የተለመዱ ማዕድናት ክምችት - የክሮሚየም ማዕድን ባህሪያት እና የቤኔፊሺያ ቴክኖሎጂ

የክሮሚየም ተፈጥሮ

ክሮሚየም፣ የኤለመንት ምልክት Cr፣ የአቶሚክ ቁጥር 24፣ አንጻራዊ የአቶሚክ ክብደት 51.996፣ የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ወቅታዊ ሰንጠረዥ የቡድን VIB የሽግግር ብረት አካል ነው። የክሮሚየም ብረት አካል-ማዕከል ያለው ኩቢክ ክሪስታል፣ ብር-ነጭ፣ ጥግግት 7.1 ግ/ሴሜ³፣ የመቅለጥ ነጥብ 1860℃፣ የፈላ ነጥብ 2680℃፣ የተወሰነ የሙቀት አቅም በ25℃ 23.35J/(mol·K)፣ የእንፋሎት ሙቀት 342.1kJ/mol፣ የሙቀት አማቂነት 91.3 W/(m·K) (0-100°C)፣ የመቋቋም ችሎታ (20°C) 13.2uΩ·cm፣ ጥሩ ሜካኒካል ባህሪያት ያሉት።

አምስት የክሮሚየም ቫለንሲዎች አሉ፤ +2፣ +3፣ +4፣ +5 እና +6። በኢንዶጅናል ተግባር ሁኔታዎች ስር፣ ክሮሚየም በአጠቃላይ +3 ቫለንሲ ነው። +ትሪቫለንት ክሮሚየም ያላቸው ውህዶች በጣም የተረጋጉ ናቸው። +ሲክስቫለንት ክሮሚየም ውህዶች፣ የክሮሚየም ጨዎችን ጨምሮ፣ ጠንካራ የኦክሳይድ ባህሪያት አሏቸው። የCr3+፣ AI3+ እና Fe3+ አዮኒክ ራዲየስ ተመሳሳይ ናቸው፣ ስለዚህ ሰፊ ተመሳሳይነት ሊኖራቸው ይችላል። በተጨማሪም፣ በክሮሚየም ሊተኩ የሚችሉ ንጥረ ነገሮች ማንጋኒዝ፣ ማግኒዚየም፣ ኒኬል፣ ኮባልት፣ ዚንክ፣ ወዘተ ናቸው፣ ስለዚህ ክሮሚየም በማግኒዚየም ብረት ሲሊኬት ማዕድናት እና በተለዋጭ ማዕድናት በስፋት ተሰራጭቷል።

ማመልከቻ

ክሮሚየም በዘመናዊ ኢንዱስትሪ ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ከሚውሉት ብረቶች አንዱ ነው። በዋናነት በፌሮአሎይስ (እንደ ፌሮክሮም ያሉ) አይዝጌ ብረት እና የተለያዩ ቅይጥ ብረቶች በማምረት ላይ ይውላል። ክሮሚየም ጠንካራ፣ የሚለብሱ፣ ሙቀትን የሚቋቋሙ እና ዝገት የሚቋቋሙ ባህሪያት አሉት። የክሮሚየም ማዕድን በብረታ ብረት፣ በማይበላሹ ቁሳቁሶች፣ በኬሚካል ኢንዱስትሪ እና በፋውንዴሽን ኢንዱስትሪዎች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል።

በብረታ ብረት ኢንዱስትሪ ውስጥ፣ የክሮሚየም ማዕድን በዋናነት ፌሮክሮም እና ሜታሊካል ክሮሚየምን ለማቅለጥ ያገለግላል። ክሮሚየም እንደ ብረት ተጨማሪ ጥቅም ላይ ይውላል፣ እንደ አይዝጌ ብረት፣ አሲድ የሚቋቋም ብረት፣ ሙቀት የሚቋቋም ብረት፣ ኳስ የሚሸከም ብረት፣ ስፕሪንግ ብረት፣ የመሳሪያ ብረት፣ ወዘተ ያሉ የተለያዩ ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው፣ ዝገት የሚቋቋሙ፣ የሚለብሱ፣ ከፍተኛ ሙቀት ያላቸው እና ኦክሲዴሽን የሚቋቋሙ ልዩ ብረቶች ለማምረት። ክሮሚየም የሜካኒካል ባህሪያትን ሊያሻሽል እና የብረትን የመቋቋም አቅም ሊጨምር ይችላል። ሜታሊክ ክሮሚየም በዋናነት ከኮባልት፣ ኒኬል፣ ቱንግስተን እና ሌሎች ንጥረ ነገሮችን በመጠቀም ልዩ ቅይጦችን ለማቅለጥ ያገለግላል። የክሮሚየም ፕላቲንግ እና ክሮሚዚንግ ብረት፣ መዳብ፣ አልሙኒየም እና ሌሎች ብረቶች ዝገት የሚቋቋም ወለል እንዲፈጥሩ ሊያደርግ ይችላል፣ ይህም ብሩህ እና የሚያምር ነው።

