Хромның табигате
Хром, элемент символы Cr, атом номеры 24, чагыштырма атом массасы 51.996, химик элементларның периодик таблицасының VIB төркеменең күчеш металл элементына карый. Хром металлы - тәнгә үзәкләшкән куб кристалл, көмеш-ак, тыгызлыгы 7.1 г/см³, эрү температурасы 1860℃, кайнау температурасы 2680℃, 25℃ температурада чагыштырма җылылык сыйдырышлыгы 23.35 Дж/(моль·К), парга әйләнү җылылыгы 342.1 кДж/моль, җылылык үткәрүчәнлеге 91.3 Вт/(м·К) (0-100°C), каршылык (20°C) 13.2 мкΩ·см, яхшы механик үзлекләргә ия.
Хромның биш валентлыгы бар: +2, +3, +4, +5 һәм +6. Эндоген тәэсир шартларында хром, гадәттә, +3 валентлы. +өч валентлы хромлы кушылмалар иң тотрыклы. +Алты валентлы хром кушылмалары, шул исәптән хром тозлары, көчле оксидлаштыру үзлекләренә ия. Cr3+, AI3+ һәм Fe3+ ион радиуслары охшаш, шуңа күрә алар төрле охшашлыкларга ия була ала. Моннан тыш, хром белән алыштырыла торган элементлар - марганец, магний, никель, кобальт, цинк һ.б., шуңа күрә хром магний, тимер, силикат минералларында һәм өстәмә минералларда киң таралган.
Кушымта
Хром - хәзерге заман сәнәгатендә иң киң кулланыла торган металларның берсе. Ул, нигездә, дат басмас корыч һәм ферроэретмә (мәсәлән, феррохром) рәвешендәге төрле эретмәле корычлар җитештерүдә кулланыла. Хром каты, тузуга чыдам, җылылыкка чыдам һәм коррозиягә чыдам үзенчәлекләргә ия. Хром мәгъдәне металлургиядә, утка чыдам материалларда, химия сәнәгатендә һәм кою сәнәгатендә киң кулланыла.
Металлургия сәнәгатендә хром рудасы, нигездә, феррохром һәм металлик хром эретү өчен кулланыла. Хром төрле югары ныклыклы, коррозиягә чыдам, тузуга чыдам, югары температурага чыдам һәм оксидлашуга чыдам махсус корычлар, мәсәлән, дат басмас корыч, кислотага чыдам корыч, җылылыкка чыдам корыч, шар подшипниклы корыч, пружиналы корыч, корал корыч һ.б. җитештерү өчен корыч өстәмәсе буларак кулланыла. Хром корычның механик үзлекләрен һәм тузуга чыдамлыгын арттыра ала. Металл хром, нигездә, кобальт, никель, вольфрам һәм башка элементлар белән махсус эретмәләрне эретү өчен кулланыла. Хром белән каплау һәм хромлау корыч, бакыр, алюминий һәм башка металларны коррозиягә чыдам өслек формалаштыра ала, ул якты һәм матур.
Отлылык сәнәгатендә хром рудасы хром кирпечләр, хром-магний кирпечләре, алдынгы отлылык материаллары һәм башка махсус отлылык материаллары (хром-бетон) ясау өчен кулланыла торган мөһим отлылык материалы булып тора. Хром нигезендәге отлылык материалларына, нигездә, хром рудасы һәм магний белән кирпечләр, агломерацияләнгән магнезия-хром клинкеры, эретелгән магнезия-хром кирпечләре, эретелгән, вак итеп тартылган һәм аннары тоташтырылган магнезия-хром кирпечләре керә. Алар ачык учак мичләрендә, индукцион мичләрдә һ.б. киң кулланыла. Цемент сәнәгатенең металлургик конвертерларында һәм роторлы мич каплавында һ.б.
Кою сәнәгатендә хром рудасы кою процессында эретелгән корычның башка элементлары белән үзара бәйләнешкә керми, җылылык киңәю коэффициенты түбән, металл үтеп керүенә чыдам һәм цирконга караганда суыту сыйфаты яхшырак. Кою өчен хром рудасының химик составы һәм кисәкчәләр зурлыгы буенча катгый таләпләре бар.
