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高碳铬铁的基本知识

2019年02月27日  浏览量:

      铬是有光泽的灰色金属,密度7.2,熔点1857℃,沸点2672℃,有延展性,但含氧、氢、碳和氮等杂质时变得硬而脆。铬的化学性质不活泼,常温下对氧和水汽都是稳定的,铬在高于600℃时开始和氧发生反应,但当表面生成氧化膜以后,反应便缓慢,当加热到1200℃时,氧化膜被破坏,反应重新变快。高温下,铬与氮、碳、硫发生反应。铬在常温下就能和氟作用。铬能溶于盐酸、硫酸和高氯酸,遇硝酸后钝化,不再与酸反应。铬能与镁、钛、钨、锆、钒、镍、钽、钇形成合金。铬及其合金具有强抗腐蚀能力。 

     在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种,分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类。此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨石中。具有工业价值的铬矿物都属于铬尖晶石类矿物,它们的化学通式为(Mg、Fe2+)(Cr、Al、Fe3+)2O4或(Mg、Fe2+)O(Cr、Al、Fe3+)2O3,其Cr2O3含量为18%~62%。常见的铬矿物有:(1)铬铁矿,化学成分为(Mg、Fe)Cr2O4,介于亚铁铬铁矿(FeCr2O4,含FeO 32.09%、Cr2O3 67.91%)与镁铬铁矿(MgCr2O4,含Mg 20.96%、Cr2O3 79.04%)之间,通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬铁矿也都称为铬铁矿。铬铁矿为等轴晶系,晶体呈细小的八面体,通常呈粒状和致密块状集合体,颜色为黑色,条痕呈褐色,半金属光泽,硬度5.5,密度4.2~4.8,具弱磁性。铬铁矿是岩浆成因矿物,产于超基性岩中,当含矿岩石遭受风化破坏后,铬铁矿常转入砂矿中。铬铁矿是炼铬的*主要的矿物原料,富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。(2)富铬类晶石,又称铬铁尖晶石或铝铬铁矿,化学成分为Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%。(3) 硬铬尖晶石,化学成分为(Mg、Fe)(Cr、Al)2O4,含Cr2O3 32%~50%。富铬类晶石和硬铬尖晶石的形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。工业生产金属铬的方法有铝还原法、硅还原法、碳还原法和电解法。 

      铬是重要的战略物资之一,由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性,在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。

      在冶金工业中,铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢,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、宇航、汽车、造船以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。 

      在耐火材料中,铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。铬铁矿在化学工业主要用来生产重铬酸钠,进而制取其他铬化合物,用于颜料、纺织、电镀、制革等工业,还可制作催化剂和触媒剂等。   

      我国已查明的铬铁矿区分布于全国13个省、市、自治区。其中以西藏的储量为*多,其次是内蒙古、新疆、甘肃,其余北京、青海、河北、吉林、湖北、陕西、山西、四川、云南等9个省的储量较少。我国铬铁矿的矿床规模较小,分布区域不均衡,开发利用条件较差。铬铁矿是我国的短缺矿种,储量少且产量低,每年消费量的80%以上依靠进口。


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