Хромдун табияты
Хром, элементтин символу Cr, атомдук номери 24, салыштырмалуу атомдук массасы 51,996, химиялык элементтердин мезгилдик системасынын VIB тобундагы өткөөл металл элементине кирет. Хром металлы - денеге борборлошкон куб кристалл, күмүш-ак, тыгыздыгы 7,1 г/см³, эрүү температурасы 1860℃, кайноо температурасы 2680℃, 25℃ температурада салыштырмалуу жылуулук сыйымдуулугу 23,35 Дж/(моль·К), буулануу жылуулугу 342,1 кДж/моль, жылуулук өткөрүмдүүлүгү 91,3 Вт/(м·К) (0-100°C), каршылыгы (20°C) 13,2 мкΩ·см, жакшы механикалык касиеттерге ээ.
Хромдун беш валенттүүлүгү бар: +2, +3, +4, +5 жана +6. Эндогендик таасир шартында хром жалпысынан +3 валенттүүлүккө ээ. +Үч валенттүү хром кошулмалары эң туруктуу болуп саналат. +Алты валенттүү хром кошулмалары, анын ичинде хром туздары, күчтүү кычкылдандыруучу касиетке ээ. Cr3+, AI3+ жана Fe3+ иондук радиустары окшош, ошондуктан алардын окшоштуктары кеңири болушу мүмкүн. Мындан тышкары, хром менен алмаштырылуучу элементтер марганец, магний, никель, кобальт, цинк ж.б., ошондуктан хром магний, темир, силикат минералдарында жана кошумча минералдарда кеңири таралган.
Колдонмо
Хром заманбап өнөр жайда эң кеңири колдонулган металлдардын бири. Ал негизинен дат баспас болоттон жана ферроэритмелер (мисалы, феррохром) түрүндөгү ар кандай эритме болотторду өндүрүүдө колдонулат. Хром катуу, эскирүүгө туруктуу, ысыкка туруктуу жана коррозияга туруктуу мүнөздөмөлөргө ээ. Хром рудасы металлургияда, отко чыдамдуу материалдарда, химия өнөр жайында жана куюу өнөр жайында кеңири колдонулат.
Металлургия өнөр жайында хром рудасы негизинен феррохромду жана металл хромун эритүү үчүн колдонулат. Хром болот кошулмасы катары дат баспас болот, кислотага туруктуу болот, ысыкка туруктуу болот, шар подшипниктүү болот, пружиналуу болот, аспаптык болот ж.б. сыяктуу ар кандай жогорку бекемдиктеги, коррозияга туруктуу, эскирүүгө туруктуу, жогорку температурадагы жана кычкылданууга туруктуу атайын болотторду өндүрүү үчүн колдонулат. Хром болоттун механикалык касиеттерин жана эскирүүгө туруктуулугун жогорулата алат. Металл хрому негизинен кобальт, никель, вольфрам жана башка элементтер менен атайын эритмелерди эритүү үчүн колдонулат. Хромдоо жана хромдоо болоттун, жездин, алюминийдин жана башка металлдардын коррозияга туруктуу бетин түзүшүнө мүмкүндүк берет, ал жаркыраган жана кооз.
Отко чыдамдуу өнөр жайында хром рудасы хром кирпичтерин, хром-магний кирпичтерин, өнүккөн отко чыдамдуу материалдарды жана башка атайын отко чыдамдуу материалдарды (хром-бетон) жасоодо колдонулган маанилүү отко чыдамдуу материал болуп саналат. Хром негизиндеги отко чыдамдуу материалдарга негизинен хром рудасы жана магний кошулган кирпичтер, блендерленген магнезия-хром клинкери, эритилген магнезия-хром кирпичтери, эритилген, майдаланган жана андан кийин бириктирилген магнезия-хром кирпичтери кирет. Алар ачык очок мештеринде, индукциялык мештерде ж.б. кеңири колдонулат. Цемент өнөр жайынын металлургиялык конвертеринде жана айланма мешинин каптамасында ж.б.
Куюу өнөр жайында хром рудасы куюу процессинде эритилген болоттун башка элементтери менен өз ара аракеттенишпейт, жылуулук кеңейүү коэффициенти төмөн, металлдын сиңүүсүнө туруктуу жана цирконго караганда муздатуу көрсөткүчтөрү жакшыраак. Куюу өндүрүшү үчүн хром рудасынын химиялык курамы жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшү боюнча катуу талаптары бар.
