Обогащение хромовых руд реферат

Обновлено: 07.07.2024

Хромит (хромовая руда) – горная порода, сложенная хромшпинелидом. Использование хромшпинелидов для промышленных целей. Сырьевые ресурсы хромитовых руд в мире. Краткая характеристика хромовых руд Урала. Графит как разновидность самородного углерода.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	03.03.2018
Размер файла	21,9 K

Подобные документы

Критические температуры превращений железа. Различия критических точек при нагревании и охлаждении. Механические свойства железа. Условия перехода алмаза в графит. Особенности жидкого раствора углерода в железе. Сходство в строении графита и цементита.

презентация [456,8 K], добавлен 29.09.2013

Анализ влияния микроструктуры графита на свойства чугунов. Графит и механические свойства отливок. Расчет зависимости параметра формы от минимального размера учитываемых включений. Гистограмма распределения параметра формы по количеству включений.

курсовая работа [2,6 M], добавлен 08.02.2013

Этапы производства химических волокон. Графит и неграфитированные виды углерода. Высокопрочные, термостойкие и негорючие волокна и нити (фенилон, внивлон, оксалон, армид, углеродные и графические): состав, строение, получение, свойства и применение.

контрольная работа [676,2 K], добавлен 06.07.2015

Понятие о железоуглеродистых сплавах. Структурные составляющие ферри, цементита, аустенита, ледебури. Содержание углерода в перлите. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов. Система железо-цементит, графит. Линия солидуса кристаллизация сплавов.

презентация [1,3 M], добавлен 14.11.2016

Структура графита, определяющая его электрофизические свойства. Однослойные и многослойные углеродные нанотрубы. Энергия связи брома с графитовым слоем. Методика эксперимента и характеристика установки. Феноменологическое описание процесса бромирования.

Советы: Если вы хотите узнать больше информации о продукте (цена, технические параметры, характеристики и мощность обработки и т.д.), Пожалуйста, нажмите здесь и свяжитесь с нами.

С развитием обогащения полезных ископаемых хромистая руда будет исчерпан как невозобновляемый ресурс. Процесс, используемый для извлечения хромовой руды, необходим для увеличения скорости извлечения хромовой руды.

Как правило, общий процесс, используемый для извлечения хромовой руды, в основном включает комбинированный процесс с гравитационным разделением, магнитным разделением или магнитным разделением. Среди них, гравитационное разделение заключается в извлечении хромовых минералов в соответствии с гравитационными различиями между хромом и рудными минералами. Обогащение хромовой руды с помощью магнитного разделения предназначена для извлечения хромовых концентратов в соответствии с магнитными различиями между хромом и минералами пустой породы.

1. Метод гравитационного разделения

Гравитационное разделение включает в себя два этапа: гравитационное разделение по полному зерну и классификационное разделение под действием силы тяжести. В качестве основного оборудования для извлечения хромовой руды используется винтовой сепаратор и концентрационный стол. Концентрационный стол лучше влияет на концентрацию.

Этот процесс обогащения хрома довольно прост, не смотря на концентрационный стол или винтовой сепаратор. Допускается одностадийное измельчение, что снижает производственные затраты и инвестиции в оборудование. Однако процент извлечения этого процесса добычи хрома не идеальна.

2.Методом гравитационного разделения-магнитного разделения

Слабые магнитно-сильные магнитно-слабые магнитные сепарационные концентраты измельчения и гравитационного разделения стола-сильные магнитные сепарационные концентраты при встряхивании гравитационного разделения настольного компьютера комбинированный процесс.

Этот процесс добычи хрома представляет собой комбинированный процесс магнитно-гравитационного разделения. Слабое магнитное разделение вряд ли можно отделить минералами хрома в крупных зернах, что приводит к одинаковому коэффициенту гравитационного разделения. Для извлечения высококачественных хромовых концентратов слабые магнитные концентраты следует измельчать.

По сравнению с извлечением хромовой руды путем разделения с помощью отдельного встряхивающего стола, слабые магнитные концентраты нуждаются в измельчении. Инвестиции в оборудование и производственные затраты увеличиваются, а содержание хромовых концентратов и степень извлечения лучше.

