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Ablagerungen von Eisenmetallen. Mangan und Chrom. Chromerz: Zusammensetzung, Vorkommen und Anwendung. Merkmale von Chrommetall

Die Hauptminerale chromhaltiger Erze sind Mineralformationen wie Chromit FeO∙Cr 2 O 3 (68 % Cr 2 O 3 und 32 % FeO), obwohl in reiner Form lahm rein Erdkruste nicht gefunden, aber in Meteoriten gefunden. Das Mineral Chromit gehört zu den isomorphen Mineralien des kubischen Systems, den sogenannten Spinellen (MgO∙Al 2 O 3) mit der allgemeinen Formel MeO∙MeO 3, wobei Me zweiwertig ist (Mg 2+, Fe 2+ usw.). ) und Me / ist ein dreiwertiges Metall (Cr 3+, Al 3+, Fe 3+). IN natürliche Mineralien Chrom wird durch Aluminium und Eisen Fe 2+ durch Magnesium ersetzt. Daher sind Chromite Mineralien aus der Spinellgruppe der Zusammensetzung (Mg 2+, Fe 2+)(Cr 3+, Al 3+, Fe 3+) 3 O 4 *.

Reis. 7.10. Diagramm des Gleichgewichtszustands des CrO-SiO 2 -Systems

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* Chrom von Kasachstan. Grinenko V.I., Polyakov O.I., Gasik M.I., Petlyukh P.S., Shashkin V.N., Vykhodtsev V.M., Elpyshev G.A., Amiralin K.A. – M.: Metallurgie, 2001. – 416 S.

Zy-Zement. Die Bestandteile des Abfallgesteins in Erzen sind: Serpentin, Talk Mg 6 (Si 8 O 20)OH, Chlorit, Magnesit, Quarz, Eisenhydroxide usw.

In den GUS-Staaten (Kasachstan, Russland) gibt es recht große erforschte und erschlossene Vorkommen an Chromerzen*. Die am meisten erforschten und untersuchten Lagerstätten des chromithaltigen Kempirsay-Massivs (Kasachstan), die zum hysteromagmatischen Typ gehören. Das Kempirsay-Massiv zeichnet sich durch chromreiche Erze (45–65 % Cr 2 O 3) aus. Solch hohe Chromkonzentrationen sind bei Lagerstätten in anderen Regionen relativ selten, wo der Anteil an Cr 2 O 3 auf 25–35 % reduziert ist. .

Zusammen mit den Ablagerungen des Kempirsay-Massivs Von industrieller Bedeutung sind die umfangreichen Reserven des Saranovsky-Massivs im Mittleren Ural, die Erze mit 33–39 % Cr 2 O 3 enthalten, und kleine der Pobuzhsky-Lagerstätte in der Ukraine. IN letzten Jahren In Jamal und Karelien (Russland) wurde ein großes Vorkommen an Chromerzen entdeckt. Derzeit wird die Gewinnung von Chromerz für die Verhüttung von Ferrochrom in der Lagerstätte South Kempirsayskoye durch das Don Mining and Processing Plant (DonGOK) und in der Lagerstätte Saranovskoye durchgeführt.

Einer der wichtigsten Indikatoren für den metallurgischen Wert von Chromiterzen der Donskoy GOK ist das MgO:Al 2 O 3-Verhältnis, das im Laufe der Entwicklung der oberen Erzhorizonte allmählich ansteigt und 2,0 gegenüber 0,8–1,2 in den Erzen von erreicht Südafrika und andere Länder. Aus diesen Gründen wird die Schlacke stark magnesisch, was die Durchführung des Ferrochrom-Schmelzprozesses erschwert. Angesichts der großen potenziellen Reserven an minderwertigen Chromiterzen und der Möglichkeit einer erfolgreichen Verwendung von Ferrochrom mit niedrigerem Cr-Gehalt (45–55 %) hat die International Standards Organization die Chromkonzentration in Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt (~13 % C) gesenkt ) auf 45–55 %. In der russischen Norm GOST 4757–91 ist der Chromgehalt auf 45 bis 95 % festgelegt. Gleichzeitig wird es möglich, Chromerze und Konzentrate mit einem geringeren Chromgehalt einzusetzen. Dies gewährleistet eine Steigerung der Chromgewinnung aus Erzen um bis zu 90 % und eine Erweiterung der Chrom-Rohstoffbasis. Nachfolgend sind die Anforderungen an die chemische Zusammensetzung von Chromit-Erzen in Kasachstan aufgeführt:

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*Chromerze werden auch Chromite genannt

Wie oben erwähnt, kommt Chrom in Erzen in Chromspinellen vor, deren Zusammensetzung unten angegeben ist, %:

In den Spinellen der Chromitlagerstätte Saranovsky ist das Verhältnis MgO:Al 2 O 3 niedriger als in den Spinellen des Kempirsay-Massivs. Durch die Verwendung einer Mischung aus Chromiterzen aus den Lagerstätten Donskoy GOK und Saranovsk wird dieses Verhältnis in der Schlacke reduziert, was den Prozess der Schlackenbildung beim Ferrochromschmelzen verbessert.

