鉻礦

鉻礦

在冶金工業上,鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼,如不鏽鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼、工具鋼等。

概述

鉻礦鉻礦

金屬鉻主要用於與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。這些特種鋼和特種合金是航空、宇航、汽車、造船,以及國防工業生產槍炮、飛彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。在耐火材料上,鉻鐵礦用來製造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。鉻鐵礦在化學工業上主要用來生產重鉻酸鈉,進而製取其他鉻化合物,用於顏料紡織電鍍、製革等工業,還可製作催化劑和觸媒劑等。鉻鐵礦是我國的短缺礦種,儲量少,產量低,每年消費量的80%以上依靠進口。

礦物原料

在自然界中目前已發現的含鉻礦物約有50余種,分別屬於氧化物類、鉻酸鹽類和矽酸鹽類。此外還有少數氫氧化物、碘酸鹽、氮化物和硫化物。其中氮化鉻和硫化鉻礦物只見於隕石中。
具有工業價值的鉻礦物都屬於鉻尖晶石類礦物,它們的化學通式為(Mg、Fe2+)(Cr、Al、Fe3+)2O4或(Mg、Fe2+)O(Cr、Al、Fe3+)2O3,其Cr2O3含量為18%~62%。
有工業價值的鉻礦物,其Cr2O3含量一般都在30%以上,其中常見的是:
1、鉻鐵礦
化學成分為(Mg、Fe)Cr2O4,介於亞鐵鉻鐵礦(FeCr2O4,含FeO32.09%、Cr2O3 6

鉻礦鉻礦
7.91)與鎂鉻鐵礦(MgCr2O4,含MgO20.96%、Cr2O3 79.04%)之間,通常有人將亞鐵鉻鐵礦和鎂鉻鐵礦也都稱為鉻鐵礦。鉻鐵礦為等軸晶系,晶體呈細小的八面體,通常呈粒狀和緻密塊狀集合體,顏色黑色,條痕褐色,半金屬光澤,硬度5.5,比重4.2~4.8,具弱磁性。鉻鐵礦是岩漿成因礦物,產於超基性岩中,當含礦岩石遭受風化破壞後,鉻鐵礦常轉入砂礦中。鉻鐵礦是煉鉻的最主要的礦物原料,富含鐵的劣質礦石可作高級耐火材料。
2、富鉻類晶石
又稱鉻鐵尖晶石或鋁鉻鐵礦。化學成分為Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%。其形態、物理性質、成因、產狀及用途與鉻鐵礦相同。
3、硬鉻尖晶石
化學成分為(Mg、Fe)(Cr、Al)2O4,含Cr2O3 32%~50%。其形態、物理性質、成因、產狀及用途也與鉻鐵礦相同。

要求與指標

國家發改委發布第46號公告,批准204項行業標準。其中,涉及冶金爐料類產品及備品30項並於當年12月1日起執行。鉻鐵礦石按工業用途劃分為冶金級、化工級、耐火級和鑄石級。

1、冶金級鉻礦石的工業要求
冶金級鉻礦石主要用於冶煉各種鉻鐵合金。
冶金用鉻礦石按加工方式不同(選礦和天然礦)分為精礦(G)和塊礦(K兩類)
精礦按Cr2O3%含量的不同,分為7個牌號。其化學成分應符合表1的規定。

鉻礦鉻礦

物理狀態:冶金用鉻礦石中水分不允許大於10%;冶金用鉻礦石粒度不允許大於300mm;冶金用鉻礦石中不允許混入外來雜質。
冶金級鉻鐵礦石還可用來冶鍊金屬鉻,目前我國冶鍊金屬鉻的方法有火法和濕法兩種。採用濕法冶鍊金屬鉻要求:鉻礦石或精礦含Cr2O3≥38%、Cr2O3/FeO>2、SiO2<12%、Al2O3<10%,此外礦石粒度小於180目的應占80%以上。

