クロムの性質
クロム、元素記号 Cr、原子番号 24、相対原子質量 51.996 は、化学元素周期表の VIB 族の遷移金属元素に属します。クロム金属は体心立方晶で、銀白色、密度 7.1g/cm3、融点 1860℃、沸点 2680℃、25℃における比熱容量 23.35J/(mol・K)、蒸発熱 342.1kJ/ mol、熱伝導率 91.3 W/(m・K) (0-100°C)、抵抗率 (20°C) 13.2uΩ・cm、良好な機械的特性を備えています。
クロムには +2、+3、+4、+5、+6 の 5 つの価数があります。内因性作用の条件下では、クロムは通常 +3 価です。 +三価クロムを含む化合物が最も安定です。 +クロム塩を含む6価クロム化合物は、強い酸化特性を持っています。 Cr3+、AI3+、Fe3+ のイオン半径は似ているため、広範囲の類似点が見られます。また、クロムと置換できる元素はマンガン、マグネシウム、ニッケル、コバルト、亜鉛などであり、マグネシウム鉄ケイ酸塩鉱物や副鉱物として広く分布しています。
応用
クロムは、現代産業で最も広く使用されている金属の 1 つです。主にステンレス鋼や合金鉄（フェロクロムなど）の形のさまざまな合金鋼の製造に使用されます。クロムは硬く、耐摩耗性、耐熱性、耐食性があるという特徴があります。クロム鉱石は、冶金、耐火物、化学産業、鋳造産業で広く使用されています。
冶金産業では、クロム鉱石は主にフェロクロムと金属クロムを製錬するために使用されます。クロムは、ステンレス鋼、耐酸鋼、耐熱鋼などの高強度、耐食性、耐摩耗性、高温、耐酸化性のさまざまな特殊鋼を製造するための鋼材添加剤として使用されます。ボールベアリング鋼、ばね鋼、工具鋼など。クロムは鋼の機械的特性と耐摩耗性を向上させることができます。金属クロムは、主にコバルト、ニッケル、タングステン、その他の元素との特殊合金を製錬するために使用されます。クロムメッキとクロム処理は、鋼、銅、アルミニウム、その他の金属に明るく美しい表面を耐食性を形成させることができます。
耐火物産業において、クロム鉱石は、クロムレンガ、クロムマグネシアレンガ、高機能耐火物、その他の特殊耐火物（クロムコンクリート）の製造に使用される重要な耐火物です。クロムベースの耐火物には、主にクロム鉱石とマグネシアを含むレンガ、焼結マグネシアクロムクリンカー、溶融マグネシアクロムレンガ、溶融して細かく粉砕して結合したマグネシアクロムレンガが含まれます。平炉、誘導炉等、冶金転炉、セメント工業の回転炉ライニング等に広く使用されております。
鋳造業界では、クロム鉱石は注湯プロセス中に溶鋼中の他の元素と相互作用せず、熱膨張係数が低く、金属の貫通に強く、ジルコンよりも優れた冷却性能を備えています。鋳造用のクロム鉱石には、化学組成と粒度分布に関する厳しい要件があります。
化学産業におけるクロムの最も直接的な使用法は、重クロム酸ナトリウム (Na2Cr2O7・H2O) 溶液を生成し、顔料、繊維、電気めっき、皮革製造などの産業や触媒で使用する他のクロム化合物を調製することです。 。
細かく粉砕されたクロム鉱石の粉末は、ガラス、セラミック、釉薬タイルの製造における天然の着色剤です。重クロム酸ナトリウムを使用して革を荒らすと、元の革に含まれるタンパク質（コラーゲン）や炭水化物が化学物質と反応して安定した複合体を形成し、革製品の基礎となります。繊維産業では、重クロム酸ナトリウムが布地の染色における媒染剤として使用されており、染料分子を有機化合物に効果的に結合させることができます。また、染料や中間体の製造において酸化剤としても使用できます。
クロム鉱物
自然界には50種類以上のクロム含有鉱物が発見されていますが、その多くはクロム含有量が低く、分散して分布しているため、工業的利用価値が低いものです。これらのクロム含有鉱物は、いくつかの水酸化物、ヨウ素酸塩、窒化物、硫化物に加えて、酸化物、クロム酸塩、ケイ酸塩に属します。このうち窒化クロムと硫化クロムは隕石にしか存在しない鉱物です。
