Kromoaren izaera.
Kromoa, Cr elementuaren ikurra, 24 zenbaki atomikoa, 51.996 masa atomiko erlatiboa, elementu kimikoen taula periodikoaren VIB taldeko trantsizio-metalen artean dago. Kromo metala gorputz-zentratutako kristal kubikoa da, zilar-zuri kolorekoa, 7.1g/cm³ dentsitatea, 1860℃ urtze-puntua, 2680℃ irakite-puntua, 25℃-tan bero-ahalmen espezifikoa 23.35J/(mol·K), 342.1kJ/mol lurruntze-beroa, 91.3 W/(m·K) eroankortasun termikoa (0-100°C), 13.2uΩ·cm erresistentzia (20°C), propietate mekaniko onak dituena.
Kromoak bost balentzia ditu: +2, +3, +4, +5 eta +6. Ekintza endogenoaren baldintzetan, kromoak, oro har, +3 balentzia du. Kromo tribalentea + duten konposatuak dira egonkorrenak. Kromo seibalente + duten konposatuek, kromo gatzak barne, propietate oxidatzaile sendoak dituzte. Cr3+, AI3+ eta Fe3+-ren erradio ionikoak antzekoak dira, beraz, antzekotasun ugari izan ditzakete. Gainera, kromoarekin ordezka daitezkeen elementuak manganesoa, magnesioa, nikela, kobaltoa, zinka eta abar dira, beraz, kromoa magnesio, burdin silikato mineraletan eta mineral osagarrietan oso banatuta dago.
Aplikazioa
Kromoa industria modernoan gehien erabiltzen den metaletako bat da. Batez ere altzairu herdoilgaitza eta hainbat aleazio-altzairu ekoizteko erabiltzen da, ferroaleazio moduan (adibidez, ferrokromoa). Kromoak gogorra, higadurarekiko erresistentea, beroarekiko erresistentea eta korrosioarekiko erresistentea izateko ezaugarriak ditu. Kromo mea oso erabilia da metalurgian, material errefraktarioetan, industria kimikoan eta galdaketa-industrietan.
Metalurgia industrian, kromo mea batez ere ferrokromoa eta kromo metalikoa urtzeko erabiltzen da. Kromoa altzairu gehigarri gisa erabiltzen da erresistentzia handiko, korrosioarekiko erresistenteak, higadurarekiko erresistenteak, tenperatura altuko eta oxidazioarekiko erresistenteak diren altzairu berezi ugari ekoizteko, hala nola altzairu herdoilgaitza, azidoarekiko erresistentea den altzairua, beroarekiko erresistentea den altzairua, errodamendu-altzairua, malguki-altzairua, erreminta-altzairua, etab. Kromoak altzairuaren propietate mekanikoak eta higadura-erresistentzia hobetu ditzake. Kromo metalikoa batez ere kobaltoa, nikela, tungstenoa eta beste elementu batzuk dituzten aleazio bereziak urtzeko erabiltzen da. Kromo-plakak eta kromatzeak altzairua, kobrea, aluminioa eta beste metal batzuek korrosioarekiko erresistentea den gainazala osatzea eragin dezake, distiratsua eta ederra dena.
Errefraktarioen industrian, kromo mea errefraktario garrantzitsua da kromo adreiluak, kromo magnesia adreiluak, errefraktario aurreratuak eta beste errefraktario material berezi batzuk (kromo hormigoia) egiteko erabiltzen dena. Kromoan oinarritutako errefraktarioen artean, batez ere kromo mea eta magnesia duten adreiluak, magnesia-kromo klinker sinterizatua, magnesia-kromo adreilu urtuak, urtutako, fin-fin ehotutako eta gero lotutako magnesia-kromo adreiluak daude. Oso erabiliak dira sutondo irekiko labeetan, indukzio labeetan, etab. Zementu industriako bihurgailu metalurgiko eta labe birakarien estaldura, etab.
Galdaketa-industrian, kromo-meak ez du altzairu urtuko beste elementuekin elkarreraginik izango isurketa-prozesuan, hedapen-koefiziente termiko baxua du, metalaren sartzearen aurkako erresistentzia du eta zirkoia baino hozte-errendimendu hobea du. Galdaketarako kromo-meak baldintza zorrotzak ditu konposizio kimikoari eta partikula-tamainaren banaketari dagokionez.
