应用矿床学作业.doc

铬铁矿应用矿物资料铬铁矿（块状、等轴晶系）是岩浆作用的矿物，常产于超基性岩中，与橄榄石共生；也见于砂矿中。外表看来很像磁铁矿，一般呈块状或粒状的集合体。在冶金工业上，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。铬铁矿是短缺矿种，储量少，产量低。铬铁矿是铬和铁氧化物矿物，它相当坚硬，黑色半金属光泽。铬铁矿是金属铬的主要来源，也可用于高温耐火材料。铬铁矿一般呈块状或粒状的集合体。我国西藏、甘肃和陕西等地有矿产。铬是重要的战略物资之一，由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性，在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。在冶金工业上，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、工具钢等。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船，以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。在耐火材料上，铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。铬铁矿在化学工业上主要用来生产重铬酸钠，进而制取其他铬化合物，用于颜料、纺织、电镀、制革等工业，还可制作催化剂和触媒剂等。铬铁矿是我国的短缺矿种，储量少，产量低，每年消费量的80%以上依靠进口。矿石成分铬铁矿是铬和铁的氧化物矿物。有高碳铬铁（含碳为48%）、中碳铬铁（含碳为0.54%）、低碳铬铁（含碳0.150.50%）、微碳铬铁（含碳为0.06%）、超微碳铬铁（含碳小于0.03%）、金属铬、硅铬合金。它相当坚硬，黑色半金属光泽。铬铁矿是金属铬的主要来源，也可用于高温耐火材料。铬铁矿一般呈块状或粒状的集合体。铬铁矿化学成分为FeCr2O4、晶体属等轴晶系的氧化物矿物。成分中的铁常可部分被镁所置换，当以Mg为主时，则名镁铬铁矿。具正常尖晶石型结构。铬铁矿Cr2O3含量67.91%。是工业铬的主要来源，也可用制高温耐火材料，如铬砖。摩斯硬度5.56，比重3.94.8。具弱磁性。铬铁矿仅产于超基性或基性岩中。大型铬铁矿矿床主要产于南非的德兰士瓦、津巴布韦的圭洛附近，俄罗斯的斯维德洛夫斯克地区以及古巴等地。中国铬铁矿的产地有西藏、甘肃和陕西等地。有价值3种铬矿物有工业价值的铬矿物，其Cr2O3含量一般都在30%以上，其中常见的是： 1、铬铁矿化学成分为（Mg、Fe）Cr2O4，介于亚铁铬铁矿（FeCr2O4，含FeO32。09%、Cr2O367。91）与镁铬铁矿（MgCr2O4，含MgO20。96%、Cr2O3 79。04%）之间，通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬铁矿也都称为铬铁矿。铬铁矿为等轴晶系，晶体呈细小的八面体，通常呈粒状和致密块状集合体，颜色黑色，条痕褐色，半金属光泽，硬度5。5，比重4。24。8，具弱磁性。铬铁矿是岩浆成因矿物，产于超基性岩中，当含矿岩石遭受风化破坏后，铬铁矿常转入砂矿中。铬铁矿是炼铬的最主要的矿物原料，富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。 2、富铬尖晶石又称铬铁尖晶石或铝铬铁矿。化学成分为Fe（Cr，Al）2O4，含Cr2O332%38%。其形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。 3、硬铬尖晶石化学成分为（Mg、Fe）（Cr、Al）2O4，含Cr2O3 32%50%。其形态、物理性质、成因、产状及用途也与铬铁矿相同。矿物分类铬铁矿在市场上按使用要求一般分为3类： （1）高铬铬铁矿（冶金用），含Cr2O348%以上，Cr2O3/FeO比值大。 （2）高铁铬铁矿（化工用），含Cr2O350%以上，含SiO2、Al2O3少。 （3）高铝铬铁矿（耐火材料用），含Cr2O330%35%，含Al2O3、MgO多。