Табиати хром
Хром, рамзи элемент Cr, рақами атомии 24, массаи нисбии атомӣ 51.996, ба унсури металли гузариши гурӯҳи VIB-и ҷадвали даврии унсурҳои кимиёвӣ тааллуқ дорад. Метали хром кристалли мукаабӣ дар маркази бадан аст, нуқрагин-сафед, зичӣ 7.1 г/см³, нуқтаи обшавӣ 1860℃, нуқтаи ҷӯшиш 2680℃, иқтидори гармии мушаххас дар 25℃ 23.35Ҷ/(мол·К), гармии бухоршавӣ 342.1 кҶ/мол, гузаронандагии гармӣ 91.3 Вт/(м·К) (0-100°C), муқовимат (20°C) 13.2uΩ·см, дорои хосиятҳои хуби механикӣ мебошад.
Панҷ валентии хром мавҷуд аст: +2, +3, +4, +5 ва +6. Дар шароити таъсири эндогенӣ, хром одатан валентии +3 аст. Пайвастагиҳо бо хроми севалентии + устувортарин мебошанд. Пайвастагиҳои хроми шашвалентӣ, аз ҷумла намакҳои хром, хосиятҳои қавии оксидкунанда доранд. Радиусҳои ионии Cr3+, AI3+ ва Fe3+ монанданд, аз ин рӯ онҳо метавонанд доираи васеи монандӣ дошта бошанд. Илова бар ин, унсурҳое, ки бо хром иваз карда мешаванд, манган, магний, никел, кобалт, руҳ ва ғайра мебошанд, аз ин рӯ, хром дар минералҳои силикати оҳани магний ва минералҳои ёрирасон васеъ паҳн шудааст.
Ариза
Хром яке аз металлҳои маъмултарин дар саноати муосир аст. Он асосан дар истеҳсоли пӯлоди зангногир ва пӯлодҳои гуногуни хӯла дар шакли феррохӯлаҳо (масалан, феррохром) истифода мешавад. Хром дорои хусусиятҳои сахт, фарсудашавӣ, гармӣ ва зангзанӣ мебошад. Маъдани хром дар металлургия, маводҳои оташгиранда, саноати кимиё ва саноати рехтагарӣ васеъ истифода мешавад.
Дар саноати металлургӣ, маъдани хром асосан барои гудохтани феррохром ва хроми металлӣ истифода мешавад. Хром ҳамчун иловаи пӯлод барои истеҳсоли пӯлодҳои махсуси баландқувват, ба зангзанӣ тобовар, ба фарсудашавӣ тобовар, ҳарорати баланд ва ба оксидшавӣ тобовар, ба монанди пӯлоди зангногир, пӯлоди ба кислота тобовар, пӯлоди ба гармӣ тобовар, пӯлоди подшипники курадор, пӯлоди пружинӣ, пӯлоди асбоб ва ғайра истифода мешавад. Хром метавонад хосиятҳои механикӣ ва муқовимати фарсудашавии пӯлодро беҳтар кунад. Хроми металлӣ асосан барои гудохтани хӯлаҳои махсус бо кобалт, никел, волфрам ва дигар элементҳо истифода мешавад. Пӯшонидани хром ва хромкунӣ метавонад пӯлод, мис, алюминий ва дигар металлҳоро ба сатҳи ба зангзанӣ тобовар табдил диҳад, ки дурахшон ва зебо аст.
Дар саноати оташбардорӣ, маъдани хром як маводи муҳими оташбардор аст, ки барои истеҳсоли хиштҳои хромӣ, хиштҳои хромӣ-магнезиявӣ, оташбардорҳои пешрафта ва дигар маводҳои махсуси оташбардорӣ (бетони хромӣ) истифода мешавад. Отбардорҳои дар асоси хром асосёфта асосан хиштҳоро бо маъдани хромӣ ва магнезия, клинкери магнезия-хромии пухташуда, хиштҳои магнезия-хромии гудохташуда, хиштҳои гудохташуда, майда майда кардашуда ва сипас пайвастшудаи магнезия-хромиро дар бар мегиранд. Онҳо дар кӯраҳои оташдони кушод, кӯраҳои индуксионӣ ва ғайра васеъ истифода мешаванд. Табдилдиҳандаи металлургӣ ва рӯйпӯши кӯраҳои гардишкунандаи саноати семент ва ғайра.
Дар саноати рехтагарӣ, маъдани хром ҳангоми рехтан бо дигар унсурҳои пӯлоди гудохта ҳамкорӣ намекунад, коэффитсиенти пасти васеъшавии гармӣ дорад, ба воридшавии металл тобовар аст ва нисбат ба циркон самаранокии беҳтари хунуккунӣ дорад. Маъдани хром барои рехтагарӣ талаботи қатъӣ ба таркиби кимиёвӣ ва тақсимоти андозаи зарраҳо дорад.
