די אַקיומיאַליישאַן פון פּראָסט מינעראַלס-קראָום ערץ פּראָפּערטיעס און בענעפיסיאַטיאָן טעכנאָלאָגיע

די נאַטור פון קראָום

קראָום, עלעמענט סימבאָל Cr, אַטאָם נומער 24, רעלאַטיווע אַטאָם מאַסע 51.996, געהערט צו דעם טראַנזישאַן מעטאַל עלעמענט פון גרופּע VIB פון דער פּעריִאָדישער טאַבעלע פון ​​כעמישע עלעמענטן. קראָום מעטאַל איז קערפּער-צענטרירט קוביש קריסטאַל, זילבער-ווייס, געדיכטקייט 7.1 ג/קמ³, שמעלץ פונקט 1860℃, קאָכן פונקט 2680℃, ספּעציפיש היץ קאַפּאַציטעט ביי 25℃ 23.35 דזש/(מאָל·ק), היץ פון פארדאַמפּונג 342.1 קדזש/מאָל, טערמישע קאַנדאַקטיוויטי 91.3 וו/(מ·ק) (0-100°C), קעגנשטעל (20°C) 13.2uΩ·קמ, מיט גוטע מעכאַנישע אייגנשאַפטן.

עס זענען דא פינף וואַלענסן פון קראָום: +2, +3, +4, +5 און +6. אונטער די באדינגונגען פון ענדאָגענאָוס אַקציע, איז קראָום בכלל +3 וואַלענס. קאַמפּאַונדז מיט +טריוואַלענט קראָום זענען די מערסט סטאַביל. +זעקסוואַלענט קראָום קאַמפּאַונדז, אַרייַנגערעכנט קראָום זאַלץ, האָבן שטאַרקע אָקסידירנדיקע אייגנשאַפטן. די יאָנישע ראַדייען ​​פון Cr3+, AI3+ און Fe3+ זענען ענלעך, אַזוי זיי קענען האָבן אַ ברייט קייט פון ענלעכקייטן. אין דערצו, די עלעמענטן וואָס קענען זיין ריפּלייסט מיט קראָום זענען מאַנגאַן, מאַגנעזיום, ניקאַל, קאָבאַלט, צינק, אאז"ו ו, אַזוי איז קראָום וויידלי פאַרשפּרייט אין מאַגנעזיום אייַזן סיליקאַט מינעראַלס און אַקסעסאָרי מינעראַלס.

אַפּליקאַציע

כראָם איז איינע פון ​​די מערסט גענוצטע מעטאַלן אין דער מאָדערנער אינדוסטריע. עס ווערט הויפּטזעכלעך גענוצט אין דער פּראָדוקציע פון ​​נישט-ראַסטיקן שטאָל און פֿאַרשידענע צומיש שטאָל אין דער פֿאָרעם פֿון פֿעראָאַלויס (אַזאַ ווי פֿעראָכראָם). כראָם האט די אייגנשאַפֿטן פֿון האַרט, טראָגן-קעגנשטעליק, היץ-קעגנשטעליק און קעראָוזשאַן-קעגנשטעליק. כראָם ערץ ווערט ברייט גענוצט אין מעטאַלורגיע, פֿײַער-קעגנשטעליקע מאַטעריאַלן, כעמישע אינדוסטריע און פֿוס-אינדוסטריעס.