በማጣቀሻ ኢንዱስትሪ ውስጥ፣ የክሮሚየም ማዕድን የክሮሚየም ጡቦችን፣ የክሮሚየም ማግኔዥያ ጡቦችን፣ የላቀ የማቅለጫ ቁሳቁሶችን እና ሌሎች ልዩ የማቅለጫ ቁሳቁሶችን (ክሮሚየም ኮንክሪት) ለመሥራት የሚያገለግል አስፈላጊ የማቅለጫ ቁሳቁስ ነው። በክሮሚየም ላይ የተመሰረቱ የማቅለጫ ቁሳቁሶች በዋናነት የክሮሚየም ማዕድን እና ማግኔዥያ ያላቸው ጡቦችን፣ የሲንትሬድ ማግኔዥያ-ክሮም ክሊንከርን፣ የቀለጠ ማግኔዥያ-ክሮም ጡቦችን፣ የቀለጠ፣ በጥሩ ሁኔታ የተፈጨ እና ከዚያም የተጣበቁ ማግኔዥያ-ክሮም ጡቦችን ያካትታሉ። በክፍት ምድጃዎች፣ በኢንዳክሽን ምድጃዎች፣ ወዘተ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። የሲሚንቶ ኢንዱስትሪ የብረታ ብረት መቀየሪያ እና የሮታሪ እቶን ሽፋን፣ ወዘተ.

በማምረቻ ኢንዱስትሪ ውስጥ፣ የክሮሚየም ማዕድን በማፍሰስ ሂደት ውስጥ በቀለጠ ብረት ውስጥ ካሉ ሌሎች ንጥረ ነገሮች ጋር አይገናኝም፣ ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት አለው፣ ለብረት ዘልቆ መግባትን የሚቋቋም እና ከዚርኮን የተሻለ የማቀዝቀዝ አፈጻጸም አለው። ለማምረቻ የሚሆን የክሮም ማዕድን በኬሚካል ስብጥር እና በቅንጣት መጠን ስርጭት ላይ ጥብቅ መስፈርቶች አሉት።

በኬሚካል ኢንዱስትሪ ውስጥ፣ የክሮሚየም ቀጥተኛ አጠቃቀም ሶዲየም ዲክሮሜት (Na2Cr2O7·H2O) መፍትሄ ማምረት እና ከዚያም እንደ ቀለም፣ ጨርቃጨርቅ፣ ኤሌክትሮፕላቲንግ እና የቆዳ አሰራር ባሉ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ሌሎች የክሮሚየም ውህዶችን እንዲሁም ማነቃቂያዎችን ማዘጋጀት ነው።

በጥሩ ሁኔታ የተፈጨው የክሮሚየም ማዕድን ዱቄት በመስታወት፣ በሴራሚክስ እና በግሌዝ ንጣፎች ምርት ውስጥ ተፈጥሯዊ የቀለም ወኪል ነው። ሶዲየም ዲክሮሜት ቆዳን ለማበላሸት ጥቅም ላይ ሲውል፣ በመጀመሪያው ቆዳ ውስጥ ያለው ፕሮቲን (ኮላጅን) እና ካርቦሃይድሬት ከኬሚካል ንጥረ ነገሮች ጋር ምላሽ በመስጠት የተረጋጋ ውስብስብነት ይፈጥራል፣ ይህም የቆዳ ምርቶች መሠረት ይሆናል። በጨርቃጨርቅ ኢንዱስትሪ ውስጥ፣ ሶዲየም ዲክሮሜት በጨርቅ ማቅለሚያ ውስጥ እንደ ሞርዳንት ጥቅም ላይ ይውላል፣ ይህም የቀለም ሞለኪውሎችን ከኦርጋኒክ ውህዶች ጋር በብቃት ማያያዝ ይችላል፤ እንዲሁም ማቅለሚያዎችን እና መካከለኛ ቀለሞችን በማምረት ረገድ እንደ ኦክሲዳንት ሊያገለግል ይችላል።