Industria kimikoan, kromoaren erabilera zuzenena sodio dikromatoaren (Na2Cr2O7·H2O) disoluzioa ekoiztea da, eta ondoren beste kromo konposatu batzuk prestatzea pigmentuetan, ehungintzan, galvanizazioan eta larrugintzan, baita katalizatzaileetan ere erabiltzeko.
Kromo-mearen hauts fin-fin ehoa beira, zeramika eta teila esmaltatuak ekoizteko koloratzaile naturala da. Sodio dikromatoa larrua suntsitzeko erabiltzen denean, jatorrizko larruko proteinak (kolagenoa) eta karbohidratoak substantzia kimikoekin erreakzionatzen dute konplexu egonkor bat osatzeko, eta hori larruzko produktuen oinarri bihurtzen da. Ehun-industrian, sodio dikromatoa ehunen tindaketan mordante gisa erabiltzen da, eta horrek koloratzaile molekulak konposatu organikoei eraginkortasunez lotu ditzake; oxidatzaile gisa ere erabil daiteke koloratzaileen eta bitarteko produktuen fabrikazioan.
Kromo minerala
Naturan 50 mineral mota baino gehiago aurkitu dira kromoa dutenak, baina gehienek kromo eduki txikia eta banaketa sakabanatua dute, eta horrek industria-erabilera balio txikia du. Kromoa duten mineral hauek oxido, kromato eta silikatoen artean daude, hidroxido, iodato, nitruro eta sulfuro batzuez gain. Horien artean, kromo nitruro eta kromo sulfuro mineralak meteoritoetan bakarrik aurkitzen dira.
Kromo mea azpifamiliako mineral espezie gisa, kromita da kromoaren mineral industrial garrantzitsu bakarra. Formula kimiko teorikoa (MgFe)Cr2O4 da, non Cr2O3 edukia % 68 den eta FeO % 32. Bere konposizio kimikoan, katioi tribalentea batez ere Cr3+ da, eta askotan Al3+, Fe3+ eta Mg2+, Fe2+ ordezkapen isomorfikoak daude. Benetako kromitan, Fe2+ zati bat askotan Mg2+-k ordezkatzen du, eta Cr3+ Al3+ eta Fe3+-k ordezkatzen dute maila desberdinetan. Kromitaren osagai desberdinen arteko ordezkapen isomorfiko maila osoa ez da koherentea. Lau ordenako koordinazio katioiak batez ere magnesioa eta burdina dira, eta ordezkapen isomorfiko osoa magnesio-burdinaren artean. Lau zatiketa metodoaren arabera, kromita lau azpitaldetan bana daiteke: magnesio kromita, burdina-magnesio kromita, burdinazko kromita mafikoa eta burdina-kromita. Gainera, kromitak manganeso kantitate txiki bat izaten du askotan, titanio, vanadio eta zink nahasketa homogeneo bat. Kromitaren egitura espinela mota arrunta da.
4. Kromo kontzentratuaren kalitate-araua
Prozesatzeko metodo desberdinen arabera (mineralizazioa eta mea naturala), metalurgiarako kromo mea bi motatan banatzen da: kontzentratua (G) eta mea zatitua (K). Ikusi beheko taula.
Metalurgiarako kromita mineralaren kalitate-eskakizunak
Kromo mineralaren onura teknologia
1) Berriro hauteskundeak
Gaur egun, grabitatearen bidezko bereizketak leku garrantzitsua hartzen du kromo-mea aberastean. Grabitatearen bidezko bereizketa-metodoa, ur-ingurunean geruza solteak oinarrizko portaera gisa erabiltzen duena, oraindik ere kromo-mea aberasteko metodo nagusia da mundu osoan. Grabitatearen bidezko bereizketa-ekipoa espiral-txirrista bat eta zentrifugo-kontzentratzaile bat dira, eta prozesatzeko partikula-tamaina-tartea nahiko zabala da. Oro har, kromo-mineralen eta ganga-mineralen arteko dentsitate-aldea 0,8 g/cm3 baino handiagoa da, eta 100 um baino handiagoa den edozein partikula-tamaina grabitatearen bidezko bereizketa asegarria izan daiteke. emaitza. Mea lodi-pikorrak (100 ~ 0,5 mm) sailkatu edo aurrez hautatzen dira astun-ertaineko aberasketaren bidez, eta hori oso onura-metodo ekonomikoa da.