אין דער מעטאַלורגישער אינדוסטריע, ווערט כראָם ערץ מערסטנס גענוצט צו שמעלצן פעראָכראָם און מעטאַלישן כראָם. כראָם ווערט גענוצט ווי אַ שטאָל אַדיטיוו צו פּראָדוצירן אַ פאַרשיידנקייט פון הויך-שטאַרקייט, קעראָוזשאַן-קעגנשטעליק, טראָגן-קעגנשטעליק, הויך-טעמפּעראַטור, און אַקסאַדיישאַן-קעגנשטעליק ספּעציעלע שטאָל, אַזאַ ווי ומבאַפלעקט שטאָל, זויער-קעגנשטעליק שטאָל, היץ-קעגנשטעליק שטאָל, קוגל בערינג שטאָל, פרילינג שטאָל, געצייַג שטאָל, אאז"ו ו. כראָם קען פֿאַרבעסערן די מעכאַנישע אייגנשאַפטן און טראָגן קעגנשטעל פון שטאָל. מעטאַל כראָם ווערט מערסטנס גענוצט צו שמעלצן ספּעציעלע אַלויז מיט קאָבאַלט, ניקאַל, טאַנגסטאַן און אנדערע עלעמענטן. כראָם פּלייטינג און כראָמיזינג קענען מאַכן שטאָל, קופּער, אַלומינום און אנדערע מעטאַלן פאָרעם אַ קעראָוזשאַן-קעגנשטעליק ייבערפלאַך, וואָס איז העל און שיין.

אין דער רעפראַקטאָרישער אינדוסטריע, איז קראָום ערץ אַ וויכטיקער רעפראַקטאָרישער מאַטעריאַל וואָס ווערט גענוצט צו מאַכן קראָום ציגל, קראָום מאַגנעזיאַ ציגל, אַוואַנסירטע רעפראַקטאָריעס און אַנדערע ספּעציעלע רעפראַקטאָריעס (קראָום בעטאָן). קראָום-באַזירטע רעפראַקטאָריעס אַרייַננעמען דער הויפּט ציגל מיט קראָום ערץ און מאַגנעזיאַ, סינטערד מאַגנעזיאַ-קראָום קלינקער, געשמאָלצן מאַגנעזיאַ-קראָום ציגל, געשמאָלצן, פײַן געמאָלן און דערנאָך געבונדן מאַגנעזיאַ-קראָום ציגל. זיי ווערן ברייט גענוצט אין אָפֿענע האַרטה אויוון, אינדוקציע אויוון, אאז"וו. מעטאַלורגישע קאָנווערטער און ראָטאַטאָרישע אויוון ליינינג פון דער צעמענט אינדוסטריע, אאז"וו.

אין דער גיסעריי אינדוסטריע, וועט קראָום ערץ נישט אינטעראַקטירן מיט אַנדערע עלעמענטן אין געשמאָלצן שטאָל בעת דעם גיסן פּראָצעס, האט אַ נידעריקן טערמישן יקספּאַנשאַן קאָעפֿיציענט, איז קעגנשטעליק צו מעטאַל דורכדרינגונג, און האט בעסערע קיל פאָרשטעלונג ווי צירקאָן. קראָום ערץ פֿאַר גיסעריי האט שטרענגע רעקווירעמענץ אויף כעמישער זאַץ און פּאַרטיקל גרייס פאַרשפּרייטונג.

אין דער כעמישער אינדוסטריע, איז די מערסט דירעקטע נוצן פון כראָם צו פּראָדוצירן נאַטריום דיכראָמאַט (Na2Cr2O7·H2O) לייזונג, און דערנאָך צו צוגרייטן אַנדערע כראָם קאַמפּאַונדז פֿאַר נוצן אין אינדוסטריעס ווי פּיגמענטן, טעקסטיל, עלעקטראָפּלייטינג, און לעדער מאכן, ווי אויך קאַטאַליסטן.

דער פיין געמאלענער כראָם ערץ פּודער איז אַ נאַטירלעכער קאָליר־אַגענט אין דער פּראָדוקציע פֿון גלאָז, קעראַמיק און גלאַזירטע טיילז. ווען מען ניצט נאַטריום דיכראָמאַט צו פֿאַרניכטן לעדער, רעאַגירן די פּראָטעין (קאָלאַגען) און קאַרבאָוכיידרייטן אין דער אָריגינעלער לעדער מיט כעמישע סובסטאַנצן צו פֿאָרמירן אַ סטאַבילן קאָמפּלעקס, וואָס ווערט די באַזע פֿון לעדער פּראָדוקטן. אין דער טעקסטיל אינדוסטריע, ניצט מען נאַטריום דיכראָמאַט ווי אַ מאָרדאַנט אין שטאָף־פֿאַרבן, וואָס קען עפֿעקטיוו פֿאַרב־מאָלעקולן צו אָרגאַנישע פֿאַרבינדונגען; עס קען אויך געניצט ווערן ווי אַן אָקסידאַנט אין דער פּראָדוקציע פֿון פֿאַרבן און צווישן־פּראָדוקטן.