3.Метод гравитационного разделения-магнитного разделения

Слабые магнитно-сильные магнитно-слабые магнитные сепарационные концентраты для измельчения и встряхивания с гравитационным разделением столов, сильное магнитное разделение концентратов – процесс гравитационного разделения на вибрационных столах.

Этот процесс добычи хрома также является процессом магнитного разделения – гравитационного разделения. Чтобы повысить качество концентратов, концентраты с магнитным разделением должны быть переработаны перед гравитационным разделением. Слабые магнитные концентраты должны быть повторно измельчены перед гравитационным разделением. Сильные магнитные концентраты поступают в гравитационный сепаратор после классификации. Эта технология, используемая для извлечения хромовой руды, является разумной технологией переработки с более высокой степенью извлечения. Это может достигнуть лучшего индекса обработки и является более разумным.

В соответствии с характеристиками хромовой руды и удельным технологическим процессом вышеупомянутые три процесса, используемые для извлечения хромовой руды, могут достигать каждого соответствующего индекса обработки. Тем не менее, по сравнению с двумя другими процессами добычи хрома, слабые магнитно-сильные магнитно-слабые магнитные сепарационные концентраты измельчения и гравитационного разделения стола с вибрацией – сильные магнитные сепарационные концентраты с классификацией – гравитационный сепарационный процесс с вибрационным столом более разумны и могут получить лучший индекс обработки.

У какой компании цена на оборудование пиритовых руд низкая?

Существует много видов оборудования для обогащения пиритовых руд, таких как магнитные сепараторы, флотационные машины и т. д. . [more]

Введение метода обратной флотации железной руды

Метод обратной флотации железной руды изобретен для разумного использования рудного ресурса. Вот краткое введение метода обратной флотации железной руды. . [more]

Связанные статьи

Связаться с Нами

Китай, г. Яньтай, р.Фушань высокотехнологическая зона, у. Синьхай, н.188
0086 13810384919

Вы также можете выбрать онлайн-консультацию онлайн консультация

Хромовые руды (хромиты) представляют собой минералы, из которых производится добыча хрома (твердого металла голубовато-белого цвета). Горная порода относится к семейству хромовой шпинели и достаточно распространённая в мире. По свойствам и особенностям месторождения вещества выделяются виды руды и способы извлечения.

Область применения хрома

Хром – это переходный металл. Он широко используется в промышленности благодаря своей прочности и устойчивости к нагреву и коррозии.

Производство стали

Хром составляет легирующий элемент (улучшающий физические и химические свойства) при плавке стали. Он повышает устойчивость металла к коррозии, который ржавеет и окисляется под действием кислорода. Железо становится тверже, а критическая скорость охлаждения при закалке снижается. Сталь используется для изготовления огнестрельных орудий, плит, огнеупорных шкафов и в строительстве кораблей.

Хромирование

Кислый хромат наносится тонким слоем на металлическую поверхность, делая ее износоустойчивой и красивой. Применяется для отделки деталей автомобилей, мотоциклов, велосипедов, часов, дверных ручек.

Сохранение древесины и обработка кожи

Соли хрома используются для сохранения древесины от повреждений и разрушений грибков, насекомых и термитов. Квасцы хрома используются в кожевенной промышленности, так как он помогает стабилизировать кожу.

Красящие вещества

Хром применяется в изготовлении красок и пигментирующих веществ. Стекло окрашивается обычно в зеленоватый цвет, реже желтый.

Ювелирная промышленность

Ювелирные изделия частично состоят из хрома. Он является составной частью драгоценных камней (уваровит, искусственный рубин, хромовая шпинель).

Иные способы использования

Хромовые соединения используются во многих отраслях промышленности:

фотографической деятельности (хромированный желатин);
полиграфической индустрии (травящий раствор, светочувствительный слой);
электронной (проводник поверхности деталей электроаппаратуры, радио, телевизоров, электрических приборов);
изготовление пластмассы;
химико-фармацевтической промышленности (синтез душистых веществ).

