La nature du chrome
Le chrome, élément de symbole Cr, numéro atomique 24, masse atomique relative 51,996, appartient à l'élément métal de transition du groupe VIB du tableau périodique des éléments chimiques.Le chrome métallique est un cristal cubique centré sur le corps, blanc argenté, densité 7,1 g/cm³, point de fusion 1860℃, point d'ébullition 2680℃, capacité thermique spécifique à 25℃ 23,35J/(mol·K), chaleur de vaporisation 342,1kJ/ mol, conductivité thermique 91,3 W/(m·K) (0-100°C), résistivité (20°C) 13,2uΩ·cm, avec de bonnes propriétés mécaniques.
Il existe cinq valences de chrome : +2, +3, +4, +5 et +6.Dans les conditions d'action endogène, le chrome est généralement de valence +3.Les composés avec + chrome trivalent sont les plus stables.+Les composés de chrome sixvalent, y compris les sels de chrome, ont de fortes propriétés oxydantes.Les rayons ioniques de Cr3+, AI3+ et Fe3+ sont similaires, ils peuvent donc avoir un large éventail de similitudes.De plus, les éléments qui peuvent être remplacés par du chrome sont le manganèse, le magnésium, le nickel, le cobalt, le zinc, etc., de sorte que le chrome est largement distribué dans les minéraux de silicate de fer et de magnésium et les minéraux accessoires.
Application
Le chrome est l'un des métaux les plus utilisés dans l'industrie moderne.Il est principalement utilisé dans la production d'acier inoxydable et de divers aciers alliés sous forme de ferroalliages (tels que le ferrochrome).Le chrome a les caractéristiques de dur, résistant à l'usure, résistant à la chaleur et résistant à la corrosion.Le minerai de chrome est largement utilisé dans la métallurgie, les matériaux réfractaires, l'industrie chimique et les industries de fonderie.
Dans l'industrie métallurgique, le minerai de chrome est principalement utilisé pour fondre le ferrochrome et le chrome métallique.Le chrome est utilisé comme additif d'acier pour produire une variété d'aciers spéciaux à haute résistance, résistants à la corrosion, à l'usure, aux températures élevées et à l'oxydation, tels que l'acier inoxydable, l'acier résistant aux acides, l'acier résistant à la chaleur, acier à roulement à billes, acier à ressort, acier à outils, etc. Le chrome peut améliorer les propriétés mécaniques et la résistance à l'usure de l'acier.Le chrome métallique est principalement utilisé pour fondre des alliages spéciaux avec du cobalt, du nickel, du tungstène et d'autres éléments.Le chromage et la chromisation peuvent faire en sorte que l'acier, le cuivre, l'aluminium et d'autres métaux forment une surface résistante à la corrosion, brillante et belle.
Dans l'industrie réfractaire, le minerai de chrome est un matériau réfractaire important utilisé pour fabriquer des briques de chrome, des briques de magnésie chromée, des réfractaires avancés et d'autres matériaux réfractaires spéciaux (béton de chrome).Les réfractaires à base de chrome comprennent principalement des briques contenant du minerai de chrome et de la magnésie, du clinker de magnésie-chrome fritté, des briques de magnésie-chrome fondues, des briques de magnésie-chrome fondues, finement broyées puis liées.Ils sont largement utilisés dans les fours à foyer ouvert, les fours à induction, etc. Convertisseur métallurgique et revêtement de four rotatif de l'industrie du ciment, etc.
Dans l'industrie de la fonderie, le minerai de chrome n'interagira pas avec d'autres éléments de l'acier fondu pendant le processus de coulée, a un faible coefficient de dilatation thermique, résiste à la pénétration du métal et a de meilleures performances de refroidissement que le zircon.Le minerai de chrome pour la fonderie a des exigences strictes en matière de composition chimique et de distribution granulométrique.
Dans l'industrie chimique, l'utilisation la plus directe du chrome consiste à produire une solution de bichromate de sodium (Na2Cr2O7·H2O), puis à préparer d'autres composés de chrome à utiliser dans des industries telles que les pigments, les textiles, la galvanoplastie et la fabrication du cuir, ainsi que des catalyseurs .
La poudre de minerai de chrome finement broyée est un colorant naturel dans la production de verre, de céramique et de carreaux émaillés.Lorsque le dichromate de sodium est utilisé pour ravager le cuir, les protéines (collagène) et les glucides du cuir d'origine réagissent avec des substances chimiques pour former un complexe stable, qui devient la base des produits en cuir.Dans l'industrie textile, le dichromate de sodium est utilisé comme mordant dans la teinture des tissus, qui peut attacher efficacement les molécules de colorant aux composés organiques.il peut également être utilisé comme oxydant dans la fabrication de colorants et d'intermédiaires.
Minéral de chrome
Il existe plus de 50 types de minéraux contenant du chrome qui ont été découverts dans la nature, mais la plupart d'entre eux ont une faible teneur en chrome et une distribution dispersée, ce qui a une faible valeur d'utilisation industrielle.Ces minéraux contenant du chrome appartiennent aux oxydes, chromates et silicates, en plus de quelques hydroxydes, iodates, nitrures et sulfures.Parmi eux, les minéraux de nitrure de chrome et de sulfure de chrome ne se trouvent que dans les météorites.