2、耐火級鉻礦石的工業要求
在耐火材料工業中,鉻礦石主要用來製造鎂鉻磚、鉻磚和鉻鋁磚等。
用於生產耐火材料的鉻礦石分為兩個品級。一級品用作天然耐火材料,質量要求:Cr2O3≥35%、SiO2≤8%、CaO≤2%。二級品用作生產鉻磚、鉻鎂磚,質量要求:Cr2O3≥30%~32%、SiO2≤11%、CaO≤3%。
以上兩個品級,礦石塊度都要求在50~300mm之間,而且礦石中不允許有大於5~8mm的夾石。

3、化工級鉻礦石的工業要求
在化學工業上,鉻礦石主要用來生產重鉻酸鹽(鉻鹽),再用它作原料生產其他鉻化合物產品。鉻鹽用鉻礦石工業要求:Cr2O3≥30%、Cr2O3/FeO≥2~2.5,SiO2少量。

4、鑄石級鉻礦石的工業要求
用以生產輝綠岩鑄石的鉻礦石,其質量要求:Cr2O3≥10%~20%,SiO2≤10%。

地理分布

鉻礦鉻礦

中國已查明的56個鉻鐵礦區分布於全國13個省、市、自治區。其中以西藏為最多,保有儲量425.1萬t,占全國總保有儲量的39.4%。其次是內蒙古,保有儲量174.4萬t,占16.5%;新疆,保有儲量165.2萬t,占15.3%;甘肅,保有儲量149.6萬t,占13.9%。以上4個省(區)保有儲量合計為914.3萬t,占全國總保有儲量的84.8%。其餘北京、青海、河北、吉林、湖北、陝西、山西、四川、雲南等9個省(市、自治區)保有儲量合計只有163.6萬t,僅占全國總保有儲量的15.2%(圖3.4.2、表3.4.3)。
如按行政區看,主要集中在西南區(426.3萬t,占39.6%)、西北區(370.6萬t,占34.4%)、華北區(274.9萬t,占25.5%),而東北和中南兩行政區只占0.5%,華東區目前尚未查明有鉻鐵礦儲量。

在中國分布情況

鉻礦:英文名稱:Chrome Mine,中國鉻礦資源比較貧乏,按可滿足需求的程度看,屬短缺資源。總保有儲量礦石1078萬噸,其中富礦占53.6%。鉻礦產地有56處,分布於西藏、新疆、內蒙古、甘肅等13個省(區),以西藏為最主要,保有儲量約占全國的一半。中國鉻礦床是典型的與超基性岩有關的岩漿型礦床,絕大多數屬蛇綠岩型,礦床賦存於蛇綠岩帶中。西藏羅布莎鉻礦和新疆薩爾托海鉻礦等皆屬此類。從成礦時代來看,中國鉻礦形成時代以中生代、新生代為主。

主要用途

在冶金工業上,鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合

鉻礦鉻 鉻礦
金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼,如不鏽鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼、工具鋼等。金屬鉻主要用於與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。這些特種鋼和特種合金是航空、宇航、汽車、造船,以及國防工業生產槍炮、飛彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。在耐火材料上,鉻鐵礦用來製造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。
鉻鐵礦在化學工業上主要用來生產重鉻酸鈉,進而製取其他鉻化合物,用於顏料、紡織、電鍍、製革等工業,還可製作催化劑和觸媒劑等。

