Как добывают хром и хромируют детали. Хром руда
Хромовые руды
ХРОМОВЫЕ РУДЫ, хромиты (а. chromite ores, chrome iron ores; н. Chromerze; ф. minerais de chrome; и. minerales de cromo, menas de cromo), — природные минеральные образования, содержащие хром в таких соединениях и концентрациях, при которых их промышленное использование технически возможно и экономически целесообразно. В природе известно много различных соединений хрома: он входит в состав свинцовых и медно-свинцовых оксидов, силикатов (хромграната, хромдиопсида, хромовых слюд) и др. Промышленные скопления образуют только хромшпинелиды: магнохромит (Mg, Fe)Cr2О4), люмохромит (Mg, Fe) (Cr, Al)2О4, хромпикотит (Mg, Fe)(Al, Cr)2О4. Содержание Cr2О3 в минералах от 2 до 67%. Промышленная значимость руды имеет при содержании в них Cr2О3 не ниже 25-30%.
Среди промышленных типов месторождений хромовых руд выделяются: раннемагматические (месторождения Южной Африки), позднемагматические (месторождения CCCP, Греции, Албании, Югославии, Турции и др.) и россыпные (CCCP, Куба, Филиппины, Новая Каледония).
По вопросу происхождения месторождений хромовые руды высказываются 2 основными гипотезами: они образуются совместно с вмещающими их ультраосновными и основными породами за счёт внедрения магмы и кристаллизации её в верхних частях земной коры; хромитоносные ультрабазиты складчатых областей являются тектоническими пластинами, выколотыми в верхах верхней мантии в области океанической коры и перемещёнными на десятки и сотни километров, в основном по латерали в районы современного залегания.
Месторождения хромовых руд залегают только в определённых разновидностях магматических пород основного и ультраосновного состава. В областях древних щитов залегают расслоенные массивы, сложенные согласными прослоями габбро, анортозитов, пироксенитов и других пород основного, а также горизонтами пород ультраосновного состава. Массивы пород такого состава (Бушвелдский комплекс и Великая Дайка в Южной Африке) включают основные мировые запасы хромовых руд, залегающих в виде выдержанных маломощных (обычно до первых десятков см) пластов, вытянутых на десятки км. В складчатых горных областях (Урал, Кавказ и др.) месторождения хромовых руд залегают в массивах, сложенных в основном ультраосновными породами (перидотитами и дунитами). Рудные тела здесь обычно имеют форму удлинённых линз. Месторождения хромовых руд формировались в различные циклы геологического развития: протерозойский (Индия, США), каледонский (Норвегия, Южная Африка), герцинский (CCCP, Австралия, вероятно, большей частью Турции и Ирана и др.), альпийский (Югославия, Албания, Филиппины и др.).
К хромовым рудам, используемым в различных отраслях народного хозяйства, предъявляются определённые требования. Наиболее ценные металлургические хромовые руды (сырьё для получения феррохрома) должны содержать не менее 40% Cr2О3, а отношение Cr:Fe должно быть не ниже 2,5. Для производства чугунов повышенной прочности, жаропрочности, кислотоупорности используются хромовые руды с содержанием Cr2О3 35-40%, для изготовления огнеупоров — не ниже 32%, для производства хромовых солей — не ниже 34-37%.
На территории CCCP месторождения хромовые руды имеют широкое распространение. На Урале разрабатываются крупные месторождения Кемпирсайского массива, небольшие тела Сарановского месторождения, выявлены многочисленные непромышленные залежи в массивах ультрабазитов. Большое количество рудных тел установлено в пределах пояса ультрабазитов Малого Кавказа, являющегося фрагментом планетарного Альпийско-Гималайского пояса. Концентрации хромовых руд выявлены также в ультрабазитах Кузнецкого Алатау, Саян, Тувинской ACCP, Камчатки и других горных районов. Кроме того, хромовые руды установлены в пределах древних платформенных структур (Воронежский, Украинский, Балтийский кристаллической щиты).