Химиялык өнөр жайда хромдун эң түздөн-түз колдонулушу - натрий дихроматынын (Na2Cr2O7·H2O) эритмесин өндүрүү, андан кийин пигменттер, текстиль, гальваникалык каптоо жана булгаары жасоо сыяктуу тармактарда колдонуу үчүн башка хром кошулмаларын, ошондой эле катализаторлорду даярдоо.
Майдаланган хром рудасынын порошогу айнек, керамика жана глазурланган плиткаларды өндүрүүдө табигый боёкчу агент болуп саналат. Натрий дихроматы булгаарыны бузуу үчүн колдонулганда, баштапкы булгаарыдагы белок (коллаген) жана углеводдор химиялык заттар менен реакцияга кирип, туруктуу комплексти пайда кылат, ал булгаары буюмдарынын негизин түзөт. Текстиль өнөр жайында натрий дихроматы кездемелерди боёодо мордант катары колдонулат, ал боёк молекулаларын органикалык кошулмаларга натыйжалуу жабыштыра алат; аны боёкторду жана ортоңку продуктыларды өндүрүүдө кычкылдандыруучу катары да колдонсо болот.
Хром минералы
Жаратылышта хром камтыган минералдардын 50дөн ашык түрү табылган, бирок алардын көпчүлүгүндө хромдун курамы аз жана чачыранды таралышы бар, бул өнөр жайлык колдонуу баалуулугунун төмөндүгүнө ээ. Бул хром камтыган минералдар оксиддерге, хроматтарга жана силикаттарга, ошондой эле бир нече гидроксиддерге, йодаттарга, нитриддерге жана сульфиддерге кирет. Алардын ичинен хром нитриди жана хром сульфид минералдары метеориттерде гана кездешет.
Хром рудасынын субүй-бүлөсүндөгү минералдык түр катары хромит хромдун жалгыз маанилүү өнөр жай минералы болуп саналат. Теориялык химиялык формуласы (MgFe)Cr2O4, анда Cr2O3 курамы 68%, ал эми FeO 32% түзөт. Анын химиялык курамында үч валенттүү катион негизинен Cr3+ болуп саналат жана көп учурда Al3+, Fe3+ жана Mg2+, Fe2+ изоморфтук алмаштыруулар болот. Чыныгы өндүрүлгөн хромитте Fe2+ бир бөлүгү көбүнчө Mg2+ менен алмаштырылат, ал эми Cr3+ ар кандай даражада Al3+ жана Fe3+ менен алмаштырылат. Хромиттин ар кандай компоненттеринин ортосундагы изоморфтук алмаштыруунун толук даражасы бирдей эмес. Төрт тартиптүү координациялык катиондор негизинен магний жана темир, ал эми магний-темирдин ортосундагы толук изоморфтук алмаштыруу болуп саналат. Төрт бөлүү ыкмасына ылайык, хромитти төрт кичи топко бөлүүгө болот: магний хромити, темир-магний хромити, негизги темир хромити жана темир-хромит. Мындан тышкары, хромиттин курамында көп учурда аз өлчөмдө марганец, титандын, ванадийдин жана цинктин бир тектүү аралашмасы бар. Хромиттин түзүлүшү кадимки шпинель тибинде.
4. Хром концентратынын сапат стандарты
Ар кандай иштетүү ыкмаларына (минералдаштыруу жана табигый руда) ылайык, металлургия үчүн хром рудасы эки түргө бөлүнөт: концентрат (G) жана кесек руда (K). Төмөндөгү таблицаны караңыз.
Металлургия үчүн хромит рудасынын сапатына коюлган талаптар
Хром рудасын байытуу технологиясы
1) Кайра шайлоо
Учурда хром рудасын байытууда гравитациялык бөлүү маанилүү орунду ээлейт. Негизги жүрүм-турум катары суу чөйрөсүндө бош катмарланууну колдонгон гравитациялык бөлүү ыкмасы дүйнө жүзү боюнча хром рудасын байытуунун негизги ыкмасы бойдон калууда. Гравитациялык бөлүү жабдуулары спираль науа жана борбордон тепкичтүү концентратор болуп саналат жана иштетүүчү бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн диапазону салыштырмалуу кеңири. Жалпысынан алганда, хром минералдары менен ганг минералдарынын тыгыздыгынын айырмасы 0,8 г/см3тен жогору жана 100 мкмден чоң болгон ар кандай бөлүкчөлөрдүн гравитациялык бөлүнүшү канааттандырарлык болушу мүмкүн. Натыйжада. Ири кесек (100 ~ 0,5 мм) руда оор-орто байытуу жолу менен сорттолот же алдын ала тандалып алынат, бул абдан үнөмдүү байытуу ыкмасы.
