Cooperative innovation, the pursuit of excellence

Накопичення загальноприйнятих корисних копалин - властивості хромової руди та технологія збагачення

Природа хрому

铬矿

Хром, символ елемента Cr, атомний номер 24, відносна атомна маса 51,996, належить до елемента перехідного металу групи VIB періодичної системи хімічних елементів.Металевий хром являє собою кубічний кристал з центром тіла, сріблясто-білий, щільність 7,1 г/см³, температура плавлення 1860℃, температура кипіння 2680℃, питома теплоємність при 25℃ 23,35 Дж/(моль·К), теплота пароутворення 342. моль, теплопровідність 91,3 Вт/(м·К) (0-100°C), питомий опір (20°C) 13,2uΩ·см, з хорошими механічними властивостями.

Існує п'ять валентностей хрому: +2, +3, +4, +5 і +6.В умовах ендогенної дії хром зазвичай має +3 валентність.Найбільш стабільними є сполуки з +тривалентним хромом.+Шістьвалентні сполуки хрому, включаючи солі хрому, мають сильні окислювальні властивості.Іонні радіуси Cr3+, AI3+ і Fe3+ подібні, тому вони можуть мати широкий діапазон подібності.Крім того, елементами, які можна замінити хромом, є марганець, магній, нікель, кобальт, цинк тощо, тому хром широко поширений у мінералах магнію, залізосилікатів та допоміжних мінералах.

铬矿生产线

Застосування

Хром є одним із найпоширеніших металів у сучасній промисловості.В основному використовується у виробництві нержавіючої сталі та різних легованих сталей у вигляді феросплавів (наприклад, ферохрому).Хром має характеристики твердості, зносостійкості, жаростійкості та корозії.Хромова руда широко використовується в металургії, вогнетривких матеріалах, хімічній промисловості та ливарній промисловості.

У металургійній промисловості хромова руда в основному використовується для виплавки ферохрому і металевого хрому.Хром використовується як добавка до сталі для виробництва різноманітних високоміцних, корозійно-стійких, зносостійких, високотемпературних та стійких до окислення спеціальних сталей, таких як нержавіюча сталь, кислотостійка сталь, жароміцна сталь, шарикопідшипникова сталь, пружинна сталь, інструментальна сталь тощо. Хром може підвищити механічні властивості та зносостійкість сталі.Металевий хром в основному використовується для виплавки спеціальних сплавів з кобальтом, нікелем, вольфрамом та іншими елементами.Хромування та хромування можуть зробити сталь, мідь, алюміній та інші метали стійкою до корозії, яка є яскравою та красивою.

У вогнетривцій промисловості хромова руда є важливим вогнетривким матеріалом, який використовується для виготовлення хромованої цегли, хромомагнезіальної цегли, передових вогнетривів та інших спеціальних вогнетривких матеріалів (хромобетон).Вогнетриви на основі хрому в основному включають цеглу з хромовою рудою та магнезією, спечений магнезійно-хромовий клінкер, розплавлену магнезійно-хромову цеглу, розплавлену, тонко подрібнену, а потім пов’язану магнезійно-хромову цеглу.Вони широко використовуються в мартенівських, індукційних печах тощо. Металургійний конвертор і футеровка ротаційних печей цементної промисловості та ін.

У ливарній промисловості хромова руда не буде взаємодіяти з іншими елементами розплавленої сталі під час процесу заливки, має низький коефіцієнт теплового розширення, стійка до проникнення металу та має кращі характеристики охолодження, ніж циркон.Хромова руда для ливарного виробництва має суворі вимоги до хімічного складу та гранулометричного складу.

У хімічній промисловості найбільш безпосереднє використання хрому полягає в одержанні розчину дихромату натрію (Na2Cr2O7·H2O), а потім для приготування інших сполук хрому для використання в таких галузях, як пігменти, текстиль, гальванічне покриття та виробництво шкіри, а також каталізатори. .

Тонко подрібнений порошок хромової руди є природним барвником у виробництві скла, кераміки та глазурованої плитки.Коли біхромат натрію використовується для руйнування шкіри, білок (колаген) і вуглеводи в оригінальній шкірі реагують з хімічними речовинами, утворюючи стійкий комплекс, який стає основою шкіряних виробів.У текстильній промисловості біхромат натрію використовується як протрава при фарбуванні тканин, яка може ефективно приєднувати молекули барвника до органічних сполук;його також можна використовувати як окислювач у виробництві барвників та проміжних продуктів.

铬矿物质表

Мінерал хрому

У природі відкрито понад 50 видів хромовмісних мінералів, але більшість із них мають низький вміст хрому та розсіяне поширення, що має низьку промислову вживану цінність.Ці хромовмісні мінерали належать до оксидів, хроматів і силікатів, крім кількох гідроксидів, йодатів, нітридів і сульфідів.Серед них нітрид хрому та мінерали сульфіду хрому зустрічаються лише в метеоритах.