Общие запасы хромовых руд в промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах на начале 1988 оцениваются более чем в 4,3 млрд. т, в том числе (млн. т): в ЮАР 3100, Зимбабве более 1300, Индии 117, Турции 100, на Филиппинах 60, в Финляндии 50, Иране 33, Канаде 16, Бразилии 14,5. Меньшими запасами обладают Греция, Папуа — Новая Гвинея, Пакистан, Оман, Мадагаскар, Судан, Новая Каледония и др.
www.mining-enc.ru
Хромовая руда Википедия
Хромиты (хромовые руды, минерал хромит) — природные минеральные агрегаты, содержащие хром в концентрациях и количествах, при которых экономически целесообразно извлечение металлического хрома и его соединений.
Руды хрома[ | код]
Собственно рудным компонентом являются т. наз. хромшпинелиды; по составу среди них выделяют хромит, магнохромит, алюмохромит и хромпикотит. Термин «Хромит» иногда применяется также для обозначения всей минеральной группы хромшпинелидов. В ассоциации с хромшпинелидами в хромитах постоянно встречаются серпентин, оливин, хлориты, иногда хромсодержащие гранаты. Местами с ними парагенетически связаны элементы платиновой группы.
Состав[ | код]
Химический состав хромитов колеблется в широких пределах - так, содержание СгО3 от 14% до 62%, FeO от 0% до 18% и более 96%; велика также амплитуда колебаний содержания окиси магния, окиси алюминия, кремнезёма. В зависимости от содержания хромшпинелидов различают вкрапленные (бедные) и массивные (богатые) хромиты.
Месторождения[ | код]
Хромиты встречаются почти исключительно в магматических ультраосновных породах — дунитах, перидотитах, серпентинитах и др.— в виде полос, линз, гнёзд, столбов и жил.
Применение[ | код]
По областям применения хромиты делят на металлургические, огнеупорные и химические.
Месторождения хромитов[ | код]
Наиболее крупные месторождения хромитов в России сосредоточены на Урале (Сарановское и ряд соседних месторождений). Также месторождения хромитов встречаются в Казахстане, Словении, на Кубе, в ЮАР, на Филиппинах, в Турции.
Примечания[ | код]
Ссылки[ | код]
ru-wiki.ru
Хромит – рудный материал. Свойства хромита
Хромит – минерал, используемый в промышленности как источник хрома. Легирование стали, основного металла современной техники, требует введения в сплав хрома. Отдельные виды нержавеющей стали, выплавляемой с добавлением хрома, попадают в ювелирные мастерские. Одним из основных потребителей хрома – и, соответственно, рудного хромита – является оборонная отрасль. Броневые листы военной техники содержат в себе хром!Из истории минерала хромита
Разнообразные соединения хрома – весьма востребованный материал и в сегодняшней промышленности, и у ремесленников ушедшей эпохи. Острый дефицит хрома ощущался в России ХVIII века. Обнаружение хромосодержащего минерала на следующий год после извлечения металлического хрома из уральского крокоита стало весомой победой тогдашней российской науки.
Состоялось открытие трудами Петра Ивановича Медера, на тот момент преподавателя Санкт-Петербургского Горного училища. Анализируя находки, сделанные ранее на берегах уральской реки Вязга, П. И. Медер обнаружил плотный тускло поблескивавший минерал с характерным металлическим блеском. При взаимодействии с лабораторными реактивами минерал давал в том числе и хромовую кислоту.
Сочтя невзрачный камень природной рудой хрома, Медер наименовал минерал «эйзенхромом», то есть хромистым железняком. Случилось это в 1798-м году. Через полвека, в 1845-м году, Вильгельм Гайдингер переименовал еisenchrom в «хромит». Название прижилось.
Свойства хромита
Хромит представляет собой темный, плотный, блестящий минерал средней (5 баллов по Моосу) или высокой (до 7,5) твердости. Цвет хромита – бурый, черный; в тонком слое хромит может просвечивать приглушенным красным цветом, хотя чаще минерал вообще не пропускает света.
В химическом аспекте хромит – это железистый оксид хрома с формулой FeCr2O4. Представляет собой соединение закиси железа FeO и хромовой зелени Cr2O3. В земной природе беспримесный хромит практически не встречается, однако в металлических метеоритах чистый хромит иногда обнаруживается. Вместе с магнезиохромитом MgCr2O4 он входит в изоморфный ряд хромшпинелидов (Fе,Мg)(Сr,Аl,Fе)2О4.
