સામાન્ય ખનિજોનું સંચય-ક્રોમિયમ ઓર ગુણધર્મો અને લાભકારી તકનીક

ક્રોમિયમની પ્રકૃતિ

ક્રોમિયમ, તત્વ પ્રતીક Cr, અણુ ક્રમાંક 24, સંબંધિત અણુ સમૂહ 51.996, રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કોષ્ટકના જૂથ VIB ના સંક્રમણ ધાતુના તત્વ સાથે સંબંધિત છે. ક્રોમિયમ ધાતુ શરીર-કેન્દ્રિત ક્યુબિક ક્રિસ્ટલ, ચાંદી-સફેદ, ઘનતા 7.1g/cm³, ગલનબિંદુ 1860℃, ઉત્કલન બિંદુ 2680℃, 25℃ 23.35J/(mol·K), બાષ્પીકરણની ગરમી 342.1kJ/ mol, થર્મલ વાહકતા 91.3 W/(m·K) (0-100°C), પ્રતિકારકતા (20°C) 13.2uΩ·cm, સારી યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે.

ક્રોમિયમના પાંચ વેલેન્સ છે: +2, +3, +4, +5 અને +6. અંતર્જાત ક્રિયાની શરતો હેઠળ, ક્રોમિયમ સામાન્ય રીતે +3 વેલેન્સ હોય છે. +ત્રિસંયોજક ક્રોમિયમ સાથેના સંયોજનો સૌથી વધુ સ્થિર છે. +ક્રોમિયમ ક્ષાર સહિત છવૈલેંટ ક્રોમિયમ સંયોજનો મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો ધરાવે છે. Cr3+, AI3+ અને Fe3+ ની આયનીય ત્રિજ્યા સમાન છે, તેથી તેમની સમાનતાઓની વિશાળ શ્રેણી હોઈ શકે છે. વધુમાં, ક્રોમિયમ સાથે બદલી શકાય તેવા તત્વોમાં મેંગેનીઝ, મેગ્નેશિયમ, નિકલ, કોબાલ્ટ, ઝીંક વગેરે છે, તેથી ક્રોમિયમ મેગ્નેશિયમ આયર્ન સિલિકેટ ખનિજો અને સહાયક ખનિજોમાં વ્યાપકપણે વિતરિત થાય છે.

અરજી

ક્રોમિયમ આધુનિક ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી ધાતુઓમાંની એક છે. તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અને વિવિધ એલોય સ્ટીલ્સના ઉત્પાદનમાં ફેરોએલોય (જેમ કે ફેરોક્રોમ)ના રૂપમાં થાય છે. ક્રોમિયમમાં સખત, વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક, ગરમી-પ્રતિરોધક અને કાટ-પ્રતિરોધકની લાક્ષણિકતાઓ છે. ક્રોમ ઓરનો વ્યાપકપણે ધાતુશાસ્ત્ર, પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી, રાસાયણિક ઉદ્યોગ અને ફાઉન્ડ્રી ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગ થાય છે.

ધાતુશાસ્ત્ર ઉદ્યોગમાં, ક્રોમિયમ ઓરનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ફેરોક્રોમ અને મેટાલિક ક્રોમિયમને ગંધવા માટે થાય છે. ક્રોમિયમનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રકારની ઉચ્ચ-શક્તિ, કાટ-પ્રતિરોધક, વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક, ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઓક્સિડેશન-પ્રતિરોધક વિશેષ સ્ટીલ્સ, જેમ કે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, એસિડ-પ્રતિરોધક સ્ટીલ, ગરમી-પ્રતિરોધક સ્ટીલ, ઉત્પાદન કરવા માટે સ્ટીલ ઉમેરણ તરીકે થાય છે. બોલ બેરિંગ સ્ટીલ, સ્પ્રિંગ સ્ટીલ, ટૂલ સ્ટીલ, વગેરે. ક્રોમિયમ યાંત્રિક ગુણધર્મોને વધારી શકે છે અને સ્ટીલની પ્રતિકારકતા વધારી શકે છે. મેટલ ક્રોમિયમનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે કોબાલ્ટ, નિકલ, ટંગસ્ટન અને અન્ય તત્વો સાથેના વિશિષ્ટ એલોયને ગંધવા માટે થાય છે. ક્રોમ પ્લેટિંગ અને ક્રોમાઇઝિંગ સ્ટીલ, કોપર, એલ્યુમિનિયમ અને અન્ય ધાતુઓ કાટ-પ્રતિરોધક સપાટી બનાવે છે, જે તેજસ્વી અને સુંદર છે.