Chrom ist ein Element der sekundären Untergruppe der 6. Gruppe der 4. Periode Periodensystem chemische Elemente D.I. Mendelejew, mit der Ordnungszahl 24. Gekennzeichnet mit dem Symbol Cr (lateinisch Chrom). Der einfache Stoff Chrom ist ein Hartmetall von bläulich-weißer Farbe.
Chrom ist ein ziemlich häufiges Element (0,02 Massenanteil, %). Die wichtigsten Chromverbindungen sind Chromeisenerz (Chromit) FeO·Cr2O3. Das zweitwichtigste Mineral ist Krokoit PbCrO4.
Die größten Chromvorkommen befinden sich in Südafrika (Platz 1 weltweit), Kasachstan, Russland, Simbabwe und Madagaskar. Darüber hinaus gibt es Vorkommen in der Türkei, Indien, Armenien, Brasilien und auf den Philippinen. Die wichtigsten Chromerzvorkommen in der Russischen Föderation sind im Ural (Don und Saranovskoye) bekannt. Die erkundeten Reserven in Kasachstan belaufen sich auf über 350 Millionen Tonnen (2. Platz weltweit).

Reserven an Chromerzlagerstätten im Jahr 2012, Millionen Tonnen *

Kasachstan210.0
Südafrika200.0
Indien54.0
USA0.6
Andere Länder0.0
Gesamtbestände464.6

* Daten des US Geological Survey

Im Jahr 2012 wurden nach Schätzungen des US Geological Survey weltweit 24,0 Millionen Tonnen Chromerz (Chromite) abgebaut, das sind 0,7 Millionen Tonnen mehr als im Vorjahr.
Ungefähr 94 % der weltweiten Chromitproduktion sind für die Verwendung in der metallurgischen Industrie zur Herstellung von Ferrochrom bestimmt, der Rest wird in der Gießerei-, Chemie- und nichtreaktiven Industrie verwendet. Die weltweite Chromit-Erzproduktion folgt daher der weltweiten Ferrochromproduktion. Ungefähr 70 % der weltweiten Chromitproduktion werden in Bergbauländern für die Produktion von Ferrochrom verbraucht.

Derzeit dominieren vier Länder die Ferrochromproduktion: Südafrika, Kasachstan, Indien und China. Im Jahr 2008 entfielen etwa 67 % der gesamten Weltproduktion auf Südafrika, Kasachstan und Indien, ein leichter Rückgang gegenüber 70 % im Jahr 2002. Allerdings während größten Produzenten Ferrochrom dominiert weiterhin den Markt, Chinesische Produktion begann schnell zuzunehmen. Die Ferrochromproduktion in China wuchs zwischen 2002 und 2008 mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 28 % und erreichte 2008 1,5 Millionen Tonnen.
Trotz steigender Ölpreise und globaler Ereignisse wie dem Erdbeben in Japan und politischen Unruhen im Nahen Osten ist die weltweite Ferrochromproduktion weiterhin sehr niedrig. hohes Level im ersten Halbjahr 2011. In der zweiten Jahreshälfte 2011 begannen sinkende Nickel- und Chrompreise, ausgelöst durch erneute Sorgen über die globale Schuldenkrise, das Vertrauen in den Edelstahlmarkt zu untergraben.
Die weltweite Ferrochromproduktion stieg als Reaktion auf die gestiegene Nachfrage und erreichte 2011 einen Rekordwert von 9,4 Millionen Tonnen, 4 % mehr als im Jahr 2010. Die südafrikanische Produktion stieg im ersten Quartal 2011, die südafrikanische Produktion ging jedoch im Gesamtjahr um 9 % zurück, was auf die geringere Nachfrage im Laufe des Jahres und die hohen Stromtarife im Winter zurückzuführen war. Im Jahr 2012 stieg die weltweite Ferrochromproduktion auf 10,7 Millionen Tonnen.
Als Reaktion auf die starke Nachfrage und die erhöhte Verfügbarkeit von Chromit (Chrom)-Erzen stieg die chinesische Ferrochromproduktion um 12 % oder 260.000 Tonnen und erreichte 2010 ein Rekordproduktionsniveau. Obwohl China im Jahr 2011 rund 2,4 Millionen Tonnen Ferrochrom produzierte, blieb es mit Importen von 1,8 Millionen Tonnen im Jahr 2011 ein Nettoimporteur von Ferrochrom. Importe machen 44 % des gesamten chinesischen Verbrauchs aus, wobei Südafrika im Jahr 2011 1,1 Millionen Tonnen nach China lieferte, 18 % mehr als im Vorjahr. Im Jahr 2012 produzierte China 2,7 Millionen Tonnen Ferrochrom.
Der chinesische Chromerzmarkt wächst weiterhin stark. Im Jahr 2011 wurden 9,4 Millionen Tonnen ins Land importiert, das sind 9 % mehr als im Vorjahr. Südafrika lieferte etwa 50 % des nach China importierten Chromits. Schätzungen zufolge befanden sich Ende 2011 etwa 3,6 Millionen Tonnen Chromiterz auf Lager in chinesischen Häfen.

