铬矿

在冶工业上,铬铁矿主要用来生产铬铁合金金属铬。 铬矿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。

英文名称:

 

Chrome Mine

 

中国铬矿资源比较贫乏,按可满足需求的程度看,属短缺资源。总保有储量矿石1078万吨,其中富矿占53.6%。铬矿产地有56处,分布于西藏、新疆、内蒙古、甘肃等13个省(区),以西藏为最主要,保有储量约占全国的一半。中国铬矿床是典型的与超基性岩有关的岩浆型矿床,绝大多数属蛇绿岩型,矿床赋存于蛇绿岩带中。西藏罗布莎铬矿和新疆萨尔托海铬矿等皆属此类。从成矿时代来看,中国铬矿形成时代以中生代、新生代为主。

 

在冶金工业上,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、镍、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。

 

耐火材料上,铬铁矿用来制造铬砖、铬砖和其他特殊耐火材料。

 

铬铁矿在化学工业上主要用来生产重铬酸,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。

 

铬铁矿是中国的短缺矿种,储量少,产量低,每年消费量的80%以上依靠进口。

 

矿物原料

具有亲氧性和亲铁性,以亲氧性较强,只有在还原和的逸度较高的情况下才显示亲硫性。在内生作用条件下铬一般呈三价。六次酸位的Cr3+和Al3+Fe3+的离子半径相接近,故它们之间可以呈广泛的类质同象。此外,可与铬类质同象代替的元素还有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等,所以在镁铁酸盐矿物和副矿物中有铬的广泛分布。在表生带强烈氧化条件下(碱性介质),Cr3+氧化成Cr6+形式的铬酸根离子,使不活动的铬离子变成易溶的铬阴离子发生迁移。遇极化性很强的离子(如Cu、Pb等),则形成难溶的铬酸性矿物。

 

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。此外还有少数氧化物、酸盐、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%。

 

有工业价值的铬矿物,其Cr2O3含量一般都在30%以上,其中常见的是:

铬铁矿

化学成分为(Mg、Fe)Cr2O4,介于亚铁铬铁矿(FeCr2O4,含FeO32.09%、Cr2O3 67.91)与镁铬铁矿(MgCr2O4,含MgO20.96%、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,颜色黑色,条痕褐色,半金属光泽,硬度5.5,比重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。铬铁矿是炼铬的最主要的矿物原料,富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。

富铬类晶石

又称铬铁尖晶石或铬铁矿。化学成分为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。

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、产状及用途也与铬铁矿相同。

 

要求与指标

国家发改委发布第46号公告,批准204项行业标准。其中,涉及冶金炉料类产品及备品30项并于当年12月1日起执行。铬铁矿石按工业用途划分为冶金级、化工级、耐火级和铸石级。

冶金级铬矿石的工业要求

冶金级铬矿石主要用于冶炼各种铬铁合金。

 

冶金用铬矿石按加工方式不同(选矿和天然矿)分为精矿(G)和块矿(K两类)

 

精矿按Cr2O3%含量的不同,分为7个牌号。其化学成分应符合表1的规定。

 

物理状态:冶金用铬矿石中水分不允许大于10%;冶金用铬矿石粒度不允许大于300mm;冶金用铬矿石中不允许混入外来杂质。

 

冶金级铬铁矿石还可用来冶炼金属铬,目前我国冶炼金属铬的方法有火法和湿法两种。采用湿法冶炼金属铬要求:铬矿石或精矿含Cr2O3≥38%、Cr2O3/FeO>2、SiO2<12%、Al2O3<10%,此外矿石粒度小于180目的应占80%以上。

耐火级铬矿石的工业要求

在耐火材料工业中,铬矿石主要用来制造镁铬砖、铬砖和铬铝砖等。

 

用于生产耐火材料的铬矿石分为两个品级。一级品用作天然耐火材料,质量要求:Cr2O3≥35%、SiO2≤8%、CaO≤2%。二级品用作生产铬砖、铬镁砖,质量要求:Cr2O3≥30%~32%、SiO2≤11%、CaO≤3%。

 

以上两个品级,矿石块度都要求在50~300mm之间,而且矿石中不允许有大于5~8mm的夹石。

化工级铬矿石的工业要求

在化学工业上,铬矿石主要用来生产重铬酸盐(铬盐),

再用它作原料生产其他铬化合物产品。铬盐用铬矿石工业要求:Cr2O3≥30%、Cr2O3/FeO≥2~2.5,SiO2少量。

铸石级铬矿石的工业要求

用以生产辉绿岩铸石的铬矿石,其质量要求:Cr2O3≥10%~20%,SiO2≤10%。

 

地理分布

中国已查明的56个铬铁矿区分布于全国13个省、市、自治区。其中以西藏为最多,保有储量425.1万t,占全国总保有储量的39.4%。其次是内蒙古,保有储量174.4万t,占16.5%;新疆,保有储量165.2万t,占15.3%;甘肃,保有储量149.6万t,占13.9%。以上4个省(区)保有储量合计为914.3万t,占全国总保有储量的84.8%。其余北京、青海、河北、吉林、湖北、陕西、山西、四川、云南等9个省(市、自治区)保有储量合计只有163.6万t,仅占全国总保有储量的15.2%(图3.4.2、表3.4.3)。