પ્રત્યાવર્તન ઉદ્યોગમાં, ક્રોમિયમ ઓર એ એક મહત્વપૂર્ણ પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી છે જેનો ઉપયોગ ક્રોમ ઇંટો, ક્રોમ મેગ્નેશિયા ઇંટો, અદ્યતન પ્રત્યાવર્તન અને અન્ય વિશિષ્ટ પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી (ક્રોમ કોંક્રિટ) બનાવવા માટે થાય છે. ક્રોમિયમ-આધારિત પ્રત્યાવર્તન મુખ્યત્વે ક્રોમ ઓર અને મેગ્નેશિયા સાથેની ઇંટો, સિન્ટર્ડ મેગ્નેશિયા-ક્રોમ ક્લિંકર, પીગળેલી મેગ્નેશિયા-ક્રોમ ઇંટો, પીગળેલી, બારીક જમીન અને પછી બંધાયેલ મેગ્નેશિયા-ક્રોમ ઇંટોનો સમાવેશ થાય છે. તેઓ ખુલ્લા હર્થ ફર્નેસ, ઇન્ડક્શન ફર્નેસ, વગેરેમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સિમેન્ટ ઉદ્યોગના ધાતુકીય કન્વર્ટર અને રોટરી ફર્નેસ લાઇનિંગ વગેરે.

ફાઉન્ડ્રી ઉદ્યોગમાં, ક્રોમિયમ ઓર રેડવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન પીગળેલા સ્ટીલમાં અન્ય તત્વો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરશે નહીં, નીચા થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક ધરાવે છે, ધાતુના ઘૂંસપેંઠ માટે પ્રતિરોધક છે, અને ઝિર્કોન કરતાં વધુ સારી ચિલિંગ કામગીરી ધરાવે છે. ફાઉન્ડ્રી માટે ક્રોમ ઓર રાસાયણિક રચના અને કણોના કદના વિતરણ પર સખત જરૂરિયાતો ધરાવે છે.

રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં, ક્રોમિયમનો સૌથી સીધો ઉપયોગ સોડિયમ ડાયક્રોમેટ (Na2Cr2O7·H2O) દ્રાવણનું ઉત્પાદન કરવાનો છે, અને પછી રંગદ્રવ્ય, કાપડ, ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ અને ચામડાની બનાવટ, તેમજ ઉત્પ્રેરક જેવા ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગ માટે અન્ય ક્રોમિયમ સંયોજનો તૈયાર કરવા માટે. .

બારીક ગ્રાઉન્ડ ક્રોમિયમ ઓર પાવડર કાચ, સિરામિક્સ અને ચમકદાર ટાઇલ્સના ઉત્પાદનમાં કુદરતી કલરિંગ એજન્ટ છે. જ્યારે સોડિયમ ડાયક્રોમેટનો ઉપયોગ ચામડાને બરબાદ કરવા માટે થાય છે, ત્યારે મૂળ ચામડામાં પ્રોટીન (કોલેજન) અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ રાસાયણિક પદાર્થો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને સ્થિર સંકુલ બનાવે છે, જે ચામડાની બનાવટોનો આધાર બને છે. કાપડ ઉદ્યોગમાં, સોડિયમ ડાયક્રોમેટનો ઉપયોગ ફેબ્રિક ડાઇંગમાં મોર્ડન્ટ તરીકે થાય છે, જે અસરકારક રીતે કાર્બનિક સંયોજનો સાથે રંગના અણુઓને જોડી શકે છે; તેનો ઉપયોગ રંગો અને મધ્યવર્તી પદાર્થોના ઉત્પાદનમાં ઓક્સિડન્ટ તરીકે પણ થઈ શકે છે.