* Daten des US Geological Survey

Die Edelstahlindustrie ist mit Abstand der größte Abnehmer von Ferrochrom. Vor dem weltweiten Wirtschaftsabschwung verzeichnete die Edelstahlproduktion ein deutliches Wachstum. Der Konsum in Entwicklungsländern wie China und Indien trug dazu bei, dass die globale Produktion zwischen 2000 und 2007 jährlich um durchschnittlich 5,4 % stieg, wobei allein China über 60 % des weltweiten Produktionswachstums ausmachte.
Ein erheblicher Anstieg der weltweiten Nachfrage nach Edelstahl, der vor allem auf das anhaltende zweistellige Wachstum in China zurückzuführen ist, führte 2012 zu einer Rekordproduktion von Edelstahl. Der weltweite Ferrochromverbrauch erreichte 2012 einen Rekordwert von 10,4 Millionen Tonnen und übertraf damit den bisherigen Höchstwert von 9,7 Millionen Tonnen im Jahr 2011. Die starke Nachfrage der Endverbraucher und die Aufstockung der Lagerbestände der Edelstahlhersteller unterstützten das Wachstum der weltweiten Nachfrage sowohl nach Edelstahl als auch nach Ferrochrom.

Ferrochromverbrauch weltweit, Millionen Tonnen*

Jahr2008 2009 2010 2011 2012
China2.70 3.50 3.70 4.00 4.30
USA0.40 0.35 0.40 0.40 0.40
Andere Länder3.67 2.89 4.94 5.27 5.65
Gesamt6.77 6.74 9.04 9.67 10.35
Marktgleichgewicht0.88 -0.79 0.05 -0.30 0.39

* Zusammenfassungsdaten

Die Auswirkungen des globalen Wirtschaftsabschwungs, der Mitte 2008 begann, hatten erhebliche Auswirkungen auf den Chrommarkt, da Preise und Nachfrage stark sanken. Im März 2009 zahlten europäische Importeure rund 1.900 $/t für südafrikanisches Ferrochrom, etwa 60 % weniger als die im September 2008 gezahlten Preise von 4.700 $/t. Die Nachfrage nach Chrom ging in diesem Zeitraum stark zurück, da die Nachfrage nach rostfreiem Stahl, dem Hauptendverbrauch von Chrom, zurückging. Allerdings waren die negativen Aussichten für den Chrommarkt im Jahr 2009 nur von kurzer Dauer.
Da Südafrika ein führender Lieferant von Ferrochrom ist, werden alle Änderungen im Angebot Auswirkungen haben großer Einfluss auf den Preis. Die südafrikanische Ferrochromproduktion wurde Anfang 2008 eingeschränkt, da die Produzenten mit Stromknappheit zu kämpfen hatten. Aufgrund struktureller Probleme in der Stromproduktion des Landes agierten die Produzenten kostensparend, was wiederum die Versorgung des Weltmarktes mit Ferrochrom einschränkte. Aufgrund dieser Probleme überstieg die Nachfrage das Angebot und Verbraucher auf der ganzen Welt kauften in Panik Ferrochrom, was dazu führte, dass die Preise in der Spitze auf 4.700 $/t stiegen, mehr als 130 % mehr Durchschnittskosten in 2007.
Im Jahr 2011 lag der europäische Referenzvertragspreis für Ferrochrom bei 2.600 bis 3.000 US-Dollar/t, was einem Durchschnitt von 2.750 US-Dollar/t entspricht, was einem Anstieg von 0,6 % gegenüber 2010 entspricht. Im Jahr 2012 sanken die Preise für Ferrochrom leicht auf etwa 2.400 $/t.
Unterdessen haben sich die Preise für Chrommetall im Zeitraum von 2003 bis 2012 von 5,3 Tausend Dollar/t auf 14,0 Tausend Dollar/t fast verdreifacht.

Es wird erwartet, dass positive Trends die Nachfrage nach Edelstahl stützen und um mehr als wachsen werden hohe Geschwindigkeit als 2011-2012. Eine steigende Nachfrage nach Edelstahl wird zu einer Steigerung seiner Produktion führen und infolgedessen wird die Nachfrage nach Ferrochrom steigen, was zu einem Anstieg der Preise für dieses Material auf dem Weltmarkt führen wird. Langfristige Probleme mit der Elektrizität in Unternehmen in Südafrika sowie steigende Produktions- und Transportkosten werden Faktoren sein, die die Versorgung des Marktes mit Ferrochrom einschränken können.

Chrom

Chrom (lat. Cromium), Cr, Chemisches Element Gruppe VI des Periodensystems von Mendelejew, Ordnungszahl 24, Atommasse 51.996. Chrom wird manchmal als Eisenmetall eingestuft. Chrom - hartes Metall, mit einer bläulich-weißen Farbe. Es gehört zu den schweren, feuerfesten Metallen, ist aber in reiner Form plastisch, hat antiferromagnetische Eigenschaften und ist chemisch inaktiv. Das Metall verbindet sich nicht mit Wasser, aber die Reaktion mit Sauerstoff läuft aktiv ab, woraufhin sich ein Oxidfilm bildet, der es vor weiterer Reaktion schützt.

