Natur cromiwm
Mae cromiwm, symbol elfen Cr, rhif atomig 24, màs atomig cymharol 51.996, yn perthyn i'r elfen fetel drawsnewidiol o grŵp VIB o'r tabl cyfnodol o elfennau cemegol. Mae cromiwm yn grisial ciwbig corff-ganolog, arian-gwyn, dwysedd 7.1g/cm³, pwynt toddi 1860℃, pwynt berwi 2680℃, capasiti gwres penodol ar 25℃ 23.35J/(mol·K), gwres anweddu 342.1kJ/mol, dargludedd thermol 91.3 W/(m·K) (0-100°C), gwrthedd (20°C) 13.2uΩ·cm, gyda phriodweddau mecanyddol da.
Mae pum falens i gromiwm: +2, +3, +4, +5 a +6. O dan amodau gweithredu mewndarddol, mae cromiwm fel arfer yn +3 falens. Cyfansoddion â chromiwm trifalent yw'r rhai mwyaf sefydlog. Mae gan gyfansoddion cromiwm chwefalent, gan gynnwys halwynau cromiwm, briodweddau ocsideiddio cryf. Mae radii ïonig Cr3+, AI3+ a Fe3+ yn debyg, felly gallant fod ag ystod eang o debygrwydd. Yn ogystal, yr elfennau y gellir eu disodli â chromiwm yw manganîs, magnesiwm, nicel, cobalt, sinc, ac ati, felly mae cromiwm wedi'i ddosbarthu'n eang mewn mwynau silicad haearn magnesiwm a mwynau ategol.
Cais
Mae cromiwm yn un o'r metelau a ddefnyddir fwyaf mewn diwydiant modern. Fe'i defnyddir yn bennaf wrth gynhyrchu dur di-staen a gwahanol ddur aloi ar ffurf fferroaloi (megis fferocrom). Mae gan gromiwm nodweddion caledwch, gwrthsefyll traul, gwrthsefyll gwres a gwrthsefyll cyrydiad. Defnyddir mwyn cromiwm yn helaeth mewn meteleg, deunyddiau anhydrin, diwydiant cemegol a diwydiannau ffowndri.
Yn y diwydiant metelegol, defnyddir mwyn cromiwm yn bennaf i doddi fferocrom a chromiwm metelaidd. Defnyddir cromiwm fel ychwanegyn dur i gynhyrchu amrywiaeth o ddur arbennig cryfder uchel, sy'n gwrthsefyll cyrydiad, sy'n gwrthsefyll traul, sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel, ac sy'n gwrthsefyll ocsideiddio, megis dur di-staen, dur sy'n gwrthsefyll asid, dur sy'n gwrthsefyll gwres, dur dwyn pêl, dur gwanwyn, dur offer, ac ati. Gall cromiwm wella priodweddau mecanyddol a gwrthsefyll traul dur. Defnyddir cromiwm metel yn bennaf i doddi aloion arbennig gyda chobalt, nicel, twngsten ac elfennau eraill. Gall platio cromiwm a chromeiddio wneud i ddur, copr, alwminiwm a metelau eraill ffurfio arwyneb sy'n gwrthsefyll cyrydiad, sy'n llachar ac yn brydferth.
Yn y diwydiant anhydrin, mae mwyn cromiwm yn ddeunydd anhydrin pwysig a ddefnyddir i wneud briciau cromiwm, briciau cromiwm magnesia, deunyddiau anhydrin uwch a deunyddiau anhydrin arbennig eraill (concrit cromiwm). Mae deunyddiau anhydrin sy'n seiliedig ar gromiwm yn cynnwys briciau gyda mwyn cromiwm a magnesia yn bennaf, clincer magnesia-cromiwm sinteredig, briciau magnesia-cromiwm tawdd, briciau magnesia-cromiwm tawdd, wedi'u malu'n fân ac yna'u bondio. Fe'u defnyddir yn helaeth mewn ffwrneisi aelwyd agored, ffwrneisi sefydlu, ac ati. Trawsnewidydd metelegol a leinin ffwrnais cylchdroi diwydiant sment, ac ati.
Yn y diwydiant ffowndri, ni fydd mwyn cromiwm yn rhyngweithio ag elfennau eraill mewn dur tawdd yn ystod y broses dywallt, mae ganddo gyfernod ehangu thermol isel, mae'n gwrthsefyll treiddiad metel, ac mae ganddo berfformiad oeri gwell na sircon. Mae gan fwyn cromiwm ar gyfer ffowndri ofynion llym ar gyfansoddiad cemegol a dosbarthiad maint gronynnau.