קראָום מינעראַל

עס זענען דא מער ווי 50 סארטן כראָם-האַלטיקע מינעראַלן וואָס זענען אַנטדעקט געוואָרן אין דער נאַטור, אָבער רובֿ פון זיי האָבן אַ נידעריקן כראָם אינהאַלט און צעשפּרייטע פאַרשפּרייטונג, וואָס האט אַ נידעריקן אינדוסטריעלן נוץ ווערט. די כראָם-האַלטיקע מינעראַלן געהערן צו אָקסיידן, כראָמאַטן און סיליקאַטן, אין אַדישאַן צו אַ פּאָר הידראָקסיידן, יאָדאַטעס, ניטרידעס און סולפידעס. צווישן זיי, כראָם ניטריד און כראָם סולפיד מינעראַלן זענען בלויז געפֿונען אין מעטעאָריטן.

אלס א מינעראל מינים אין דער כראָם ערץ אונטערפאמיליע, איז כראָמיט דער איינציקער וויכטיקער אינדוסטריעלער מינעראל פון כראָם. די טעאָרעטישע כעמישע פאָרמולע איז (MgFe)Cr2O4, אין וועלכער Cr2O3 אינהאַלט מאַכט אויס 68%, און FeO מאַכט אויס 32%. אין זיין כעמישער קאָמפּאָזיציע, איז דער דרייוואַלענטער קאַטיאָן הויפּטזעכלעך Cr3+, און עס זענען אָפט Al3+, Fe3+ און Mg2+, Fe2+ איזאָמאָרפֿישע סובסטיטוציעס. אין דעם פאַקטישן פּראָדוצירטן כראָמיט, ווערט אַ טייל פון Fe2+ אָפט ריפּלייסט מיט Mg2+, און Cr3+ ווערט ריפּלייסט מיט Al3+ און Fe3+ אין פֿאַרשידענע גראַדן. דער גאַנצער גראַד פון איזאָמאָרפֿישער סובסטיטוציע צווישן די פֿאַרשידענע קאָמפּאָנענטן פון כראָמיט איז נישט קאָנסיסטענט. די פיר-אָרדענונג קאָאָרדינאַציע קאַטיאָנען זענען הויפּטזעכלעך מאַגנעזיום און אייַזן, און די גאַנצע איזאָמאָרפֿישע סובסטיטוציע צווישן מאַגנעזיום-אייַזן. לויט דער פיר-טיילונג מעטאָדע, קען כראָמיט ווערן צעטיילט אין פיר אונטערגרופּעס: מאַגנעזיום כראָמיט, אייַזן-מאַגנעזיום כראָמיט, מאַפֿיק-אייַזן כראָמיט און אייַזן-כראָמיט. דערצו, כראָמיט כּולל אָפט אַ קליינע מאָס מאַנגאַן, אַ האָמאָגענע געמיש פון טיטאַניום, וואַנאַדיום און צינק. די סטרוקטור פון כראָמיט איז פון דעם נאָרמאַלן ספּינעל טיפּ.

4. קוואַליטעט סטאַנדאַרט פון קראָום קאָנצענטראַט

לויט פארשידענע פראצעסירונג מעטאדן (מינעראליזאציע און נאטירלעכע ערץ), ווערט כראם ערץ פאר מעטאלורגיע צעטיילט אין צוויי טיפן: קאנצענטראט (G) און שטיק ערץ (K). זעט די טאבעלע אונטן.