Chrom zum Öffnen

Die Entdeckung von Chrom (englisch Chromium, französisch Chrome, deutsch Chrom) geht auf eine Zeit rasanter Entwicklung chemischer und analytischer Untersuchungen von Salzen und Mineralien zurück. In Russland interessierten sich Chemiker besonders für die Analyse von Mineralien, die in Sibirien gefunden wurden und in Westeuropa nahezu unbekannt sind. Eines dieser Mineralien war das sogenannte sibirische rote Bleierz (Krokoit), das von Lomonossow beschrieben und erstmals 1766 von I. G. Leman in St. Petersburg chemisch untersucht wurde. P. S. Pallas, der Goldminen in der Nähe von Jekaterinburg beschreibt, bezieht sich auf Krokoit als etwas Besonderes interessantes Mineral. Später wurde dieses Mineral viele Male von russischen Wissenschaftlern untersucht – I. D. Bindheim, T. E. Lovitz, A. A. Musin-Pushkin und anderen. spätes XVIII V. Krokoitproben gelangten in mineralogische Sammlungen Westeuropa. Vauquelin und McCart analysierten es, fanden darin jedoch nichts außer Blei-, Eisen- und Aluminiumoxiden. Im Jahr 1797 widmete sich Vauquelin jedoch wieder der Erforschung des Minerals, „dessen wunderbare rote Farbe, Transparenz und Kristallstruktur Chemiker dazu veranlassten, sich für seine Natur zu interessieren.“ Nach Angaben von Bindheim ging er zunächst von der Anwesenheit von Molybdän in dem Mineral aus, kam dann aber zu der Überzeugung, dass diese Annahme falsch war. Durch Kochen einer fein gemahlenen Probe des Minerals mit Kali und Ausfällen von Bleicarbonat erhielt Vaukelin eine orange-gelb gefärbte Lösung. Aus dieser Lösung kristallisierte er ein rubinrotes Salz, aus dem er das Oxid und das freie Metall isolierte, das sich von allen bekannten Metallen unterscheidet. Vaukelin nannte es Chrom (Chrome) aus dem Griechischen. - Färbung, Farbe; Allerdings war hier nicht die Eigenschaft des Metalls gemeint, das eine silberweiße Farbe hatte, sondern seine leuchtend farbigen Salze. Fast zeitgleich mit Vauquelin wurde Chrom von Klaproth entdeckt. Verarbeitung von Krokoitpulver Salzsäure Klaproth gewann Bleichromat, aus dem er Bleichlorid abtrennte. Die verbleibende Lösung behandelte er mit Soda, wodurch grünliches Chromhydroxid entstand. Der Überlieferung nach, die auf Alchemisten zurückgeht, die nur sieben Metalle kannten, erhielt jedes neu entdeckte Metall eine neue Nummer. Klaproth betrachtete Chrom als das 21. neu entdeckte Metall. In Russland im 19. Jahrhundert. es wurde auch Chrom genannt. Dieser Name findet sich bei Zakharov (1810), Dvigubsky (1824 - 1828) und sogar im Lehrbuch von Hess (1845).

Verteilung von Chrom in der Natur

Der durchschnittliche Chromgehalt in der Erdkruste (Clarke) beträgt 8,3·10-3 %. Dieses Element ist wahrscheinlich charakteristischer für den Erdmantel, da ultramafische Gesteine, von denen angenommen wird, dass sie in ihrer Zusammensetzung dem Erdmantel am nächsten kommen, mit Chrom (2·10-4 %) angereichert sind. Chrom bildet im ultramafischen Gestein massive und verstreute Erze Felsen; Bildung ist mit ihnen verbunden größte Vorkommen Chroma. In basischen Gesteinen erreicht der Chromgehalt nur 2·10-2%, in sauren Gesteinen 2,5·10-3%, in Sedimentgesteinen (Sandsteinen) 3,5·10-3% und in Tonschiefern 9·10-3 %. Chrom ist ein relativ schwacher aquatischer Migrant; Chromgehalt in Meerwasser 0,00005 mg/l. Im Allgemeinen ist Chrom ein Metall in den tiefen Zonen der Erde; Steinmeteoriten (Analoga des Erdmantels) sind ebenfalls mit Chrom angereichert (2,7·10-1 %). Es sind über 20 Chrommineralien bekannt. Von industrieller Bedeutung sind nur Chromspinelle (bis 54 % Cr); Darüber hinaus ist Chrom in einer Reihe anderer Mineralien enthalten, die häufig Chromerze begleiten, aber selbst keinen praktischen Wert haben (Uvarovit, Volkonskoit, Kemerit, Fuchsit).

Physikalische Eigenschaften von Chrom.

Chrom ist ein hartes, schweres und feuerfestes Metall. Reines Chrom ist duktil. Chrom galt schon immer als sehr sprödes Metall mit nahezu keinen duktilen Eigenschaften. In den letzten Jahren wurde durch Schmelzen mit einem Elektronenstrahl im Vakuum ein sehr plastisches Metall erhalten, das sich zu einem dünnen Draht biegt. Die plastischen Eigenschaften von Chrom werden insbesondere durch die während des Produktionsprozesses in das Chrom eintretenden Gase beeinflusst. Beispielsweise kann elektrolytisch gewonnenes Chrom 0,03 % Wasserstoff enthalten, was 3,36 l H pro 1 kg Chrom entspricht. Wasserstoff wird durch Erhitzen des Metalls auf 400 °C entfernt und kann nur durch Schmelzen des Metalls im Vakuum vollständig entfernt werden.