特性

鉻鐵礦是中國的短缺礦種,儲量少,產量低,每年消費量的80%以上依靠進口。鉻具有親氧性親鐵性,以親氧性較強,只有在還原和硫的逸度較高的情況下才顯示親硫性。在

鉻礦鉻礦選礦設備
內生作用條件下鉻一般呈三價。六次酸位的Cr3+和Al3+Fe3+的離子半徑相接近,故它們之間可以呈廣泛的類質同象。此外,可與鉻類質同象代替的元素還有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等,所以在鎂鐵矽酸鹽礦物和副礦物中有鉻的廣泛分布。在表生帶強烈氧化條件下(鹼性介質),Cr3+氧化成Cr6+形式的鉻酸根離子,使不活動的鉻離子變成易溶的鉻陰離子發生遷移。遇極化性很強的離子(如Cu、Pb等),則形成難溶的鉻酸性礦物。在自然界中目前已發現的含鉻礦物約有50余種,分別屬於氧化物類、鉻酸鹽類和矽酸鹽類。此外還有少數氫氧化物、碘酸鹽、氮化物和硫化物。其中氮化鉻和硫化鉻礦物只見於隕石中。

鉻鉍礦

鉻鉍礦(Bi16.006Cr0.997O27)是在陝西省洛南縣駕鹿金礦床中發現一種新礦,該礦物通常規則狀微細晶微集合體,柱狀小晶體大小在0.005mm×0.002mm~0.05mm×0.025mm之間,集合體大小約0.01~0.5mm。呈桔黃色或黃棕色,性脆,半透明,條痕棕黃色,金剛光澤,具不完全解理;一軸晶,正光性,實測密度為9.80(3)g/cm^3,計算密度9.85(I)g/cm^3。

標準

1、主題內容與適用範圍
本標準規定了鐵合金用鉻礦石的分類、技術要求、

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試驗方法、檢驗規則、包裝、標誌和質量證明書。
本標準適用於生產鉻系鐵合金用的鉻礦石。
2、 引用標準
YB 879 鉻礦石化學分析方法
GB 2007 散裝礦產品取樣、制樣通則
GB 5689 冶金礦產品包裝、標誌和質量證明書的一般規定
3、 分類
按鐵合金用鉻礦石的用途劃分為兩類:
第一類:精煉中、低、微碳鉻鐵,金屬鉻和鉻鹽用鉻礦石;
第二類:冶煉高碳鉻鐵、矽鉻合金以及轉爐吹氧法生產的中、低碳鉻鐵用鉻礦石。
4、 技術要求
4.1 按化學成分第一類鐵合金用鉻礦石分為二個等級,見表1。
表 1
等級化學成分,%
Cr2O3Cr2O3/FeOSiO2MgOAl2O3SPC
不小於不大於
一級品48.03.06.016.010.00.0200.0080.10
二級品45.02.59.018.012.00.0200.0100.10
註:金屬鉻用一級品鉻礦石,其中MgO含量不小於22.0%。
4.2 按化學成分第二類鐵合金用鉻礦石分為二個等級,見表2
鉻礦鉻礦

表2
等級化學成分,%
Cr2O3Cr2O3/FeOMgOAl2O3SPC
不小於不大於
一級品42.03.018.012.00.0200.0080.20
二級品38.02.522.015.00.0200.0100.20
4.3 需方對鉻礦石化學成分有特殊要求時,可由雙方商定。
4.4 精煉鉻鐵用鉻礦石中不得混入炭質夾雜物(如焦炭、煤塊和瀝青等)以及磷酸鹽礦物等。
4.5 精煉鉻鐵用鉻礦石,其粒度為塊狀或粉狀;冶煉高碳鉻鐵用鉻礦石,其粒度為塊狀,其中小於10mm者不超過10%。
註:需方對粒度有特殊要求,由雙方商定。
5 、試驗方法
5.1 鉻礦石化學成分分析方法按YB 879的規定進行。
5.2 鉻礦石取樣、制樣按GB 2007.1~2007.7的規定進行。
6 、檢驗規則
6.1 鉻礦石的質量由供方技術監督部門負責檢驗。
6.2 鉻礦石按批交貨,一次交貨為一批,每批為一檢驗單位。
7 、包裝、標誌和質量證明書
鐵合金用鉻礦石的包裝、標誌、運輸、貯存和質量證明書按GB 5689規定執行。

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