铬铁矿相关属性和产地分布
铬铁矿是一种矿物,主要成分为铁、镁和铬的氧化物:(Fe, Mg)Cr2O4,是尖晶石的一种。它是唯一可开采的铬矿石,矿物成分较复杂,镁的含量不定,有时也含铝和铁元素。自然界含铬矿物约30种,但具有工业价值的只有铬铁矿,中国常见的有铬铁矿、铝铬铁矿和富铬尖晶石。
铬铁矿难熔,用作耐火材料,也用于制取三氧化二铬、重铬酸钠、重铬酸钾等铬化合物。
矿石成份
铬铁矿(图2)
铬铁矿是铬和铁的氧化物矿物。有高碳铬铁(含碳为4~8%)、中碳铬铁(含碳为0.5~4%)、低碳铬铁(含碳0.15~0.50%)、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(magnesiochromite)。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5.5~6,比重3.9~4.8。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。
矿物分类
铬铁矿(图5)
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。
包括如下级别:
铸造级:用于大型铸钢件、铸造型砂、钢包引流砂
冶金级:用于生产高碳铬铁和低微碳铬铁
耐火级/化工级:用于生产镁铬砂、镁铬砖等耐火材料
南非的草原高地复合构造是世界上的铬矿资源储量最丰富的地区,占全世界已知铬储量的76.1%。其中西矿带是以鲁斯腾堡(RUSTENBUG)为中心,而东矿带以斯蒂尔波特(STEELPOORT)和博格斯福德(BUGERSFORT)
著名产地
铬铁矿的产地主要为巴西和古巴,生产国则主要是印度、伊朗、巴基斯坦、阿曼、津巴布韦、土耳其和南非,共占世界产量的80%,其中南非一国的产量便占40%。铬铁矿主要存在于中国的四川、西藏、甘肃、青海等省份。
地理分布编辑
截至1996年底,中国共探明铬铁矿矿区56处,累计探明铬铁矿矿石储量1314.9万t,其中A+B+C级占43%,为565.2万t。扣除历年开采与损耗,保有铬铁矿矿石储量1077.9万t,其中A+B+C级占34%,为368.4万t。
1995年世界铬铁矿储量为37亿t,储量基础为74亿t,主要集中在南非(储量30亿t、储量基础55亿t)、津巴布韦(储量1.4亿t、储量基础9.3亿t)、哈萨克斯坦(储量3.2亿t、储量基础3.2亿t)、俄罗斯(储量400万t、储量基础4.6亿t),其他储量比较多的国家还有芬兰、印度、巴西、土耳其等(表3.4.2)。若以A+B+C级储量与这些国家的储量基础相比,中国远在它们之后。
经济指标编辑
冶金工业要求
冶金级铬矿石主要用于冶炼各种铬铁合金。用来冶炼铬铁合金的铬矿石又按不同的冶炼用途分为4个品级:
品级 | Cr2O3(%) | Cr2O3/FeO | P(%) | S(%) | SiO2(%) | 块度mm | 用途 |
Ⅰ | ≥50 | >3 | - | - | <1.2 | 氮化铬铁 | |
Ⅱ | ≥45 | ≥2.5~3 | <0.03 | <0.05 | <6 | 中低微碳铬铁 | |
Ⅲ | ≥40 | ≥2.5 | <0.07 | <0.05 | <6 | 40~50 | 电炉碳素铬铁 |
Ⅳ | ≥32 | ≥2.5 | <0.07 | <0.05 | <6 | 40~75 | 高炉碳素铬铁 |
除了上述成分要求外,用于高炉冶炼碳素铬铁的块度要求为40~75mm,电炉冶炼碳素铬铁的块度为40~50mm。
冶金级铬铁矿石还可用来冶炼金属铬,目前我国冶炼金属铬的方法有火法和湿法两种。
耐火级工业要求
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:Cr2O3≥35%、SiO2≤8%、CaO≤2%。二级品用作生产铬砖、铬镁砖,质量要求:Cr2O3≥30%~32%、SiO2≤11%、CaO≤3%。
以上两个品级,矿石块度都要求在50~300mm之间,而且矿石中不允许有大于5~8mm的夹石。
化工级工业要求
在化学工业上,铬矿石主要用来生产重铬酸盐(铬盐),再用它作原料生产其他铬化合物产品。铬盐用铬矿石工业要求:Cr2O3≥30%、Cr2O3/FeO≥2~2。5,SiO2少量。
铸石级工业要求
用以生产辉绿岩铸石的铬矿石,其质量要求:Cr2O3≥10%~20%,SiO2≤10%。
其他铬矿石的工业要求
品级 | Cr2O3(%) | Cr2O3/FeO | SiO2% | CaO% | 块度mm | 用途 | |
耐火级 | Ⅰ | ≥35 | ≤8 | ≤2 | 50~300 | 天然耐火材料 | |
Ⅱ | ≥30~32 | ≤11 | ≤3 | 50~300 | 铬砖铬镁(铝)砖 | ||
化工级 | ≥30 | ≥2~2.5 | 少量 | 重铬酸盐(铬盐) | |||
铸石级 | ≥10~20 | ≤10 | 辉绿岩铸石 |
铬铁矿价格说明:
铬铁矿:由于进口铬铁矿价格下跌,国内港口铬铁矿现货库存较高,现铬铁矿采购价格下降。