קוואַליטעט רעקווייערמענץ פֿאַר כראָמייט ערץ פֿאַר מעטאַלורגיע

קראָום ערץ בענעפיסיאַציע טעכנאָלאָגיע

1) ווידער-וואַלן
איצט, פארנעמט גראוויטאציע צעשיידונג א וויכטיגע פאזיציע אין דער בענעפיציאציע פון ​​כראם ערץ. די גראוויטאציע צעשיידונג מעטאד, וואס ניצט פרייע שיכטן אין דעם וואסעריגן מיטל אלס די גרונטלעכע אויפפירונג, איז נאך אלץ די הויפט מעטאד פארן אנרייכערן כראם ערץ איבער דער גארער וועלט. די גראוויטאציע צעשיידונג עקוויפמענט איז א שפיראלישע רוטע און א צענטריפוגליוע קאנצענטראטאר, און די פראצעסירונג טיילכעל גרייס קייט איז רעלאטיוו ברייט. בכלל, איז דער געדיכטקייט חילוק צווישן כראם מינעראלן און גאנגווע מינעראלן גרעסער ווי 0.8 ג/קמ3, און די גראוויטאציע צעשיידונג פון יעדער טיילכעל גרייס גרעסער ווי 100ום קען זיין צופרידנשטעלנד. דער רעזולטאט איז. גראָבע שטיקלעך (100 ~ 0.5 מם) ערץ ווערט סארטירט אדער פאר-אויסגעקליבן דורך שווער-מיטל בענעפיציאציע, וואס איז א זייער עקאנאמישע בענעפיציאציע מעטאד.

2) מאַגנעטישע צעשיידונג
מאַגנעטישע צעשיידונג איז אַ בענעפֿיציאַציע מעטאָדע וואָס רעאַליזירט צעשיידונג פון מינעראַלס אין אַ ניט-איינהייטלעך מאַגנעטישן פעלד באַזירט אויף דעם מאַגנעטישן חילוק פון די מינעראַלס אין די ערץ. כראָמיט האט שוואַכע מאַגנעטישע אייגנשאַפֿטן און קען ווערן געשיידט דורך ווערטיקאַלע רינג הויך גראַדיענט מאַגנעטישע סעפּאַראַטאָרס, נאַס פּלאַטע מאַגנעטישע סעפּאַראַטאָרס און אַנדערע עקוויפּמענט. די ספּעציפֿישע מאַגנעטישע סאַסעפּטאַבילאַטי קאָואַפישאַנץ פון כראָם מינעראַלס פּראָדוצירט אין פֿאַרשידענע כראָם ערץ פּראָדוצירנדיקע געביטן אין דער וועלט זענען נישט פיל אַנדערש, און זענען ענלעך צו די ספּעציפֿישע מאַגנעטישע סאַסעפּטאַבילאַטי קאָואַפישאַנץ פון וואָלפֿראַמיט און וואָלפֿראַמיט פּראָדוצירט אין פֿאַרשידענע מקומות.

עס זענען דא צוויי סיטואציעס אין ניצן מאַגנעטישע צעשיידונג צו באַקומען הויך-גראַד קראָום קאָנצענטראַט: איינע איז צו באַזייַטיקן די שטאַרקע מאַגנעטישע מינעראַלס (הויפּטזעכלעך מאַגנעטיט) אין די ערץ אונטער אַ שוואַך מאַגנעטישן פעלד צו פאַרגרעסערן די פּראָפּאָרציע פון ​​פעראָכראָם, און די אַנדערע איז צו נוצן אַ שטאַרק מאַגנעטישן פעלד. צעשיידונג פון גאַנגווע מינעראַלס און אָפּזוך פון קראָום ערץ (שוואַך מאַגנעטישע מינעראַלס).