2) Магниттик бөлүү
Магниттик бөлүү - бул кендеги минералдардын магниттик айырмачылыгына негизделген бирдей эмес магнит талаасында минералдарды бөлүүнү ишке ашыруучу байытуу ыкмасы. Хромиттин магниттик касиеттери алсыз жана аны вертикалдуу шакекчелүү жогорку градиенттүү магниттик сепараторлор, нымдуу пластиналуу магниттик сепараторлор жана башка жабдуулар менен бөлүүгө болот. Дүйнөдөгү ар кандай хром рудасын өндүрүүчү аймактарда өндүрүлгөн хром минералдарынын магниттик сезгичтик коэффициенттери анчалык деле айырмаланбайт жана ар кандай аймактарда өндүрүлгөн вольфрамит менен вольфрамиттин магниттик сезгичтик коэффициенттерине окшош.
Жогорку сапаттагы хром концентратын алуу үчүн магниттик бөлүүнү колдонууда эки жагдай бар: бири - феррохромдун катышын жогорулатуу үчүн алсыз магнит талаасынын астында рудадагы күчтүү магниттик минералдарды (негизинен магнетит) алып салуу, экинчиси - күчтүү магнит талаасын колдонуу. Ганг минералдарын бөлүү жана хром рудасын (алсыз магниттик минералдар) калыбына келтирүү.
3) Электр тандоо
Электрдик бөлүү - бул хром рудасын жана силикат ганг минералдарын минералдардын электрдик касиеттерин, мисалы, өткөргүчтүктүн жана диэлектрик туруктуулугунун айырмачылыктарын колдонуу менен бөлүү ыкмасы.
4) Флотация
Гравитациялык бөлүү процессинде майда бүртүкчөлүү (-100 мкм) хромит рудасы көбүнчө калдык катары ташталат, бирок бул өлчөмдөгү хромиттин пайдалануу мааниси жогору, ошондуктан флотация ыкмасын төмөнкү сорттогу майда гранулдуу хромит рудасы үчүн колдонсо болот. Калдыктарда 20% ~40% Cr2O3 кошулган хром рудасын флотациялоо жана серпентин, оливин, рутил жана кальций, магний карбонаты минералдарын ганг минералдары катары колдонуу. Руда 200 мкмге чейин майдаланат, шламды чачыратып жана ингибирлөө үчүн суу айнеги, фосфат, метафосфат, фторсиликат ж.б. колдонулат, ал эми каныкпаган май кислотасы коллектор катары колдонулат. Ганг шламын чачыратып жана басуу флотация процесси үчүн абдан маанилүү. Темир жана коргошун сыяктуу металл иондору хромитти активдештире алат. Шламдын рН мааниси 6дан төмөн болгондо, хромит дээрлик калкып жүрбөйт. Кыскасы, флотациялык реагенттин сарпталышы көп, концентраттын сорту туруксуз жана калыбына келтирүү ылдамдыгы төмөн. Ганг минералдарынан эриген Ca2+ жана Mg2+ флотация процессинин селективдүүлүгүн төмөндөтөт.
5) Химиялык байытуу
Химиялык ыкма - бул физикалык ыкма менен бөлүүгө мүмкүн болбогон же физикалык ыкманын баасы салыштырмалуу жогору болгон айрым хромит кендерин түздөн-түз иштетүү. Химиялык ыкма менен өндүрүлгөн концентраттын Cr/Fe катышы кадимки физикалык ыкмага караганда жогору. Химиялык ыкмаларга төмөнкүлөр кирет: селективдүү сиңирүү, кычкылданууну калыбына келтирүү, эритүү менен бөлүү, күкүрт кислотасын жана хром кислотасын сиңирүү, калыбына келтирүү жана күкүрт кислотасын сиңирүү ж.б. Физикалык-химиялык ыкмалардын айкалышы жана хром кенин химиялык ыкмалар менен түз иштетүү бүгүнкү күндө хромитти байытуунун негизги багыттарынын бири болуп саналат. Химиялык ыкмалар рудадан хромду түз бөлүп алып, хром карбидин жана хром кычкылын өндүрө алат.
Жарыяланган убактысы: 2021-жылдын 30-апрели