Обособленные кристаллы хромита – маленькие, черные, плохо сформированные или сильно поврежденные октаэдры – обнаруживаются редко. Чаще хромит предстает перед наблюдателем в виде густой зерни, вросшей в сопутствующую породу. Кристаллам хромита свойственен приглушенный металлический блеск.Использование хромита
В горнодобычном деле хромитами принято звать горные породы, большая часть состава которых приходится на хромшпинелиды, а серпентин, оливин и пироксен занимают не более 10% от массы камня. И собственно хромит, и магнезиохромит, и алюмохромит Fе(Сr,Аl)2О4, и хромпикотит (Мg,Fе)(Сr,Аl)2О4 содержат немалое – от 14% до 62% – количество окисленного хрома и считаются хромовой рудой.
В ювелирной отрасли кристаллический хромит не используется, однако хромовые гранаты, иногда находимые в рудах, без задержек поступают в гранильные мастерские. Содержат хромитовые породы и некоторое количество металлов платиновой группы. Определенный интерес хромит вызывает у коллекционеров геологических образцов.
Бедные хромиты, находимые в известняковой или доломитовой среде, могут использоваться как огнеупорный материал.
Месторождения хромитов рассредоточены по всему миру. Высокая абразивная устойчивость хромита позволяет минералу концентрироваться в естественных россыпях.
Предыдущая статья: Фосфорит
Следующая статья: Цеолит
finesell.ru
Хромовая руда Википедия
Хромиты (хромовые руды, минерал хромит) — природные минеральные агрегаты, содержащие хром в концентрациях и количествах, при которых экономически целесообразно извлечение металлического хрома и его соединений.
Руды хрома
Собственно рудным компонентом являются т. наз. хромшпинелиды; по составу среди них выделяют хромит, магнохромит, алюмохромит и хромпикотит. Термин «Хромит» иногда применяется также для обозначения всей минеральной группы хромшпинелидов. В ассоциации с хромшпинелидами в хромитах постоянно встречаются серпентин, оливин, хлориты, иногда хромсодержащие гранаты. Местами с ними парагенетически связаны элементы платиновой группы.
Состав
Химический состав хромитов колеблется в широких пределах - так, содержание СгО3 от 14% до 62%, FeO от 0% до 18% и более 96%; велика также амплитуда колебаний содержания окиси магния, окиси алюминия, кремнезёма. В зависимости от содержания хромшпинелидов различают вкрапленные (бедные) и массивные (богатые) хромиты.
Месторождения
Хромиты встречаются почти исключительно в магматических ультраосновных породах — дунитах, перидотитах, серпентинитах и др.— в виде полос, линз, гнёзд, столбов и жил.
Применение
По областям применения хромиты делят на металлургические, огнеупорные и химические.
Месторождения хромитов
Наиболее крупные месторождения хромитов в России сосредоточены на Урале (Сарановское и ряд соседних месторождений). Также месторождения хромитов встречаются в Казахстане, Словении, на Кубе, в ЮАР, на Филиппинах, в Турции.
Примечания
Ссылки
wikiredia.ru
Магматические месторождения хрома | Ископаемые минералы
Магматические месторождения хрома связаны с комплексами ультрамафитов и мафитов. Выделяют два типа магматических месторождений хрома: ранне- и позднемагматические.
К раннемагматическим месторождениям хром относят месторождения Бушвельдского массива в ЮАР, Великой Дайки в Зимбабве, Сарановское в России, Стиллуотер в США и др. Эти месторождения приурочены к дифференцированным комплексам мафитов и улътрамафитов, с которыми связано примерно 95 % запасов хромитов развитых капиталистических и развивающихся стран и 5 % запасов в России. В Бушвельдском комплексе учтено свыше 1 млрд, т хромитов, а в Великой Дайке свыше 0,5 млрд. т. Форма хромитовых залежей в этом типе месторождений пластообразная, их относят к стратиформным.