3) עלעקטרישע אויסוואל
עלעקטרישע צעשיידונג איז א מעטאד פון צעשיידן כראָם ערץ און סיליקאַט גאַנגווע מינעראַלס דורך ניצן די עלעקטרישע אייגנשאַפטן פון מינעראַלס, אַזאַ ווי אונטערשיידן אין קאַנדאַקטיוויטי און דיעלעקטרישע קאָנסטאַנט.

4) פלאָטאַציע
אין דעם פּראָצעס פון גראַוויטאַציע צעשיידונג, פײַן-קערנדיק (-100µm) כראָמיט ערץ ווערט אָפט אַוועקגעוואָרפן ווי טיילינגז, אָבער דער כראָמיט פון דעם גרייס האט נאָך אַ הויך נוצן ווערט, אַזוי די פלאָטאַציע מעטאָד קען ווערן גענוצט פֿאַר נידעריק-גראַד פײַן גראַניאַלער כראָמיט ערץ וואָס ווערט ריקאַווערד. פלאָטאַציע פון ​​כראָמיום ערץ מיט 20% ~40% Cr2O3 אין טיילינגז און סערפּענטין, אָליווין, רוטיל און קאַלסיום מאַגנעזיום קאַרבאָנאַט מינעראַלס ווי גאַנגווע מינעראַלס. דער ערץ איז פײַן צעמאָלן צו 200µm, וואַסער גלאָז, פאָספֿאַט, מעטאַפאָספֿאַט, פֿלואָראָסיליקאַט, אאז"ו ו ווערן גענוצט צו צעשפּרייטן און פאַרהיטן די שלאַם, און אַנסאַטשערייטיד פעטי זויער ווערט גענוצט ווי אַ קאָלעקטאָר. די צעשפּרייטונג און סאַפּרעשאַן פון גאַנגווע שלאַם איז זייער וויכטיק פֿאַר דעם פלאָטאַציע פּראָצעס. מעטאַל יאָנען ווי אייַזן און בליי קענען אַקטיוויזירן כראָמיט. ווען די pH ווערט פון די שלאַם איז אונטער 6, וועט דער כראָמיט קוים פלאָוטן. אין קורץ, די פלאָטאַציע רעאַגענט קאַנסאַמשאַן איז גרויס, די קאָנצענטראַט גראַד איז סטאַביל, און די ריקאַווערד קורס איז נידעריק. Ca2+ און Mg2+ אויפגעלייזט פון גאַנגווע מינעראַלס רעדוצירן די סעלעקטיוויטי פון דעם פלאָטאַציע פּראָצעס.

5) כעמישע בענעפֿיציאַציע
א כעמישע מעטאָדע איז צו דירעקט באַהאַנדלען געוויסע כראָמיט ערץ וואָס קענען נישט ווערן אפגעשיידט דורך פיזישע מעטאָדן אָדער די קאָסטן פון די פיזישע מעטאָדע איז לעפיערעך הויך. די Cr/Fe פאַרהעלטעניש פון קאָנצענטראַט פּראָדוצירט דורך כעמישער מעטאָדע איז העכער ווי די פון געוויינטלעכע פיזישע מעטאָדן. כעמישע מעטאָדן אַרייַננעמען: סעלעקטיוו ליטשינג, אַקסאַדיישאַן רעדוקציע, שמעלץ צעשיידונג, שוועבל זויער און כראָמיק זויער ליטשינג, רעדוקציע און שוועבל זויער ליטשינג, אאז"וו. די קאָמבינאַציע פון ​​פיזיש-כעמישע מעטאָדן און די דירעקט באַהאַנדלונג פון כראָמיום ערץ דורך כעמישע מעטאָדן זענען איינער פון די הויפּט טרענדס אין כראָמיט בענעפיציאַציע הייַנט. כעמישע מעטאָדן קענען דירעקט עקסטראַקט כראָמיום פון די ערץ און פּראָדוצירן כראָמיום קאַרבייד און כראָמיום אָקסייד.