クロム鉱石亜科の鉱物種として、クロム鉄鉱はクロムの唯一の重要な工業鉱物です。理論化学式は(MgFe)Cr2O4であり、Cr2O3含有量が68%、FeOが32%を占めます。その化学組成において、三価カチオンは主に Cr3+ であり、多くの場合、Al3+、Fe3+ および Mg2+、Fe2+ の同形置換が存在します。実際に生成されるクロマイトでは、Fe2+ の一部が Mg2+ に置換されることが多く、Cr3+ は程度の差はあれ Al3+ や Fe3+ に置換されます。クロマイトのさまざまな成分間の同型置換の完全な程度は一貫していません。四次配位カチオンは主にマグネシウムと鉄であり、マグネシウムと鉄の間の完全な同形置換です。 4 分割法によれば、クロマイトはマグネシウムクロマイト、鉄-マグネシウムクロマイト、苦鉄-鉄クロマイト、鉄-クロマイトの 4 つのサブグループに分類できます。さらに、クロマイトには少量のマンガンが含まれることが多く、チタン、バナジウム、亜鉛の均一な混合物です。クロマイトの構造は通常のスピネル型です。
4. クロム精鉱の品質基準
冶金用クロム鉱石は処理方法（鉱化と天然鉱石）の違いにより、精鉱（G）と塊鉱（K）の2種類に分けられます。以下の表を参照してください。
冶金用クロム鉱石の品質要件
クロム鉱石選鉱技術
1) 再選
現在、重力選別はクロム鉱石の選鉱において重要な位置を占めています。基本的な挙動として水媒体中での緩やかな層形成を利用する重力分離法は、現在でも世界中でクロム鉱石を濃縮するための主要な方法です。重力分離装置はスパイラルシュートと遠心濃縮機であり、処理粒子径の範囲が比較的広い。一般に、クロム鉱物と脈石鉱物の密度差は 0.8g/cm3 より大きく、100um を超える粒子サイズであれば重力分離で満足できます。の結果。粗い塊（100 ～ 0.5 mm）の鉱石は、重中選鉱によって選別または事前選別されます。これは非常に経済的な選鉱方法です。
2) 磁気分離
磁気選別は、鉱石中の鉱物の磁気差を利用して、不均一な磁場中で鉱物の選別を実現する選鉱方法です。クロムマイトは磁気特性が弱いため、垂直リング高勾配磁気選別機や湿板式磁気選別機などで分離できます。世界の様々なクロム鉱石産地で産出されるクロム鉱物の比磁化率は大きな違いはなく、様々な地域で産出される鉄マンガン重石や鉄マンガン重石の比磁化率と類似しています。
高品位のクロム精鉱を得る磁気分離には、鉱石中の強い磁性鉱物（主にマグネタイト）を弱い磁場で除去してフェロクロムの割合を高める場合と、強い磁場。脈石鉱物の分離とクロム鉱石（弱磁性鉱物）の回収。
3) 電気的選択
電気選別は、鉱物の導電率や誘電率の違いなどの電気的性質を利用して、クロム鉱石と珪酸脈石鉱物を分離する方法です。
4) 浮選
重力選別の工程では、細粒（～100um）のクロマイト鉱石が尾鉱として廃棄されることが多いですが、このサイズのクロマイトは依然として利用価値が高いため、浮遊選鉱法は低品位の細粒粒状クロマイト鉱石にも使用できます。回復されます。尾鉱中の 20% ～ 40% Cr2O3 を含むクロム鉱石と、脈石鉱物としての蛇紋石、カンラン石、ルチルおよび炭酸カルシウム マグネシウム鉱物の浮遊選鉱。鉱石を200μmに微粉砕し、水ガラス、リン酸塩、メタリン酸塩、フッ化珪酸塩等を用いてスラッジの分散と抑制を行い、捕集剤として不飽和脂肪酸を使用します。脈石スラッジの分散と抑制は、浮遊選鉱プロセスにとって非常に重要です。鉄や鉛などの金属イオンはクロマイトを活性化する可能性があります。スラリーのｐＨ値が６未満であると、クロマイトはほとんど浮遊しなくなる。つまり、浮遊選鉱試薬の消費量が多く、濃縮品のグレードが不安定で、回収率が低い。脈石鉱物から溶解した Ca2+ と Mg2+ は、浮遊選鉱プロセスの選択性を低下させます。
5) 化学選鉱
化学的方法は、物理的方法では分離できない、または物理的方法のコストが比較的高い特定のクロム鉄鉱石を直接処理する方法です。化学的方法で製造された精鉱のCr/Fe比は、通常の物理的方法よりも高くなります。化学的方法には、選択的浸出、酸化還元、溶融分離、硫酸とクロム酸の浸出、還元と硫酸の浸出などが含まれます。物理化学的方法の組み合わせと化学的方法によるクロム鉱石の直接処理は、主な方法の 1 つです。今日のクロマイト選鉱の傾向。化学的方法では、鉱石からクロムを直接抽出し、炭化クロムと酸化クロムを生成します。
投稿時間: 2021 年 4 月 30 日