Як мінеральний вид підродини хромових руд, хроміт є єдиним важливим промисловим мінералом хрому.Теоретична хімічна формула (MgFe)Cr2O4, в якій вміст Cr2O3 становить 68%, а FeO – 32%.За своїм хімічним складом тривалентний катіон є переважно Cr3+, часто зустрічаються ізоморфні заміщення Al3+, Fe3+ та Mg2+, Fe2+.У фактично виробленому хроміті частина Fe2+ часто замінюється Mg2+, а Cr3+ різною мірою замінюється на Al3+ і Fe3+.Повний ступінь ізоморфного заміщення між різними компонентами хроміту не узгоджується.Координаційні катіони чотирьох порядків - це переважно магній і залізо, а також повне ізоморфне заміщення між магнієм і залізом.За методом чотирьох поділів хроміт можна розділити на чотири підгрупи: хроміт магнію, залізо-магнієвий хроміт, основний залізо-хроміт і залізо-хроміт.Крім того, хроміт часто містить невелику кількість марганцю, однорідну суміш титану, ванадію і цинку.Структура хроміту нормального типу шпінелі.

4. Стандарт якості хромового концентрату

За різними способами переробки (мінералізації та природної руди) хромові руди для металургії поділяють на два види: концентрат (Г) і кусковий (К).Дивіться таблицю нижче.

Вимоги до якості хромітової руди для металургії

Технологія збагачення хромової руди

1) Переобрання
В даний час гравітаційна сепарація займає важливе місце у збагаченні хромової руди.Метод гравітаційного поділу, який використовує нещільне шарування у водному середовищі як основну поведінку, досі є основним методом збагачення хромової руди в усьому світі.Обладнання гравітаційного поділу являє собою спіральний жолоб і відцентровий концентратор, а діапазон розмірів частинок обробки є відносно широким.Як правило, різниця в щільності між мінералами хрому та мінералами пустої породи перевищує 0,8 г/см3, і гравітаційне розділення будь-яких частинок розміром більше 100 мкм може бути задовільним.результатом.Грубу руду (100 ~ 0,5 мм) сортують або попередньо відбирають шляхом важкого-середнього збагачення, що є дуже економним методом збагачення.

铬矿重选

2) Магнітна сепарація
Магнітна сепарація — це метод збагачення, який реалізує розділення мінералів у неоднорідному магнітному полі на основі магнітної різниці мінералів у руді.Хроміт має слабкі магнітні властивості і може бути розділений вертикальними кільцевими високоградієнтними магнітними сепараторами, мокрими пластинчастими магнітними сепараторами та іншим обладнанням.Коефіцієнти питомої магнітної сприйнятливості хромових мінералів, що виробляються в різних районах видобутку хромової руди в світі, не сильно відрізняються і подібні до коефіцієнтів питомої магнітної сприйнятливості вольфраміту та вольфраміту, що виробляються в різних регіонах.

立环高梯度磁选机2

Існують дві ситуації використання магнітної сепарації для отримання високоякісного хромового концентрату: одна полягає у видаленні сильних магнітних мінералів (переважно магнетиту) з руди під слабким магнітним полем, щоб збільшити відношення ферохрому, і інша полягає у використанні сильне магнітне поле.Виділення породи та вилучення хромової руди (слабомагнітні мінерали).

3) Електричний відбір
Електрична сепарація — це метод поділу хромової руди та мінералів силікатної породи за допомогою електричних властивостей мінералів, таких як різниця в провідності та діелектричній проникності.

4) Флотація
У процесі гравітаційного поділу дрібнозерниста (-100 мкм) хромітна руда часто викидається як хвости, але хроміт такого розміру все ще має високу коефіцієнт використання, тому метод флотації можна використовувати для низькосортної дрібнозернистої хромітової руди. відновлюється.Флотація хромової руди з вмістом 20% ~40% Cr2O3 в хвостах і серпентину, олівіну, рутилу та кальцій-магнієво-карбонатних мінералів як породи.Руду тонко подрібнюють до 200 мкм, для диспергування та інгібування шламу використовують водне скло, фосфат, метафосфат, фторосилікат тощо, а ненасичену жирну кислоту використовують як збірник.Розсіювання та придушення породного осаду є дуже важливими для процесу флотації.Іони металів, такі як залізо та свинець, можуть активувати хроміт.Коли значення pH суспензії нижче 6, хроміт навряд чи буде плавати.Коротше кажучи, витрата флотаційного реагенту велика, марка концентрату нестабільна, а швидкість відновлення низька.Ca2+ і Mg2+, розчинені з пустих мінералів, знижують селективність процесу флотації.

5) хімічне збагачення
Хімічний метод полягає в безпосередній обробці певної хромітової руди, яку неможливо відокремити фізичним методом, або вартість фізичного методу є відносно високою.Співвідношення Cr/Fe у концентраті, отриманому хімічним способом, вище, ніж у звичайному фізичному методі.До хімічних методів належать: селективне вилуговування, окислювальне відновлення, плавлення поділу, вилуговування сірчаною та хромовою кислотою, відновлення та сірчане вилуговування тощо. Поєднання фізико-хімічних методів та безпосередньої обробки хромової руди хімічними методами є одним із основних. сучасні тенденції збагачення хроміту.Хімічними методами можна безпосередньо витягувати хром з руди та виробляти карбід хрому та оксид хрому.

 


Час розміщення: 30 квітня 2021 року