सामान्य खनिजों का संचय-क्रोमियम अयस्क गुण और लाभकारी प्रौद्योगिकी

क्रोमियम की प्रकृति

क्रोमियम, तत्व प्रतीक Cr, परमाणु संख्या 24, सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 51.996, रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी के समूह VIB के संक्रमण धातु तत्व से संबंधित है।क्रोमियम धातु शरीर-केंद्रित क्यूबिक क्रिस्टल, सिल्वर-व्हाइट, घनत्व 7.1g / cm³, गलनांक 1860 ℃, क्वथनांक 2680 ℃, 25 ℃ 23.35J / (mol·K) पर विशिष्ट ताप क्षमता, वाष्पीकरण की गर्मी 342.1kJ / है। mol, तापीय चालकता 91.3 W/(m·K) (0-100°C), प्रतिरोधकता (20°C) 13.2uΩ·cm, अच्छे यांत्रिक गुणों के साथ।

क्रोमियम की पाँच संयोजकताएँ हैं: +2, +3, +4, +5 और +6।अंतर्जात क्रिया की शर्तों के तहत, क्रोमियम आमतौर पर +3 वैलेंस होता है।+ट्रिटेंट क्रोमियम वाले यौगिक सबसे अधिक स्थिर होते हैं।+क्रोमियम लवण सहित छह संयोजक क्रोमियम यौगिकों में मजबूत ऑक्सीकरण गुण होते हैं।Cr3+, AI3+ और Fe3+ की आयनिक त्रिज्या समान हैं, इसलिए उनमें व्यापक समानताएं हो सकती हैं।इसके अलावा, जिन तत्वों को क्रोमियम से बदला जा सकता है, वे हैं मैंगनीज, मैग्नीशियम, निकल, कोबाल्ट, जस्ता, आदि, इसलिए क्रोमियम मैग्नीशियम आयरन सिलिकेट खनिजों और सहायक खनिजों में व्यापक रूप से वितरित किया जाता है।

आवेदन पत्र

क्रोमियम आधुनिक उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली धातुओं में से एक है।यह मुख्य रूप से स्टेनलेस स्टील और विभिन्न मिश्र धातु स्टील्स के उत्पादन में फेरोलॉयल्स (जैसे फेरोक्रोम) के रूप में उपयोग किया जाता है।क्रोमियम में कठोर, पहनने के लिए प्रतिरोधी, गर्मी प्रतिरोधी और संक्षारण प्रतिरोधी की विशेषताएं हैं।क्रोम अयस्क का व्यापक रूप से धातु विज्ञान, आग रोक सामग्री, रासायनिक उद्योग और फाउंड्री उद्योगों में उपयोग किया जाता है।

धातुकर्म उद्योग में, क्रोमियम अयस्क का उपयोग मुख्य रूप से फेरोक्रोम और धातु क्रोमियम को गलाने के लिए किया जाता है।क्रोमियम का उपयोग विभिन्न प्रकार की उच्च शक्ति, संक्षारण प्रतिरोधी, पहनने के लिए प्रतिरोधी, उच्च तापमान, और ऑक्सीकरण प्रतिरोधी विशेष स्टील्स, जैसे स्टेनलेस स्टील, एसिड-प्रतिरोधी स्टील, गर्मी प्रतिरोधी स्टील, के उत्पादन के लिए स्टील एडिटिव के रूप में किया जाता है। बॉल बेयरिंग स्टील, स्प्रिंग स्टील, टूल स्टील आदि। क्रोमियम यांत्रिक गुणों को बढ़ा सकता है और स्टील के प्रतिरोध को पहन सकता है।धातु क्रोमियम का उपयोग मुख्य रूप से कोबाल्ट, निकल, टंगस्टन और अन्य तत्वों के साथ विशेष मिश्र धातुओं को गलाने के लिए किया जाता है।क्रोम चढ़ाना और क्रोमाइजिंग स्टील, तांबा, एल्यूमीनियम और अन्य धातुओं को संक्षारण प्रतिरोधी सतह बना सकते हैं, जो उज्ज्वल और सुंदर है।