Anwendung von Chrom

Chrom ist ein wichtiger Bestandteil vieler legierter Stähle (insbesondere rostfreier Stähle) sowie einer Reihe anderer Legierungen. Wird als verschleißfeste und schöne galvanische Beschichtung (Verchromung) verwendet. Chrom wird zur Herstellung der Legierungen Chrom-30 und Chrom-90 verwendet, die für die Herstellung von Düsen für leistungsstarke Plasmabrenner und in der Luft- und Raumfahrtindustrie unverzichtbar sind. Zur Gewinnung wird Chrom verwendet verschiedene Sorten Spezialstähle bei der Herstellung von Schusswaffenläufen (vom Gewehr bis zur Kanone), Panzerplatten, feuerfesten Schränken usw. Stähle mit mehr als 13 % Chrom rosten nahezu nicht und werden insbesondere zur Herstellung von Unterwasserteilen von Schiffen verwendet, z der Bau von Unterwasserschiffen. Chrom wird häufig zum Verchromen von Produkten verwendet. Die Verchromung erfolgt elektrolytisch. Obwohl die Dicke der aufgetragenen Filme oft nicht mehr als 0,005 mm beträgt, werden verchromte Produkte beständig gegen äußere Einflüsse (Feuchtigkeit, Luft) und rosten nicht. Chromsteine ​​werden aus Chromverbindungen – Chrommagnesiten – hergestellt, die im Arbeitsraum metallurgischer Öfen und anderer metallurgischer Geräte und Strukturen verwendet werden. „Edelstahl“ ist ein Stahl, der Korrosion und Oxidation perfekt widersteht und etwa 17–19 % Chrom und 8–13 % Nickel enthält. Aber Kohlenstoff ist für diesen Stahl schädlich: Die karbidbildenden „Neigungen“ von Chrom führen dazu große Mengen Dieses Element bindet sich zu Karbiden, die sich an den Grenzen der Stahlkörner absetzen, und die Körner selbst erweisen sich als chromarm und können sich dem Ansturm von Säuren und Sauerstoff nicht standhalten. Daher sollte der Kohlenstoffgehalt in Edelstahl minimal sein (nicht mehr als 0,1 %). hohe Temperaturen Stahl kann mit „Schuppen“ bedeckt sein. In manchen Maschinen erhitzen sich die Teile auf mehrere Hundert Grad. Um sicherzustellen, dass der Stahl, aus dem diese Teile bestehen, nicht unter Verzunderung „leidet“, wird ihm 25-30 % Chrom zugesetzt. Dieser Stahl hält Temperaturen bis zu 1000°C stand! Als Heizelemente Legierungen aus Chrom und Nickel – Nichrom – sind erfolgreich. Der Zusatz von Kobalt und Molybdän zu Chrom-Nickel-Legierungen verleiht dem Metall die Fähigkeit, hohen Belastungen bei 650–900 °C standzuhalten. Aus diesen Legierungen werden beispielsweise Gasturbinenschaufeln hergestellt. Eine Legierung aus Kobalt, Molybdän und Chrom („Comochrom“) ist ungefährlich menschlicher Körper und wird daher in der rekonstruktiven Chirurgie eingesetzt. Ein amerikanisches Unternehmen hat kürzlich neue Materialien entwickelt, deren magnetische Eigenschaften sich unter Temperatureinfluss ändern. Diese Materialien, die auf Verbindungen von Mangan, Chrom und Antimon basieren, werden Wissenschaftlern zufolge in verschiedenen Bereichen Anwendung finden automatische Geräte, empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen und kann teurere Thermoelemente ersetzen.

Auch in der Feuerfestindustrie werden Chromite häufig verwendet. Magnesit-Chromit-Ziegel sind ein ausgezeichnetes feuerfestes Material für die Auskleidung von Herdöfen und anderen metallurgischen Anlagen. Dieses Material hat eine hohe Hitzebeständigkeit und hat keine Angst vor wiederholten plötzlichen Temperaturschwankungen. Chemiker verwenden Chromite zur Herstellung von Kalium- und Natriumbichromaten sowie Chromalaun, das zum Gerben von Leder verwendet wird und ihm einen schönen Glanz und Festigkeit verleiht. Dieses Leder wird „Chrome“ genannt, und daraus hergestellte Stiefel werden „Chrome“ genannt. Als ob es seinen Namen rechtfertigen würde, spielt Chrom eine aktive Rolle bei der Herstellung von Farbstoffen für die Glas-, Keramik- und Textilindustrie. Chromoxid hat es Traktorenherstellern ermöglicht, die Einlaufzeiten der Motoren deutlich zu verkürzen. Normalerweise dauerte dieser Vorgang, bei dem sich alle reibenden Teile aneinander „gewöhnen“ mussten, ziemlich lange, was den Arbeitern der Traktorenfabriken natürlich nicht besonders gefiel. Ein Ausweg aus der Situation wurde gefunden, als es gelang, ein neues Kraftstoffadditiv zu entwickeln, das Chromoxid enthielt. Das Geheimnis der Wirkung des Additivs ist einfach: Bei der Kraftstoffverbrennung entstehen winzige abrasive Chromoxidpartikel, die sich an den Innenwänden der Zylinder und anderen reibungsgefährdeten Oberflächen absetzen, Unebenheiten schnell beseitigen, die Teile polieren und fest anbringen. Dieses Additiv ermöglichte in Kombination mit einem neuen Öltyp eine Verkürzung der Einfahrzeit um das 30-fache.

Die größten Chromvorkommen befinden sich in Südafrika (Platz 1 weltweit), Kasachstan, Russland, Simbabwe und Madagaskar. Darüber hinaus gibt es Vorkommen in der Türkei, Indien, Armenien, Brasilien und auf den Philippinen.