Нижний контакт хромититов обычно резкий, верхний — постепенный. В низу пластов — массивные руды, в верху — густовкрапленные. Число пластов хромититов различно, в Бушвельде 27, Стиллуотере 13, комплексе Хартли Великой Дайки 12. Кроме хромита в состав руд входят:
- Оливин
- Ортопироксен
- Плагиоклаз
- Сульфиды
Минералы платиноидов — в основном палладия и платины. Встречаются также минералы меди, никеля, золота. Для хромитов характерна повышенная железистость. Иногда (например, на Сарановском месторождении) железистость ниже, чем на других месторождениях этого типа. Степень окисления железа в хромитах высока (около 30%). В более кислых разностях пород хромиты богаче железом и алюминием, в улътрамафитах — хромом и магнием.
Формирование комплексов тесно связано с магматической дифференциацией. В частности, хромитовые пласты возникали при более раннем выделении хромитов из порции расплавов и их осаждении в расплаве благодаря повышенной плотности.
Позднемагматические месторождения хромитов приурочены к ультрамафитам. Примеры — месторождения Кемпирсайское в России, Гулеман в Турции, Каледония на Кубе. Хромитоносные массивы ультрамафитов слагаются в основном гарцбургитами и дуиитами. Дуниты обычно формируют зоны вокруг рудных тел хромититов. Рудные тела этих месторождений представлены в основном линзами и жилами, реже столбообразными телами и гнездами. Нередко рудные тела формируют зоны. Мощность тел обычно первые метры, реже — десятки метров и, как исключение, 230 м. Протяженность рудных тел — от метров до десятков и сотен метров. Длина рудоносных зон может достигать первых километров, при мощности десятки и сотни метров.
Руды представлены как массивными сплошными разностями, так и вкрапленными (густо-, средне- и убоговкрапленные разности). Хромит представлен высокохромистой разностью и богатым глиноземом хромпикотитом. Обычно с увеличением содержания хрома в рудах растет содержание в них хрома и магния. В состав хромитовых руд входят серпентин, оливин, орто- и клинопироксены, хромсодержащие хлориты и другие минералы. Встречаются минералы платиноидов — осмия, иридия, рутения, платины, родия, палладия. Хромитоносные ультрамафиты рассматриваемого типа расположены в геосипклиналытых (складчатых) областях различного возраста, в том числе и древних (Селюкве в Зимбабве). В России с этим типом месторождений связаны основные запасы хромитов.
На генезис хромитов этого типа существуют различные взгляды. Одни геологи рассматривают их как позднемагматические (Г. А. Соколов, Н. В. Павлов), другие относят к метасоматическим гидротермальным или даже метаморфогенным образованиям. Гидротермально-метасоматическая гипотеза обосновывается явно метасоматическим происхождением окружающих хромитовые тела дунитов, которые связываются таким образом единством происхождения (А. С. Варлаков). С. В. Москалева считала, что хромиты возникали в подкоровых условиях при экстракции хрома из перидотитов при их замещении дунитами. И. Ф. Романович предполагает, что в генезисе хромитов могла сыграть роль термодиффузия, приведшая к дифференциации веществ. Существуют и взгляды на генезис хромитов этой формации как ликвационный. Общее всех современных представлений о генезисе — хромитовые тела сформировались позднее вмещающих их ультрамафитов (исключая дунитовую оторочку).
geomineral.ru
7.2. Минералы и руды хрома
Основными минералами хромсодержащих руд являются минеральные образования типа хромита FеО∙Сr2О3 (68% Cr2O3 и 32% FeO), хотя в чистом виде хромит в земной коре не встречается, а обнаружен в метеоритах. Минерал хромит относится к изоморфным минералам кубической системы, так называемым шпинелям (МgO∙Аl2O3) общей формулой МеО∙Ме
О3, где Ме – двух- (Mg2+, Fе2+ и др.), а Ме/ – трехвалентный металл (Cr3+, Аl3+, Fе3+). В природных минералах хром замещается алюминием, а железо Fе2+ – магнием. Поэтому хромиты — это минералы из группы шпинели состава (Мg2+, Fе2+)(Сr3+, Аl3+, Fe3+)3O4*.