दुर्दम्य उद्योग में, क्रोमियम अयस्क एक महत्वपूर्ण दुर्दम्य सामग्री है जिसका उपयोग क्रोम ईंटों, क्रोम मैग्नेशिया ईंटों, उन्नत अपवर्तक और अन्य विशेष दुर्दम्य सामग्री (क्रोम कंक्रीट) को बनाने के लिए किया जाता है।क्रोमियम-आधारित अपवर्तक में मुख्य रूप से क्रोम अयस्क और मैग्नेशिया के साथ ईंटें, sintered मैग्नेशिया-क्रोम क्लिंकर, पिघला हुआ मैग्नेशिया-क्रोम ईंटें, पिघला हुआ, बारीक जमीन और फिर बंधुआ मैग्नेशिया-क्रोम ईंटें शामिल हैं।वे खुले चूल्हा भट्टियों, प्रेरण भट्टियों आदि में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। धातुकर्म कनवर्टर और सीमेंट उद्योग के रोटरी भट्ठी अस्तर, आदि।

फाउंड्री उद्योग में, क्रोमियम अयस्क डालने की प्रक्रिया के दौरान पिघले हुए स्टील में अन्य तत्वों के साथ बातचीत नहीं करेगा, इसमें कम तापीय विस्तार गुणांक होता है, धातु के प्रवेश के लिए प्रतिरोधी होता है, और इसमें जिक्रोन की तुलना में बेहतर द्रुतशीतन प्रदर्शन होता है।फाउंड्री के लिए क्रोम अयस्क की रासायनिक संरचना और कण आकार वितरण पर सख्त आवश्यकताएं हैं।

रासायनिक उद्योग में, क्रोमियम का सबसे प्रत्यक्ष उपयोग सोडियम डाइक्रोमेट (Na2Cr2O7 · H2O) घोल का उत्पादन करना है, और फिर अन्य क्रोमियम यौगिकों को उद्योगों में उपयोग के लिए तैयार करना है जैसे कि पिगमेंट, कपड़ा, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, और चमड़े का निर्माण, साथ ही उत्प्रेरक .

बारीक पिसा हुआ क्रोमियम अयस्क पाउडर कांच, चीनी मिट्टी की चीज़ें और चमकता हुआ टाइल के उत्पादन में एक प्राकृतिक रंग एजेंट है।जब सोडियम डाइक्रोमेट का उपयोग चमड़े को नष्ट करने के लिए किया जाता है, तो मूल चमड़े में प्रोटीन (कोलेजन) और कार्बोहाइड्रेट रासायनिक पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करके एक स्थिर परिसर बनाते हैं, जो चमड़े के उत्पादों का आधार बन जाता है।कपड़ा उद्योग में, सोडियम डाइक्रोमेट का उपयोग कपड़े की रंगाई में एक मोर्डेंट के रूप में किया जाता है, जो डाई अणुओं को कार्बनिक यौगिकों से प्रभावी ढंग से जोड़ सकता है;यह रंजक और मध्यवर्ती के निर्माण में एक ऑक्सीडेंट के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

क्रोमियम खनिज

प्रकृति में 50 से अधिक प्रकार के क्रोमियम युक्त खनिजों की खोज की गई है, लेकिन उनमें से अधिकांश में कम क्रोमियम सामग्री और बिखरा हुआ वितरण है, जिसका औद्योगिक उपयोग मूल्य कम है।ये क्रोमियम युक्त खनिज कुछ हाइड्रॉक्साइड, आयोडेट, नाइट्राइड और सल्फाइड के अलावा ऑक्साइड, क्रोमेट और सिलिकेट से संबंधित हैं।इनमें क्रोमियम नाइट्राइड और क्रोमियम सल्फाइड खनिज केवल उल्कापिंडों में पाए जाते हैं।