Im Jahr 2012 wurden nach Schätzungen des US Geological Survey weltweit 24,0 Millionen Tonnen Chromerz (Chromite) abgebaut, das sind 0,7 Millionen Tonnen mehr als im Vorjahr. Ungefähr 94 % der weltweiten Chromitproduktion sind für die Verwendung in der metallurgischen Industrie zur Herstellung von Ferrochrom bestimmt, der Rest wird in der Gießerei-, Chemie- und nichtreaktiven Industrie verwendet. Die weltweite Chromit-Erzproduktion folgt daher der weltweiten Ferrochromproduktion. Ungefähr 70 % der weltweiten Chromitproduktion werden in Bergbauländern für die Produktion von Ferrochrom verbraucht. Derzeit dominieren vier Länder die Ferrochromproduktion: Südafrika, Kasachstan, Indien und China. Im Jahr 2008 entfielen etwa 67 % der gesamten Weltproduktion auf Südafrika, Kasachstan und Indien, ein leichter Rückgang gegenüber 70 % im Jahr 2002. Doch während die größten Ferrochromproduzenten weiterhin den Markt dominieren, hat die chinesische Produktion begonnen, rasch zu steigen. Die Ferrochromproduktion in China wuchs zwischen 2002 und 2008 mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 28 % und erreichte 2008 1,5 Millionen Tonnen. Trotz steigender Ölpreise und globaler Ereignisse wie dem Erdbeben in Japan und politischen Unruhen im Nahen Osten blieb die weltweite Ferrochromproduktion im ersten Halbjahr 2011 auf einem sehr hohen Niveau. In der zweiten Jahreshälfte 2011 begannen sinkende Nickel- und Chrompreise, ausgelöst durch erneute Sorgen über die globale Schuldenkrise, das Vertrauen in den Edelstahlmarkt zu untergraben. Die weltweite Ferrochromproduktion stieg als Reaktion auf die gestiegene Nachfrage und erreichte 2011 einen Rekordwert von 9,4 Millionen Tonnen, 4 % mehr als im Jahr 2010. Die südafrikanische Produktion stieg im ersten Quartal 2011, die südafrikanische Produktion ging jedoch im Gesamtjahr um 9 % zurück, was auf die geringere Nachfrage im Laufe des Jahres und die hohen Stromtarife im Winter zurückzuführen war. Im Jahr 2012 stieg die weltweite Ferrochromproduktion auf 10,7 Millionen Tonnen. Als Reaktion auf die starke Nachfrage und die erhöhte Verfügbarkeit von Chromit (Chrom)-Erzen stieg die chinesische Ferrochromproduktion um 12 % oder 260.000 Tonnen und erreichte 2010 ein Rekordproduktionsniveau. Obwohl China im Jahr 2011 rund 2,4 Millionen Tonnen Ferrochrom produzierte, blieb es mit Importen von 1,8 Millionen Tonnen im Jahr 2011 ein Nettoimporteur von Ferrochrom. Importe machen 44 % des gesamten chinesischen Verbrauchs aus, wobei Südafrika im Jahr 2011 1,1 Millionen Tonnen nach China lieferte, 18 % mehr als im Vorjahr. Im Jahr 2012 produzierte China 2,7 Millionen Tonnen Ferrochrom. Der chinesische Chromerzmarkt wächst weiterhin stark. Im Jahr 2011 wurden 9,4 Millionen Tonnen ins Land importiert, das sind 9 % mehr als im Vorjahr. Südafrika lieferte etwa 50 % des nach China importierten Chromits. Schätzungen zufolge befanden sich Ende 2011 etwa 3,6 Millionen Tonnen Chromiterz auf Lager in chinesischen Häfen.

Staatsbericht „Über den Zustand und die Nutzung der Bodenschätze Russische Föderation im Jahr 2012“ vom 11. April 2014

Der absolute Spitzenreiter bei der Produktion kommerzieller Chromerze ist Südafrika und liefert mehr als 40 % der weltweiten Produktion. Dieses Land verfügt über die mächtigste Chromit-Ressourcenbasis der Welt; in seinen Tiefen befinden sich etwa drei Viertel der weltweiten Reserven und fast 70 % der weltweiten Chromerzressourcen.

Sie alle sind in den Ablagerungen des einzigartigen Bushveld-Schichtmassivs konzentriert. Südafrika liefert einen Teil der geförderten Rohstoffe an asiatische Länder (hauptsächlich China) und Europa und ist einer der weltweit führenden Exporteure von Chromerzen. Gleichzeitig steht Südafrika auch unter den Produzenten und Lieferanten von Ferrochrom auf dem Weltmarkt an erster Stelle.

Den zweiten Platz, sowohl hinsichtlich des Produktionsvolumens als auch der Größe der Rohstoffbasis, belegt Kasachstan. Sein Beitrag zur Weltproduktion kommerzieller Chromerze beträgt 15-20 %. Der überwiegende Teil der Chromitreserven in Kasachstan wurde in den Lagerstätten des Kempirsay-Massivs erkundet, deren Erze unterschiedlich sind gute Qualität- Der durchschnittliche Gehalt an Cr2O3 in ihnen erreicht 50 % und der Gehalt an Eisen und schädliche Verunreinigungen(Phosphor und Schwefel) ist gering. Kasachstan ist ein bedeutender Exporteur von Chromerzen sowie Produzent und Lieferant von Ferrochrom im Ausland. Auch Indien und die Türkei sind bedeutende Produzenten kommerzieller Chromerze; 2012 betrug ihr Anteil an der Weltproduktion 13 % bzw. 10 %.

