Хромит

редактировать
Хромит
Chromite.jpg Хромит из Зимбабве
Общие
КатегорияОксидные минералы. Группа шпинелей. Структурная группа шпинели
Формула. (повторяющееся звено)(Fe, Mg) Cr 2O4
Классификация Струнца 4.BB.05
Кристаллическая система Изометрический
Класс кристаллов Гексооктаэдрический (м3 · м). символ HM : (4 / м 3 2 / м)
Пространственная группа Fd3m
Единица ячейка a = 8,344 Å; Z = 8
Идентификация
Цветот черного до коричневато-черного; от коричневого до коричневато-черного на тонких краях в проходящем свете
Форма кристаллов Октаэдрическая редко; от массивного к зернистому
Двойникование Закон шпинели на {Ill}
Раскол Нет, расщепление может развиваться вдоль {III}
Трещины Неравномерно
Прочность Хрупкость
Шкала Мооса твердость5,5
Блеск Смолистый, жирный, металлический, субметаллический, тусклый
Полоса Коричневый
Диафанальность От полупрозрачного до непрозрачного
Удельный вес 4,5–4,8
Оптические свойстваИзотропный
Показатель преломления n = 2,08–2,16
Другие характеристикиСлабо магнитные
Ссылки

Хромит - это минерал, который представляет собой железо оксид хрома оксид. Имеет химическую формулу FeCr 2O4. Это оксидный минерал, относящийся к группе шпинелей. Элемент магний может заменять железо в различных количествах, поскольку он образует твердый раствор с магнезиохромитом (MgCr 2O4). Также может происходить замещение элемента алюминием, что приводит к герциниту (FeAl 2O4). Хромит сегодня добывается, в частности, для производства нержавеющей стали путем производства феррохрома (FeCr), который представляет собой сплав железа с хромом.

Зерна хромита обычно встречаются в крупных основных вулканические вторжения, такие как Бушвельд в Южной Африке и Индии. Хромит имеет железно-черный цвет с металлическим блеском , темно-коричневой полосой и твердостью по шкале Мооса, равной 5,5.

Содержание
  • 1 Свойства
    • 1.1 Кристаллическая структура
    • 1.2 Размер и морфология кристаллов
    • 1.3 Реакции
  • 2 Распределение отложений
    • 2.1 Стратиформные отложения
    • 2.2 Стручковидные отложения
  • 3 Воздействие на здоровье
  • 4 Применения
    • 4.1 Пигментация керамогранита
    • 4.2 Производство нержавеющей стали
    • 4.3 Нихромовые сплавы
  • 5 Галерея образцов хромитового минерала
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
Свойства

Хромитовые минералы в основном встречаются в основных-ультраосновных магматических интрузиях, а также иногда встречаются в метаморфических породах. Хромитовые минералы образуют слоистые образования, которые могут достигать сотен километров в длину и нескольких метров в толщину. Хромит также часто встречается в железных метеоритах и образуется в ассоциации с силикатами и троилитом минералами.

Кристаллическая структура

По химическому составу хромит FeCr 2O4.. Хромит, когда он представлен в виде руды, или в массивной форме, образует мелкозернистые агрегаты. Структура руды может рассматриваться как пластинчатая с трещинами по плоскостям ослабления. Хромит также может быть представлен в шлифе. Зерна, видимые в шлифах, покрыты вкраплениями кристаллов от идиоморфной до субидиоморфной.

. Хромит содержит Mg, трехвалентное железо [Fe (III)], Al и следовые количества Ti. Хромит может превращаться в разные минералы в зависимости от количества каждого элемента в минерале.

Хромит является частью группы шпинелей, что означает, что он способен образовывать полную серию твердых растворов с другими членами той же группы. К ним относятся такие минералы, как хенмингит (FeCr 2O4), ксиит (FeCr 2O4), магнезиохромит (MgCr 2O4) и магнетит (FeFe 2O4). Ченмингит и ксиит представляют собой полиморфы хромита, в то время как магнезиохромит и магнетит изоструктурны хромиту.

Размер и морфология кристаллов

Хромит бывает массивным и гранулированным. кристаллы и очень редко в виде кристаллов октаэдрической формы. Двойникование для этого минерала происходит в плоскости {III}, как описано в законе шпинели.

. Зерна минералов обычно имеют небольшой размер. Однако обнаружены зерна хромита до 3 см. Видно, что эти зерна кристаллизуются из жидкости тела метеорита, в котором мало хрома и кислорода. Крупные зерна связаны со стабильными пересыщенными условиями, видимыми из тела метеорита.

