सामान्य खनिजहरूको संचय - क्रोमियम अयस्क गुणहरू र लाभकारी प्रविधि

क्रोमियमको प्रकृति

क्रोमियम, तत्व प्रतीक Cr, आणविक संख्या २४, सापेक्ष आणविक द्रव्यमान ५१.९९६, रासायनिक तत्वहरूको आवधिक तालिकाको समूह VIB को संक्रमणकालीन धातु तत्वसँग सम्बन्धित छ। क्रोमियम धातु शरीर-केन्द्रित घन क्रिस्टल, चाँदी-सेतो, घनत्व ७.१g/cm³, पग्लने बिन्दु १८६०℃, उम्लने बिन्दु २६८०℃, २५℃ २३.३५J/(mol·K), वाष्पीकरणको ताप ३४२.१kJ/mol, तापीय चालकता ९१.३ W/(m·K) (०-१००°C), प्रतिरोधकता (२०°C) १३.२uΩ·cm, राम्रो यान्त्रिक गुणहरू सहितको छ।

क्रोमियमका पाँच भ्यालेन्सहरू छन्: +२, +३, +४, +५ र +६। अन्तर्जातीय कार्यको अवस्थामा, क्रोमियम सामान्यतया +३ भ्यालेन्स हुन्छ। +त्रिभ्यालेन्ट क्रोमियम भएका यौगिकहरू सबैभन्दा स्थिर हुन्छन्। +क्रोमियम लवणहरू सहित छ भ्यालेन्ट क्रोमियम यौगिकहरूमा बलियो अक्सिडाइजिंग गुणहरू हुन्छन्। Cr3+, AI3+ र Fe3+ को आयनिक त्रिज्या समान छन्, त्यसैले तिनीहरूमा समानताको विस्तृत दायरा हुन सक्छ। थप रूपमा, क्रोमियमले प्रतिस्थापन गर्न सकिने तत्वहरू म्यांगनीज, म्याग्नेसियम, निकल, कोबाल्ट, जिंक, आदि हुन्, त्यसैले क्रोमियम म्याग्नेसियम फलाम सिलिकेट खनिजहरू र सहायक खनिजहरूमा व्यापक रूपमा वितरित हुन्छ।

आवेदन

क्रोमियम आधुनिक उद्योगमा सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने धातुहरू मध्ये एक हो। यो मुख्यतया स्टेनलेस स्टील र विभिन्न मिश्र धातु स्टीलहरूको उत्पादनमा फेरोअलोय (जस्तै फेरोक्रोम) को रूपमा प्रयोग गरिन्छ। क्रोमियममा कडा, लगाउने प्रतिरोधी, ताप प्रतिरोधी र जंग प्रतिरोधी विशेषताहरू छन्। क्रोम अयस्क धातु विज्ञान, दुर्दम्य सामग्री, रासायनिक उद्योग र फाउन्ड्री उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

धातुकर्म उद्योगमा, क्रोमियम अयस्क मुख्यतया फेरोक्रोम र धातु क्रोमियम पगाल्न प्रयोग गरिन्छ। क्रोमियमलाई स्टेनलेस स्टील, एसिड-प्रतिरोधी स्टील, ताप-प्रतिरोधी स्टील, बल बेयरिङ स्टील, स्प्रिङ स्टील, उपकरण स्टील, आदि जस्ता विभिन्न प्रकारका उच्च-शक्ति, जंग-प्रतिरोधी, पहिरन-प्रतिरोधी, उच्च-तापमान, र अक्सिडेशन-प्रतिरोधी विशेष स्टीलहरू उत्पादन गर्न स्टील एडिटिभको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। क्रोमियमले स्टीलको मेकानिकल गुणहरू र पहिरन प्रतिरोध बढाउन सक्छ। धातु क्रोमियम मुख्यतया कोबाल्ट, निकल, टंगस्टन र अन्य तत्वहरू सहित विशेष मिश्र धातुहरू पगाल्न प्रयोग गरिन्छ। क्रोम प्लेटिङ र क्रोमाइजिङले स्टील, तामा, एल्युमिनियम र अन्य धातुहरूलाई जंग-प्रतिरोधी सतह बनाउन सक्छ, जुन उज्यालो र सुन्दर हुन्छ।

