Xromun təbiəti
Xrom, element simvolu Cr, atom nömrəsi 24, nisbi atom kütləsi 51.996, kimyəvi elementlərin dövri cədvəlinin VIB qrupunun keçid metal elementinə aiddir. Xrom metalı bədən mərkəzli kub kristaldır, gümüşü-ağ, sıxlığı 7.1 q/sm³, ərimə nöqtəsi 1860℃, qaynama nöqtəsi 2680℃, 25℃-də xüsusi istilik tutumu 23.35J/(mol·K), buxarlanma istiliyi 342.1 kJ/mol, istilik keçiriciliyi 91.3 Vt/(m·K) (0-100°C), müqavimət (20°C) 13.2uΩ·sm, yaxşı mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir.
Xromun beş valenti var: +2, +3, +4, +5 və +6. Endogen təsir şəraitində xrom ümumiyyətlə +3 valentlikdir. +üçvalentli xromlu birləşmələr ən sabitdir. Xrom duzları da daxil olmaqla +altıvalentli xrom birləşmələri güclü oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malikdir. Cr3+, AI3+ və Fe3+-ün ion radiusları oxşardır, buna görə də geniş oxşarlıqlara malik ola bilərlər. Bundan əlavə, xromla əvəz edilə bilən elementlər manqan, maqnezium, nikel, kobalt, sink və s.-dir, buna görə də xrom maqnezium, dəmir, silikat minerallarında və köməkçi minerallarda geniş yayılmışdır.
Tətbiq
Xrom müasir sənayedə ən çox istifadə edilən metallardan biridir. Əsasən paslanmayan polad və ferroərintilər (məsələn, ferroxrom) şəklində müxtəlif ərintili poladların istehsalında istifadə olunur. Xrom sərt, aşınmaya davamlı, istiliyədavamlı və korroziyaya davamlı xüsusiyyətlərə malikdir. Xrom filizi metallurgiyada, odadavamlı materiallarda, kimya sənayesində və tökmə sənayesində geniş istifadə olunur.
Metallurgiya sənayesində xrom filizi əsasən ferroxrom və metal xrom əritmək üçün istifadə olunur. Xrom polad əlavəsi kimi müxtəlif yüksək möhkəmliyə, korroziyaya davamlı, aşınmaya davamlı, yüksək temperatura davamlı və oksidləşməyə davamlı xüsusi poladlar, məsələn, paslanmayan polad, turşuya davamlı polad, istiliyədavamlı polad, kürəli polad, yaylı polad, alət poladı və s. istehsal etmək üçün istifadə olunur. Xrom poladın mexaniki xüsusiyyətlərini və aşınma müqavimətini artıra bilər. Metal xrom əsasən kobalt, nikel, volfram və digər elementlərlə xüsusi ərintilərin əridilməsi üçün istifadə olunur. Xrom örtük və xromlaşdırma polad, mis, alüminium və digər metalların parlaq və gözəl korroziyaya davamlı bir səth əmələ gətirməsinə imkan verə bilər.
Odadavamlı sənayedə xrom filizi xrom kərpicləri, xrom maqnezium kərpicləri, qabaqcıl odadavamlı materiallar və digər xüsusi odadavamlı materiallar (xrom beton) hazırlamaq üçün istifadə olunan vacib odadavamlı materialdır. Xrom əsaslı odadavamlı materiallara əsasən xrom filizi və maqneziumlu kərpiclər, sinterlənmiş maqnezium-xrom klinker, əridilmiş maqnezium-xrom kərpiclər, əridilmiş, incə üyüdülmüş və sonra birləşdirilmiş maqnezium-xrom kərpiclər daxildir. Onlar açıq ocaq sobalarında, induksiya sobalarında və s. geniş istifadə olunur. Sement sənayesinin metallurgiya çeviricilərində və fırlanan soba astarlarında və s.
Tökmə sənayesində xrom filizi tökmə prosesi zamanı əridilmiş poladdakı digər elementlərlə qarşılıqlı təsir göstərmir, aşağı istilik genişlənmə əmsalına malikdir, metalın nüfuz etməsinə davamlıdır və sirkondan daha yaxşı soyutma performansına malikdir. Tökmə üçün xrom filizi kimyəvi tərkibə və hissəcik ölçüsünün paylanmasına ciddi tələblər qoyur.