የክሮሚየም ማዕድን

በተፈጥሮ ውስጥ የተገኙ ከ50 በላይ የክሮሚየም-የያዙ ማዕድናት አሉ፣ ነገር ግን አብዛኛዎቹ ዝቅተኛ የክሮሚየም ይዘት እና የተበታተነ ስርጭት ያላቸው ሲሆን ይህም አነስተኛ የኢንዱስትሪ አጠቃቀም ዋጋ አለው። እነዚህ ክሮሚየም-የያዙ ማዕድናት ከኦክሲዶች፣ ክሮማቶች እና ሲሊከቶች በተጨማሪ ከጥቂት ሃይድሮክሳይዶች፣ አዮዳይቶች፣ ናይትሬዶች እና ሰልፋይዶች በተጨማሪ ናቸው። ከእነዚህም መካከል የክሮሚየም ናይትሬድ እና የክሮሚየም ሰልፋይድ ማዕድናት የሚገኙት በሜትሮይትስ ውስጥ ብቻ ነው።

በክሮሚየም ማዕድን ንዑስ ቤተሰብ ውስጥ እንደ አንድ የማዕድን ዝርያ፣ ክሮሚየም ብቸኛው አስፈላጊ የኢንዱስትሪ ማዕድን ነው። የቲዎሬቲካል ኬሚካል ፎርሙላ (MgFe)Cr2O4 ሲሆን የCr2O3 ይዘት 68% የሚይዝ ሲሆን FeO 32% የሚይዝ ነው። በኬሚካላዊ ቅንብሩ ውስጥ፣ ትራይቫለንት ካሽን በዋናነት Cr3+ ሲሆን ብዙ ጊዜ Al3+፣ Fe3+ እና Mg2+፣ Fe2+ ኢሶሞርፊክ ተተኪዎች አሉ። በትክክለኛው በተመረተው ክሮሚት ውስጥ፣ የFe2+ ክፍል ብዙውን ጊዜ በMg2+ ይተካል፣ እና Cr3+ በተለያዩ ደረጃዎች በAl3+ እና Fe3+ ይተካል። በተለያዩ የክሮሚት ክፍሎች መካከል ያለው የኢሶሞርፊክ ተተኪነት ሙሉ ደረጃ ወጥነት የለውም። የአራት-ደረጃ ቅንጅት ካቴሽኖች በዋናነት ማግኒዚየም እና ብረት እና በማግኒዚየም-ብረት መካከል ያለው ሙሉ ኢሶሞርፊክ ተተኪነት ናቸው። በአራት-ክፍል ዘዴ መሠረት፣ ክሮሚት በአራት ንዑስ ቡድኖች ሊከፈል ይችላል፡ ማግኒዚየም ክሮሚት፣ ብረት-ማግኒዚየም ክሮሚት፣ ማፊክ-ብረት ክሮሚት እና ብረት-ክሮሚት። በተጨማሪም፣ ክሮማይት ብዙውን ጊዜ አነስተኛ መጠን ያለው ማንጋኒዝ ይይዛል፣ ይህም የቲታኒየም፣ የቫናዲየም እና የዚንክ ተመሳሳይ ድብልቅ ነው። የክሮማይት መዋቅር መደበኛ የስፒኔል አይነት ነው።

4. የክሮሚየም ክምችት የጥራት ደረጃ

በተለያዩ የማቀነባበሪያ ዘዴዎች (ማዕድን ማውጣት እና ተፈጥሯዊ ማዕድን) መሠረት፣ ለብረታ ብረት የሚሆን የክሮሚየም ማዕድን በሁለት ዓይነቶች ይከፈላል፡- ማጎሪያ (ጂ) እና ላም ማዕድን (ኬ)። ከዚህ በታች ያለውን ሰንጠረዥ ይመልከቱ።