Yn y diwydiant cemegol, y defnydd mwyaf uniongyrchol o gromiwm yw cynhyrchu hydoddiant sodiwm dicromad (Na2Cr2O7·H2O), ac yna paratoi cyfansoddion cromiwm eraill i'w defnyddio mewn diwydiannau fel pigmentau, tecstilau, electroplatio, a gwneud lledr, yn ogystal â chatalyddion.
Mae'r powdr mwyn cromiwm wedi'i falu'n fân yn asiant lliwio naturiol wrth gynhyrchu gwydr, cerameg a theils gwydrog. Pan ddefnyddir sodiwm dicromad i ddifetha lledr, mae'r protein (colagen) a'r carbohydradau yn y lledr gwreiddiol yn adweithio â sylweddau cemegol i ffurfio cymhlyg sefydlog, sy'n dod yn sail i gynhyrchion lledr. Yn y diwydiant tecstilau, defnyddir sodiwm dicromad fel mordant wrth liwio ffabrig, a all atodi moleciwlau llifyn yn effeithiol i gyfansoddion organig; gellir ei ddefnyddio hefyd fel ocsidydd wrth gynhyrchu llifynnau a chanolraddau.
Mwynau cromiwm
Mae mwy na 50 math o fwynau sy'n cynnwys cromiwm wedi'u darganfod yn y byd naturiol, ond mae gan y rhan fwyaf ohonynt gynnwys cromiwm isel a dosbarthiad gwasgaredig, sydd â gwerth defnydd diwydiannol isel. Mae'r mwynau hyn sy'n cynnwys cromiwm yn perthyn i ocsidau, cromadau a silicadau, yn ogystal ag ychydig o hydrocsidau, ïodadau, nitridau a sylffidau. Yn eu plith, dim ond mewn meteorynnau y ceir mwynau nitrid cromiwm a sylffid cromiwm.
Fel rhywogaeth fwynau yn is-deulu mwynau cromiwm, cromit yw'r unig fwynau diwydiannol pwysig o gromiwm. Y fformiwla gemegol ddamcaniaethol yw (MgFe)Cr2O4, lle mae cynnwys Cr2O3 yn cyfrif am 68%, a FeO yn cyfrif am 32%. Yn ei gyfansoddiad cemegol, y cation trifalent yw Cr3+ yn bennaf, ac yn aml mae amnewidiadau isomorffig Al3+, Fe3+ a Mg2+, Fe2+. Yn y cromit a gynhyrchir mewn gwirionedd, mae rhan o Fe2+ yn aml yn cael ei ddisodli gan Mg2+, ac mae Cr3+ yn cael ei ddisodli gan Al3+ a Fe3+ i wahanol raddau. Nid yw gradd gyflawn yr amnewidiad isomorffig ymhlith gwahanol gydrannau cromit yn gyson. Y cationau cydgysylltu pedwar-urdd yw magnesiwm a haearn yn bennaf, a'r amnewidiad isomorffig cyflawn rhwng magnesiwm-haearn. Yn ôl y dull pedwar-rannu, gellir rhannu cromit yn bedwar is-grŵp: cromit magnesiwm, cromit haearn-magnesiwm, cromit haearn-mafic a chromit haearn-. Yn ogystal, mae cromit yn aml yn cynnwys ychydig bach o manganîs, cymysgedd homogenaidd o ditaniwm, fanadiwm a sinc. Mae strwythur cromit o'r math spinel arferol.
4. Safon ansawdd crynodiad cromiwm
Yn ôl gwahanol ddulliau prosesu (mwyneiddio a mwyn naturiol), mae mwyn cromiwm ar gyfer meteleg wedi'i rannu'n ddau fath: crynodiad (G) a mwyn lwmp (K). Gweler y tabl isod.
Gofynion ansawdd ar gyfer mwyn cromit ar gyfer meteleg
Technoleg buddioli mwyn crôm
1) Ail-etholiad
Ar hyn o bryd, mae gwahanu disgyrchiant yn meddiannu safle pwysig wrth wella mwyn cromiwm. Y dull gwahanu disgyrchiant, sy'n defnyddio haenu rhydd yn y cyfrwng dyfrllyd fel yr ymddygiad sylfaenol, yw'r prif ddull o gyfoethogi mwyn cromiwm ledled y byd o hyd. Mae'r offer gwahanu disgyrchiant yn siwt droellog a chrynodiad allgyrchol, ac mae'r ystod maint gronynnau prosesu yn gymharol eang. Yn gyffredinol, mae'r gwahaniaeth dwysedd rhwng mwynau cromiwm a mwynau gangue yn fwy na 0.8g/cm3, a gall gwahanu disgyrchiant unrhyw faint gronyn sy'n fwy na 100um fod yn foddhaol. Y canlyniad yw. Mae lympiau bras (100 ~ 0.5mm) o fwyn yn cael eu didoli neu eu dewis ymlaen llaw trwy wella canolig trwm, sy'n ddull gwella economaidd iawn.
2) Gwahanu magnetig
Mae gwahanu magnetig yn ddull buddioli sy'n gwireddu gwahanu mwynau mewn maes magnetig anunffurf yn seiliedig ar y gwahaniaeth magnetig rhwng y mwynau yn y mwyn. Mae gan gromit briodweddau magnetig gwan a gellir ei wahanu gan wahanyddion magnetig graddiant uchel cylch fertigol, gwahanyddion magnetig plât gwlyb ac offer arall. Nid yw cyfernodau sensitifrwydd magnetig penodol mwynau cromiwm a gynhyrchir mewn amrywiol ardaloedd cynhyrchu mwyn cromiwm yn y byd yn llawer gwahanol, ac maent yn debyg i gyfernodau sensitifrwydd magnetig penodol wolframit a wolframit a gynhyrchir mewn amrywiol ranbarthau.
Mae dau sefyllfa wrth ddefnyddio gwahanu magnetig i gael crynodiad cromiwm gradd uchel: un yw tynnu'r mwynau magnetig cryf (magnetit yn bennaf) yn y mwyn o dan faes magnetig gwan i gynyddu cymhareb y fferocrom, a'r llall yw defnyddio maes magnetig cryf. Gwahanu mwynau gangue ac adfer mwyn cromiwm (mwynau magnetig gwan).
3) Dewis trydan
Mae gwahanu trydanol yn ddull o wahanu mwynau cromiwm a mwynau gangue silicad trwy ddefnyddio priodweddau trydanol mwynau, megis gwahaniaethau mewn dargludedd a chysonyn dielectrig.
4) Arnofiad
Yn y broses o wahanu disgyrchiant, mae mwyn cromit mân-graen (-100um) yn aml yn cael ei daflu fel cynffonau, ond mae gan gromit o'r maint hwn werth defnydd uchel o hyd, felly gellir defnyddio'r dull arnofio ar gyfer adfer mwyn cromit gronynnog mân gradd isel. Arnofio mwyn cromiwm gyda 20% ~40% Cr2O3 mewn cynffonau a mwynau serpentin, olifin, rutile a chalsiwm magnesiwm carbonad fel mwynau gangue. Mae'r mwyn yn cael ei falu'n fân i 200μm, defnyddir gwydr dŵr, ffosffad, metafosffad, fflworosilicate, ac ati i wasgaru ac atal y slwtsh, a defnyddir asid brasterog annirlawn fel casglwr. Mae gwasgaru ac atal slwtsh gangue yn bwysig iawn i'r broses arnofio. Gall ïonau metel fel haearn a phlwm actifadu cromit. Pan fydd gwerth pH y slwtsh yn is na 6, prin y bydd y cromit yn arnofio. Yn fyr, mae'r defnydd o adweithydd arnofio yn fawr, mae'r radd crynodedig yn ansefydlog, ac mae'r gyfradd adfer yn isel. Mae Ca2+ a Mg2+ wedi'u toddi o fwynau gangue yn lleihau detholiad y broses arnofio.
5) Buddioldeb cemegol
Y dull cemegol yw trin rhai mwynau cromit yn uniongyrchol na ellir eu gwahanu gan y dull ffisegol neu mae cost y dull ffisegol yn gymharol uchel. Mae cymhareb Cr/Fe y crynodiad a gynhyrchir gan y dull cemegol yn uwch na chymhareb y dull ffisegol cyffredin. Mae dulliau cemegol yn cynnwys: trwytholchi dethol, lleihau ocsideiddio, gwahanu toddi, trwytholchi asid sylffwrig ac asid cromig, lleihau a thrwytholchi asid sylffwrig, ac ati. Mae'r cyfuniad o ddulliau ffisegol-gemegol a thrin mwyn cromiwm yn uniongyrchol gan ddulliau cemegol yn un o'r prif dueddiadau mewn buddioli cromit heddiw. Gall dulliau cemegol echdynnu cromiwm yn uniongyrchol o'r mwyn a chynhyrchu carbid cromiwm ac ocsid cromiwm.
Amser postio: 30 Ebrill 2021