Реакции

Хромит - важный минерал, помогающий определить условия, в которых образуются горные породы. Он может вступать в реакцию с различными газами, такими как CO и CO 2. Реакция между этими газами и твердыми зернами хромита приводит к восстановлению хромита и позволяет образовывать сплавы железа и хрома . Также может происходить образование карбидов металлов в результате взаимодействия с хромитом и газами.

Видно, что хромит образуется на ранней стадии процесса кристаллизации. Это позволяет хромиту быть стойким к изменяющим воздействиям высоких температур и давлений, наблюдаемых в метаморфической серии . Он может без изменений проходить через метаморфическую серию. Видно, что другие минералы с более низким сопротивлением превращаются в этом ряду в минералы, такие как серпентин, биотит и гранат.

Распределение месторождений
Хромитовая разведка в Юкон. Черные полосы - это хромит, который также несет металлы платиновой группы. Серая порода обесцвечена ultramafics.

Хромит обнаружен в виде ортокумулированных линз хромитита в перидотите из мантии Земли. Он также встречается в слоистых ультраосновных интрузивных породах. Кроме того, он встречается в метаморфических породах, таких как некоторые серпентиниты. Рудные месторождения хромита образуются в процессе ранней магматической дифференциации. Обычно он ассоциируется с оливином, магнетитом, серпентином и корундом. Огромный магматический комплекс Бушвельда в Южной Африке представляет собой крупное слоистое мафическое - ультрамафическое магматическое тело с несколькими слоями состоит на 90% из хромита, что составляет редкий тип породы - хромитит. Магматический комплекс Стиллуотер в Монтана также содержит значительное количество хромита.

Хромит обнаружен в больших количествах, который доступен для промышленной добычи. Хромитовые минералы обнаружены в 2 основных месторождениях: слоистых и грушевидных. Стратиформные отложения в слоистых интрузиях являются основным источником хромитовых ресурсов и встречаются в таких странах, как Южная Африка, Канада, Финляндия и Мадагаскар. Ресурсы хромита из грушевидных месторождений в основном обнаружены в Казахстане, Турции и Албании. Зимбабве - единственная страна, которая может добывать хромитовые ресурсы как из слоистых, так и из подиформных отложений.

Стратиформные месторождения

Стратиформные месторождения образуются в виде больших пластинчатых тел, обычно образующихся в слоистых от основных до ультрамафических магматических комплексах Этот тип месторождения используется для добычи 98% мировых запасов хромита.

Стратиформные месторождения обычно имеют докембрийский возраст и встречаются в кратонах. Провинции от основных до ультрамафических магматических, в которых сформированы эти отложения, вероятно, проникли в континентальную кору, которая, возможно, содержала граниты или гнейсы. Форма этих вторжений описывается как пластинчатая или воронкообразная. Табличные интрузии были размещены в виде силлов с параллельным расположением слоев этих интрузий. Примеры таких табличных вторжений можно увидеть в Магматический комплекс Стиллуотер и Берд-Ривер. Видно, что воронкообразные интрузии опускаются к центру интрузии. Это дает слоям в этом вторжении образование синклинали. Примеры этого типа внедрения можно увидеть в магматическом комплексе Бушвельда и в Большой дайке.

. Хромит можно увидеть в слоистых отложениях в виде нескольких слоев, состоящих из хромитита. Толщина этих слоев составляет от 1 см до 1 м. Боковые глубины могут достигать 70 км. Хромитит является основной породой в этих слоях, причем 50–95% его состоит из хромита, а остальная часть состоит из оливина, ортопироксена, плагиоклаза, клинопироксен и различные продукты изменения этих минералов. Признак наличия воды в магме определяется присутствием коричневой слюды.

Podiform депозиты

Podiform депозиты, обнаруженные в пределах офиолитовых толщ. Стратиграфия офиолитовой толщи представлена ​​глубоководными отложениями океана, подушечными лавами, слоистыми дайками, габбро и ультрамафическими тектонитами.

Эти отложения встречаются в ультраосновных породах, особенно в тектонитах. Видно, что количество подовидных отложений увеличивается к кровле тектонитов.