ક્રોમિયમ ખનિજ

કુદરતમાં 50 થી વધુ પ્રકારના ક્રોમિયમ ધરાવતા ખનિજો મળી આવ્યા છે, પરંતુ તેમાંના મોટા ભાગનામાં ક્રોમિયમનું પ્રમાણ ઓછું અને છૂટાછવાયા વિતરણ છે, જેનું ઔદ્યોગિક ઉપયોગ મૂલ્ય ઓછું છે. આ ક્રોમિયમ ધરાવતાં ખનિજો થોડાં હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ, આયોડેટ્સ, નાઇટ્રાઇડ્સ અને સલ્ફાઇડ્સ ઉપરાંત ઓક્સાઇડ, ક્રોમેટ અને સિલિકેટ્સનાં છે. તેમાંથી, ક્રોમિયમ નાઇટ્રાઇડ અને ક્રોમિયમ સલ્ફાઇડ ખનિજો માત્ર ઉલ્કાઓમાં જ જોવા મળે છે.

ક્રોમિયમ ઓર સબફેમિલીમાં ખનિજ પ્રજાતિ તરીકે, ક્રોમાઇટ એ ક્રોમિયમનું એકમાત્ર મહત્વનું ઔદ્યોગિક ખનિજ છે. સૈદ્ધાંતિક રાસાયણિક સૂત્ર (MgFe)Cr2O4 છે, જેમાં Cr2O3 સામગ્રીનો હિસ્સો 68% છે, અને FeO 32% છે. તેની રાસાયણિક રચનામાં, ત્રિસંયોજક કેશન મુખ્યત્વે Cr3+ છે, અને ત્યાં ઘણીવાર Al3+, Fe3+ અને Mg2+, Fe2+ આઇસોમોર્ફિક અવેજીઓ હોય છે. વાસ્તવિક ઉત્પાદિત ક્રોમાઇટમાં, Fe2+ નો ભાગ ઘણીવાર Mg2+ દ્વારા બદલવામાં આવે છે, અને Cr3+ એ Al3+ અને Fe3+ દ્વારા બદલાતી ડિગ્રીમાં બદલાય છે. ક્રોમાઇટના વિવિધ ઘટકોમાં સમરૂપ અવેજીની સંપૂર્ણ ડિગ્રી સુસંગત નથી. ચાર-ક્રમના સંકલન કેશન્સ મુખ્યત્વે મેગ્નેશિયમ અને આયર્ન છે, અને મેગ્નેશિયમ-આયર્ન વચ્ચે સંપૂર્ણ આઇસોમોર્ફિક અવેજી છે. ચાર-વિભાગ પદ્ધતિ અનુસાર, ક્રોમાઇટને ચાર પેટાજૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: મેગ્નેશિયમ ક્રોમાઇટ, આયર્ન-મેગ્નેશિયમ ક્રોમાઇટ, મેફિક-આયર્ન ક્રોમાઇટ અને આયર્ન-ક્રોમાઇટ. વધુમાં, ક્રોમાઇટમાં ઘણી વખત મેંગેનીઝની થોડી માત્રા, ટાઇટેનિયમ, વેનેડિયમ અને ઝીંકનું એકરૂપ મિશ્રણ હોય છે. ક્રોમાઇટનું માળખું સામાન્ય સ્પાઇનલ પ્રકારનું છે.

4. ક્રોમિયમ કોન્સન્ટ્રેટનું ગુણવત્તા ધોરણ

વિવિધ પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ (ખનિજીકરણ અને કુદરતી અયસ્ક) અનુસાર, ધાતુશાસ્ત્ર માટે ક્રોમિયમ ઓર બે પ્રકારમાં વહેંચાયેલું છે: કોન્સન્ટ્રેટ (જી) અને લમ્પ ઓર (કે). નીચેનું કોષ્ટક જુઓ.

