铬矿

铬矿
在冶金工业上,铬铁矿主要用来生产铁合金和金属铬。铬铁合金作为的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢,如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠轴承钢弹簧钢、工具钢等。金属铬主要用于与、镍、等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船,以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。
     在耐火材料上,铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。
     铬铁矿在化学工业上主要用来生产重铬酸钠,进而制取其他铬化合物,用于颜料、纺织、电镀、制革等工业,还可制作催化剂和触媒剂等。
     铬铁矿是我国的短缺矿种,储量少,产量低,每年消费量的80%以上依靠进口。
 
一、矿物原料特点
在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种,分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类。此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨石中。
    具有工业价值的铬矿物都属于铬尖晶石类矿物,它们的化学通式为(Mg、Fe2+)(Cr、Al、Fe3+或(Mg、Fe2+)O(Cr、Al、Fe3,其Cr含量为18%~62%。
    有工业价值的铬矿物,其Cr含量一般都在30%以上,其中常见的是:
   .铬铁矿
    化学成分为(Mg、Fe)Cr,介于亚铁铬铁矿(FeCr,含FeO32.09%、Cr67.91)与铬铁矿(MgCr,含MgO20.96%、Cr79.04%)之间,通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬铁矿也都称为铬铁矿。铬铁矿为等轴晶系,晶体呈细小的八面体,通常呈粒状和致密块状集合体,颜色黑色,条痕褐色,半金属光泽,硬度5.5,比重4.2~4.8,具弱磁性。铬铁矿是岩浆成因矿物,产于超基性岩中,当含矿岩石遭受风化破坏后,铬铁矿常转入砂矿中。铬铁矿是炼铬的最主要的矿物原料,富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。
   .富铬类晶石 
    又称铬铁尖晶石或铝铬铁矿。化学成分为Fe(Cr,Al),含Cr32%~38%。其形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。
   .硬铬尖晶石
    化学成分为(Mg、Fe)(Cr、Al),含Cr32%~50%。其形态、物理性质、成因、产状及用途也与铬铁矿相同。
二、用途与技术经济指标

    铬铁矿石按工业用途划分为冶金级、化工级、耐火级和铸石级。 
   .冶金级铬矿石的工业要求
    冶金级铬矿石主要用于冶炼各种铬铁合金。用来冶炼铬铁合金的铬矿石又按不同的冶炼用途分为4个品级。
品级
Cr2O3(%)
Cr2O3/FeO
P(%)
S(%)
SiO2(%)
用途
≥50
>3
<1.2
氮化铬铁
≥45
≥2.5~3
<0.03
<0.05
<6
中、低、微碳铬铁
≥40
≥2.5
<0.07
<0.05
<6
≥32
≥2.5
<0.07
<0.05
<6
高炉碳素铬铁
除了上述成分要求外,用于高炉冶炼碳素铬铁的块度要求为40~75mm,电炉冶炼碳素铬铁的块度为40~50mm。
    冶金级铬铁矿石还可用来冶炼金属铬,目前我国冶炼金属铬的方法有火法和湿法两种。采用湿法冶炼金属铬要求:铬矿石或精矿含Cr≥38%、Cr/FeO>2、SiO<12%、Al<10%,此外矿石粒度小于180目的应占80%以上。
 
2.耐火级铬矿石的工业要求 
    在耐火材料工业中,铬矿石主要用来制造镁铬砖、铬砖和铬铝砖等。
    用于生产耐火材料的铬矿石分为两个品级。一级品用作天然耐火材料,质量要求:Cr≥35%、SiO≤8%、CaO≤2%。二级品用作生产铬砖、铬镁砖,质量要求:Cr≥30%~32%、SiO≤11%、CaO≤3%。
    以上两个品级,矿石块度都要求在50~300mm之间,而且矿石中不允许有大于5~8mm的夹石。

    3.化工级铬矿石的工业要求 
    在化学工业上,铬矿石主要用来生产重铬酸盐(铬盐),再用它作原料生产其他铬化合物产品。铬盐用铬矿石工业要求:Cr≥30%、Cr23/FeO≥2~2.5,SiO少量。

    4.铸石级铬矿石的工业要求 
    用以生产辉绿岩铸石的铬矿石,其质量要求:Cr≥10%~20%,SiO≤10%。

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