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黑色金屬:鉻

來源:礦石化驗

一、性質和用途
鉻是銀白色的金屬。在地殼內,絕大部分的鉻以尖晶石類的氧化物形式存在,是親石元素。以氧化數為+3的化合物最穩(wěn)定,其原子半徑為1。18A、熔點1890℃、沸點2482℃.純金屬鉻有延展性.
鉻主要以鉻鐵形式用于冶金工業(yè)生產不銹鋼及各種合金鋼,可增強鋼的強度、耐磨性、防蝕性及在高、低溫下的抗氧化能力。金屬鉻用作鋁合金、鈷合金、鈦合金及高溫合金、電熱合金的添加劑,還用于鋼制品鍍鉻。氧化鉻用作耐熱的涂料,也可用作磨料和玻璃、陶瓷的著色劑、化學合成的催化劑。鉻釩、重鉻酸鹽用作皮革的鞣料及各種顏料。鉻礦石還可用于耐火材料及鑄石,鉻的放射性同位素已在醫(yī)學上得到利用。
二、主要礦物
自然界已發(fā)現的鉻礦物和含鉻礦物近三十種,主要為鉻尖晶石類礦物。其通式為:
(Fe、Mg)O。(Cr,Al,Fe)2O3。
但有工業(yè)價值的礦物只有幾種。
鉻鐵礦   (Mg、Fe)Cr2O4          含Cr2O3   50—60%
鋁鉻鐵礦 (Mg、Fe)(Cr,Al)2O4   含Cr2O3  32—50%
富鉻尖晶石 Fe(Cr,Al)2O4        含Cr2O3  32—38%
鉻尖晶石類礦物,是由五種基本組分組成。各組分間廣泛存在著類質同象的置換,因而各組分的含量變化很大,其Cr2O3含量變化范圍18—62%。


三、一般工業(yè)要求
(一)冶金用鉻鐵礦

類    型
Cr2O3(%)
有害雜質允許含量(%)
邊界品位
工業(yè)品位
SiO2
P
S
原生礦
富 礦
貧 礦
≥25
≥5—8
≥32
≥8—10
≤10
 
≤0.07
 
≤0.05
 
砂    礦
≥1.5
≥3



可采厚度:≥0.3—1.0米,露采可適當加大
夾石剔除厚度:≥0.3—0.5米
注:①鉻鐵比、對鉻鐵合金產品中的鉻含量有很大影響,比值低的礦石,即使其Cr2O3品位較高,也難以煉出高標號的鉻鐵合金,因此,在勘探中必須查清。在我國火法冶煉時比值應在2以上,具體要求與有關部門商定。
②MgO的含量在一般工業(yè)指標中未作規(guī)定.但礦石中MgO含量過高將使爐渣熔點升高,粘度增大,冶煉操作困難。
(二)冶煉鉻鐵合金用富礦(或精礦)工業(yè)指標

品級
Cr2O3(%)
Cr2O3 / (FeO)
P(%)
S(%)
SiO2(%)
用途
≥50
≥45
≥40
≥32
>3
≥2.5—3
≥2.5
≥2.5
 
<0.03
<0.07
<0.07
 
<0.05
<0.05
<0.05
<1.2
<6
<6
<8
用于氮化鉻鐵
中低碳和微碳鉻鐵
電爐碳素鉻鐵
高爐碳素鉻鐵

塊度要求:  1.高爐冶煉碳素鉻鐵不小于20毫米和不大于75毫米;
2.電爐冶煉鉻鐵合金不大于60—40毫米(粉礦或精礦粉均可)。
(三)耐火材料用鉻鐵礦

品 級
Cr2O3(%)
SiO2(%)
CaO(%)
用      途
≥35
≥32
≤8
≤11
≤2
≤3
用作天然耐火材料
制造鉻磚及鉻鎂磚

可采厚度:≥0.5—1米
夾石剔除厚度:≥0.3—0.5米
(四)化工制鉻鹽用鉻鐵礦
Cr2O3≥30%   Cr2O3 / FeO≥2—2.5  SiO2 少量
(五)輝綠巖鑄石對鉻鐵礦的要求
Cr2O3≥10—20%   SiO2<10%
四、礦床實例
(一)新疆鯨魚鉻鐵礦床

用  途
Cr2O3(%)
Cr2O3 / FeO
P
S
SiO2
CaO
邊界品位
工業(yè)品位
冶金用礦石
耐火材料用礦石
貧      礦
≥25
≥25
≥8
≥32
≥32
≥12
≥2.5
≤0.07
≤0.1
≤8
≤13
≤2

可采厚度: 富礦≥0.3米; 貧礦≥0.5米
夾石剔除厚度:肉眼能分出的夾石≥0.1米
 肉眼難分出的夾石≥0.3米
(二)西藏東巧鉻鐵礦床

品級
Cr2O3(%)
Cr2O3/FeO
P(%)
S(%)
SiO2(%)
邊界品位
工業(yè)品位
≥45
≥35
≥48
≥40
≥2.5
≥2.5
≤0.03
≤0.03
≤0.05
≤0.05
≤5
≤10

可采厚度;品級劃分厚度為2米
單個礦體為1米
夾石剔除厚度;地下0.5米,露采1米
(三)北京放馬峪鉻鐵礦床
邊界品位:Cr2O3   4.5%
工業(yè)品位:Cr2O3   5%
可采厚度:      0.5米
夾石剔除厚度:1米
(四)甘肅省大道爾吉鉻鐵礦床

礦  種
Cr2O3(%)
可采厚度(米)
夾石剔除厚度(米)
邊界品位
塊段品位
中富礦
貧  礦
25
5
30
8
0.8
1
1.0
1

五、綜合評價
在鉻鐵礦中常伴生有鉑族(以鋨、銥、釕為主)及鈷、鎳等元素,當鉑族總量(ΣPt)>0.2克/噸、Co>0.02%、Ni>0. 2%時,應作出評價。鉻鐵礦體的圍巖純橄巖、斜方輝橄巖、蛇紋巖,可做耐火材料和制作鈣鎂磷肥的配料,圍巖里有時還見有石棉、滑石、水鎂石、菱鎂礦等,勘探工作中應注意評價。


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