鉻礦

在冶金工業上，鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。 鉻礦鉻鐵合金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼，如不鏽鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼、工具鋼等。

基本介紹

• 中文名：鉻礦
• 外文名：Chrome Mine
• 屬性：親氧性和親鐵性
• 相關：鉻鐵礦
• 屬：短缺資源

簡介

概述

中國鉻礦資源比較貧乏，按可滿足需求的程度看，屬短缺資源。總保有儲量礦石1078萬噸，其中富礦占53.6%。鉻礦產地有56處，分布於西藏、新疆、內蒙古、甘肅等13個省(區)，以西藏為最主要，保有儲量約占全國的一半。中國鉻礦床是典型的與超基性岩有關的岩漿型礦床，絕大多數屬蛇綠岩型，礦床賦存於蛇綠岩帶中。西藏羅布莎鉻礦和新疆薩爾托海鉻礦等皆屬此類。從成礦時代來看，中國鉻礦形成時代以中生代、新生代為主。

金屬鉻主要用於與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。這些特種鋼和特種合金是航空、宇航、汽車、造船，以及國防工業生產槍炮、飛彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。

在耐火材料上，鉻鐵礦用來製造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。

鉻鐵礦在化學工業上主要用來生產重鉻酸鈉，進而製取其他鉻化合物，用於顏料、紡織、電鍍、製革等工業，還可製作催化劑和觸媒劑等。鉻鐵礦是中國的短缺礦種，儲量少，產量低，每年消費量的80%以上依靠進口。

地理分布

中國已查明的56個鉻鐵礦區分布於全國13個省、市、自治區。其中以西藏為最多，保有儲量425.1萬t，占全國總保有儲量的39.4%。其次是內蒙古，保有儲量174.4萬t，占16。5%；新疆，保有儲量165.2萬t，占15。3%；甘肅，保有儲量149.6萬t，占13。9%。以上4個省（區）保有儲量合計為914.3萬t，占全國總保有儲量的84.8%。其餘北京、青海、河北、吉林、湖北、陝西、山西、四川、雲南等9個省（市、自治區）保有儲量合計只有163.6萬t，僅占全國總保有儲量的15.2%。如按行政區看，主要集中在西南區（426.3萬t，占39.6%）、西北區（370.6萬t，占34.4%）、華北區（274.9萬t，占25.5%），而東北和中南兩行政區只占0.5%，華東區尚未查明有鉻鐵礦儲量。

特性

內生作用條件下鉻一般呈三價。六次酸位的Cr³⁺和Al³⁺_、Fe³⁺的離、子半徑相接近，故它們之間可以呈廣泛的類質同象。此外，可與鉻類質同象代替的元素還有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等，所以在鎂鐵矽酸鹽礦物和副礦物中有鉻的廣泛分布。在表生帶強烈氧化條件下（鹼性介質），Cr³⁺氧化成Cr⁶⁺形式的鉻酸根離子，使不活動的鉻離子變成易溶的鉻陰離子發生遷移。遇極化性很強的離子（如Cu、Pb等），則形成難溶的鉻酸性礦物。在自然界中已發現的含鉻礦物約有50餘種，分別屬於氧化物類、鉻酸鹽類和矽酸鹽類。此外還有少數氫氧化物、碘酸鹽、氮化物和硫化物。其中氮化鉻和硫化鉻礦物只見於隕石中。

鉻鉍礦

鉻鉍礦是在陝西省洛南縣駕鹿金礦床中發現一種新礦，該礦物通常規則狀微細晶微集合體，柱狀小晶體大小在0.005mm×0.002mm～0.05mm×0.025mm之間，集合體大小約0.01～0.5mm。呈桔黃色或黃棕色，性脆，半透明，條痕棕黃色，金剛光澤，具不完全解理；一軸晶，正光性，實測密度為9.80g/cm³，計算密度9.85（I）g/cm³。

礦物原料

鉻具有親氧性和親鐵性，以親氧性較強，只有在還原和硫的逸度較高的情況下才顯示親硫性。在內生作用條件下鉻一般呈三價。六次酸位的Cr³⁺和Al³⁺、Fe³⁺的離子半徑相接近，故它們之間可以呈廣泛的類質同象。此外，可與鉻類質同象代替的元素還有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等，所以在鎂鐵矽酸鹽礦物和副礦物中有鉻的廣泛分布。在表生帶強烈氧化條件下（鹼性介質），Cr³⁺氧化成Cr⁶⁺形式的鉻酸根離子，使不活動的鉻離子變成易溶的鉻陰離子發生遷移。遇極化性很強的離子（如Cu、Pb等），則形成難溶的鉻酸性礦物。在自然界中已發現的含鉻礦物約有50餘種，分別屬於氧化物類、鉻酸鹽類和矽酸鹽類。此外還有少數氫氧化物、碘酸鹽、氮化物和硫化物。其中氮化鉻和硫化鉻礦物只見於隕石中。

