكنولوجيا إثراء خام الكروم

1) إعادة الانتخاب
في الوقت الحاضر ، يحتل فصل الجاذبية مكانة مهمة في إثراء خام الكروم.لا تزال طريقة فصل الجاذبية ، التي تستخدم طبقات فضفاضة في الوسط المائي كسلوك أساسي ، هي الطريقة الرئيسية لتخصيب خام الكروم في جميع أنحاء العالم.معدات فصل الجاذبية عبارة عن شلال حلزوني ومكثف طرد مركزي ، ونطاق حجم جسيمات المعالجة واسع نسبيًا.بشكل عام ، يكون فرق الكثافة بين معادن الكروم ومعادن الشوائب أكبر من 0.8 جم / سم 3 ، ويمكن أن يكون فصل الجاذبية لأي حجم جسيم أكبر من 100 ميكرومترًا مرضيًا.نتائج.الكتل الخشنة (100 ~ 0.5 مم) يتم فرزها أو اختيارها مسبقًا عن طريق إثراء ثقيل متوسط ​​، وهي طريقة تثمين اقتصادية للغاية.

2) الفصل المغناطيسي
الفصل المغناطيسي هو طريقة إثراء تحقق فصل المعادن في مجال مغناطيسي غير منتظم بناءً على الاختلاف المغناطيسي للمعادن في الخام.يتميز الكروميت بخصائص مغناطيسية ضعيفة ويمكن فصله عن طريق فواصل مغناطيسية عالية التدرج ذات الحلقة الرأسية ، وفواصل مغناطيسية للوحة الرطبة ومعدات أخرى.لا تختلف معاملات الحساسية المغناطيسية المحددة لمعادن الكروم المنتجة في مختلف مناطق إنتاج خام الكروم في العالم كثيرًا ، وهي تشبه معاملات الحساسية المغناطيسية المحددة للولفراميت والولفراميت المنتجة في مناطق مختلفة.

هناك حالتان في استخدام الفصل المغناطيسي للحصول على تركيز الكروم عالي الجودة: الأول هو إزالة المعادن المغناطيسية القوية (بشكل رئيسي المغنتيت) في الخام تحت مجال مغناطيسي ضعيف لزيادة نسبة الفيروكوم ، والآخر هو استخدام مجال مغناطيسي قوي.فصل معادن الشوائب واستعادة خام الكروم (معادن مغناطيسية ضعيفة).

3) اختيار كهربائي
الفصل الكهربائي هو طريقة لفصل معدن الكروم وشوائب السيليكات باستخدام الخواص الكهربائية للمعادن ، مثل الفروق في الموصلية وثابت العزل الكهربائي.

4) التعويم
في عملية فصل الجاذبية ، غالبًا ما يتم التخلص من خام الكروميت الدقيق (-100 ميكرومتر) كمخلفات ، لكن الكروميت بهذا الحجم لا يزال له قيمة استخدام عالية ، لذلك يمكن استخدام طريقة التعويم لخام الكروميت الحبيبي منخفض الدرجة تعافى.تعويم خام الكروم بنسبة 20٪ ~ 40٪ Cr2O3 في المخلفات والمعادن السربنتين ، والزبرجد الزيتوني ، والروتيل ، وكربونات المغنيسيوم والكالسيوم كمعادن شائكة.يتم طحن الخام إلى 200 ميكرومتر ، ويستخدم زجاج الماء ، والفوسفات ، والميتافوسفات ، والفلوروسيليكات ، وما إلى ذلك لتفريق الحمأة وتثبيطها ، ويستخدم الأحماض الدهنية غير المشبعة كمجمع.يعتبر تشتت حمأة الشوائب وقمعها أمرًا مهمًا جدًا لعملية التعويم.يمكن لأيونات المعادن مثل الحديد والرصاص تنشيط الكروميت.عندما تكون قيمة الأس الهيدروجيني للملاط أقل من 6 ، فإن الكروميت بالكاد يطفو.باختصار ، استهلاك كاشف التعويم كبير ، ودرجة التركيز غير مستقرة ، ومعدل الاسترداد منخفض.Ca2 + و Mg2 + المذاب من معادن الشوائب يقلل من انتقائية عملية التعويم.

5) إثراء المواد الكيميائية
الطريقة الكيميائية هي المعالجة المباشرة لخامات الكروميت التي لا يمكن فصلها بالطريقة الفيزيائية أو أن تكلفة الطريقة الفيزيائية مرتفعة نسبيًا.نسبة Cr / Fe للتركيز الناتج بالطريقة الكيميائية أعلى من تلك الخاصة بالطريقة الفيزيائية العادية.تشمل الطرق الكيميائية: الترشيح الانتقائي ، والاختزال بالأكسدة ، وفصل الذوبان ، وترشيح حمض الكبريتيك وحمض الكروميك ، والاختزال ، وترشيح حمض الكبريتيك ، وما إلى ذلك. يعتبر الجمع بين الطرق الفيزيائية والكيميائية والمعالجة المباشرة لخام الكروم بالطرق الكيميائية أحد العوامل الرئيسية الاتجاهات في إثراء الكروميت اليوم.يمكن للطرق الكيميائية استخراج الكروم مباشرة من الخام وإنتاج كربيد الكروم وأكسيد الكروم.