Рис. 7.10. Диаграмма равновесного состояния системы СrО–SiO2
В рудах содержатся следующие основные минеральные разновидности хромшпинелидов: магнезиохромит (Мg, Fе)О∙Cr2O3; хромпикотит (Mg, Fе)О∙(Сr, Al)2O3 и алюмохромит FеО∙(Сr, Al)2O3. Зерна хромшпинелидов сцементированы серпентином состава 3(Мg, Fе)О∙2SiO2∙х2Н2О или желе-
__________________
* Хром Казахстана. Гриненко В.И., Поляков О.И., Гасик М.И., Петлюх П.С., Шашкин В.Н., Выходцев В.М., Елпышев Г.А., Амиралин К.А. – М.: Металлургия, 2001. – 416с.
зистым цементом. Компонентами пустой породы в рудах являются: серпентин, тальк Мg6(Si8О20)ОН, хлорит, магнезит, кварц, гидрооксиды железа и др.
В странах СНГ (Казахстан, Россия) имеются достаточно большие разведанные и разрабатываемые месторождениия хромовых руд*. Наиболее разведаны и изучены месторождения Кемпирсайского хромитоносного массива (Казахстан), относящиеся к гистеромагматическому типу. Для Кемпирсайского массива характерны высокохромистые руды (45–65 % Сr2O3). Столь высокие концентрации хрома относительно редки для месторождений других регионов, где количество Сr2O3 снижается до 25–35 %.
Наряду с месторождениями Кемпирсайского массива промышленное значения имеют протяженные запасы Сарановского массива на Среднем Урале, содержащие руды с 33–39% Сr2O3 и небольшие – Побужского месторождения на Украине. В последние годы открыто крупное месторождение хромовых руд на Ямале и в Карелии (Россия). В настоящее время добыча хромовой руды для выплавки феррохрома ведется на Южно–Кемпирсайском месторождении Донским горно-обогатительным комбинатом (ДонГОК) и на Сарановском месторождении.
Одним из важнейших показателей металлургической ценности хромитовых руд Донского ГОКа является отношение МgО:Аl2O3, которое при выработке верхних горизонтов руд постепенно повышается и достигает 2,0 против 0,8–1,2 в рудах ЮАР и других стран. По этим причинам шлаки становятся высокомагнезиальными, что затрудняет ведение процесса выплавки феррохрома. Учитывая большие потенциальные запасы низкосортных хромитовых руд и возможность успешного использования феррохрома с более низким содержанием Сr (45–55%), международная организация по стандартизации понизила уровень концентрации хрома в высокоуглеродистом феррохроме (~13% C) до 45–55%. В стандарте России ГОСТ 4757–91 содержание хрома установлено от 45 до 95%. При этом появляется возможность использования хромитовых руд и концентратов с более низким содержанием хрома. Это обеспечивает повышение извлечения хрома из руды до 90% и расширение сырьевой базы хрома. Ниже приводятся требования к химическому составу хромитовых руд Казахстана:
_________________________
* Хромовые руды называют также хромитами
| Марка руды | ДХ–1-1 | ДХ–1-2 |
| Cr2O3, % (не менее) | 50 | 47 |
| SiO2, % (не более) | 7,0 | 10,0 |
| Cr2O3/FeO | 3,5 | 3,0 |
| P, % (не более) | 0,008 | 0,008 |
Как указывалось выше, хром в рудах находится в хромшпинелидах, составы которых приведены ниже, %:
| Месторождение | Cr2O3 | Fe2O3 | FeO | Al2O3 | MgO |
| «Жемчужина» | 62,9 | 10,4 | 2,1 | 9,6 | 14,2 |
| «40 лет Казахстана» | 61,9 | 0,5 | 14,2 | 8,6 | 14,7 |
В шпинелидах Сарановского месторождения хромитов отношение МgO:Аl2O3 ниже, чем в шпинелидах Кемпирсайского массива. Использование смеси хромитовых руд Донского ГОКа и Сарановского месторождений понижает это отношение в шлаке, что улучшает процесс шлакообра-зования при выплавке феррохрома.
studfiles.net
Как добывают хром и хромируют детали
Тюнингованные машины и мотоциклы такая же американская классика, как яблочный пирог и Элвис. И чтобы эти автомобили сияли как новенькие, их покрывают хромом. Так как же это делается?
Флорида, США. Здесь тюнингованные машины не редкость. Им нравятся низкие машины, а такие машины лучше смотрятся в хроме. Считается, что чем больше хрома, тем лучше. Любой, кто хочет улучшить свой транспорт должен ехать в мастерскую, которая занимается хромированием. В таких мастерских специализируются на снятии старых хромированных покрытий и возвращению им сияния. Они занимаются самыми разными вещами, даже хромированием вестибюлей отелей.