Дар саноати кимиё, истифодаи мустақими хром барои истеҳсоли маҳлули дихромати натрий (Na2Cr2O7·H2O) ва сипас барои тайёр кардани дигар пайвастагиҳои хром барои истифода дар соҳаҳо ба монанди пигментҳо, нассоҷӣ, электроплиткунӣ ва чармсозӣ, инчунин катализаторҳо мебошад.
Хокаи маъдани хроми майдакардашуда дар истеҳсоли шиша, сафол ва сафолҳои сирдор рангкунандаи табиӣ мебошад. Вақте ки дихромати натрий барои хароб кардани чарм истифода мешавад, сафеда (коллаген) ва карбогидратҳо дар чарми аслӣ бо моддаҳои кимиёвӣ реаксия карда, комплекси устуворро ташкил медиҳанд, ки асоси маҳсулоти чармӣ мегардад. Дар саноати нассоҷӣ, дихромати натрий ҳамчун мордант дар рангкунии матоъ истифода мешавад, ки метавонад молекулаҳои рангро ба пайвастагиҳои органикӣ самаранок пайваст кунад; онро инчунин ҳамчун оксидант дар истеҳсоли рангҳо ва маҳсулоти миёна истифода бурдан мумкин аст.
минерали хром
Дар табиат зиёда аз 50 намуди маъданҳои дорои хром кашф шудаанд, аммо аксари онҳо дорои миқдори ками хром ва паҳншавии пароканда мебошанд, ки арзиши истифодаи саноатии паст дорад. Ин маъданҳои дорои хром ба оксидҳо, хроматҳо ва силикатҳо, илова бар чанд гидроксидҳо, йодатҳо, нитридҳо ва сулфидҳо тааллуқ доранд. Дар байни онҳо, нитриди хром ва минералҳои сулфиди хром танҳо дар метеоритҳо мавҷуданд.
Ҳамчун як намуди минерал дар зероилавии маъдани хром, хромит ягона минерали муҳими саноатии хром аст. Формулаи химиявии назариявӣ (MgFe)Cr2O4 аст, ки дар он миқдори Cr2O3 68% ва FeO 32% -ро ташкил медиҳад. Дар таркиби химиявии он, катиони севалентӣ асосан Cr3+ аст ва аксар вақт ивазкуниҳои изоморфии Al3+, Fe3+ ва Mg2+, Fe2+ мавҷуданд. Дар хромити воқеии истеҳсолшуда, қисми Fe2+ аксар вақт бо Mg2+ ва Cr3+ бо Al3+ ва Fe3+ то дараҷаҳои гуногун иваз карда мешавад. Дараҷаи пурраи ивазкуниҳои изоморфӣ дар байни ҷузъҳои гуногуни хромит мувофиқ нест. Катионҳои ҳамоҳангсозии чортарафа асосан магний ва оҳан ва ивазкуниҳои пурраи изоморфӣ байни магний-оҳан мебошанд. Мувофиқи усули чор тақсимкунӣ, хромитро ба чор зергурӯҳ тақсим кардан мумкин аст: хромити магний, хромити оҳан-магний, хромити мафик-оҳан ва оҳан-хромит. Илова бар ин, хромит аксар вақт миқдори ками марганецро дар бар мегирад, ки омехтаи якхелаи титан, ванадий ва руҳ мебошад. Сохтори хромит аз навъи муқаррарии шпинел иборат аст.
4. Стандарти сифати консентрати хром
Мувофиқи усулҳои гуногуни коркард (минерализатсия ва маъдани табиӣ), маъдани хром барои металлургия ба ду намуд тақсим мешавад: консентрат (G) ва маъдани порадор (K). Ба ҷадвали зер нигаред.
Талабот ба сифати маъдани хромит барои металлургия
Технологияи ғанӣ гардонидани маъдани хром
1) Интихоботи такрорӣ
Дар айни замон, ҷудокунии вазнинӣ дар ғанӣ гардонидани маъдани хром мавқеи муҳимро ишғол мекунад. Усули ҷудокунии вазнинӣ, ки қабатбандии фуҷурро дар муҳити обӣ ҳамчун рафтори асосӣ истифода мебарад, то ҳол усули асосии ғанӣ гардонидани маъдани хром дар саросари ҷаҳон мебошад. Таҷҳизоти ҷудокунии вазнинӣ як ҷӯйбори спиралӣ ва консентратори марказгурез мебошад ва диапазони андозаи зарраҳои коркард нисбатан васеъ аст. Умуман, фарқияти зичии байни минералҳои хром ва минералҳои ганг аз 0,8 г/см3 зиёдтар аст ва ҷудокунии вазнинии ҳама гуна андозаи зарраҳои аз 100 мкм зиёдтар метавонад қаноатбахш бошад. Натиҷаи. Маъдани пораҳои дағал (100 ~ 0,5 мм) бо роҳи ғанӣ гардонидани вазнин-миёна ҷудо ё пешакӣ интихоб карда мешавад, ки ин усули хеле иқтисодии ғанӣ гардонидан аст.