Виды хромовых руд

По промышленным типам месторождений выделяют несколько видов хромовых руд. Среди них различают:

эндогенные;
экзогенные;
техногенные.

Эндогенные

По условиям образования эндогенные руды делятся на два типа:

Раннемагматические. Месторождения образовались на ранней стадии образования интрузивов (магматические горные породы), залегают в нижних массивах. Руды среднехромистые, сплошные, огнеупорные (ЮАР, Финляндия, США, Индия).
Позднемагматические. Руды сформировались в поздний период формирования интрузивов. Главный источник высокохромистых металлургических и огнеупорных руд (Греция, Турция, Югославия, Албания).

Экзогенные (россыпные)

Месторождения возникают в результате разрушений выветривания эндогенных хромитовых рудных залежей. Промышленное значение достаточно ограничено (Япония, Югославия, Филиппины, Куба).

Техногенные

Руды добываются на поверхности Земли или из спецотвалов забалансовых руд, образовавшиеся при разработке месторождений хрома в процессе обогащения руды. Сырье пригодно для промышленного применения. Экономическая выгода заключается в том, что разработка проводится на поверхности.

Способы добычи хрома

Основными соединениями для получения хрома является железо, свинец, манитохромит. Главным сырьем, из которого извлекают вещество — хромовая руда.

Разработка

Существует три способа разработки месторождений:

открытый;
подземный;
комбинированный.

Самым популярным способом добычи полезных ископаемых является открытый способ. Объясняется это экономичностью процесса, а также возможностью применения оборудования и техники высокой мощности. Открытый способ добычи хрома осуществляется разработкой карьеров, организовывается необходимая инфраструктура. Размеры необходимых строений определяются особенностями залежей.

Для больших глубин используется подземный метод. Способ дорогой, но позволяет осуществлять раскопки в местах, где на поверхности вести работу технически невозможно. Перед самим извлечением хрома, требуется вскрыть множество пород. Истощение запасов приводит к увеличению глубины разработки. Все чаще после извлечения руд, пустоты заполняются искусственной затвердевающей смесью.

Комбинированный способ объединяет разработку на поверхности и под землей. Они проводятся последовательно или одновременно. Экономический эффект достигается за счет наиболее полного извлечения хрома.

Методы извлечения хрома

Наиболее экологически безопасным является путь утилизации хромсодержащих шламов методом переработки с целью извлечения и использования хрома в различных отраслях промышленности. В настоящее время предложено несколько вариантов решения проблемы в этом направлении.

Металлотермическая плавка

Добыча производится в поворачивающей шахте, облицованной огнеупорным кирпичом. Особенностью является дифференцирование сырья следующим образом:

Запальная смесь состоит из 200 кг. хромового концентрата, 60 кг. алюминиевого порошка, 35 кг. натриевой селитры.
Для рудной части используется 875 кг. концентрата, 370 кг. извести.
Восстановительные материалы — 725 кг. концентрата, 442 кг. порошка алюминия.

Треть окислов шихты предварительно расплавляется, что увеличивает извлечение хрома на 5%, а расход алюминия уменьшается, в среднем на 47 кг. на тонну продукции. Сама плавка производится в электропечном агрегате. Запальная часть проплавляется. Во включенную электропечь вводится рудная часть шихты.

Длительность плавления 90—120 минут, дополнительно нагревают в течение четверти часа и нагрев отключают. Затем шихту помещают в плавильную камеру, а восстановительную смесь загружают в течение 5 минут. Расплав выдерживается несколько минут, для завершения восстановительного процесса. Сплав и шлак сливаются в изложницу. Состав хрома в таком способе извлечения равняется 80%.

Лабораторный метод

В основе лежит электролитический метод извлечения. Проводится получение хрома в лабораторных условиях, в специальном электролизере. Для процесса организовывается пропускание раствора хромового ангидрида в серной кислоте. На катодах выделяется водород и хром оседает в чистом содержании. Такой состав применяется редко, поэтому лабораторный метод менее востребованный.

Алюминотермический метод

Для извлечения хрома требуется специальная плавильная шахта определенной конструкции, смонтированной в вагонетке. А также она должна быть облицованная магнезитовым кирпичом.