2) Bereizketa magnetikoa
Bereizketa magnetikoa mineralak eremu magnetiko ez-uniforme batean bereizteko metodo bat da, meatokiko mineralen arteko alde magnetikoan oinarrituta. Kromitak propietate magnetiko ahulak ditu eta eraztun bertikaleko gradiente handiko bereizgailu magnetikoen, plaka hezeko bereizgailu magnetikoen eta beste ekipamendu batzuen bidez bereiz daiteke. Munduko kromo mea ekoizten duten hainbat eremutan ekoitzitako kromo mineralen suszeptibilitate magnetiko espezifikoen koefizienteak ez dira oso desberdinak, eta hainbat eskualdetan ekoitzitako wolframitaren eta wolframitaren suszeptibilitate magnetiko espezifikoen antzekoak dira.
Kromo-kontzentratu kalitate handikoa lortzeko bereizketa magnetikoa erabiltzeko bi egoera daude: bata, meatokiko mineral magnetiko sendoak (batez ere magnetita) eremu magnetiko ahul baten pean kentzea da, ferrokromoaren proportzioa handitzeko, eta bestea, eremu magnetiko sendo bat erabiltzea. Ganga mineralen bereizketa eta kromo-mea (mineral magnetiko ahulak) berreskuratzea.
3) Hautaketa elektrikoa
Bereizketa elektrikoa kromo mea eta silikato gangua mineralak bereizteko metodo bat da, mineralen propietate elektrikoak erabiliz, hala nola eroankortasun desberdintasunak eta konstante dielektrikoa.
4) Flotazioa
Grabitatearen bidezko bereizketa prozesuan, kromita mineral fin-alea (-100um) askotan hondakin gisa botatzen da, baina tamaina horretako kromitak oraindik ere erabilera-balio handia du, beraz, flotazio-metodoa erabil daiteke kromita mineral fin-alea berreskuratzeko. Kromo mineralaren flotazioa % 20 ~ % 40 Cr2O3 hondakinetan eta serpentina, olibino, rutilo eta kaltzio magnesio karbonato mineralak ganga mineral gisa. Mea 200 μm-raino fin-fin ehotzen da, beira urtsua, fosfatoa, metafosfatoa, fluorosilikatoa eta abar erabiltzen dira lohia sakabanatzeko eta inhibitzeko, eta gantz-azido asegabea biltzaile gisa erabiltzen da. Ganga lohiaren sakabanaketa eta errepresioa oso garrantzitsua da flotazio-prozesuan. Burdina eta beruna bezalako ioi metalikoek kromita aktibatu dezakete. Lohiaren pH balioa 6tik beherakoa denean, kromitak nekez flotatuko du. Laburbilduz, flotazio-erreaktiboen kontsumoa handia da, kontzentratuaren kalitatea ezegonkorra da eta berreskuratze-tasa baxua da. Ganga mineraletatik disolbatutako Ca2+ eta Mg2+-ek flotazio prozesuaren selektibitatea murrizten dute.
5) Ongarri kimikoa
Metodo kimikoa metodo fisikoaren bidez bereizi ezin diren edo metodo fisikoaren kostua nahiko altua den kromita mea jakin batzuk zuzenean tratatzea da. Metodo kimikoaren bidez ekoitzitako kontzentratuaren Cr/Fe erlazioa metodo fisiko arruntarena baino handiagoa da. Metodo kimikoen artean daude: lixibiazio selektiboa, oxidazio-erredukzioa, urtze-bereizketa, azido sulfurikoaren eta azido kromikoaren lixibiazioa, erredukzio eta azido sulfurikoaren lixibiazioa, etab. Metodo fisiko-kimikoen eta kromo-mea metodo kimikoen bidez zuzenean tratatzea dira gaur egungo kromita aberasteko joera nagusietako bat. Metodo kimikoek kromoa zuzenean erauz dezakete meatik eta kromo karburoa eta kromo oxidoa ekoiztu.
Argitaratze data: 2021eko apirilaren 30a