दुर्दम्य उद्योगमा, क्रोमियम अयस्क क्रोम ईंटहरू, क्रोम म्याग्नेशिया ईंटहरू, उन्नत रिफ्रेक्ट्रीहरू र अन्य विशेष रिफ्रेक्ट्री सामग्रीहरू (क्रोम कंक्रीट) बनाउन प्रयोग गरिने एक महत्त्वपूर्ण रिफ्रेक्ट्री सामग्री हो। क्रोमियम-आधारित रिफ्रेक्ट्रीहरूमा मुख्यतया क्रोम अयस्क र म्याग्नेशिया भएको इँटा, सिन्टर्ड म्याग्नेशिया-क्रोम क्लिंकर, पग्लिएको म्याग्नेशिया-क्रोम ईंटहरू, पग्लिएको, बारीक पिसेको र त्यसपछि बन्डेड म्याग्नेशिया-क्रोम ईंटहरू समावेश छन्। तिनीहरू खुला चूल्हा भट्टीहरू, इन्डक्सन भट्टीहरू, आदिमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। धातुकर्म कन्भर्टर र सिमेन्ट उद्योगको रोटरी फर्नेस लाइनिंग, आदि।

फाउन्ड्री उद्योगमा, क्रोमियम अयस्कले खन्याउने प्रक्रियाको क्रममा पग्लिएको स्टीलमा रहेका अन्य तत्वहरूसँग अन्तर्क्रिया गर्दैन, यसको थर्मल विस्तार गुणांक कम हुन्छ, धातु प्रवेश प्रतिरोधी हुन्छ, र जिरकोन भन्दा राम्रो चिसो प्रदर्शन हुन्छ। फाउन्ड्रीको लागि क्रोम अयस्कमा रासायनिक संरचना र कण आकार वितरणमा कडा आवश्यकताहरू छन्।

रासायनिक उद्योगमा, क्रोमियमको सबैभन्दा प्रत्यक्ष प्रयोग सोडियम डाइक्रोमेट (Na2Cr2O7·H2O) घोल उत्पादन गर्नु हो, र त्यसपछि पिग्मेन्ट, कपडा, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, र छाला बनाउने, साथै उत्प्रेरक जस्ता उद्योगहरूमा प्रयोगको लागि अन्य क्रोमियम यौगिकहरू तयार गर्नु हो।

मसिनो पिसेको क्रोमियम अयस्क पाउडर गिलास, सिरेमिक र ग्लेज्ड टाइलहरूको उत्पादनमा प्राकृतिक रंग दिने एजेन्ट हो। जब सोडियम डाइक्रोमेट छालालाई बिगार्न प्रयोग गरिन्छ, मूल छालामा रहेको प्रोटिन (कोलाजेन) र कार्बोहाइड्रेटले रासायनिक पदार्थहरूसँग प्रतिक्रिया गरेर स्थिर जटिल बनाउँछ, जुन छालाका उत्पादनहरूको आधार बन्छ। कपडा उद्योगमा, सोडियम डाइक्रोमेटलाई कपडा रंगाउनेमा मोर्डन्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जसले प्रभावकारी रूपमा रंगका अणुहरूलाई जैविक यौगिकहरूमा जोड्न सक्छ; यसलाई रंग र मध्यवर्ती पदार्थहरूको निर्माणमा अक्सिडेन्टको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

क्रोमियम खनिज

प्रकृतिमा ५० भन्दा बढी प्रकारका क्रोमियम युक्त खनिजहरू पत्ता लगाइएका छन्, तर तीमध्ये धेरैजसोमा क्रोमियम सामग्री कम र छरिएको वितरण कम छ, जसको औद्योगिक उपयोग मूल्य कम छ। यी क्रोमियम युक्त खनिजहरू अक्साइड, क्रोमेट र सिलिकेटहरू हुन्, केही हाइड्रोक्साइड, आयोडेट, नाइट्राइड र सल्फाइडहरू बाहेक। तीमध्ये, क्रोमियम नाइट्राइड र क्रोमियम सल्फाइड खनिजहरू उल्कापिण्डहरूमा मात्र पाइन्छन्।