Kimya sənayesində xromun ən birbaşa istifadəsi natrium dixromat (Na2Cr2O7·H2O) məhlulunun istehsalı və sonra piqmentlər, tekstil, elektrokaplama və dəri istehsalı kimi sənaye sahələrində, eləcə də katalizatorlarda istifadə üçün digər xrom birləşmələrinin hazırlanmasıdır.
Xırda üyüdülmüş xrom filizi tozu şüşə, keramika və şirli plitələr istehsalında təbii rəngləndirici vasitədir. Natrium dixromat dərini korlamaq üçün istifadə edildikdə, orijinal dəridəki zülal (kollagen) və karbohidratlar kimyəvi maddələrlə reaksiyaya girərək sabit bir kompleks əmələ gətirir və bu da dəri məhsullarının əsasını təşkil edir. Tekstil sənayesində natrium dixromat parça boyamasında mordant kimi istifadə olunur və bu da boya molekullarını üzvi birləşmələrə effektiv şəkildə bağlaya bilir; həmçinin boyalar və aralıq məhsulların istehsalında oksidləşdirici kimi də istifadə edilə bilər.
Xrom mineralı
Təbiətdə 50-dən çox növ xrom tərkibli mineral aşkar edilmişdir, lakin onların əksəriyyəti aşağı xrom tərkibinə və səpələnmiş paylanmasına malikdir ki, bu da sənaye istifadə dəyəri aşağıdır. Bu xrom tərkibli minerallar bir neçə hidroksid, yodat, nitrid və sulfidlə yanaşı, oksidlərə, xromatlara və silikatlara aiddir. Bunlar arasında xrom nitridi və xrom sulfid minerallarına yalnız meteoritlərdə rast gəlinir.
Xrom filizi alt ailəsində bir mineral növü olaraq, xromit xromun yeganə vacib sənaye mineralıdır. Nəzəri kimyəvi formulu (MgFe)Cr2O4-dür, burada Cr2O3 tərkibi 68%, FeO isə 32% təşkil edir. Kimyəvi tərkibində üçvalentli kation əsasən Cr3+-dur və tez-tez Al3+, Fe3+ və Mg2+, Fe2+ izomorfik əvəzlənmələri olur. Faktiki istehsal olunan xromitdə Fe2+-in bir hissəsi tez-tez Mg2+ ilə, Cr3+ isə müxtəlif dərəcələrdə Al3+ və Fe3+ ilə əvəz olunur. Xromitin müxtəlif komponentləri arasında izomorfik əvəzlənmənin tam dərəcəsi ardıcıl deyil. Dörd tərtibli koordinasiya kationları əsasən maqnezium və dəmir, maqnezium-dəmir arasında isə tam izomorfik əvəzlənmədir. Dörd bölmə metoduna görə, xromit dörd alt qrupa bölünə bilər: maqnezium xromit, dəmir-maqnezium xromit, mafik-dəmir xromit və dəmir-xromit. Bundan əlavə, xromit tez-tez az miqdarda manqan, titan, vanadium və sinkin homojen qarışığı ehtiva edir. Xromitin quruluşu normal şpinel tiplidir.
4. Xrom konsentratının keyfiyyət standartı
Müxtəlif emal üsullarına (minerallaşma və təbii filiz) görə, metallurgiya üçün xrom filizi iki növə bölünür: konsentrat (G) və topaq filizi (K). Aşağıdakı cədvələ baxın.
Metallurgiya üçün xromit filizinin keyfiyyət tələbləri
Xrom filizi zənginləşdirmə texnologiyası
1) Yenidən seçki
Hazırda xrom filizinin zənginləşdirilməsində cazibə qüvvəsi ilə ayrılma mühüm yer tutur. Əsas davranış kimi sulu mühitdə boş təbəqələşmədən istifadə edən cazibə qüvvəsi ilə ayrılma metodu hələ də dünya miqyasında xrom filizinin zənginləşdirilməsinin əsas metodudur. Cazibə qüvvəsi ilə ayrılma avadanlığı spiral şnur və mərkəzdənqaçma konsentratorudur və emal hissəciklərinin ölçüsü diapazonu nisbətən genişdir. Ümumiyyətlə, xrom mineralları ilə qanq mineralları arasındakı sıxlıq fərqi 0,8 q/sm3-dən çoxdur və 100 um-dan böyük istənilən hissəcik ölçüsünün cazibə qüvvəsi ilə ayrılması qənaətbəxş ola bilər. Nəticə. Qaba parçalar (100 ~ 0,5 mm) filizləri çox iqtisadi cəhətdən zənginləşdirmə üsulu olan ağır-orta zənginləşdirmə ilə çeşidlənir və ya əvvəlcədən seçilir.