Чтобы ослепить своих клиентов, им нужно получить первоклассный хром. Но родина хрома не во Флориде, а за 13.000 километров отсюда – в северо-западной провинции ЮАР. Здесь, на глубине более 600 метров под землей, находится почти 2/3 мировых запасов хромовой руды. Этого хватит, чтобы все машины, мотоциклы и другие виды транспорта сияли более 200 лет.
Первая задача – найти руду. Руда ищется в шахтах под землей. К счастью, черный слой хромовой руды легко заметить на фоне камней. Единственный способ добыть хром – с помощью взрывчатки. Но если взорвать в шахте динамит, то может обрушиться весь свод. Решение есть в виде анфекса – взрывчатки, которая была специально разработана для взрыва в ограниченном пространстве. Чтобы подготовить площадку для взрыва, буровая установка использует водоохлаждаемую армированную буровую головку, чтобы создать отверстие, длиной три метра. Самое сложное – заложить взрывчатку и не взорвать себя. В каждое отверстие помещается 3 килограмма взрывчатки с дистанционными электродетонаторами. Одна ошибка и порода весом в миллионы тонн обрушится в шахту. Поэтому подрывник несколько раз проверяют провода. А потом отходит. Происходит серия взрывов.
Когда пыль осядет, настанет время собирать камни. Проблема в том, что шахта высотой всего 1,7 метра, поэтому здесь может поместиться только игрушечная землеройная машина. Решение пришло в виде особо погрузочно-доставочной машины, которая специально разработана для тесного пространства шахты. Каждый год шахтеры взрывают почти 2 тонны хромовой руды в этих душных и тесных тоннелях. Но, несмотря на опасность, иначе это сделать невозможно.
Но даже после успешного взрыва, ценная хромовая руда, которая извлеклась, все еще смешана с обычными камнями. Руду на конвейере посылают наружу для обработки. Смесь руды и камней попадает в огромный вращающийся цилиндр на заводе. Сотрудники контролируют процесс. Завод занимается разделением материалов в тяжелых жидкостях. Они используют для этого специальную центрифугу, чтобы отделить отходы от конечного продукта. Внутрь сепарационного барабана добавляется серая масса, которая называется ферросилиций. Плотность обычных камней меньше, чем у ферросилиция, поэтому они всплывают наверх. Ценный хром тяжелее, поэтому он тонет и собирается на дне.
После отделения руды, ее сваливают в кучу и загружают в грузовики для транспортировки. Покидая шахту, полученная руда может поехать двумя путями. 70% отправляется в печь, чтобы превратиться в феррохром. Благодаря ему мы получаем нержавеющую сталь, а наши столовые приборы такие красивые и блестящие. Но 30% отправляются совсем другой дорогой и обеспечивают в итоге еще более блестящий результат – в мастерскую хромирования.
В мастерской очищенная руда плавится в ванне с серной кислотой. Прежде чем наносить хром, нужно оттереть всю ржавчину и грязь. Каждая деталь тщательно шлифуется и полируется. Погружение в соляную кислоту завершает чистку. Теперь мастера могут начать процесс хромирования. Но если они просто нанесут хром, он довольно быстро отслоится. Хромирование чем-то напоминает покраску. Прежде чем нанести блестящий слой, нужно использовать грунтовку. Чтобы хром надежно прилип к бамперу, они наносят два слоя меди и один слой никеля. Через раствор пропускают 2000 ампер электрического тока. Ток превращает положительно заряженные металлы в отрицательно заряженный бампер. Быстро сполоснуть, и он выглядит как новенький. Но не совсем. Для великолепного зеркального эффекта не хватает финального слоя – самого хрома. Мастер опускает изделие в бак с раствором хрома и пытается не думать о счетах за электричество, когда пропускает через него ток. Изделие проводит в растворе несколько минут. С шипением наносится слой хрома толщиной всего 5 микронов. После пяти минут в ванне можно проверять окончательно отполированное изделие.
kak-eto-sdelano.ru
_220x262.jpg)