 

如按行政区看,主要集中在西南区(426.3万t,占39.6%)、西北区(370.6万t,占34.4%)、华北区(274.9万t,占25.5%),而东北和中南两行政区只占0.5%,华东区目前尚未查明有铬铁矿储量。

 

在中国分布情况

中国铬矿资源比较贫乏,按可满足需求的程度看,属短缺资源。总保有储量矿石1078万吨,其中富矿占53.6%。铬矿产地有56处,分布于西藏、新疆、内蒙古、甘肃等13个省(区),以西藏为最主要,保有储量约占全国的一半。中国铬矿床是典型的与超基性岩有关的岩浆型矿床,绝大多数属蛇绿岩型,矿床赋存于蛇绿岩带中。西藏罗布莎铬矿和新疆萨尔托海铬矿等皆属此类。从成矿时代来看,中国铬矿形成时代以中生代、新生代为主。

 

主要用途

在冶金工业上,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。在耐火材料上,铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。

 

铬铁矿在化学工业上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。

 

特性

铬铁矿是中国的短缺矿种,储量少,产量低,每年消费量的80%以上依靠进口。铬具有亲氧性和亲铁性,以亲氧性较强,只有在还原和硫的逸度较高的情况下才显示亲硫性。在

 

铬矿选矿设备

 

内生作用条件下铬一般呈三价。六次酸位的Cr3+和Al3+Fe3+的离子半径相接近,故它们之间可以呈广泛的类质同象。此外,可与铬类质同象代替的元素还有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等,所以在镁铁硅酸盐矿物和副矿物中有铬的广泛分布。在表生带强烈氧化条件下(碱性介质),Cr3+氧化成Cr6+形式的铬酸根离子,使不活动的铬离子变成易溶的铬阴离子发生迁移。遇极化性很强的离子(如Cu、Pb等),则形成难溶的铬酸性矿物。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。

 

铬铋矿(Bi16.006Cr0.997O27)是在陕西省洛南县驾鹿金矿床中发现一种新矿,该矿物通常规则状微细晶微集合体,柱状小晶体大小在0.005mm×0.002mm~0.05mm×0.025mm之间,集合体大小约0.01~0.5mm。呈桔黄色或黄棕色,性脆,半透明,条痕棕黄色,金刚光泽,具不完全解理;一轴晶,正光性,实测密度为9.80(3)g/cm^3,计算密度9.85(I)g/cm^3。

 

标准

1、主题内容与适用范围

 

本标准规定了铁合金用铬矿石的分类、技术要求、

 

南非铬矿

 

试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。

 

本标准适用于生产铬系铁合金用的铬矿石。

 

2、 引用标准

 

YB 879 铬矿石化学分析方法

 

GB 2007 散装矿产品取样、制样通则

 

GB 5689 冶金矿产品包装、标志和质量证明书的一般规定

 

3、 分类

 

按铁合金用铬矿石的用途划分为两类:

 

第一类:精炼中、低、微铬铁,金属铬和铬盐用铬矿石;

 

第二类:冶炼高碳铬铁、硅铬合金以及转炉吹氧法生产的中、低碳铬铁用铬矿石。

 

4、 技术要求

 

4.1 按化学成分第一类铁合金用铬矿石分为二个等级,见表1。

 

表 1

 

等级 化学成分,%

 

Cr2O3 Cr2O3/FeO SiO2 MgO Al2O3 S P C

 

不小于 不大于

 

一级品 48.0 3.0 6.0 16.0 10.0 0.020 0.008 0.10

 

二级品 45.0 2.5 9.0 18.0 12.0 0.020 0.010 0.10

 

注:金属铬用一级品铬矿石,其中MgO含量不小于22.0%。

 

4.2 按化学成分第二类铁合金用铬矿石分为二个等级,见表2 铬矿

 

 

表2

 

等级 化学成分,%

 

Cr2O3 Cr2O3/FeO MgO Al2O3 S P C

 

不小于 不大于

 

一级品 42.0 3.0 18.0 12.0 0.020 0.008 0.20

 

二级品 38.0 2.5 22.0 15.0 0.020 0.010 0.20

 

4.3 需方对铬矿石化学成分有特殊要求时,可由双方商定。

 

4.4 精炼铬铁用铬矿石中不得混入炭质夹杂物(如焦炭、煤块和沥青等)以及酸盐矿物等。

 

4.5 精炼铬铁用铬矿石,其粒度为块状或粉状;冶炼高碳铬铁用铬矿石,其粒度为块状,其中小于10mm者不超过10%。

 

注:需方对粒度有特殊要求,由双方商定。

 

5 、试验方法

 

5.1 铬矿石化学成分分析方法按YB 879的规定进行。

 

5.2 铬矿石取样、制样按GB 2007.1~2007.7的规定进行。

 

6 、检验规则

 

6.1 铬矿石的质量由供方技术监督部门负责检验。

 

6.2 铬矿石按批交货,一次交货为一批,每批为一检验单位。

 

7 、包装、标志和质量证明书

 

铁合金用铬矿石的包装、标志、运输、贮存和质量证明书按GB 5689规定执行。

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