Химия сәнәгатендә хромның иң турыдан-туры кулланылышы - натрий дихроматы (Na2Cr2O7·H2O) эремәсен җитештерү, аннары пигментлар, тукыма, электрокаплау һәм күн ясау кебек тармакларда куллану өчен башка хром кушылмаларын, шулай ук катализаторларны әзерләү.
Вак итеп тартылган хром рудасы порошогы пыяла, керамика һәм глазурьланган плиткалар җитештерүдә табигый буяу матдәсе булып тора. Натрий дихроматы күнне бозу өчен кулланылганда, оригиналь күндәге аксым (коллаген) һәм углеводлар химик матдәләр белән реакциягә кереп, тотрыклы комплекс барлыкка китерә, бу исә күн продуктларының нигезе була. Текстиль сәнәгатендә натрий дихроматы тукымаларны буяуда мордант буларак кулланыла, ул буяу молекулаларын органик кушылмаларга нәтиҗәле рәвештә беркетә ала; ул шулай ук буяулар һәм арадаш матдәләр җитештерүдә оксидант буларак та кулланылырга мөмкин.
Хром минералы
Табигатьтә 50 дән артык төр хромлы минераллар табылган, ләкин аларның күбесендә хром күләме түбән һәм таралган, бу исә сәнәгатьтә куллану кыйммәтенең түбән булуын күрсәтә. Бу хромлы минераллар оксидларга, хроматларга һәм силикатларга, шулай ук берничә гидроксидка, йодатларга, нитридларга һәм сульфидларга карый. Алар арасында хром нитриды һәм хром сульфиды минераллары бары тик метеоритларда гына очрый.
Хром рудасы субсемьялыгындагы минерал төре буларак, хромит хромның бердәнбер мөһим сәнәгать минералы. Теоретик химик формуласы (MgFe)Cr2O4, анда Cr2O3 күләме 68%, ә FeO 32% тәшкил итә. Аның химик составында өч валентлы катион нигездә Cr3+, һәм еш кына Al3+, Fe3+ һәм Mg2+, Fe2+ изоморф алмашынулар була. Чынлыкта җитештерелгән хромитта Fe2+ өлеше еш кына Mg2+ белән, ә Cr3+ төрле дәрәҗәдә Al3+ һәм Fe3+ белән алышына. Хромитның төрле компонентлары арасында изоморф алмашынуның тулы дәрәҗәсе туры килми. Дүрт тәртипле координация катионнары, нигездә, магний һәм тимер, һәм магний-тимер арасындагы тулы изоморф алмашыну. Дүрт бүленеш ысулы буенча, хромитны дүрт төркемчәгә бүлергә мөмкин: магний хромиты, тимер-магний хромиты, төп тимер хромиты һәм тимер-хромит. Моннан тыш, хромит еш кына аз күләмдә марганецны үз эченә ала, бу титан, ванадий һәм цинкның бер үк төрле катнашмасы. Хромитның структурасы нормаль шпинель тибында.
4. Хром концентратының сыйфат стандарты
Төрле эшкәртү ысуллары буенча (минерализация һәм табигый мәгъдән), металлургия өчен хром мәгъдәне ике төргә бүленә: концентрат (G) һәм кисәкле мәгъдән (K). Түбәндәге таблицаны карагыз.
Металлургия өчен хромит мәгъдәненең сыйфат таләпләре
Хром рудасын байыту технологиясе
1) Яңадан сайлау
Хәзерге вакытта гравитация аеру хром рудасын баетуда мөһим урын алып тора. Сулы мохиттә йомшак катламнарны төп тәртип буларак кулланучы гравитация аеру ысулы һаман да бөтен дөнья буенча хром рудасын баетуның төп ысулы булып кала. Гравитация аеру җиһазлары спираль науа һәм үзәктән тайпылышлы концентратордан тора, һәм эшкәртү кисәкчәләре зурлыгы диапазоны чагыштырмача киң. Гомумән алганда, хром минераллары һәм ганг минераллары арасындагы тыгызлык аермасы 0,8 г/см3 тан артык, һәм 100 мкм дан артык теләсә нинди кисәкчә зурлыгы өчен гравитация аеру канәгатьләнерлек булырга мөмкин. Нәтиҗә. Тупас кисәкчәләр (100 ~ 0,5 мм) руда авыр-уртача баету ысулы белән сортлана яки алдан сайлана, бу бик экономияле баету ысулы.