具有工業價值的鉻礦物都屬於鉻尖晶石類礦物，它們的化學通式為（Mg、Fe²⁺）（Cr、Al、Fe³⁺）₂O₄或（Mg、Fe²⁺）O（Cr、Al、Fe³⁺）₂O₃，其Cr₂O₃含量為18%～62%。

有工業價值的鉻礦物，其Cr₂O₃含量一般都在30%以上，其中常見的是：

鉻鐵礦

化學成分為（Mg、Fe）Cr₂O₄，介於亞鐵鉻鐵礦（FeCr₂O₄，含FeO 32.09%、Cr₂O₃ 67.91）與鎂鉻鐵礦（MgCr₂O₄，含MgO 0.96%、Cr₂O₃79.04%）之間，通常有人將亞鐵鉻鐵礦和鎂鉻鐵礦也都稱為鉻鐵礦。鉻鐵礦為等軸晶系，晶體呈細小的八面體，通常呈粒狀和緻密塊狀集合體，顏色黑色，條痕褐色，半金屬光澤，硬度5.5，比重4.2～4.8，具弱磁性。鉻鐵礦是岩漿成因礦物，產於超基性岩中，當含礦岩石遭受風化破壞後，鉻鐵礦常轉入砂礦中。鉻鐵礦是煉鉻的最主要的礦物原料，富含鐵的劣質礦石可作高級耐火材料。

富鉻類

又稱鉻鐵尖晶石或鋁鉻鐵礦。化學成分為Fe（Cr，Al）₂O₄，含Cr₂O₃32%～38%。其形態、物理性質、成因、產狀及用途與鉻鐵礦相同。

硬鉻尖

化學成分為（Mg、Fe）（Cr、Al）₂O₄，含Cr₂O₃ 32%～50%。其形態、物理性質、成因、產狀及用途也與鉻鐵礦相同。

工業要求

國家發改委發布第46號公告，批准204項行業標準。其中，涉及冶金爐料類產品及備品30項並於當年12月1日起執行。鉻鐵礦石按工業用途劃分為冶金級、化工級、耐火級和鑄石級。

冶金級

冶金級鉻礦石主要用於冶煉各種鉻鐵合金。

冶金用鉻礦石按加工方式不同（選礦和天然礦）分為精礦（G）和塊礦（K兩類）。

精礦按Cr₂O₃%含量的不同，分為7個牌號。

物理狀態：冶金用鉻礦石中水分不允許大於10%；冶金用鉻礦石粒度不允許大於300mm；冶金用鉻礦石中不允許混入外來雜質。

冶金級鉻鐵礦石還可用來冶煉金屬鉻，我國冶鍊金屬鉻的方法有火法和濕法兩種。採用濕法冶鍊金屬鉻要求：鉻礦石或精礦含Cr₂O₃≥38%、Cr₂O₃/FeO>2%、SiO₂<12%、Al₂O₃<10%，此外礦石粒度小於180目的應占80%以上。

耐火級

在耐火材料工業中，鉻礦石主要用來製造鎂鉻磚、鉻磚和鉻鋁磚等。

用於生產耐火材料的鉻礦石分為兩個品級。一級品用作天然耐火材料，質量要求：Cr₂O₃≥35%、SiO₂≤8%、CaO≤2%。二級品用作生產鉻磚、鉻鎂磚，質量要求：Cr₂O₃≥30%～32%、SiO₂≤11%、CaO≤3%。

以上兩個品級，礦石塊度都要求在50～300mm之間，而且礦石中不允許有大於5～8mm的夾石。

化工級

在化學工業上，鉻礦石主要用來生產重鉻酸鹽（鉻鹽），再用它作原料生產其他鉻化合物產品。鉻鹽用鉻礦石工業要求：Cr₂O₃≥30%、Cr₂O₃/FeO≥2～2.5，SiO₂少量。

鑄石級

用以生產輝綠岩鑄石的鉻礦石，其質量要求：Cr₂O₃≥10%～20%，SiO₂≤10%。