2) Maqnit ayırma
Maqnit ayırma, filizdəki mineralların maqnit fərqinə əsaslanaraq qeyri-bərabər maqnit sahəsində mineralların ayrılmasını həyata keçirən zənginləşdirmə metodudur. Xromit zəif maqnit xüsusiyyətlərinə malikdir və şaquli halqalı yüksək qradiyentli maqnit ayırıcıları, yaş lövhəli maqnit ayırıcıları və digər avadanlıqlarla ayrıla bilər. Dünyanın müxtəlif xrom filizi istehsal edən ərazilərində istehsal olunan xrom minerallarının xüsusi maqnit həssaslıq əmsalları çox da fərqlənmir və müxtəlif bölgələrdə istehsal olunan volframit və volframitin xüsusi maqnit həssaslıq əmsallarına bənzəyir.
Yüksək dərəcəli xrom konsentratı əldə etmək üçün maqnit ayırmasından istifadə edərkən iki vəziyyət mövcuddur: biri ferroxrom nisbətini artırmaq üçün zəif maqnit sahəsi altında filizdəki güclü maqnit minerallarını (əsasən maqnetit) çıxarmaq, digəri isə güclü maqnit sahəsindən istifadə etməkdir. Qanq minerallarının ayrılması və xrom filizinin (zəif maqnit mineralları) bərpası.
3) Elektrik seçimi
Elektrik ayırma, keçiricilik və dielektrik sabitliyindəki fərqlər kimi mineralların elektrik xüsusiyyətlərindən istifadə etməklə xrom filizini və silikat dəstəsi minerallarını ayırmaq üsuludur.
4) Üzmə
Qravitasiya ayırma prosesində incə dənəli (-100um) xromit filizi tez-tez tullantı kimi atılır, lakin bu ölçülü xromit hələ də yüksək istifadə dəyərinə malikdir, buna görə də flotasiya metodu aşağı dərəcəli incə dənəvər xromit filizi üçün istifadə edilə bilər. Xrom filizinin tullantılarda 20% ~40% Cr2O3 ilə flotasiyası və serpentin, olivin, rutil və kalsium maqnezium karbonat mineralları qanq mineralları kimi istifadə olunur. Filiz 200μm-ə qədər incə üyüdülür, su şüşəsi, fosfat, metafosfat, florosilikat və s. çamuru dağıtmaq və inhibə etmək üçün istifadə olunur və doymamış yağ turşusu kollektor kimi istifadə olunur. Qanq çamurunun dağılması və basdırılması flotasiya prosesi üçün çox vacibdir. Dəmir və qurğuşun kimi metal ionları xromiti aktivləşdirə bilər. Çöküntünün pH dəyəri 6-dan aşağı olduqda, xromit çətinliklə üzür. Bir sözlə, flotasiya reagentinin sərfi yüksək, konsentrat dərəcəsi qeyri-sabit və bərpa sürəti aşağıdır. Qanq minerallarından həll olan Ca2+ və Mg2+ flotasiya prosesinin selektivliyini azaldır.
5) Kimyəvi zənginləşdirmə
Kimyəvi üsul, fiziki üsulla ayrıla bilməyən və ya fiziki üsulun dəyəri nisbətən yüksək olan müəyyən xromit filizlərinin birbaşa emalından ibarətdir. Kimyəvi üsulla istehsal olunan konsentratın Cr/Fe nisbəti adi fiziki üsuldan daha yüksəkdir. Kimyəvi üsullara aşağıdakılar daxildir: selektiv süzmə, oksidləşmə-reduksiya, ərimə ilə ayrılma, sulfat turşusu və xrom turşusu süzmə, reduksiya və sulfat turşusu süzmə və s. Fiziki-kimyəvi üsulların birləşməsi və xrom filizinin kimyəvi üsullarla birbaşa emalı bu gün xromit zənginləşdirilməsinin əsas istiqamətlərindən biridir. Kimyəvi üsullar filizdən xromu birbaşa çıxara və xrom karbidi və xrom oksidi istehsal edə bilər.
Yazı vaxtı: 30 aprel 2021