Начальный этап включает загрузку шихтой массой 200—250 кг. Предварительно шихту тщательно перемешивают в барабане смесителем, минимально для этого требуется 30—40 минут. В один процесс плавки используется от 2 до 6 тысяч хромового концентрата либо оксида хрома.

Затем происходит добавление запальной смеси, которая потом подпаливается. Происходит процесс, в ходе которого восстанавливается Al2O3 (оксид алюминия), повышается уровень алюминия из-за разложения селитры. При этом увеличивается образование необходимого тепла. При устойчивом процессе производят непрерывную загрузку элеватором.

Последняя порция сырья дополняется флюсом (известь 200—250 кг., с размером зерна в пределах 0,3 см.). Применение извести рационально из-за способности поддерживания постоянного движения молекул и облегчения получения хрома. Длительность беспрерывного процесса плавления занимает 10—20 минут, затем производится выдержка. После этого, шлак переливают в изложницу. Толщина слоя должна равняться 20—30 см.

Плавильный горн возобновляется в начальную позицию, а через несколько минут металл со шлаком сливают. Шлаковый и хромовый блок охлаждается и вынимается. В результате сплав содержит 88—92% хрома. Могут присутствовать небольшие доли вредных примесей.

Мировая добыча хрома

К крупнейшим производителям относится ЮАР (мировой лидер), Казахстан, Россия и Китай. Дополнительные месторождения находятся в Турции, Индии, Армении, Бразилии и на Филиппинах. В России основные залежи хромовой руды выделяют на Урале (Донское и Сарановское).

Видео по теме: Месторождение хрома в Казахстане

Структура и состав металла

При температурных условиях в +20 градусов и давлении в 1 атмосферу хром выглядит как блестящий серебристо-голубоватый твердый металл. Температура плавления варьируется в зависимости от примесей. К примеру, малейшие примеси азота значительно изменяют величину параметров плавления. Идентичная картина наблюдается и с физическими свойствами Cr. Чистый хром — тягучий, вязкий и ковкий металл. При добавлении ничтожных примесей азота или углерода он приобретает такие качества, как ломкость и хрупкость.

Виды хромовых руд

Хромовые руды бывают техногенными, экзогенными и эндогенными в зависимости от типа месторождения. Россыпные (или экзогенные) добываются на месторождениях, возникших из-за разрушения эндогенных залежей хромитовых руд. Металл получают из порошковатых, рыхлых и валунчатых руд на Сарановском, Кемпирсайском месторождении и японских морских россыпях. Эндогенные руды бывают:

Позднемагатическими. Сформированы из остаточных рудных расплавов, отличающихся высокой концентрацией ценных компонентов. Высокохромистые огнеупорные и металлургические руды добывают преимущественно в Албании, Турции и Греции.
Раннемагматическими. Формируются на ранних стадиях кристаллизации пород магматического типа. Главными местами добычи огнеупорных среднехромистых руд являются Индия, Северная Америка и Южная Африка.

Места добычи техногенных разновидностей — спецотвалы, сформированные в процессе разработки хромовых месторождений при обогащении руд. Добыча техногенной руды считается экономически целесообразной, что делает ее наиболее востребованной в промышленной сфере.

Его производство

Большая часть добываемого Cr используется для сплава хрома и железа, известного как феррохром. Процесс добычи и производства Cr тяжелый и затратный, что сказывается на высокой стоимости конечного продукта. Однако Cr отличается устойчивым спросом, поскольку выступает в качестве обязательного легирующего элемента при производстве жароустойчивой и нержавеющей стали.

Залежи в природе и добыча хрома

Хром — весьма распространенный элемент, присутствующий в земной коре. Основные соединения хрома — хромит (хромистый железняк) и красная свинцовая руда крокоит. Разработка месторождений Cr осуществляется следующими способами:

подземным;
открытым;
комбинированным.

