Sifat kromium
Kromium, lambang unsur Cr, nomor atom 24, massa atom relatif 51,996, termasuk unsur logam transisi golongan VIB tabel periodik unsur kimia. Logam kromium berbentuk kristal kubik berpusat badan, berwarna putih keperakan, massa jenis 7,1g/cm³, titik leleh 1860℃, titik didih 2680℃, kapasitas kalor jenis pada 25℃ 23,35J/(mol·K), kalor penguapan 342,1kJ/ mol, konduktivitas termal 91,3 W/(m·K) (0-100°C), resistivitas (20°C) 13,2uΩ·cm, dengan sifat mekanik yang baik.
Ada lima valensi kromium: +2, +3, +4, +5 dan +6. Dalam kondisi aksi endogen, kromium umumnya memiliki valensi +3. Senyawa dengan kromium +trivalen adalah yang paling stabil. +Senyawa kromium bervalensi enam, termasuk garam kromium, mempunyai sifat pengoksidasi yang kuat. Jari-jari ion Cr3+, AI3+, dan Fe3+ serupa, sehingga keduanya dapat memiliki banyak kesamaan. Selain itu, unsur yang dapat digantikan dengan kromium adalah mangan, magnesium, nikel, kobalt, seng, dll, sehingga kromium tersebar luas pada mineral magnesium besi silikat dan mineral aksesori.
Aplikasi
Kromium adalah salah satu logam yang paling banyak digunakan dalam industri modern. Hal ini terutama digunakan dalam produksi baja tahan karat dan berbagai baja paduan dalam bentuk ferroalloy (seperti ferrochrome). Kromium mempunyai karakteristik keras, tahan aus, tahan panas dan tahan korosi. Bijih krom banyak digunakan dalam metalurgi, bahan tahan api, industri kimia dan industri pengecoran.
Dalam industri metalurgi, bijih kromium terutama digunakan untuk melebur ferrokrom dan logam kromium. Kromium digunakan sebagai aditif baja untuk menghasilkan berbagai baja khusus berkekuatan tinggi, tahan korosi, tahan aus, suhu tinggi, dan tahan oksidasi, seperti baja tahan karat, baja tahan asam, baja tahan panas, baja bantalan bola, baja pegas, baja perkakas, dll. Kromium dapat meningkatkan sifat mekanik dan ketahanan aus baja. Kromium logam terutama digunakan untuk melebur paduan khusus dengan kobalt, nikel, tungsten dan elemen lainnya. Pelapisan krom dan kromisasi dapat membuat baja, tembaga, aluminium, dan logam lainnya membentuk permukaan tahan korosi yang cerah dan indah.
Dalam industri tahan api, bijih kromium merupakan bahan tahan api penting yang digunakan untuk membuat batu bata krom, batu bata krom magnesia, bahan tahan api canggih dan bahan tahan api khusus lainnya (beton krom). Refraktori berbahan dasar kromium terutama mencakup batu bata dengan bijih krom dan magnesia, klinker magnesia-krom yang disinter, batu bata magnesia-krom cair, batu bata magnesia-krom yang dicairkan, digiling halus dan kemudian diikat. Mereka banyak digunakan dalam tungku perapian terbuka, tungku induksi, dll. Konverter metalurgi dan lapisan tungku putar industri semen, dll.
Dalam industri pengecoran, bijih kromium tidak akan berinteraksi dengan unsur lain dalam baja cair selama proses penuangan, memiliki koefisien muai panas yang rendah, tahan terhadap penetrasi logam, dan memiliki kinerja pendinginan yang lebih baik dibandingkan zirkon. Bijih krom untuk pengecoran memiliki persyaratan ketat mengenai komposisi kimia dan distribusi ukuran partikel.
Dalam industri kimia, penggunaan kromium yang paling langsung adalah untuk menghasilkan larutan natrium dikromat (Na2Cr2O7·H2O), dan kemudian untuk menyiapkan senyawa kromium lainnya untuk digunakan dalam industri seperti pigmen, tekstil, pelapisan listrik, dan pembuatan kulit, serta katalis. .
Bubuk bijih kromium yang digiling halus merupakan zat pewarna alami dalam produksi kaca, keramik, dan ubin berlapis kaca. Ketika natrium dikromat digunakan untuk merusak kulit, protein (kolagen) dan karbohidrat pada kulit asli bereaksi dengan zat kimia membentuk kompleks yang stabil, yang menjadi dasar produk kulit. Dalam industri tekstil, natrium dikromat digunakan sebagai mordan dalam pewarnaan kain, yang secara efektif dapat mengikat molekul pewarna ke senyawa organik; itu juga dapat digunakan sebagai oksidan dalam pembuatan pewarna dan zat antara.
Mineral kromium
Terdapat lebih dari 50 jenis mineral yang mengandung kromium yang telah ditemukan di alam, namun sebagian besar memiliki kandungan kromium yang rendah dan sebaran yang tersebar sehingga memiliki nilai guna industri yang rendah. Mineral yang mengandung kromium ini termasuk dalam oksida, kromat, dan silikat, selain beberapa hidroksida, iodat, nitrida, dan sulfida. Diantaranya, mineral kromium nitrida dan kromium sulfida hanya ditemukan pada meteorit.