En tant qu'espèce minérale de la sous-famille des minerais de chrome, la chromite est le seul minéral industriel important de chrome.La formule chimique théorique est (MgFe)Cr2O4, dans laquelle la teneur en Cr2O3 représente 68 % et FeO représente 32 %.Dans sa composition chimique, le cation trivalent est principalement Cr3+, et il existe souvent des substitutions isomorphes Al3+, Fe3+ et Mg2+, Fe2+.Dans la chromite réellement produite, une partie de Fe2+ est souvent remplacée par Mg2+, et Cr3+ est remplacée par Al3+ et Fe3+ à des degrés divers.Le degré complet de substitution isomorphe entre les divers composants de la chromite n'est pas cohérent.Les cations de coordination à quatre ordres sont principalement le magnésium et le fer, et la substitution isomorphe complète entre le magnésium et le fer.Selon la méthode des quatre divisions, la chromite peut être divisée en quatre sous-groupes : la chromite de magnésium, la chromite de fer-magnésium, la chromite de fer mafique et la chromite de fer.De plus, la chromite contient souvent une petite quantité de manganèse, un mélange homogène de titane, de vanadium et de zinc.La structure de la chromite est du type spinelle normal.
4. Norme de qualité du concentré de chrome
Selon différentes méthodes de traitement (minéralisation et minerai naturel), le minerai de chrome pour la métallurgie est divisé en deux types : le concentré (G) et le minerai en morceaux (K).Voir le tableau ci-dessous.
Exigences de qualité pour le minerai de chromite pour la métallurgie
Technologie d'enrichissement du minerai de chrome
1) Réélection
À l'heure actuelle, la séparation gravimétrique occupe une place importante dans l'enrichissement du minerai de chrome.La méthode de séparation par gravité, qui utilise la stratification lâche dans le milieu aqueux comme comportement de base, reste la principale méthode d'enrichissement du minerai de chrome dans le monde.L'équipement de séparation par gravité est une goulotte en spirale et un concentrateur centrifuge, et la gamme de tailles de particules de traitement est relativement large.Généralement, la différence de densité entre les minéraux de chrome et les minéraux de la gangue est supérieure à 0,8 g/cm3, et la séparation par gravité de toute taille de particule supérieure à 100 µm peut être satisfaisante.Le résultat de.Le minerai grossier (100 ~ 0,5 mm) est trié ou présélectionné par enrichissement moyen-lourd, qui est une méthode d'enrichissement très économique.
2) Séparation magnétique
La séparation magnétique est une méthode d'enrichissement qui réalise la séparation des minéraux dans un champ magnétique non uniforme basé sur la différence magnétique des minéraux dans le minerai.La chromite a de faibles propriétés magnétiques et peut être séparée par des séparateurs magnétiques à anneau vertical à haut gradient, des séparateurs magnétiques à plaque humide et d'autres équipements.Les coefficients de susceptibilité magnétique spécifiques des minéraux de chrome produits dans diverses régions productrices de minerai de chrome dans le monde ne sont pas très différents et sont similaires aux coefficients de susceptibilité magnétique spécifiques de la wolframite et de la wolframite produites dans diverses régions.
Il existe deux situations dans l'utilisation de la séparation magnétique pour obtenir un concentré de chrome de haute qualité : l'une consiste à éliminer les minéraux magnétiques puissants (principalement la magnétite) dans le minerai sous un champ magnétique faible pour augmenter le taux de ferrochrome, et l'autre consiste à utiliser un fort champ magnétique.Séparation des minéraux de la gangue et récupération du minerai de chrome (minéraux faiblement magnétiques).
3) Sélection électrique
La séparation électrique est une méthode de séparation du minerai de chrome et des minéraux de la gangue de silicate en utilisant les propriétés électriques des minéraux, telles que les différences de conductivité et de constante diélectrique.
4) Flottation
Dans le processus de séparation par gravité, le minerai de chromite à grains fins (-100um) est souvent rejeté comme résidus, mais la chromite de cette taille a toujours une valeur d'utilisation élevée, de sorte que la méthode de flottation peut être utilisée pour le minerai de chromite granulaire fin à faible teneur est récupéré.Flottation du minerai de chrome avec 20 % ~ 40 % de Cr2O3 dans les résidus et les minéraux de serpentine, d'olivine, de rutile et de carbonate de calcium et de magnésium comme minéraux de la gangue.Le minerai est finement broyé à 200 μm, le verre soluble, le phosphate, le métaphosphate, le fluorosilicate, etc. sont utilisés pour disperser et inhiber les boues, et l'acide gras insaturé est utilisé comme collecteur.La dispersion et la suppression des boues de gangue sont très importantes pour le processus de flottation.Les ions métalliques tels que le fer et le plomb peuvent activer la chromite.Lorsque le pH de la suspension est inférieur à 6, la chromite flotte à peine.En bref, la consommation de réactif de flottation est importante, la qualité du concentré est instable et le taux de récupération est faible.Le Ca2+ et le Mg2+ dissous dans les minéraux de la gangue réduisent la sélectivité du processus de flottation.
5) Valorisation chimique
La méthode chimique consiste à traiter directement certains minerais de chromite qui ne peuvent pas être séparés par une méthode physique ou dont le coût est relativement élevé.Le rapport Cr/Fe du concentré produit par la méthode chimique est supérieur à celui de la méthode physique ordinaire.Les méthodes chimiques comprennent : la lixiviation sélective, l'oxydo-réduction, la séparation par fusion, la lixiviation à l'acide sulfurique et à l'acide chromique, la réduction et la lixiviation à l'acide sulfurique, etc. La combinaison des méthodes physico-chimiques et le traitement direct du minerai de chrome par des méthodes chimiques sont l'une des principales tendances actuelles de l'enrichissement de la chromite.Les méthodes chimiques peuvent extraire directement le chrome du minerai et produire du carbure de chrome et de l'oxyde de chrome.
Heure de publication : 30 avril 2021