2) Магнит аеру
Магнит аеру - рудадагы минералларның магнит аермасына нигезләнеп, бер төрле булмаган магнит кырында минералларны аеруны гамәлгә ашыручы баету ысулы. Хромитның магнит үзлекләре зәгыйфь һәм аны вертикаль боҗралы югары градиентлы магнит сепараторлары, дымлы пластиналы магнит сепараторлары һәм башка җиһазлар белән аерырга мөмкин. Дөньядагы төрле хром рудасы җитештерү өлкәләрендә җитештерелгән хром минералларының магнитка сизгерлек коэффициентлары күп аерылмый һәм төрле төбәкләрдә җитештерелгән вольфрамит һәм вольфрамитның магнитка сизгерлек коэффициентларына охшаш.
Югары сыйфатлы хром концентраты алу өчен магнит аеруны куллануда ике хәл бар: берсе - феррохром нисбәтен арттыру өчен көчсез магнит кыры астында мәгъдәндәге көчле магнит минералларын (нигездә, магнетит) аеру, икенчесе - көчле магнит кыры куллану. Ганг минералларын аеру һәм хром мәгъдәнен (көчсез магнитлы минераллар) чыгару.
3) Электр сайлау
Электр аеру - хром рудасын һәм силикат ганг минералларын минералларның электр үзлекләрен, мәсәлән, үткәрүчәнлек һәм диэлектрик даимилек аермаларын кулланып аеру ысулы.
4) Флотация
Гравитация аеру процессында вак бөртекле (-100 мкм) хромит рудасы еш кына калдыклар буларак ташлана, ләкин бу зурлыктагы хромитның куллану кыйммәте югары, шуңа күрә флотация ысулын түбән сортлы вак бөртекле хромит рудасы өчен кулланырга мөмкин. Хром рудасын калдыкларда 20% ~40% Cr2O3 белән флотацияләү һәм серпентин, оливин, рутил һәм кальций, магний карбонаты минералларын ганг минераллары буларак куллану. Руда 200 мкм га кадәр вак итеп тартыла, су пыяласы, фосфат, метафосфат, фторсиликат һ.б. ләмне тарату һәм тоткарлау өчен кулланыла, ә туендырылмаган май кислотасы җыючы буларак кулланыла. Ганг ләменең таралуы һәм басылуы флотация процессы өчен бик мөһим. Тимер һәм кургаш кебек металл ионнары хромитны активлаштыра ала. Шламның рН кыйммәте 6 дан түбән булганда, хромит диярлек йөзеп йөрми. Кыскасы, флотация реагентлары күп кулланыла, концентратның маркасы тотрыксыз, ә торгызу тизлеге түбән. Ганг минералларыннан эрегән Ca2+ һәм Mg2+ флотация процессының сайлап алучанлыгын киметә.
5) Химик баету
Химик ысул - физик ысул белән аерып булмый торган яки физик ысулның бәясе чагыштырмача югары булган билгеле бер хромит рудасын турыдан-туры эшкәртү. Химик ысул белән җитештерелгән концентратның Cr/Fe нисбәте гадәти физик ысулга караганда югарырак. Химик ысулларга түбәндәгеләр керә: сайлап селектив сыеклау, оксидлаштыру-кайтару, эретү белән аеру, күкерт кислотасы һәм хром кислотасы белән сыеклау, кайтару һәм күкерт кислотасы белән сыеклау һ.б. Физик-химик ысулларны һәм хром рудасын химик ысуллар белән турыдан-туры эшкәртүне берләштерү бүгенге көндә хромитны баетуның төп тенденцияләренең берсе. Химик ысуллар рудадан хромны турыдан-туры аерып алырга һәм хром карбиды һәм хром оксиды алырга мөмкин.
Бастырып чыгару вакыты: 2021 елның 30 апреле