ለብረታ ብረት ሥራ የክሮማይት ማዕድን የጥራት መስፈርቶች

የክሮም ማዕድን ቤኔፊሺያ ቴክኖሎጂ

1) እንደገና መመረጥ
በአሁኑ ጊዜ የስበት መለያየት የክሮሚየም ማዕድንን በማልማት ረገድ ወሳኝ ቦታ ይይዛል። በውሃ ውስጥ ባለው መካከለኛ ውስጥ ልቅ የሆነ ንብርብር እንደ መሰረታዊ ባህሪ የሚጠቀመው የስበት መለያየት ዘዴ አሁንም በዓለም ዙሪያ የክሮሚየም ማዕድንን ለማበልጸግ ዋናው ዘዴ ነው። የስበት መለያየት መሳሪያው ጠመዝማዛ ቋት እና ሴንትሪፉጋል ኮንሰንትሬተር ሲሆን የማቀነባበሪያ ቅንጣት መጠን ክልል በአንጻራዊ ሁኔታ ሰፊ ነው። በአጠቃላይ፣ በክሮሚየም ማዕድናት እና በጋንጌ ማዕድናት መካከል ያለው የጥግግት ልዩነት ከ 0.8 ግ/ሴሜ 3 በላይ ነው፣ እና ከ 100um በላይ የሆነ የማንኛውም የቅንጣት መጠን የስበት መለያየት አጥጋቢ ሊሆን ይችላል። የውጤቱ ውጤት፡- ሻካራ እብጠቶች (100 ~ 0.5ሚሜ) ማዕድን በከባድ-መካከለኛ ቤኔፊሺያ የተደረደሩ ወይም አስቀድሞ የተመረጡ ናቸው፣ ይህም በጣም ኢኮኖሚያዊ ቤኔፊሺያ ዘዴ ነው።

2) መግነጢሳዊ መለያየት
መግነጢሳዊ መለያየት በማዕድኑ ውስጥ ባሉ ማዕድናት መግነጢሳዊ ልዩነት ላይ ተመስርቶ ወጥ ባልሆነ መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ማዕድናትን መለያየትን የሚያረጋግጥ የቤኔፊኬሽን ዘዴ ነው። ክሮማይት ደካማ መግነጢሳዊ ባህሪያት ያሉት ሲሆን በአቀባዊ ቀለበት ከፍተኛ ቅልመት መግነጢሳዊ መለያዎች፣ እርጥብ ሳህን መግነጢሳዊ መለያዎች እና ሌሎች መሳሪያዎች ሊለያይ ይችላል። በዓለም ላይ በተለያዩ የክሮሚየም ማዕድን አምራች አካባቢዎች የሚመረቱ የክሮሚየም ማዕድናት ልዩ መግነጢሳዊ ተጋላጭነት ኮፊሸንቶች ብዙም የተለዩ አይደሉም፣ እና በተለያዩ ክልሎች ከሚመረቱት የዎልፍራምይት እና የዎልፍራምይት ልዩ መግነጢሳዊ ተጋላጭነት ኮፊሸንቶች ጋር ተመሳሳይ ናቸው።

ከፍተኛ ደረጃ ያለው የክሮሚየም ክምችት ለማግኘት መግነጢሳዊ መለያየትን በሚጠቀሙበት ጊዜ ሁለት ሁኔታዎች አሉ፡- አንደኛው ጠንካራ መግነጢሳዊ ማዕድናትን (በዋነኝነት ማግኔታይት) በደካማ መግነጢሳዊ መስክ ስር በማስወገድ የፌሮክሮም ጥምርታን ከፍ ማድረግ ሲሆን ሌላኛው ደግሞ ጠንካራ መግነጢሳዊ መስክ መጠቀም ነው። የጋንጌ ማዕድናትን መለየት እና የክሮሚየም ማዕድን (ደካማ መግነጢሳዊ ማዕድናትን መልሶ ማግኘት)።