क्रोमियम अयस्क उपपरिवार में एक खनिज प्रजाति के रूप में, क्रोमाइट क्रोमियम का एकमात्र महत्वपूर्ण औद्योगिक खनिज है।सैद्धांतिक रासायनिक सूत्र (MgFe) Cr2O4 है, जिसमें Cr2O3 सामग्री 68% और FeO 32% है।इसकी रासायनिक संरचना में, त्रिसंयोजक धनायन मुख्य रूप से Cr3+ है, और अक्सर Al3+, Fe3+ और Mg2+, Fe2+ समरूपी प्रतिस्थापन होते हैं।वास्तविक उत्पादित क्रोमाइट में, Fe2+ के हिस्से को अक्सर Mg2+ से बदल दिया जाता है, और Cr3+ को Al3+ और Fe3+ से अलग-अलग डिग्री में बदल दिया जाता है।क्रोमाइट के विभिन्न घटकों के बीच आइसोमोर्फिक प्रतिस्थापन की पूरी डिग्री सुसंगत नहीं है।चार-क्रम समन्वय उद्धरण मुख्य रूप से मैग्नीशियम और लोहा हैं, और मैग्नीशियम-लौह के बीच पूर्ण आइसोमोर्फिक प्रतिस्थापन है।चार-विभाजन विधि के अनुसार, क्रोमाइट को चार उपसमूहों में विभाजित किया जा सकता है: मैग्नीशियम क्रोमाइट, आयरन-मैग्नीशियम क्रोमाइट, माफिक-आयरन क्रोमाइट और आयरन-क्रोमाइट।इसके अलावा, क्रोमाइट में अक्सर मैंगनीज की एक छोटी मात्रा होती है, टाइटेनियम, वैनेडियम और जस्ता का एक सजातीय मिश्रण।क्रोमाइट की संरचना सामान्य स्पिनल प्रकार की होती है।

4. क्रोमियम सांद्रता का गुणवत्ता मानक

विभिन्न प्रसंस्करण विधियों (खनिजीकरण और प्राकृतिक अयस्क) के अनुसार, धातु विज्ञान के लिए क्रोमियम अयस्क को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: सांद्र (G) और गांठ अयस्क (K)।नीचे दी गई तालिका देखें।

धातु विज्ञान के लिए क्रोमाइट अयस्क के लिए गुणवत्ता की आवश्यकताएं

क्रोम अयस्क बेनीफिकेशन तकनीक

1) पुन: चुनाव
वर्तमान में, क्रोमियम अयस्क के लाभकारी में गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण एक महत्वपूर्ण स्थान रखता है।गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण विधि, जो बुनियादी व्यवहार के रूप में जलीय माध्यम में ढीली लेयरिंग का उपयोग करती है, अभी भी दुनिया भर में क्रोमियम अयस्क को समृद्ध करने की मुख्य विधि है।गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण उपकरण एक सर्पिल ढलान और एक केन्द्रापसारक सांद्रक है, और प्रसंस्करण कण आकार सीमा अपेक्षाकृत व्यापक है।आम तौर पर, क्रोमियम खनिजों और गैंग्यू खनिजों के बीच घनत्व अंतर 0.8 ग्राम / सेमी 3 से अधिक होता है, और 100um से अधिक के किसी भी कण आकार का गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण संतोषजनक हो सकता है।का परिणाम।मोटे गांठ (100 ~ 0.5 मिमी) अयस्क को हेवी-मीडियम बेनीफिकेशन द्वारा क्रमबद्ध या पूर्व-चयनित किया जाता है, जो एक बहुत ही किफायती लाभकारी विधि है।

2) चुंबकीय पृथक्करण
चुंबकीय पृथक्करण एक लाभकारी विधि है जो अयस्क में खनिजों के चुंबकीय अंतर के आधार पर एक गैर-समान चुंबकीय क्षेत्र में खनिजों के पृथक्करण का एहसास करती है।क्रोमाइट में कमजोर चुंबकीय गुण होते हैं और इसे वर्टिकल रिंग हाई ग्रेडिएंट मैग्नेटिक सेपरेटर्स, वेट प्लेट मैग्नेटिक सेपरेटर्स और अन्य उपकरणों द्वारा अलग किया जा सकता है।दुनिया में विभिन्न क्रोमियम अयस्क उत्पादक क्षेत्रों में उत्पादित क्रोमियम खनिजों के विशिष्ट चुंबकीय संवेदनशीलता गुणांक बहुत अलग नहीं हैं, और विभिन्न क्षेत्रों में उत्पादित वुल्फ्रामाइट और वुल्फ्रामाइट के विशिष्ट चुंबकीय संवेदनशीलता गुणांक के समान हैं।

