Μεταλλεύματος χρωμίου: σύνθεση, κοιτάσματα και εφαρμογές. Χαρακτηριστικά από μέταλλο χρωμίου

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Το σκληρό και πυρίμαχο μέταλλο χρώμιο έχει μεγάλη ζήτηση σε πολλές βιομηχανίες. Από αυτό κατασκευάζονται βαφές, σταθερά κράματα και επιστρώσεις για διάφορες επιφάνειες, καθώς και πυρίμαχα υλικά. Στη φύση, υπάρχει με τη μορφή πολυάριθμων ενώσεων στη σύνθεση πετρωμάτων και ορυκτών. Αυτό το άρθρο μιλά για το μετάλλευμα χρωμίου, τα κοιτάσματα και τις μεθόδους εξόρυξής του.

24ο στοιχείο

Το χρώμιο είναι στοιχείο της έκτης ομάδας του περιοδικού πίνακα με ατομικό αριθμό 24. Ως απλή ουσία, είναι ένα από τα πιο σκληρά μέταλλα, αλλά αυτή η ποιότητα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την καθαρότητά του. Με διάφορες ακαθαρσίες, η σκληρότητά του αυξάνεται, αλλά το καθαρό χρώμιο μπορεί να είναι αρκετά όλκιμο.

Το σημείο τήξης του μετάλλου είναι πάνω από 1800 βαθμούς Κελσίου και εξαρτάται επίσης από την ποσότητα των ακαθαρσιών. Λόγω της δυνατότητας έγχυσής του, ενεργοποιείται μόνο όταν θερμαίνεται και υπό κανονικές συνθήκες δωματίου, παραμένει αδρανής. Άρα, αντιδρά μόνο με το νερόείναι πολύ καυτό και αλεσμένο σε σκόνη. Στην κανονική του κατάσταση, δεν είναι ενεργό με αέρα, θειικό και νιτρικό οξύ. Αντιμέτωπο με αυτά, παθητικοποιείται, σχηματίζοντας ένα λεπτό προστατευτικό φιλμ που δεν του επιτρέπει να εισέλθει σε περαιτέρω αντίδραση. Ωστόσο, όταν θερμαίνεται, διαλύεται εύκολα σε οξέα και σε θερμοκρασίες άνω των 600 βαθμών, καίγεται σε οξυγόνο.

Στην κανονική του κατάσταση, το χρώμιο είναι ένα μέταλλο με έντονη λευκή-μπλε απόχρωση. Οξειδωμένος σε βαθμούς +2, +3 και +6, σχηματίζει έναν τεράστιο αριθμό ενώσεων που μπορεί να είναι κόκκινες, πράσινες, μπλε, πορτοκαλί και ακόμη και κίτρινες. Εξαιτίας αυτού, του δόθηκε το παρατσούκλι "chromium", που σημαίνει "χρώμα" στα ελληνικά.

μεταλλεύματος χρωμίου

Το χρώμιο είναι ευρέως διαδεδομένο στον πλανήτη Γη - η περιεκτικότητά του στον φλοιό της γης είναι 0,012% κατά βάρος. Δεν σχηματίζει ψήγματα και δεν εμφανίζεται από μόνο του. Στη φύση, υπάρχει μόνο σε ενώσεις διαφόρων ορυκτών, για παράδειγμα, σε γουκελενίτη, διτζεΐτη, ουβαροβίτη, κροκοΐτη, μελαγχροΐτη. Συνήθως είναι σκούρα, σχεδόν μαύρα και έχουν χαρακτηριστική μεταλλική γυαλάδα.

Τα μεταλλεύματα χρωμίου σχηματίζουν ορυκτά που ανήκουν στην ομάδα των σπινελών χρωμίου. Είναι αυτά που περιέχουν τη μεγαλύτερη ποσότητα μετάλλου, επαρκή για βιομηχανική χρήση. Περιλαμβάνουν τέσσερις κύριες πρώτες ύλες:

• αλουμινοχρώμιο;
• σημύδα (μαγνοχρωμίτης);
• picotite;
• chromite.

Τα μεταλλεύματα είναι πυριγενούς προέλευσης. Διαφέρουν πολύ στη σύνθεση, αλλά μοιάζουν πολύ στην εμφάνιση και τη δομή. Ο ένας τον άλλον. Μπορούν να διακριθούν μόνο με χημική ανάλυση.

Τα σπινέλια χρωμίου διακρίνονται από υψηλή σκληρότητα, μαύρο, καφέ-μαύρο και γκρι χρώμα, ασθενείς μαγνητικές ιδιότητες. Συχνά συνοδεύονται από ουβαροβίτη, ολιβίνη, βρουκίτη, σερπεντίνη, κεμερερίτη και μπρονζίτη. Η κύρια πηγή του μετάλλου είναι ο χρωμίτης.

Καταθέσεις

Καταθέσεις μεταλλευμάτων χρωμίου υπάρχουν στο έδαφος της Ευρασίας, της Αφρικής, καθώς και στη Νότια και Βόρεια Αμερική. Η Νότια Αφρική έχει τα μεγαλύτερα αποθέματα, αντιπροσωπεύοντας περισσότερο από το 75% του συνολικού εξερευνημένου όγκου χρωμίου. Μετά από αυτό, το Καζακστάν και η Ζιμπάμπουε προηγούνται σε αποθέματα μεταλλεύματος, ακολουθούμενες από τις ΗΠΑ, την Ινδία, το Ομάν, την Τουρκία.

Μεγάλα κοιτάσματα συγκεντρώνονται επίσης στη Ρωσία, όπου υπάρχουν κυρίως στα Ουράλια. Στις αρχές του 19ου αιώνα, τα ρωσικά μεταλλεύματα χρωμίου ήταν η κύρια πηγή μετάλλου στον κόσμο, αλλά η έμφαση μετατοπίστηκε με την ανακάλυψη άλλων κοιτασμάτων. Σήμερα, η κατανάλωση αυτού του πόρου από τη χώρα υπερβαίνει την παραγωγή της.

Το μετάλλευμα, κατά κανόνα, βρίσκεται σε σημαντικά βάθη, επομένως εξάγεται από τα έγκατα του πλανήτη κυρίως με τη μέθοδο της εξόρυξης. Στο 10-15% των περιπτώσεων η εξόρυξη γίνεται με τη βοήθεια λατομείων. Περίπου 15 δισεκατομμύρια τόνοι μεταλλεύματος εξορύσσονται ετησίως.

Χρήση

Στη βιομηχανία, η κύρια αξία του μετάλλου είναι ότι είναι πολύ ανθεκτικό στη διάβρωση και δεν καταρρέει υπό την επίδραση του αέρα και του νερού. Αυτές οι ιδιότητες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα, οι οποίοι χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή και σκληρότητα. Το εξευγενισμένο χρώμιο επικαλύπτεται επίσης με αλουμίνιο, μαγνήσιο, ασήμι, ψευδάργυρο, κάδμιο και ορισμένα άλλα μέταλλα για να τα προστατεύει από τις περιβαλλοντικές επιρροές.

Τα μεταλλεύματα χρωμίου, που περιέχουν λιγότερο χρώμιο αλλά είναι πλούσια σε οξείδια μαγνησίου και αλουμινίου, χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πυρίμαχων υλικών που αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες τήξης.

Οι έγχρωμες ενώσεις του χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία βαφών, χρωστικών και έγχρωμων γυαλιών. Τα συνθετικά ρουμπίνια κατασκευάζονται από κράμα τρισθενούς χρωμίου και λιωμένο ορυκτό κορούνδιου, τα οποία χρησιμοποιούνται στα κοσμήματα.