3) የኤሌክትሪክ ምርጫ
የኤሌክትሪክ መለያየት የክሮሚየም ማዕድን እና የሲሊኬት ጋንጌ ማዕድናትን የኤሌክትሪክ ባህሪያትን በመጠቀም የመለየት ዘዴ ሲሆን ይህም እንደ የኮንዳክቲቭነት ልዩነቶች እና የዲኤሌክትሪክ ቋሚዎች ናቸው።

4) ፍሎቴሽን
በስበት ኃይል መለያየት ሂደት ውስጥ፣ ጥቃቅን ቅንጣቶች (-100um) የክሮማይት ማዕድን ብዙውን ጊዜ እንደ ጅራት ይጣላል፣ ነገር ግን የዚህ መጠን ያለው ክሮማይት አሁንም ከፍተኛ የአጠቃቀም እሴት አለው፣ ስለዚህ የፍሎቴሽን ዘዴው ለዝቅተኛ ደረጃ ጥቃቅን ግራኑላር ክሮማይት ማዕድን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። በጅራት ውስጥ ከ20% ~40% Cr2O3 ያለው የክሮሚየም ማዕድን ተንሳፋፊነት እና እንደ ጋንግ ማዕድናት ሰርፔንቲን፣ ኦሊቪን፣ ሩቲል እና ካልሲየም ማግኒዚየም ካርቦኔት ማዕድናት። ማዕድኑ እስከ 200 μm ድረስ በጥሩ ሁኔታ የተፈጨ ሲሆን የውሃ ብርጭቆ፣ ፎስፌት፣ ሜታፎስፌት፣ ፍሎሮሲሊኬት፣ ወዘተ. ዝቃጩን ለመበተን እና ለመግታት ያገለግላሉ፣ እና ያልተሟሉ ፋቲ አሲድ እንደ ሰብሳቢ ጥቅም ላይ ይውላል። የጋንግዌ ዝቃጭ መበታተን እና መጨቆን ለፍሎቴሽን ሂደቱ በጣም አስፈላጊ ነው። እንደ ብረት እና እርሳስ ያሉ የብረት አየኖች ክሮማይትን ሊያነቃቁ ይችላሉ። የዝቃጩ የፒኤች ዋጋ ከ6 በታች ሲሆን፣ ክሮማይት እምብዛም አይንሳፈፍም። በአጭሩ፣ የፍሎቴሽን ሪአጀንት ፍጆታ ትልቅ ነው፣ የማጠናከሪያው ደረጃ ያልተረጋጋ ነው፣ እና የማገገሚያ መጠኑ ዝቅተኛ ነው። ከጋንግ ማዕድናት የሟሟ Ca2+ እና Mg2+ የመንሳፈፍ ሂደቱን የመምረጥ ችሎታን ይቀንሳሉ።

5) የኬሚካል ማሻሻያ
የኬሚካል ዘዴ የተወሰኑ የክሮማይት ማዕድን በቀጥታ ማከም ሲሆን እነዚህም በአካላዊ ዘዴ ሊለያዩ የማይችሉ ወይም የፊዚካል ዘዴ ዋጋ በአንጻራዊነት ከፍተኛ ነው። በኬሚካል ዘዴ የሚመረተው የክምችት Cr/Fe ጥምርታ ከተለመደው የፊዚካል ዘዴ የበለጠ ነው። የኬሚካል ዘዴዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡- መራጭ ልጣጭ፣ የኦክሳይድ ቅነሳ፣ የማቅለጥ መለያየት፣ የሰልፈሪክ አሲድ እና የክሮሚክ አሲድ ልጣጭ፣ ቅነሳ እና የሰልፈሪክ አሲድ ልጣጭ፣ ወዘተ። የፊዚካል-ኬሚካላዊ ዘዴዎች ጥምረት እና የክሮሚየም ማዕድን በኬሚካላዊ ዘዴዎች ቀጥተኛ አያያዝ ዛሬ በክሮሚየም ቤኔፊሺያ ውስጥ ካሉት ዋና ዋና አዝማሚያዎች አንዱ ነው። የኬሚካል ዘዴዎች ክሮሚየምን በቀጥታ ከማዕድኑ አውጥተው ክሮሚየም ካርቦይድ እና ክሮሚየም ኦክሳይድን ማምረት ይችላሉ።