Russland belegt den fünften bis sechsten Platz in der weltweiten Produktion von Chromerzen; im Jahr 2012 betrug die Produktion dieses Rohstoffs nur 2,2 % der Weltproduktion. Die erkundeten Reserven russischer Chromitvorkommen übersteigen nicht 0,4 % der weltweiten Reserven. Gleichzeitig gehört Russland zu den wichtigsten Produzenten und Exporteuren von Ferrochrom, doch mehr als die Hälfte der für seine Produktion notwendigen Rohstoffe werden im Ausland eingekauft, vor allem in Kasachstan und der Türkei. In naher Zukunft soll in Kasachstan eine neue Ferrolegierungsanlage in Betrieb genommen werden, was die Versorgung Russlands mit kasachischem Erz erheblich einschränken könnte. Die Ferrochromproduktion in Russland übersteigt den Inlandsverbrauch deutlich und der Großteil des Zwischenprodukts wird exportiert.

Ressourcen und Reserven, Millionen Tonnen

Produktion marktfähiger Erze, Tausend Tonnen

Kasachstan

Gemessen + angezeigt

Abgeleitete Ressourcen

Nachgewiesene + wahrscheinliche Reserven

Nachgewiesene + wahrscheinliche Reserven

Nachgewiesene + wahrscheinliche Reserven

Finnland

Nachgewiesene Reserven + angezeigte + abgeleitete Ressourcen

Die Preise für kommerzielle Chromerze auf dem Weltmarkt sind im Jahr 2012 im Vergleich zu 2011 deutlich gesunken, haben sich aber im Jahr 2013 stabilisiert. Die weltweiten Ferrochrompreise schwankten im Jahr 2012 und im ersten Halbjahr 2013 aufgrund der Nachfrage von Edelstahlherstellern stark. Weltweit (ohne China) ging die Edelstahlproduktion im Jahr 2012 zurück. Um die Marktbedingungen zu verbessern, haben viele Unternehmen die Inbetriebnahme neuer Ferrolegierungskapazitäten ausgesetzt und die Belastung bestehender Kapazitäten reduziert. Im zweiten Halbjahr 2013 begannen die Preise für Ferrochrom zu steigen. Die russische Rohstoffbasis Chromite ist nicht in der Lage, die Nachfrage der inländischen Ferrochromproduzenten zu decken, die wiederum vollständig von den Bedingungen des Weltmarktes abhängig sind.

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Hartes Metall von bläulich-weißer Farbe. Chrom wird manchmal als Eisenmetall eingestuft. Dieses Metall ist in der Lage, Verbindungen einzufärben verschiedene Farben Deshalb wurde es „Chrome“ genannt, was „Farbe“ bedeutet. Chrom ist ein Spurenelement, das für die normale Entwicklung und Funktion des menschlichen Körpers notwendig ist. Sein wichtigstes biologische Rolle besteht aus der Regulierung des Kohlenhydratstoffwechsels und des Blutzuckerspiegels.

Siehe auch:

STRUKTUR

Abhängig von den Typen chemische Bindung- Wie alle Metalle hat auch Chrom Metalltyp Kristallgitter, das heißt, die Gitterknoten enthalten Metallatome.
Abhängig von der räumlichen Symmetrie – kubisch, raumzentriert a = 0,28839 nm. Ein Merkmal von Chrom ist seine starke Veränderung physikalische Eigenschaften bei einer Temperatur von etwa 37°C. Kristallzelle Ein Metall besteht aus seinen Ionen und beweglichen Elektronen. Ebenso hat das Chromatom im Grundzustand eine elektronische Konfiguration. Bei 1830 °C ist eine Umwandlung in eine Modifikation mit flächenzentriertem Gitter, a = 3,69 Å, möglich.

EIGENSCHAFTEN

Chrom hat eine Mohs-Härte von 9 und ist damit eines der härtesten reinen Metalle (nach Iridium, Beryllium, Wolfram und Uran an zweiter Stelle). Sehr reines Chrom eignet sich recht gut Bearbeitung. Stabil an der Luft durch Passivierung. Aus dem gleichen Grund reagiert es nicht mit Schwefel- und Salpetersäure. Bei 2000 °C verbrennt es zu grünem Chrom(III)-oxid Cr 2 O 3, das amphotere Eigenschaften besitzt. Beim Erhitzen reagiert es mit vielen Nichtmetallen und bildet häufig Verbindungen nichtstöchiometrischer Zusammensetzung: Karbide, Boride, Silizide, Nitride usw. Chrom bildet zahlreiche Verbindungen in verschiedenen Oxidationsstufen, hauptsächlich +2, +3, +6. Chrom hat alle für Metalle charakteristischen Eigenschaften – es leitet Wärme gut, elektrischer Strom, hat den Glanz, der den meisten Metallen innewohnt. Es ist antiferromagnetisch und paramagnetisch, das heißt, es geht bei einer Temperatur von 39 °C von einem paramagnetischen Zustand in einen antiferromagnetischen Zustand (Néel-Punkt) über.