Sebagai spesies mineral dalam subfamili bijih kromium, kromit adalah satu-satunya mineral industri kromium yang penting. Rumus kimia teoritisnya adalah (MgFe)Cr2O4, dimana kandungan Cr2O3 menyumbang 68%, dan FeO menyumbang 32%. Dalam komposisi kimianya, kation trivalen sebagian besar adalah Cr3+, dan seringkali terdapat substitusi isomorfik Al3+, Fe3+ dan Mg2+, Fe2+. Dalam kromit yang diproduksi sebenarnya, sebagian Fe2+ sering digantikan oleh Mg2+, dan Cr3+ digantikan oleh Al3+ dan Fe3+ pada tingkat yang berbeda-beda. Derajat substitusi isomorfik yang lengkap di antara berbagai komponen kromit tidak konsisten. Kation koordinasi empat tingkat terutama adalah magnesium dan besi, dan substitusi isomorfik lengkap antara magnesium-besi. Menurut metode empat pembagian, kromit dapat dibagi menjadi empat subkelompok: kromit magnesium, kromit besi-magnesium, kromit besi-mafik, dan besi-kromit. Selain itu, kromit sering kali mengandung sejumlah kecil mangan, campuran homogen titanium, vanadium, dan seng. Struktur kromit adalah tipe spinel normal.
4. Baku mutu konsentrat kromium
Menurut metode pengolahan yang berbeda (mineralisasi dan bijih alam), bijih kromium untuk metalurgi dibagi menjadi dua jenis: konsentrat (G) dan bijih bongkahan (K). Lihat tabel di bawah ini.
Persyaratan mutu bijih kromit untuk metalurgi
Teknologi benefisiasi bijih krom
1) Pemilihan ulang
Saat ini, pemisahan gravitasi menempati posisi penting dalam pemanfaatan bijih kromium. Metode pemisahan gravitasi, yang menggunakan lapisan lepas dalam media berair sebagai perilaku dasar, masih menjadi metode utama untuk memperkaya bijih kromium di seluruh dunia. Peralatan pemisahan gravitasi adalah saluran spiral dan konsentrator sentrifugal, dan rentang ukuran partikel pemrosesan relatif luas. Umumnya, perbedaan densitas antara mineral kromium dan mineral gangue lebih besar dari 0,8g/cm3, dan pemisahan gravitasi setiap ukuran partikel lebih besar dari 100um dapat memuaskan. hasil dari. Bijih bongkahan kasar (100 ~ 0,5 mm) disortir atau dipilih sebelumnya dengan benefisiasi berat-sedang, yang merupakan metode benefisiasi yang sangat ekonomis.
2) Pemisahan magnetik
Pemisahan magnetik adalah metode benefisiasi yang mewujudkan pemisahan mineral dalam medan magnet yang tidak seragam berdasarkan perbedaan magnetik mineral dalam bijih. Kromit memiliki sifat magnet yang lemah dan dapat dipisahkan dengan pemisah magnet gradien tinggi cincin vertikal, pemisah magnet pelat basah, dan peralatan lainnya. Koefisien suseptibilitas magnetik spesifik mineral kromium yang dihasilkan di berbagai daerah penghasil bijih kromium di dunia tidak jauh berbeda, dan serupa dengan koefisien kerentanan magnetik spesifik mineral wolframite dan wolframite yang diproduksi di berbagai wilayah.
Ada dua situasi dalam menggunakan pemisahan magnetik untuk mendapatkan konsentrat kromium bermutu tinggi: pertama adalah menghilangkan mineral magnetik kuat (terutama magnetit) dalam bijih di bawah medan magnet lemah untuk meningkatkan rasio ferrokrom, dan yang lainnya adalah dengan menggunakan a medan magnet yang kuat. Pemisahan mineral gangue dan perolehan bijih kromium (mineral bermagnet lemah).
3) Pemilihan listrik
Pemisahan listrik adalah metode pemisahan mineral bijih kromium dan gangue silikat dengan menggunakan sifat listrik mineral, seperti perbedaan konduktivitas dan konstanta dielektrik.
4) Flotasi
Pada proses pemisahan gravitasi, bijih kromit berbutir halus (-100um) sering dibuang sebagai tailing, namun kromit sebesar ini masih mempunyai nilai pemanfaatan yang tinggi, sehingga metode flotasi dapat digunakan untuk bijih kromit butiran halus kadar rendah. pulih. Flotasi bijih kromium dengan 20% ~40% Cr2O3 dalam tailing dan mineral serpentin, olivin, rutil dan kalsium magnesium karbonat sebagai mineral gangue. Bijih digiling halus hingga 200μm, gelas air, fosfat, metafosfat, fluorosilikat, dll. digunakan untuk membubarkan dan menghambat lumpur, dan asam lemak tak jenuh digunakan sebagai pengumpul. Penyebaran dan penekanan lumpur gangue sangat penting untuk proses flotasi. Ion logam seperti besi dan timbal dapat mengaktifkan kromit. Jika nilai pH bubur di bawah 6, kromit akan sulit mengapung. Singkatnya, konsumsi reagen flotasi besar, kadar konsentrat tidak stabil, dan tingkat perolehan kembali rendah. Ca2+ dan Mg2+ yang terlarut dari mineral gangue mengurangi selektivitas proses flotasi.
5) Manfaat kimia
Metode kimia adalah mengolah langsung bijih kromit tertentu yang tidak dapat dipisahkan dengan metode fisik atau biaya metode fisik yang relatif tinggi. Rasio Cr/Fe konsentrat yang dihasilkan dengan cara kimia lebih tinggi dibandingkan dengan cara fisika biasa. Metode kimia meliputi: pelindian selektif, reduksi oksidasi, pemisahan peleburan, pelindian asam sulfat dan asam kromat, pelindian reduksi dan asam sulfat, dll. Kombinasi metode fisik-kimia dan pengolahan langsung bijih kromium dengan metode kimia adalah salah satu metode utama tren benefisiasi kromit saat ini. Metode kimia dapat secara langsung mengekstraksi kromium dari bijih dan menghasilkan kromium karbida dan kromium oksida.
Waktu posting: 30 April 2021