ધાતુશાસ્ત્ર માટે ક્રોમાઇટ ઓરની ગુણવત્તાની આવશ્યકતાઓ

ક્રોમ ઓર લાભકારી ટેકનોલોજી

1) પુનઃ ચૂંટણી
હાલમાં, ક્રોમિયમ ઓરના ફાયદામાં ગુરુત્વાકર્ષણનું વિભાજન એક મહત્વપૂર્ણ સ્થાન ધરાવે છે. ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન પદ્ધતિ, જે મૂળભૂત વર્તણૂક તરીકે જલીય માધ્યમમાં છૂટક સ્તરીકરણનો ઉપયોગ કરે છે, તે હજી પણ વિશ્વભરમાં ક્રોમિયમ ઓરને સમૃદ્ધ બનાવવા માટેની મુખ્ય પદ્ધતિ છે. ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન સાધનો એ સર્પાકાર ચ્યુટ અને કેન્દ્રત્યાગી સાંદ્રતા છે, અને પ્રોસેસિંગ કણોના કદની શ્રેણી પ્રમાણમાં વિશાળ છે. સામાન્ય રીતે, ક્રોમિયમ મિનરલ્સ અને ગેન્ગ્યુ મિનરલ્સ વચ્ચેની ઘનતાનો તફાવત 0.8g/cm3 કરતા વધારે હોય છે, અને 100um કરતાં વધુના કોઈપણ કણોના કદનું ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન સંતોષકારક હોઈ શકે છે. નું પરિણામ. બરછટ ગઠ્ઠો (100 ~ 0.5 મીમી) ઓર ભારે-મધ્યમ લાભ દ્વારા વર્ગીકૃત અથવા પૂર્વ-પસંદ કરવામાં આવે છે, જે ખૂબ જ આર્થિક લાભકારી પદ્ધતિ છે.

2) ચુંબકીય વિભાજન
ચુંબકીય વિભાજન એ એક લાભકારી પદ્ધતિ છે જે અયસ્કમાં રહેલા ખનિજોના ચુંબકીય તફાવતના આધારે બિન-સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ખનિજોને અલગ કરવાની અનુભૂતિ કરે છે. ક્રોમાઇટમાં નબળા ચુંબકીય ગુણધર્મો છે અને તેને વર્ટિકલ રિંગ ઉચ્ચ ઢાળવાળા ચુંબકીય વિભાજક, વેટ પ્લેટ મેગ્નેટિક વિભાજક અને અન્ય સાધનો દ્વારા અલગ કરી શકાય છે. વિશ્વના વિવિધ ક્રોમિયમ ઓર ઉત્પાદક વિસ્તારોમાં ઉત્પાદિત ક્રોમિયમ ખનિજોના ચોક્કસ ચુંબકીય સંવેદનશીલતા ગુણાંકો બહુ અલગ નથી, અને વિવિધ પ્રદેશોમાં ઉત્પાદિત વુલ્ફ્રામાઈટ અને વુલ્ફ્રામાઈટના ચોક્કસ ચુંબકીય સંવેદનશીલતા ગુણાંક જેવા જ છે.

ઉચ્ચ-ગ્રેડ ક્રોમિયમ સાંદ્રતા મેળવવા માટે ચુંબકીય વિભાજનનો ઉપયોગ કરવાની બે પરિસ્થિતિઓ છે: એક ફેરોક્રોમના ગુણોત્તરને વધારવા માટે નબળા ચુંબકીય ક્ષેત્ર હેઠળ અયસ્કમાં મજબૂત ચુંબકીય ખનિજો (મુખ્યત્વે મેગ્નેટાઇટ) દૂર કરવા માટે અને બીજી સ્થિતિ છે. મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર. ગેન્ગ્યુ ખનિજોનું વિભાજન અને ક્રોમિયમ ઓર (નબળા ચુંબકીય ખનિજો) ની પુનઃપ્રાપ્તિ.

3) ઇલેક્ટ્રિક પસંદગી
વિદ્યુત વિભાજન એ ખનિજોના વિદ્યુત ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરીને ક્રોમિયમ ઓર અને સિલિકેટ ગેન્ગ્યુ ખનિજોને અલગ કરવાની એક પદ્ધતિ છે, જેમ કે વાહકતા અને ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટમાં તફાવત.