RESERVEN UND PRODUKTION

Die größten Chromvorkommen befinden sich in Südafrika (Platz 1 weltweit), Kasachstan, Russland, Simbabwe und Madagaskar. Es gibt auch Vorkommen in der Türkei, in Indien, Armenien, Brasilien und auf den Philippinen.nDie wichtigsten Chromerzvorkommen in der Russischen Föderation sind im Ural (Don und Saranovskoye) bekannt. Die erkundeten Reserven in Kasachstan belaufen sich auf über 350 Millionen Tonnen (Platz 2 weltweit). Chrom kommt in der Natur hauptsächlich in Form von Chromeisenerz Fe(CrO 2) 2 (Eisenchromit) vor. Daraus wird durch Reduktion in Elektroöfen mit Koks (Kohlenstoff) Ferrochrom gewonnen. Um reines Chrom zu erhalten, wird die Reaktion wie folgt durchgeführt:
1) Eisenchromit wird mit Natriumcarbonat verschmolzen ( Soda) auf Sendung;
2) Natriumchromat auflösen und vom Eisenoxid trennen;
3) das Chromat in Dichromat umwandeln, die Lösung ansäuern und das Dichromat kristallisieren;
4) reines Chromoxid wird durch Reduktion von Natriumdichromat mit Kohle gewonnen;
5) metallisches Chrom wird durch Aluminothermie gewonnen;
6) Durch Elektrolyse wird elektrolytisches Chrom aus einer Lösung von Chromsäureanhydrid in Wasser unter Zusatz von Schwefelsäure gewonnen.

HERKUNFT

Der durchschnittliche Chromgehalt in der Erdkruste (Clarke) beträgt 8,3·10 -3 %. Dieses Element ist wahrscheinlich charakteristischer für den Erdmantel, da ultramafische Gesteine, von denen angenommen wird, dass sie in ihrer Zusammensetzung dem Erdmantel am nächsten kommen, mit Chrom (2·10 -4 %) angereichert sind. Chrom bildet massive und verstreute Erze in ultramafischen Gesteinen; Mit ihnen ist die Bildung der größten Chromvorkommen verbunden. In basischen Gesteinen erreicht der Chromgehalt nur 2·10 -2 %, in sauren Gesteinen 2,5 · 10 -3 %, in Sedimentgesteinen (Sandsteinen) 3,5 · 10 -3 % und in Tonschiefern 9 · 10 -3 %. Chrom ist ein relativ schwacher aquatischer Migrant; Der Chromgehalt im Meerwasser beträgt 0,00005 mg/l.
Im Allgemeinen ist Chrom ein Metall in den tiefen Zonen der Erde; Steinmeteoriten (Analoga des Erdmantels) sind ebenfalls mit Chrom angereichert (2,7·10 -1 %). Es sind über 20 Chrommineralien bekannt. Von industrieller Bedeutung sind nur Chromspinelle (bis 54 % Cr); Darüber hinaus ist Chrom in einer Reihe anderer Mineralien enthalten, die häufig Chromerze begleiten, aber selbst keinen praktischen Wert haben (Uvarovit, Volkonskoit, Kemerit, Fuchsit).
Es gibt drei Hauptchrommineralien: Magnochromit (Mg, Fe)Cr 2 O 4 , Chrompicotit (Mg, Fe)(Cr, Al) 2 O 4 und Aluminochromit (Fe, Mg)(Cr, Al) 2 O 4 . Von Aussehen Sie sind nicht zu unterscheiden und werden fälschlicherweise „Chromite“ genannt.

ANWENDUNG

Chrom ist ein wichtiger Bestandteil vieler legierter Stähle (insbesondere rostfreier Stähle) sowie einer Reihe anderer Legierungen. Durch den Zusatz von Chrom wird die Härte deutlich erhöht und Korrosionsbeständigkeit Legierungen Die Verwendung von Chrom basiert auf seiner Hitzebeständigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit. Chrom wird vor allem zum Schmelzen von Chromstählen verwendet. Aluminium- und silikothermisches Chrom wird zum Schmelzen von Nichrom, Nimonic, anderen Nickellegierungen und Stellit verwendet.
Für dekorative korrosionsbeständige Beschichtungen wird eine erhebliche Menge Chrom verwendet. Chrompulver wird häufig bei der Herstellung von Metallkeramikprodukten und Materialien für Schweißelektroden verwendet. Chrom in Form von Cr 3+-Ionen ist eine Verunreinigung im Rubin, der als verwendet wird Edelstein und Lasermaterial. Chromverbindungen werden zum Ätzen von Stoffen beim Färben verwendet. Einige Chromsalze werden als verwendet Komponente Gerblösungen in der Lederindustrie; PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 - wie Kunstfarben. Feuerfeste Chrom-Magnesit-Produkte werden aus einer Mischung von Chromit und Magnesit hergestellt.
Wird als verschleißfeste und schöne galvanische Beschichtung (Verchromung) verwendet.
Chrom wird zur Herstellung der Legierungen Chrom-30 und Chrom-90 verwendet, die für die Herstellung von Düsen für leistungsstarke Plasmabrenner und in der Luft- und Raumfahrtindustrie unverzichtbar sind.

Chrom (engl. Chrom) - Cr