क्रोमियम अयस्क उपपरिवारमा खनिज प्रजातिको रूपमा, क्रोमाइट क्रोमियमको एक मात्र महत्त्वपूर्ण औद्योगिक खनिज हो। सैद्धान्तिक रासायनिक सूत्र (MgFe)Cr2O4 हो, जसमा Cr2O3 सामग्री 68% हो, र FeO 32% हो। यसको रासायनिक संरचनामा, त्रिसंयोजक क्याशन मुख्यतया Cr3+ हो, र त्यहाँ प्रायः Al3+, Fe3+ र Mg2+, Fe2+ आइसोमोर्फिक प्रतिस्थापनहरू हुन्छन्। वास्तविक उत्पादित क्रोमाइटमा, Fe2+ को भाग प्रायः Mg2+ द्वारा प्रतिस्थापन गरिन्छ, र Cr3+ लाई Al3+ र Fe3+ द्वारा फरक-फरक डिग्रीमा प्रतिस्थापन गरिन्छ। क्रोमाइटका विभिन्न घटकहरू बीच आइसोमोर्फिक प्रतिस्थापनको पूर्ण डिग्री एकरूप हुँदैन। चार-क्रम समन्वय क्याशनहरू मुख्यतया म्याग्नेसियम र फलाम हुन्, र म्याग्नेसियम-फलाम बीचको पूर्ण आइसोमोर्फिक प्रतिस्थापन। चार-विभाजन विधि अनुसार, क्रोमाइटलाई चार उपसमूहमा विभाजन गर्न सकिन्छ: म्याग्नेसियम क्रोमाइट, फलाम-म्याग्नेसियम क्रोमाइट, माफिक-फलाम क्रोमाइट र फलाम-क्रोमाइट। यसको अतिरिक्त, क्रोमाइटमा प्रायः थोरै मात्रामा म्यांगनीज हुन्छ, जुन टाइटेनियम, भ्यानेडियम र जिंकको एकसमान मिश्रण हो। क्रोमाइटको संरचना सामान्य स्पिनल प्रकारको हुन्छ।

४. क्रोमियम सांद्रताको गुणस्तर मानक

विभिन्न प्रशोधन विधिहरू (खनिजीकरण र प्राकृतिक अयस्क) अनुसार, धातु विज्ञानको लागि क्रोमियम अयस्क दुई प्रकारमा विभाजित छ: गाढा (G) र गाढा अयस्क (K)। तलको तालिका हेर्नुहोस्।

धातु विज्ञानको लागि क्रोमाइट अयस्कको गुणस्तर आवश्यकताहरू

क्रोम अयस्क लाभकारी प्रविधि

१) पुन: निर्वाचन
हाल, क्रोमियम अयस्कको लाभकारीकरणमा गुरुत्वाकर्षण पृथकीकरणले महत्त्वपूर्ण स्थान ओगटेको छ। आधारभूत व्यवहारको रूपमा जलीय माध्यममा खुकुलो तह प्रयोग गर्ने गुरुत्वाकर्षण पृथकीकरण विधि अझै पनि विश्वव्यापी रूपमा क्रोमियम अयस्कलाई समृद्ध बनाउने मुख्य विधि हो। गुरुत्वाकर्षण पृथकीकरण उपकरण एक सर्पिल चुट र एक केन्द्रापसारक सांद्रक हो, र प्रशोधन कण आकार दायरा अपेक्षाकृत चौडा छ। सामान्यतया, क्रोमियम खनिजहरू र गैंगु खनिजहरू बीचको घनत्व भिन्नता ०.८ ग्राम/सेमी३ भन्दा बढी हुन्छ, र १००um भन्दा बढी कुनै पनि कण आकारको गुरुत्वाकर्षण पृथकीकरण सन्तोषजनक हुन सक्छ। परिणाम। मोटे गाँठाहरू (१०० ~ ०.५ मिमी) अयस्कलाई भारी-मध्यम लाभकारीकरणद्वारा क्रमबद्ध वा पूर्व-चयन गरिएको छ, जुन एक धेरै किफायती लाभकारी विधि हो।

२) चुम्बकीय पृथकीकरण
चुम्बकीय पृथकीकरण एक लाभकारी विधि हो जसले अयस्कमा रहेका खनिजहरूको चुम्बकीय भिन्नताको आधारमा गैर-समान चुम्बकीय क्षेत्रमा खनिजहरूको पृथकीकरणलाई महसुस गर्छ। क्रोमाइटमा कमजोर चुम्बकीय गुणहरू हुन्छन् र ठाडो रिंग उच्च ग्रेडियन्ट चुम्बकीय विभाजकहरू, भिजेको प्लेट चुम्बकीय विभाजकहरू र अन्य उपकरणहरूद्वारा अलग गर्न सकिन्छ। विश्वका विभिन्न क्रोमियम अयस्क उत्पादन गर्ने क्षेत्रहरूमा उत्पादित क्रोमियम खनिजहरूको विशिष्ट चुम्बकीय संवेदनशीलता गुणांकहरू धेरै फरक छैनन्, र विभिन्न क्षेत्रहरूमा उत्पादित वोल्फ्रामाइट र वोल्फ्रामाइटको विशिष्ट चुम्बकीय संवेदनशीलता गुणांकहरूसँग मिल्दोजुल्दो छन्।