耐火材料用的铬矿的矿物组成中含MgO%26bull;Cr2O3、MgO%26bull;Al2O3多，含FeO%26bull;Cr2O3及FeO%26bull;Fe2O3少者为好。辉绿岩铸石用铬矿含Cr2O310%20%、SiO2%26lt;10%。结构特性 化学组成：(Mg,Fe)Cr2O4，成分比较复杂，广泛存在Cr2O3、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO五种基本组分的类质同象置换。鉴定特征：以其黑色，条痕深棕色，硬度大和产于超基性岩中为鉴定特征；铬铁矿，外表看来很像磁铁矿，不同之处是磁性很弱，条痕为棕色，和磁铁矿的黑色不同。成因产状：岩浆作用的矿物，常产于超基性岩中，与橄榄石共生；也见于砂矿中。六八面体晶体。物理特性 硬度，5.5-6.5；比重，4.3-4.8g/cm3；无解理；层次状断口；颜色为黑色；条痕为深棕色；金属光泽；具弱磁性，含铁高者磁性较强。已发现的类型在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种，分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类。此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨石中。具有工业价值的铬矿物都属于铬尖晶石类矿物，它们的化学通式为（Mg、Fe2+）（Cr、Al、Fe3+）2O4或（Mg、Fe2+）O（Cr、Al、Fe3+）2O3，其Cr2O3含量为18%62%。有价值的3中铬矿物 铬铁矿：化学成分为（Mg、Fe）Cr2O4，介于亚铁铬铁矿（FeCr2O4，含FeO32。09%、Cr2O367。91）与镁铬铁矿（MgCr2O4，含MgO20。96%、Cr2O3 79。04%）之间，通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬铁矿也都称为铬铁矿。铬铁矿为等轴晶系，晶体呈细小的八面体，通常呈粒状和致密块状集合体，颜色黑色，条痕褐色，半金属光泽，硬度5。5，比重4。24。8，具弱磁性。铬铁矿是岩浆成因矿物，产于超基性岩中，当含矿岩石遭受风化破坏后，铬铁矿常转入砂矿中。铬铁矿是炼铬的最主要的矿物原料，富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。 富铬类晶石：又称铬铁尖晶石或铝铬铁矿。化学成分为Fe（Cr，Al）2O4，含Cr2O332%38%。其形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。 硬铬尖晶石：化学成分为（Mg、Fe）（Cr、Al）2O4，含Cr2O3 32%50%。其形态、物理性质、成因、产状及用途也与铬铁矿相同。冶炼过程铬铁是铬和铁组成的铁合金，是炼钢的重要合金添加剂。冶炼铬铁用的铬铁矿一般要求含Cr2O34050%，铬与铁比值大于2.8。近年大量生产的含铬50%的“装料级铬铁”，用含Cr2O3和铬与铁比值较低的矿石。 铬铁按不同含碳量分为碳素铬铁（包括装料级铬铁）、中碳铬铁、低碳铬铁、微碳铬铁等。常用的还有硅铬合金、氮化铬铁等。铬铁主要用作炼钢的合金添加剂，过去都在炼钢的精炼后期加入。冶炼不锈钢等低碳钢种，必须使用低、微碳铬铁，因而精炼铬铁生产一度得到较大规模的发展。由于炼钢工艺的改进，现在用AOD法（见炉外精炼）等生产不锈钢等钢种时，用碳素铬铁（主要是装料级铬铁）装炉，因而只需在后期加低、微碳铬铁调整成分，所以现在铬铁生产重点是炼制碳素铬铁。 碳素铬铁用还原电炉冶炼，采用焦炭作还原剂，硅石或铝土矿作熔剂。炉渣成分一般为SiO22733%，MgO3034%，Al2O32630%，Cr2O32、SiO212%、Al2O310%，此外矿石粒度小于180目的应占80%以上。耐火级铬矿石的工业要求：在耐火材料工业中，铬矿石主要用来制造镁铬砖、铬砖和铬铝砖等。用于生产耐火材料的铬矿石分为两个品级。一级品用作天然耐火材料，质量要求：Cr2O335%、SiO28%、CaO2%。二级品用作生产铬砖、铬镁砖，质量要求：Cr2O330%32%、SiO211%、CaO3%。以上两个品级，矿石块度都要求在50300mm之