उच्च ग्रेड क्रोमियम सांद्र प्राप्त करने के लिए चुंबकीय पृथक्करण का उपयोग करने में दो स्थितियां हैं: एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र के तहत अयस्क में मजबूत चुंबकीय खनिजों (मुख्य रूप से मैग्नेटाइट) को फेरोक्रोम के अनुपात को बढ़ाने के लिए निकालना है, और दूसरा एक का उपयोग करना है। मजबूत चुंबकीय क्षेत्र।गैंग्यू खनिजों का पृथक्करण और क्रोमियम अयस्क (कमजोर चुंबकीय खनिज) की वसूली।

3) इलेक्ट्रिक चयन
विद्युत पृथक्करण खनिजों के विद्युत गुणों का उपयोग करके क्रोमियम अयस्क और सिलिकेट गैंग्यू खनिजों को अलग करने की एक विधि है, जैसे चालकता और ढांकता हुआ स्थिरांक में अंतर।

4) प्लवनशीलता
गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण की प्रक्रिया में, महीन दाने वाले (-100um) क्रोमाइट अयस्क को अक्सर टेलिंग के रूप में छोड़ दिया जाता है, लेकिन इस आकार के क्रोमाइट का अभी भी उच्च उपयोग मूल्य है, इसलिए निम्न-श्रेणी के महीन दानेदार क्रोमाइट अयस्क के लिए प्लवनशीलता विधि का उपयोग किया जा सकता है। बरामद किया जाता है।टेलिंग में 20% ~ 40% Cr2O3 के साथ क्रोमियम अयस्क का प्लवनशीलता और गैंग्यू खनिजों के रूप में सर्पेन्टाइन, ओलिवाइन, रूटाइल और कैल्शियम मैग्नीशियम कार्बोनेट खनिज।अयस्क को 200μm तक बारीक पिसा जाता है, पानी का गिलास, फॉस्फेट, मेटाफॉस्फेट, फ्लोरोसिलिकेट, आदि का उपयोग कीचड़ को फैलाने और रोकने के लिए किया जाता है, और असंतृप्त फैटी एसिड का उपयोग कलेक्टर के रूप में किया जाता है।गैंग्यू कीचड़ का फैलाव और दमन प्लवनशीलता प्रक्रिया के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।लोहा और सीसा जैसे धातु आयन क्रोमाइट को सक्रिय कर सकते हैं।जब घोल का पीएच मान 6 से नीचे होगा, तो क्रोमाइट मुश्किल से तैरेगा।संक्षेप में, प्लवनशीलता अभिकर्मक की खपत बड़ी है, ध्यान ग्रेड अस्थिर है, और वसूली दर कम है।Ca2+ और Mg2+ गैंग्यू खनिजों से घुलने से प्लवनशीलता प्रक्रिया की चयनात्मकता कम हो जाती है।

5) रासायनिक लाभकारी
रासायनिक विधि कुछ क्रोमाइट अयस्क को सीधे उपचारित करना है जिसे भौतिक विधि से अलग नहीं किया जा सकता है या भौतिक विधि की लागत अपेक्षाकृत अधिक है।रासायनिक विधि द्वारा उत्पादित सांद्रण का Cr/Fe अनुपात सामान्य भौतिक विधि की तुलना में अधिक होता है।रासायनिक विधियों में शामिल हैं: चयनात्मक लीचिंग, ऑक्सीकरण में कमी, पिघलने की जुदाई, सल्फ्यूरिक एसिड और क्रोमिक एसिड लीचिंग, कमी और सल्फ्यूरिक एसिड लीचिंग, आदि। भौतिक-रासायनिक विधियों का संयोजन और रासायनिक विधियों द्वारा क्रोमियम अयस्क का प्रत्यक्ष उपचार मुख्य में से एक है। क्रोमाइट बेनीफिकेशन में रुझान आज।रासायनिक तरीके सीधे अयस्क से क्रोमियम निकाल सकते हैं और क्रोमियम कार्बाइड और क्रोमियम ऑक्साइड का उत्पादन कर सकते हैं।