उच्च-ग्रेड क्रोमियम सांद्रता प्राप्त गर्न चुम्बकीय पृथकीकरण प्रयोग गर्ने दुई अवस्थाहरू छन्: एउटा भनेको फेरोक्रोमको अनुपात बढाउन कमजोर चुम्बकीय क्षेत्र अन्तर्गत अयस्कमा रहेको बलियो चुम्बकीय खनिजहरू (मुख्यतया म्याग्नेटाइट) हटाउनु हो, र अर्को भनेको बलियो चुम्बकीय क्षेत्र प्रयोग गर्नु हो। गैंगु खनिजहरूको पृथकीकरण र क्रोमियम अयस्क (कमजोर चुम्बकीय खनिजहरू) को पुन: प्राप्ति।

३) विद्युतीय चयन
विद्युतीय पृथकीकरण भनेको क्रोमियम अयस्क र सिलिकेट गैंगु खनिजहरूलाई खनिजहरूको विद्युतीय गुणहरू प्रयोग गरेर अलग गर्ने एक विधि हो, जस्तै चालकता र डाइलेक्ट्रिक स्थिरांकमा भिन्नता।

४) फ्लोटेसन
गुरुत्वाकर्षण पृथकीकरणको प्रक्रियामा, सूक्ष्म दाना भएको (-१००um) क्रोमाइट अयस्क प्रायः पुच्छरको रूपमा खारेज गरिन्छ, तर यो आकारको क्रोमाइटको अझै पनि उच्च उपयोग मूल्य हुन्छ, त्यसैले फ्लोटेशन विधि कम-ग्रेडको सूक्ष्म दानेदार क्रोमाइट अयस्कको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। पुच्छरमा २०% ~४०% Cr2O3 भएको क्रोमियम अयस्कको फ्लोटेशन र सर्पेन्टाइन, ओलिभिन, रुटाइल र क्याल्सियम म्याग्नेसियम कार्बोनेट खनिजहरू गैंगु खनिजको रूपमा। अयस्कलाई २००μm सम्म राम्ररी पिसिन्छ, पानीको गिलास, फस्फेट, मेटाफोस्फेट, फ्लोरोसिलिकेट, आदि फोहोर फैलाउन र रोक्न प्रयोग गरिन्छ, र असंतृप्त फ्याटी एसिडलाई सङ्कलकको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। फ्लोटेशन प्रक्रियाको लागि ग्यांगु फोहोरको फैलावट र दमन धेरै महत्त्वपूर्ण छ। फलाम र सिसा जस्ता धातु आयनहरूले क्रोमाइटलाई सक्रिय गर्न सक्छन्। जब स्लरीको pH मान ६ भन्दा कम हुन्छ, क्रोमाइट मुश्किलले तैरनेछ। छोटकरीमा भन्नुपर्दा, फ्लोटेशन अभिकर्मक खपत ठूलो छ, सांद्रता ग्रेड अस्थिर छ, र रिकभरी दर कम छ। ग्याङ्गु खनिजहरूबाट घुलनशील Ca2+ र Mg2+ ले फ्लोटेशन प्रक्रियाको चयनशीलता कम गर्छ।

५) रासायनिक लाभकारी
रासायनिक विधि भनेको भौतिक विधिद्वारा छुट्याउन नसकिने वा भौतिक विधिको लागत तुलनात्मक रूपमा उच्च हुने निश्चित क्रोमाइट अयस्कलाई प्रत्यक्ष रूपमा प्रशोधन गर्नु हो। रासायनिक विधिद्वारा उत्पादित सांद्रताको Cr/Fe अनुपात सामान्य भौतिक विधिको भन्दा बढी हुन्छ। रासायनिक विधिहरूमा समावेश छन्: चयनात्मक लीचिंग, अक्सिडेशन घटाउने, पग्लने पृथक्करण, सल्फ्यूरिक एसिड र क्रोमिक एसिड लीचिंग, रिडक्सन र सल्फ्यूरिक एसिड लीचिंग, आदि। भौतिक-रासायनिक विधिहरूको संयोजन र रासायनिक विधिहरूद्वारा क्रोमियम अयस्कको प्रत्यक्ष उपचार आज क्रोमाइट लाभकारीकरणको मुख्य प्रवृत्तिहरू मध्ये एक हो। रासायनिक विधिहरूले अयस्कबाट प्रत्यक्ष रूपमा क्रोमियम निकाल्न र क्रोमियम कार्बाइड र क्रोमियम अक्साइड उत्पादन गर्न सक्छन्।