鉻礦的礦物原料
鉻具有親氧性和親鐵性,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。在內生作用條件下鉻壹般呈三價。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(堿性介質),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含量壹般都在30%以上,其中常見的是: 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。
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煉金屬鉻,目前我國冶煉金屬鉻的方法有火法和濕法兩種。采用濕法冶煉金屬鉻要求: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。 在耐火材料工業中,鉻礦石主要用來制造鎂鉻磚、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。壹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。 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。
用以生產輝綠巖鑄石的鉻礦石,其質量要求:Cr2O3≥10%~20%,SiO2≤10%。