2) Ҷудокунии магнитӣ
Ҷудокунии магнитӣ як усули ғанигардонӣ аст, ки ҷудокунии маъданҳоро дар майдони магнитии ғайримуқаррарӣ дар асоси фарқияти магнитии маъданҳо дар маъдан амалӣ мекунад. Хромит дорои хосиятҳои заифи магнитӣ буда, онро бо истифода аз ҷудокунакҳои магнитии градиенти баланди ҳалқавии амудӣ, ҷудокунакҳои магнитии табақаи тар ва дигар таҷҳизот ҷудо кардан мумкин аст. Коэффитсиентҳои ҳассосияти магнитии хоси маъданҳои хром, ки дар минтақаҳои гуногуни истеҳсоли маъдани хром дар ҷаҳон истеҳсол мешаванд, чандон фарқ надоранд ва ба коэффитсиентҳои ҳассосияти магнитии хоси волфрамит ва волфрамит, ки дар минтақаҳои гуногун истеҳсол мешаванд, монанданд.
Дар истифодаи ҷудокунии магнитӣ барои ба даст овардани консентрати хроми баландсифат ду ҳолат вуҷуд дорад: яке аз онҳо тоза кардани минералҳои магнитии қавӣ (асосан магнетит) дар маъдан дар зери майдони магнитии заиф барои зиёд кардани таносуби феррохром ва дигаре истифодаи майдони магнитии қавӣ мебошад. Ҷудо кардани минералҳои ганг ва барқарор кардани маъдани хром (минералҳои магнитии заиф).
3) Интихоби барқ
Ҷудокунии барқӣ усули ҷудо кардани маъдани хром ва минералҳои гангеи силикатӣ бо истифода аз хосиятҳои электрикии минералҳо, ба монанди фарқиятҳо дар гузаронандагӣ ва доимии диэлектрикӣ мебошад.
4) Шинохтан
Дар раванди ҷудокунии ҷозиба, маъдани хромити майдадона (-100 мкм) аксар вақт ҳамчун партовҳо партофта мешавад, аммо хромити ин андоза то ҳол арзиши баланди истифода дорад, аз ин рӯ усули флотатсияро барои маъдани хромити майдаи гранулавии пастсифат истифода бурдан мумкин аст. Флотатсияи маъдани хром бо 20% ~ 40% Cr2O3 дар партовҳо ва минералҳои серпентин, оливин, рутил ва карбонати калсий, магний ҳамчун минералҳои ганг. Маъдан то 200 мкм майда карда мешавад, шишаи об, фосфат, метафосфат, фторсиликат ва ғайра барои пароканда ва боздоштани лой истифода мешаванд ва кислотаи равғании сернашуда ҳамчун коллектор истифода мешавад. Пароканда ва пахш кардани лойҳои ганг барои раванди флотатсия хеле муҳим аст. Ионҳои металлӣ, ба монанди оҳан ва сурб, метавонанд хромитро фаъол кунанд. Вақте ки арзиши рН-и суспензия аз 6 камтар аст, хромит қариб ки шино намекунад. Хулоса, истеъмоли реагенти флотатсия зиёд, дараҷаи консентрат ноустувор ва суръати барқароршавӣ паст аст. Ca2+ ва Mg2+, ки аз минералҳои ганг ҳал шудаанд, интихобии раванди флотатсияро коҳиш медиҳанд.
5) Бойгардонии кимиёвӣ
Усули кимиёвӣ ин коркарди мустақими маъданҳои муайяни хромит аст, ки онҳоро бо усули физикӣ ҷудо кардан мумкин нест ё арзиши усули физикӣ нисбатан баланд аст. Таносуби Cr/Fe дар консентрати истеҳсолшуда, ки бо усули химиявӣ истеҳсол мешавад, нисбат ба усули муқаррарии физикӣ баландтар аст. Усулҳои кимиёвӣ инҳоянд: шустани интихобӣ, коҳиши оксидшавӣ, ҷудокунии гудохта, шустани кислотаи сулфат ва кислотаи хром, коҳиш ва шустани кислотаи сулфат ва ғайра. Якҷоя кардани усулҳои физикӣ-химиявӣ ва коркарди мустақими маъдани хром бо усулҳои кимиёвӣ яке аз тамоюлҳои асосии ғанигардонии хромит имрӯз мебошанд. Усулҳои кимиёвӣ метавонанд хромро мустақиман аз маъдан истихроҷ кунанд ва карбиди хром ва оксиди хромро ба вуҷуд оранд.
Вақти нашр: 30 апрели соли 2021