4) ફ્લોટેશન
ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજનની પ્રક્રિયામાં, ઝીણા દાણાવાળા (-100um) ક્રોમાઇટ અયસ્કને ઘણી વખત પૂંછડી તરીકે કાઢી નાખવામાં આવે છે, પરંતુ આ કદના ક્રોમાઇટનું હજુ પણ ઉચ્ચ ઉપયોગ મૂલ્ય છે, તેથી ફ્લોટેશન પદ્ધતિનો ઉપયોગ નીચા-ગ્રેડના ફાઇન ગ્રેન્યુલર ક્રોમાઇટ ઓર માટે કરી શકાય છે. પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે. 20% ~40% Cr2O3 સાથે ક્રોમિયમ ઓરનું ફ્લોટેશન ટેલિંગ્સમાં અને સર્પેન્ટાઇન, ઓલિવાઇન, રુટાઇલ અને કેલ્શિયમ મેગ્નેશિયમ કાર્બોનેટ ખનિજો ગેન્ગ્યુ મિનરલ્સ તરીકે. ધાતુને 200μm સુધી બારીક ગ્રાઉન્ડ કરવામાં આવે છે, પાણીના ગ્લાસ, ફોસ્ફેટ, મેટાફોસ્ફેટ, ફ્લોરોસિલિકેટ વગેરેનો ઉપયોગ કાદવને વિખેરવા અને અટકાવવા માટે થાય છે, અને અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડનો ઉપયોગ કલેક્ટર તરીકે થાય છે. ગેન્ગ્યુ કાદવનું વિખેરવું અને દબાવવું એ ફ્લોટેશન પ્રક્રિયા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. આયર્ન અને લીડ જેવા ધાતુના આયનો ક્રોમાઇટને સક્રિય કરી શકે છે. જ્યારે સ્લરીનું pH મૂલ્ય 6 ની નીચે હોય, ત્યારે ક્રોમાઇટ ભાગ્યે જ તરતા રહેશે. ટૂંકમાં, ફ્લોટેશન રીએજન્ટનો વપરાશ મોટો છે, કોન્સન્ટ્રેટ ગ્રેડ અસ્થિર છે, અને પુનઃપ્રાપ્તિ દર ઓછો છે. ગેન્ગ્યુ મિનરલ્સમાંથી ઓગળેલા Ca2+ અને Mg2+ ફ્લોટેશન પ્રક્રિયાની પસંદગીને ઘટાડે છે.

5) રાસાયણિક લાભ
રાસાયણિક પદ્ધતિ એ ચોક્કસ ક્રોમાઇટ અયસ્કની સીધી સારવાર કરવાની છે જેને ભૌતિક પદ્ધતિ દ્વારા અલગ કરી શકાતી નથી અથવા ભૌતિક પદ્ધતિની કિંમત પ્રમાણમાં વધારે છે. રાસાયણિક પદ્ધતિ દ્વારા ઉત્પાદિત સાંદ્રતાનો Cr/Fe ગુણોત્તર સામાન્ય ભૌતિક પદ્ધતિ કરતા વધારે છે. રાસાયણિક પદ્ધતિઓમાં સમાવેશ થાય છે: પસંદગીયુક્ત લીચિંગ, ઓક્સિડેશન ઘટાડો, ગલન અલગ, સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને ક્રોમિક એસિડ લીચિંગ, ઘટાડો અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ લીચિંગ, વગેરે. ભૌતિક-રાસાયણિક પદ્ધતિઓનું સંયોજન અને રાસાયણિક પદ્ધતિઓ દ્વારા ક્રોમિયમ ઓરની સીધી સારવાર મુખ્ય છે. આજે ક્રોમાઇટ લાભમાં વલણો. રાસાયણિક પદ્ધતિઓ અયસ્કમાંથી સીધું ક્રોમિયમ મેળવી શકે છે અને ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ અને ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરી શકે છે.