Подовидные отложения имеют неправильную форму. «Под» - термин, данный геологами для обозначения неопределенной морфологии этого месторождения. Это месторождение показывает слоистость , которая параллельна слоистости вмещающей породы. Отложения стручковидной формы описываются как дискордантные, субконкордантные и согласованные. Хромит в грушевидных отложениях формируется в виде двухгранных зерен. Руды этого типа месторождения имеют узловатую структуру и представляют собой рыхлые конкреции размером от 5 до 20 мм. Другие минералы, встречающиеся в грушевидных отложениях, - это оливин, ортопироксен, клинопироксен, паргасит, Na-слюда, альбит и жадеит.

Воздействие на здоровье

Хромит руда может быть добыта для производства хромитового концентрата. Его также можно измельчать и обрабатывать. Хромитовый концентрат в сочетании с восстановителем, таким как уголь или кокс, и высокотемпературная печь может производить феррохром. Феррохром - это разновидность ферросплава, который представляет собой сплав между хромом и железом. Этот ферросплав, а также хромитовый концентрат могут оказывать различное воздействие на здоровье.

Хромит руда находится в подземных условиях. Поэтому при воздействии наземных условий будут возникать различные эффекты. Некоторые из этих эффектов включают выветривание и окисление. Элемент хром наиболее распространен в хромите в форме трехвалентного (Cr-III). Когда хромит руда подвергается воздействию наземных условий, Cr-III может быть преобразован в Cr-VI, что является шестивалентным состоянием хрома. Cr-VI получают из Cr-III путем сухого помола или измельчения руды. В основном это связано с влажностью процесса измельчения, а также с атмосферой , в которой происходит измельчение. Влажная среда и не насыщенная кислородом атмосфера являются идеальными условиями для производства меньшего количества Cr-VI, в то время как, как известно, наоборот, создает больше Cr-VI.

При производстве феррохрома наблюдается выделение загрязняющие вещества в воздух, такие как оксиды азота, оксиды углерода и оксиды серы, а также пыль твердые частицы с высокой концентрацией тяжелых металлов, таких как хром, цинк, свинец, никель и кадмий. Во время высокотемпературной плавки хромитовой руды с получением феррохрома Cr-III превращается в Cr-VI. Как и хромитовая руда, феррохром измельчается и поэтому производит Cr-VI. Таким образом, при производстве феррохрома в пыль попадает Cr-VI. Это создает риски для здоровья, такие как возможность вдыхания и выщелачивание токсинов в окружающую среду.

Применения

Хромит может использоваться как огнеупорный материал, потому что он имеет высокую термостойкость. Хром, извлеченный из хромита, используется в хромировании и легировании для производства коррозионно-стойких суперсплавов, нихрома и нержавеющей стали. Хром используется в качестве пигмента для стекла, глазури и красок и в качестве окислителя для дубления кожи. Он также иногда используется как драгоценный камень.

Пигментация керамогранита

Керамогранит часто производится с множеством разных цветов и пигментаций. Обычно цвет керамогранита быстрого обжига вносится черным (Fe, Cr). 2O. 3пигментом, который является довольно дорогим и является синтетическим. Природный хромит позволяет использовать недорогую и неорганическую пигментацию, альтернативную дорогостоящему (Fe, Cr). 2O. 3, и позволяет не изменять или модифицировать микроструктуру и механические свойства плиток при их введении.

Производство нержавеющей стали

Нагревательный элемент с нихромовой проволокой

Хром, который в основном состоит из хромита, является основным компонентом при производстве нержавеющей стали. Нержавеющая сталь содержит 18% хрома. Хром позволяет упрочнять нержавеющую сталь. Он также обеспечивает устойчивость к коррозии при высоких температурах. 90% добытой хромитовой руды используется для производства нержавеющей стали. Производство хромитовой руды постоянно растет, что вызывает рост спроса на рынках нержавеющей стали.

Нихромовые сплавы

Хромит, когда легирован с железо и никель создают сплав под названием нихром. Нихром описывается как состоящий из 80% никеля и 20% хрома. Из-за сплавов, из которых производится нихром, нихром считается жаростойким до температур до 1250 ° C (2282 ° F). Из-за высокой термостойкости нихрома в основном используют для нагревательных агрегатов. Нихромовые сплавы также обладают очень хорошими механическими свойствами, которые обеспечивают хорошие свойства окисления и коррозии.

Галерея образцов хромитовых минералов
См. также
Ссылки
Внешние ссылки
Викискладе есть материалы, связанные с Chromite.
Последняя правка сделана 2021-05-15 06:04:44
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте