3.硬铬尖晶石

日期: 2024-06-09 06:07:02|浏览: 64|编号: 72789

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3.硬铬尖晶石

元素分布

铁矿在自然界中主要以铬铁矿形式存在,可用铝还原氧化铬,或用铬氨矾或铬酸电解而得。

就其在地壳中的含量而言,铬是分布最广的元素之一,其储量比之前发现的钴、镍、钼、钨都要丰富。这可能是因为铬的天然化合物非常稳定,不易溶于水,而且很难还原。有人认为沃克林得到的金属铬可能是碳化铬。[4]

铬矿分布

地壳中铬铁矿的天然储量超过18亿吨,可采储量超过8.1亿吨。2004年世界铬铁矿开采量为1750万吨,其中南非开采量763万吨,哈萨克斯坦开采量327万吨,印度开采量295万吨,津巴布韦开采量67万吨,芬兰开采量58万吨。[11]

中国铬矿资源相对匮乏,从满足需求的程度上看属于供不应求。已探明矿石总储量1078万吨,其中富矿占53.6%。铬矿产地56个,分布在西藏、新疆、内蒙古、甘肃等13个省(区),西藏是主要产地,已探明储量约占全国的一半。中国铬矿床为典型的与超基性岩有关的岩浆矿床,多为蛇绿岩型矿床,产于蛇绿岩带中,西藏罗布莎铬矿、新疆萨尔托海铬矿均属此类型。从成矿时代来看,中国铬矿的形成时代主要在中生代和新生代。

在冶金工业中,铬铁矿主要用于生产铬铁和金属铬。铬铁矿作为钢的添加剂,生产出各种高强度、耐腐蚀、耐磨、耐高温、抗氧化的特种钢,如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、工具钢等。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是航空、航天、汽车、造船以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰船不可缺少的材料。在耐火材料中,铬铁矿用于制造铬砖、铬镁砖等特种耐火材料。

铬铁矿在化学工业中主要用于生产重铬酸钠,进而生产其他铬化合物,供颜料、纺织、电镀、皮革等工业使用,还可用于制造催化剂、催化剂等。

铬铁矿是我国稀缺矿产,储量少,产量低,每年80%以上的消费量依赖进口。铬对氧和铁都有亲和力,对氧的亲和力更强,只在还原性和硫逸度高的条件下才表现出对硫的亲和力。内生条件下,铬一般为三价,第六酸位Cr3+的离子半径与Al3+和Fe3+接近,因此它们可以广泛同质同象。此外,其他能与铬同质同象的元素还有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等,因此铬在镁铁硅酸盐矿物及副矿物中分布广泛。在后生带(碱性介质)强氧化条件下,Cr3+被氧化为以Cr6+形式存在的铬酸根离子,使不活泼的铬离子转化为易溶解的铬阴离子而迁移。 当遇到极化性较强的离子(如Cu、Pb等)时,就形成不溶性的铬酸矿物。

自然界中发现的含铬矿物有50余种,属于氧化物、铬酸盐和硅酸盐,此外还有少量的氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物,其中氮化铬和硫化铬矿物仅见于陨石中。有工业价值的铬矿物均属于铬尖晶石矿物,其化学通式为(Mg,Fe2+)(Cr,Al,Fe3+)2O4或(Mg,Fe2+)O(Cr,Al,Fe3+)2O3,其Cr2O3含量为18%~62%。

具有工业价值的铬矿物一般Cr2O3含量在30%以上,其中最常见的有:

1.铬铁矿

化学组成为(Mg,Fe)Cr2O4,介于铬铁矿(含FeO32.09%、Cr2O3 67.91%)与镁质铬铁矿(含MgO20.96%、Cr2O3 79.04%)之间。通常把铬铁矿和镁质铬铁矿统称为铬铁矿。铬铁矿属等轴晶系,晶体小八面体,通常呈粒状、致密块状集合体,颜色黑色,条痕褐色,呈半金属光泽,硬度5.5,比重4.2~4.8,弱磁性。铬铁矿为岩浆矿物,产于超基性岩中。当含矿岩石遭受风化破坏时,铬铁矿常变为砂矿。铬铁矿是冶炼铬的主要矿物原料,劣质富铁矿石可用作高级耐火材料。

2. 富铬晶体

又称铬尖晶石或铝铬铁矿。化学组成为Fe(Cr、Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%。其形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。

3.硬铬尖晶石

化学成分为(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~50%,其形态、物理性质、成因、产状和用途与铬铁矿相同。

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