Самый популярный метод добычи хрома — открытый, поскольку он считается наиболее экономичным, а для его реализации используется высокомощное оборудование и промышленная техника. Для открытого способа требуется разработка карьеров и организация соответствующей инфраструктуры. К подземному методу прибегают реже из-за более высокой себестоимости. Перед тем, как начать извлечение Cr, необходимо вскрытие множества других пород. Используют подземный способ в случаях, когда разработка ведется на большой глубине. При комбинированном методе добыча ведется как под слоем земли, так и на ее поверхности.

Способы добычи хрома

Хром добывают преимущественно из хромистого железняка. Данный способ считается более сложным, чем метод получения Cr из минерала крокоит.

Алюмотермический метод

Для плавки используют наклоняющую плавильную шахту, которую монтируют на платформе специальной вагонетки. Для футеровки шахты применяется магнезитовый кирпич. Первый этап состоит в загрузке шихты, добавлении запальной смеси и поджоге. После достижения устойчивого характера процесса загрузка осуществляется в непрерывном режиме.

Перед началом загрузки шихта перемешивается с помощью барабанного сепаратора на протяжении получаса. Шихта состоит из натриевой селитры, алюминиевого порошка, окиси хрома и оксида хрома.
Когда запальную смесь поджигают, начинается восстановительная реакция Al2O3 и процесс разложения селитры. Они выступают в качестве термитной добавки, компенсирующей недостаток тепла.
В завершение процесса плавки делают небольшую выдержку, после чего плавильная шахта возвращается в исходную позицию.

Алюмотермический метод позволяет получить сплав, содержание Cr в котором может достигать 99 %.

Металлотермическая плавка

Для плавки металлотермическим методом используют поворачивающую шахту с облицовкой из огнеупорного кирпича. Процент извлечения хрома варьируется в диапазоне от 89 % до 92 %, способ отличается пониженным расходом алюминия.

Плавку выполняют посредством электропечного агрегата. Загружают дифференцированную шихту, состоящую из порошкового алюминия, концентрированного хрома, извести и селитры натриевой.
Запальная часть нуждается в предварительной проплавке, после завершения которой вводятся рудные части шихты. После двухчасовой плавки расплав подвергают дополнительному прогреву.
Когда печь выключается, плавильная шахта перемещается в пространство плавильной камеры. Восстановительная часть шихты загружается из бункеров.

После пятиминутной загрузки необходимо выдержать расплав. Когда восстановительный процесс завершен, шлак сливается. Сплав, полученный методом металлотермической плавки, может содержать до 80,5 % Cr.

Лабораторный метод

Электролитический метод используется для получения химически чистого металла. В условиях лаборатории хромовый ангидрид получают с помощью H2SO4 посредством электролиза, в ходе которого выделяется водород, а металлически чистейший хром выпадает в осадок. Применение химически чистого металла довольно ограничено, поэтому электролитический способ востребован менее остальных методов.

Область применения хрома

Cr используют для производства хромированных труб, поскольку металл не ржавеет и не вступает в окислительные реакции. Хром, добавленный как легирующий элемент при выплавке стали, значительно повышает ее антикоррозийные качества. С помощью силикотермического хрома получают нихром (сплав Ni и Cr), который тверд, пластичен и устойчив к окислительным процессам. Стеллит (сплав Co и Cr с добавлением вольфрама и молибдена) — весьма практичный, твердый и дорогой. Используется в изготовлении различных инструментов, рабочих станков и деталей для машин. Повышает показатели устойчивости к износу.

С помощью сплавов Cr производят декоративные покрытия, чрезвычайно устойчивые к коррозии и внешним воздействиям. Из порошкового хрома изготавливают зубные коронки, которые отличаются высокой прочностью. Металл активно задействован в ювелирной промышленности для производства одной из разновидностей граната под названием уваровит. Хромово-кальциевый минерал очень тверд, не вступает в окислительные реакции, и используется для инкрустации браслетов, сережек, колец и других ювелирных изделий.

Мировая добыча хрома

Самое крупное месторождение Cr находится в Южной Африке. Огромные запасы хрома сконцентрированы в Казахстане. В числе стран с наибольшим количеством месторождений металла — Филиппины, Бразилия, Армения и Россия.

Читайте также: