كروم و كروميت فلزي راهبردي در صنايع فولاد و صنايع شيميايي

[Alireza Hashemi 33,392]

تاكنون بيش از 25 كاني حاوي كروم در طبيعت شناسايي شده است كه از اين ميان فقط كروميت كاني اقتصادي فلز كروم است. اين كاني داراي رنگ سياه است. جلاي آن فلزي تا شبه فلزي است و رنگ خاكه آن نيز سياه تا قهوه‌اي است و به خاطر رنگ، چگالي و همايند كانه‌اي شناخته مي‌شود.

كروم و كروميت فلزي راهبردي در صنايع فولاد و صنايع شيميايي

گردآورندگان:

منصور قرباني

رضا مظفرزاده

نيلوفر موسوي پاك

publisher :

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

خصوصيات فيزيكي كرومكروم (Chromium) نخستين‌بار توسط L.N.Vaquelinشيميدان فرانسوي، از كاني Crocoite (PbCrO₄) كه در سال 1797 از اورال آورده شده بود؛ به صورت اكسيد كروم (CrO₃) استحصال شد. وي در سال بعد، از طريق احيا با زغال چوب، عنصر كروم را از اكسيد مربوطه آزاد كرد. كروم ريشه يوناني داشته و از واژه Chromaبه معني رنگ گرفته شده است، زيرا تركيبات مختلف اين فلز رنگ‌هاي متنوعي دارند. كروم داراي رنگ آبي روشن با جلاي فلزي مشابه پلاتين است. اين عنصر داراي عدد اتمي 24 است كه در جدول تناوبي در گروه عناصر واسطه قرار دارد. جدول 1 ويژگي‌هاي فيزيكي اين عنصر را نشان مي‌دهد.جدول 1. خواص فيزيكي فلز كروم[TABLE=width: 141, align: right]

[TR]

[TD]

عدد اتمي

[/TD]

[TD]

24

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

جرم اتمي (g/mol)

[/TD]

[TD]

996/51

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

شعاع اتمي (Å)

[/TD]

[TD]

27/1

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

شعاع يوني (Cr⁺⁶)(Å)

[/TD]

[TD]

53/0

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

جرم حجمي (gr/Cm³)

[/TD]

[TD]

19/7

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]نقطه ذوب (°C)[/TD]

[TD]

1857

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

نقطه جوش (°C)

[/TD]

[TD]

2672

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

كاني‌شناسيتاكنون بيش از 25 كاني حاوي كروم در طبيعت شناسايي شده است كه از اين ميان فقط كروميت كاني اقتصادي فلز كروم است. اين كاني داراي رنگ سياه است. جلاي آن فلزي تا شبه فلزي است و رنگ خاكه آن نيز سياه تا قهوه‌اي است و به خاطر رنگ، چگالي و همايند كانه‌اي شناخته مي‌شود.وزن مخصوص كروميت 5/4 تا 8/4 گرم ‌بر سانتيمتر مكعب و متوسط وزن مخصوص آن

gr/Cm³6/4 و داراي سختي 5/5 تا 5/6 در مقياس موس بوده و نقطه ذوب آن 1907 درجه سانتيگراد است.كروميت از كاني‌هاي گروه اسپينل با فرمول عمومي XY₂O₄است (X‌يك فلز دوظرفيتي و Yيك فلز سه‌ظرفيتي است) كه به جاي Cr³⁺فلزاتي همچون Al³⁺وFe³⁺و به مقدار كمي Ti⁴⁺مي‌توانند جانشين شده و گاهي مقداري Mnو Niبه جاي Fe²⁺مي‌نشيند. به‌طور كلي فرمول شيميايي كروميت FeCr₂O₄است.كروميت داراي دو عضو انتهايي آهن و منيزيم‌دار است. چنانچه كاتيون منيزيم در ساختمان كروميت وجود داشته باشد به آن منيزيوكروميت و چنانچه آهن در ساختمان وجود داشته باشد به آن فروكروميت گفته مي‌شود. خواص فيزيكي دو نوع كروميت در جدول 2 آمده است.جدول 2. مشخصات فيزيكي مربوط به دو نوع كروميت[TABLE=align: right]

[TR]

[TD]

درجه ذوب (° C)

[/TD]

[TD]

سختي (موس)

[/TD]

[TD]

وزن مخصوص (gr/Cm³)

[/TD]

[TD]

نوع كروميت

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

1730

[/TD]

[TD]

5/4

[/TD]

[TD]

8/3

[/TD]

[TD]

(MgCr₂O₄)منيزيوكروميت

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

1545

[/TD]

[TD]

5/5

[/TD]

[TD]

8/4

[/TD]

[TD]

(FeCr₂O₄)فروكروميت

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

در صنعت دو پارامتر ميزان Cr₂O₃و نسبت Cr/Feاز اهميت ويژه‌اي برخوردار است. با توجه به اين مقادير سه نوع كروميت قابل تفكيك است. دسته اول كروميت‌هاي غني از كروم كه در اين دسته از كانسنگ‌هاي كروميت مقدار Cr₂O₃در حدود 46 تا 55 درصد و نسبت Cr/Feنيز بيش از 1/2 است. دسته دوم كروميت‌هاي غني از آهن است كه در اين دسته مقدار Cr₂O₃حدود 40 تا 46 درصد بوده و نسبت Cr/Fe 5/1تا 2 است. دسته سوم نيز علاوه بر كروم و آهن، آلومينيم نيز در ساختمان اتمي وجود دارد. در اين دسته از كانسنگ كروم مقدار اكسيد آلومينيم بين 22 تا 34 درصد، مقدار اكسيد كروم بين 33 تا 38 درصد و نسبت Cr/Fe 2تا 5/2 است.كروميت را مي‌توان از لحاظ درصد Cr₂O₃درجه‌بندي نمود كه بر اين اساس سه نوع كروميت قابل تفكيك است:1- كروميت درجه يك كه ميزان Cr₂O₃آن بيشتر از 48 درصد است. اين كانسنگ معمولاً كم است و در پاره‌اي از معادن اسفندقه، فارياب و سبزوار ديده مي‌شود.2- كروميت درجه دو كه ميزان Cr₂O₃آن بين 48-42 درصد است. اغلب كروميت‌هاي ايران از اين نوع هستند.3- كروميت درجه سه كه ميزان Cr₂O₃آن كمتر از 42 درصد است. پاره‌اي از كروميت‌هاي سيستان و بلوچستان از اين نوع هستند.بافت و ساخت كروميتكروميت به‌طور كلي وابسته به سنگ‌هاي اولترامافيك (هارزبورژيت،‌ پريدوتيت، دونيت و پيروكسنيت‌ها) است. مقدار Cr₂O₃در تركيب كروميت به تركيب سنگ مادر وابسته است بدين معني كه هرقدر مقدار اوليوين در سنگ بيشتر باشد، مقدار Cr₂O₃در تركيب كروميت نيز بيشتر خواهد بود.از نظر شكلي كروميت به‌صورت خودشكل و به‌صورت بي‌شكل در ذخاير كروميتي ديده مي‌شود. قطر دانه‌هاي آن بين 2/0 تا 10 ميليمتر است. بلورهاي ريز و كوچكتر از 2 ميليمتر فراوان‌تر هستندانواع كروميت‌ها معمولاً داراي دو ساخت هستند كه در بحث زمين‌شناسي و انواع كانسارها به توصيف آنها مي‌پردازيم:1- ساخت لايه‌اي2- ساخت انبانياز نظر بافتي نيز كروميت داراي بافت‌هاي زير است:· بافت نواري: اين بافت تناوبي از لايه‌هاي كروميت به همراه سرپانتين و اوليوين است كه معرف نوعي بافت منظم است. اين نوع بافت عمدتاً در كانسارهاي نوع بوشولد تشكيل مي‌شود. در اين نوع بافت مقدار كروميت نسبت به سيليكات متغير است.· بافت پوست‌پلنگي: رايج‌ترين بافت كانسنگ كروميت بافت پوست‌پلنگي است كه در اين بافت دانه‌هاي كروميت به‌شكل كروي و يا بيضي شكل در بين كاني‌هاي سرپانتين و اوليوين تشكيل مي‌شوند. در اين نوع بافت بلورهاي كروميت به صورت اتومورف و بعضاً گزنومورف وجود دارند.

• بافت كوكاد: اين بافت شامل يك هسته كروي كروميت است كه حول آن را پوسته سرپانتيني فرا گرفته و بعد از آن مجدداً حاشيه ديگري قرار گرفته كه داراي بلورهاي ريز زيادي از كروميت است. به اين بافت خوشه‌انگوري نيز مي‌توان گفت.
  
• بافت افشان: در اين نوع بافت بلورهاي كروميت به صورت دانه‌هاي ريز در درون سنگ ميزبان پراكنده هستند. به اين بافت، نفوذي نيز گفته مي‌شود.
  
• بافت توده‌اي و متراكم: در اين بافت كانسنگ كروميت به صورت توده‌هاي بزرگ در سنگ‌هاي اولترامافيك وجود دارد.
  

زمين‌شناسي و انواع كانسارهاي كروميتهمانطور كه پيشتر گفته شد جايگاه اصلي كروميت در سنگ‌هاي اولترامافيك است و در اصل كروميت از تفريق ماگماي مافيك و اولترامافيك در مخزن‌هاي بزرگ ماگمايي بوجود مي‌آيد. از ديدگاه ماگماتيسم دو نوع ماگما مي‌توانند كروميت تشكيل دهند:الف- ماگماي كوماتيتي كه در داخل قاره‌ها و سپرهاي آركئن تزريق مي‌شوندب- ماگماي توله‌ايتي تيغه‌هاي ميان اقيانوسيمهم‌ترين تقسيم‌بندي كانسارهاي كروميت بر مبناي شرايط تشكيل كروميت است كه بر اين اساس دو تيپ انباني و لايه‌اي براي كانسارهاي كروميت مشخص شده است. البته تقسيم‌بندي ديگري نيز بر مبناي مقدار ذخيره كانسنگ وجود دارد. در اين دسته‌بندي كانسارهاي كروميت به سه دسته زير تقسيم‌بندي مي‌شوند:1- كانسارهاي خيلي بزرگ: با ميزان ذخيره بالاي 100 ميليون تن مانند بوشولد در آفريقاي جنوبي2- كانسارهاي بزرگ: با ميزان ذخيره بالاي 1 ميليون تن3- كانسارهاي كوچك: با ميزان ذخيره چند ده هزارتن تا ميليون تنويژگي‌هاي كانسارهاي دو نوع آلپي و بوشولد (انباني و لايه‌اي) در جدول 3 آمده است.· كانسارهاي تيپ لايه‌اي يا چينه‌سان (Stratiform) يا نوع بوشولداينگونه انباشته‌ها در اثر تفريق ماگماي اولترامافيك و مافيك اغلب با تركيب كوماتيتي در آشيانه‌هاي بزرگ ماگمايي و تزريق آن پديد آمده‌اند. كروميت و كاني‌هاي ديگري كه در آغاز تفريق ماگما از آن جدا مي‌شوند، وزن مخصوصي بالاتر نسبت به ماگما دارند و از اين رو ته‌نشست آنها از ماگما به صورت لايه‌اي خواهد بود. برخي از اين لايه‌ها در اصل از يك كاني ساخته شده‌اند. در اين نوع از كانسارها، كروميت در داخل طبقات ضخيم و متوالي سنگ‌هاي غني از اوليوين و پيروكسن قرار مي‌گيرند. غني‌ترين كانسنگ كروميت در لايه‌هايي به نام كروميتيت در كمپلكس بوشولد يافت مي‌شود.اين كانسارها به‌لحاظ اقتصادي داراي اهميت ويژه‌اي هستند به‌طوري كه بيش از 90 درصد ذخاير كروميتي جهان در انباشته‌هاي لايه‌اي يا چينه‌سان (Stratiform) قرار دارد. اين كانسارها عموماً در بخش‌هاي زيرين لايه‌هاي گابرويي،‌ پيروكسنيتي، آنورتوزيتي و برونزيتي و در توده‌هاي اولترامافيك لايه‌اي تفريق‌يافته شامل دونيت، پريدوتيت، پيروكسنيت نواحي سپرهاي آركئن پديد آمده‌اند و لايه‌هاي پيوسته و موازي با گسترش و تداوم جانبي بسيار زياد و آهن و كروم بالا دارند.از ديگر مثال‌هاي اين نوع كانسار مي‌توان به كانسار استيل‌واتر ايالات متحده آمريكا و دايك بزرگ زيمباوه اشاره نمود.· كانسارهاي تيپ انباني يا آلپيني (Podiform)اين كانسارها در مناطق فعال تكتونيكي و كمربندهاي كوه‌زايي و در ارتباط با افيوليتي و افيوليت‌ملانژها بوده و از كمربندهاي بسيار مهم آن كمربند آلپ- هيماليا است كه داراي كانسارهاي بسيار زيادي در كشورهاي يونان،‌ منطقه بالكان، تركيه، ايران، عمان، پاكستان، هند و فيليپين است.اين دسته از كانسارها از نظر شكل و ساختمان خيلي نامنظم هستند و نام پوديفرم به جهت تغييرات زياد فرم عدسي شكل آنها و همچنين شباهت آنها به تخمدان ميوه‌ها (Pod) انتخاب شده است.انباشته‌هاي انبانه‌اي، نيامي يا نوع آلپي عمدتاً به صورت انباشتگي‌هاي عدسي مانند در پيكره اولترامافيك افيوليت‌ها كه معرف ساخت پوسته اقيانوسي هستند، جاي دارند. سنگ‌هايي كه ميزبان اصلي كروميت را تشكيل مي‌دهند، اغلب دونيت‌ها هستند و حتي كروميت‌هايي كه در ميان هارزبورژيت‌ها قرار دارند، توسط هاله‌هايي از دونيت با ضخامت متفاوت از چند سانتي‌متر تا چند متر احاطه شده‌اند. واقعيت اين است كه بيشتر كروميت تيپ آلپي در منطقه ايران ميزبان هارزبورژيتي دارند كه به تركيب دونيت نزديك است. اكثراً تمركز آنها نامنظم بوده و دگرشكلي زيادي را متحمل شده‌اند، بيشتر اين توده‌هاي كروميتي جابه‌جايي شديدي را در طول چين‌خوردگي و از هم پاشيدگي عمومي ساختارهاي اوليه، داشته‌اند و به‌همين دليل شكل آنها بسيار متنوع است (اشكال صفحه‌اي مانند تا انباني)،‌ در حدود 23 درصد ذخاير اثبات‌شده و در حدود 10 درصد ذخاير شناخته‌شده متعلق به كانسارهاي انباني است، عيار اين تيپ كانسارها بيشتر از عيار كانسارهاي استراتي‌فرم كروميت بوده و در عين حال درصد Alآنها بالا است و نسبت Cr/Feدر آنها بالاتر از كانسارهاي لايه‌اي كروميت است.

جدول 3 مقايسه خصوصيات كانسارهاي كروميت تيپ لايه‌اي و انباني

[TABLE=width: 609, align: right]

[TR]

[TH]

تيپ انباني (آلپي)

[/TH]

[TH]

تيپ لايه‌اي (استراتيفرم)

[/TH]

[/TR]

[TR]

[TD]

در اندازه‌هاي محدود

[/TD]

[TD]

گسترش جانبي زياد و گاه چندين لايه

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

ذخاير كوچك و محدود

[/TD]

[TD]

ذخاير بزرگ

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

ميزان ذخيره از چند تن تا 10 ميليون تن

[/TD]

[TD]

ميزان ذخيره بالاي يك ميليون تن تا 100 ميليون تن

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

شكل نامنظم

[/TD]

[TD]

لايه‌هاي منظم

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

بافت پوست‌پلنگي، گاه نامنظم

[/TD]

[TD]

بافت لايه‌اي زياد و بافت پوست‌پلنگي

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

عيار Cr₂O₃تا 55 درصد

[/TD]

[TD]

عيار Cr₂O₃تا 50 درصد

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

درصد Alآنها بالا و Tiكم است

[/TD]

[TD]

فاقد Alو يا درصد پايين و Tiزياد است

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

نسبت Cr/Feبالا (5/4-5/1)

[/TD]

[TD]

نسبت Cr/Feكم (75/1-75/0)

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

ميزان پريدوتيت زياد، گابرو كم

[/TD]

[TD]

ميزان پريدوتيت كم، گابرو زياد

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

تغييرات Cr/(Cr+Al)زياد

[/TD]

[TD]

تغييرات Cr/(Cr+Al)كم

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

محتواي عناصر گره پلاتين كم و غيراقتصادي

[/TD]

[TD]

محتواي عناصر گروه پلاتين زياد و اقتصادي

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

Fe₂O₃8 درصد وزني

[/TD]

[TD]

Fe₂O₃24-10 درصد وزني

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

به‌طور عمده در پشته‌هاي ميان اقيانوسي تشكيل مي‌شوند.

[/TD]

[TD]

به‌طور عمده در محيط‌هاي درون‌قاره‌اي آركئن يافت مي‌شوند.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

شيوه‌هاي اكتشاف، استخراج و فرآوري· روش‌هاي اكتشاف كروميتدر رابطه با اكتشاف كانسارهاي كروميت مهمترين عامل مهم در شناسايي اين دسته از كانسارها خاستگاه و ژنز آنها است. محيط تشكيل كروميت مربوط به مجموعه‌هاي افيوليتي (نوع آلپي) و نقاط داغ داخل قاره‌اي (نوع بوشولد) است. بيشتر كانسار‌هاي كروميت در حدود m 1000-500زير گابروهاي لايه‌اي قرار دارند و اغلب در مرز دونيت‌- هارزبورژيت ديده مي‌شود. در رابطه با محيط زمين‌شناسي كانسارهاي تكتونيكي بايد مسائل تكتونيكي منطقه به خوبي مورد بررسي و مطالعه دقيق قرار گيرد. زيرا ممكن است فرآيند‌هاي تكتونيكي از جمله گسل‌ها، توده‌هاي كروميتي را در مكان‌هاي غير پيش‌بيني شده قرار داده باشند.به‌طور كلي ارائه مدلي براي اكتشاف اين ماده معدني كه بتواند در مناطق مختلف كارائي داشته باشد، امكانپذير ناست و لذا نمي‌توان از يك روش خاص به عنوان مطلوب‌ترين روش اكتشاف كروميت نام برد. اما روش‌هاي معمول اكتشافي ممكن است در اكتشاف كانسارهاي كروميت مسمر ثمر باشند. در اكتشاف كروميت چند معيار اهميت دارند. اين معيارها عبارتند از:الف- معيارهاي زمين‌شناسيب- معيارهاي ژئوفيزيكيج- معيارهاي ژئوشيمياييالف- معيارهاي‌ زمين‌شناسيدر اين بخش از اكتشافات كروميت همانطور كه بيان شد محيط تشكيل كانسنگ كروميت و در حقيقت ژنز آن مطرح است. با بررسي دو نوع كانسنگ كروميت مي‌توان محيط‌هايي كه احتمال تشكيل كروميت وجود دارد مورد اكتشاف قرار گيرد. به عنوان مثال كروميت‌هاي انباني در ارتباط با مجموعه‌هاي افيوليتي هستند كه با بررسي وجود آنها در حواشي فعال قاره‌اي مي‌توان در اين بخش‌ها اقدام به اكتشاف كروميت كرد. لازم به‌ذكر است كه تمام مجموعه‌هاي افيوليتي داراي كانسنگ كروميت نهستند. در كروميت‌هاي لايه‌اي سنگ‌هاي اولترامافيك سپرهاي آركئن بهترين معيار در اكتشاف آنها است.ب- معيارهاي ژئوفيزيكيروش‌هاي عمده مطالعات ژئوفيزيكي كه براي اكتشاف كروميت مورد استفاده قرار مي‌گيرد شامل روش‌هاي مغناطيسي و ثقل‌سنجي است.- روش‌هاي مغناطيسياستفاده از اين روش جهت پي‌جويي و اكتشافات ماده معدني بستگي به خاصيت مغناطيسي و شدت آن دارد. با توجه به وجود رابطه ژنتيكي نزديك بين كروميت و منتيت مي‌توان از اين روش بهره جست. تركيب كريستاليزه شدن اوليه منيتيت نشان دهنده اين مطلب است كه منيتيت به همراه گابرو در بالا و كروميت همراه با دونيت در زير قرار مي‌گيرند.شرايط كاربردي روش مغناطيسي در اكتشاف توده‌هاي كروميت زماني مشكل مي‌شود كه اختلاف شديد خاصيت مغناطيسي در سنگ‌هاي مادر وجود داشته باشد،‌ كه در اين صورت جداسازي آنومالي‌هاي حاصله و ارتباط دادن آنها به توده معدني مشكل است، در اين روش علاوه بر دستيابي مستقيم به ماده معدني مي‌توان توسط اين روش وضع تكتونيكي و زمين‌ساختي منطقه را روشن نمود و به طور غير‌مستقيم توده معدني را اكتشاف كرد.- روش ثقل‌سنجيمتوسط چگالي توده كروميت برابر gr/cm³5/4 است كه به طور نسبي به ميزان قابل توجهي از دونيت‌ها كه داراي چگالي gr/cm³35/3 و سرپانتين با چگالي نسبي gr/cm³65/2 بيشتر است، اين روش در صورتي كاربرد دارد كه توده كروميتي به صورت يكپارچه وجود داشته باشد و در صورتي كه توده كروميتي به شكل پراكنده در درون سنگ مادر قرار گرفته باشد، هرگز توجيه روشن و مشخصي از آنومالي‌هاي حاصله نمي‌توان به دست آورد. به علاوه به علت چگالي كم توده‌هاي سنگ مادر و درصد كم ماده معدني (كروميت)، تعبير و تفسير آنومالي حاصل از اين روش، ممكن است با اشكالاتي همراه باشد، چون ممكن است آنومالي حاصله ناشي از اختلاف چگالي اوليه سنگ‌ها و يا اختلاف ناشي از عمل سرپانتينزاسيون باشد. مشكل ديگر در مورد اين روش، تغييرات شديد توپوگرافي است كه در مواردي اصلاً‌ كاربرد روش ثقل سنجي را غير ممكن مي‌سازد.توصيه مي‌شود در اكتشاف كروميت دو روش مغناطيسي و گراني‌سنجي با هم به كار گرفته شوند.ج- معيارهاي ژئوشيمياييروش‌هاي ژئوشيميايي را در مراحل مختلف پي‌جويي و اكتشاف منابع معدني مي‌توان به كاربست، غلظت عادي كروم در محيط‌هاي مختلف بين ppm 1000-5متغيير است و غلظت‌هاي بيش از اين مقادير، ممكن است نشانه‌اي از كاني سازي كروم باشد.در پي‌جويي‌هاي ژئوشيميايي اين ماده معدني مي‌توان از عناصر ردياب و نشانه استفاده كرد، در مورد كروم مي‌توان از عناصر Cu, Co, Niدر سنگ‌هاي اولترامافيك به عنوان عناصر ردياب كروم نام برد و همچنين به عنوان عنصر نشانه كروم در كانسارهاي فوق بازيك از Ni, Cr, Ptنام برد كه با توجه به كميابي Ptو وجود Niدر گروه عناصر كم‌ياب، Crبه عنوان عنصرنشانه اصلي به كار مي‌رود.توصيه مي‌شود كه از اين روش در اكتشاف كروميت در ايران استفاده شود.· روش‌هاي استخراج كروميتكروميت به دو صورت روباز و زيرزميني در نقاط مختلف جهان با توجه به شرايط كانسار استخراج مي‌شود و در برخي كانسار‌هاي كروميت نيز هر دو اين روش‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در حال حاضر بخش اعظم كروميت در جهان به استفاده از روش‌هاي زيرزميني استخراج مي‌شود، عمليات معدنكاري كروميت معمولاً پيچيده است. اگر توده‌هاي بزرگ كروميت در نزديكي سطح زمين قرار داشته باشند، عمليات معدنكاري از سطح زمين و به صورت روباز انجام مي‌گيرد، با اين وجود، در اكثر حالات، اغلب كانسارهاي لايه‌اي (Stratiform) بوسيله روش‌هاي زيرزميني استخراج شده و اين شرايط در بسياري از كانسارهاي انباني (Podiform) نيز برقرار است، به غير از بخش‌هاي نزديك به سطح زمين كه استخراج كروميت به روش Open costنيز صورت مي‌گيرد.روش‌هاي استخراج زيرزميني كروميت كه برحسب شرايط (زمين‌شناسي، مكانيك سنگي و ...) در كانسارهاي مختلف متفاوت است شامل روش‌هاي اتاق و پايه، انبانه‌اي و كندن و پركردن هستند.· فرآوري كروميتبسته به نوع كاني‌سازي، خاستگاه و نوع بافت كروميت روش‌هاي فرآوري آن نيز متغير است. روش‌هاي معمول كانه‌آرايي شامل سنگ‌جوري و روش‌هاي ثقلي است.الف- سنگ‌جورييك روش قديمي كه به صورت دستي انجام مي‌گيرد روش سنگ‌جوري است. در اين روش كانسنگ با عيار بالا، عيار متوسط، عيار پايين و باطله به صورت دستي و توسط كارگران از يكديگر تفكيك مي‌شوند. اين روش در كشورهاي توسعه نيافته به دليل وجود نيروي كار ارزان و نبود تكنولوژي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين روش به‌دليل استفاده از خاصيت ظاهري كلوخه‌هاي كروميت (رنگ آنها) و در نتيجه تجربي بودن آنها، دقت بالايي نداشته و لذا راندمان آن كم است.ب- روش‌هاي ثقليروش‌هاي ثقلي از قديمي‌ترين و متداول‌ترين روش‌هاي پرعيارسازي مواد معدني هستند. اين روش‌ها فرآيندهاي فيزيكي هستند كه براي جدايش يك يا چند كاني از باطله‌هاي همراه به‌كار مي‌روند. مهم‌ترين روش‌هاي ثقلي روش جيگ و ميزلرزان است. اين روش‌ها بسيار ساده بوده و نسبت به ديگر روش‌ها همچون فلوتاسيون ارزان‌تر هستند.كاربرد كروميتكاربردهاي اساسي كروميت در صنايع متالورژي (بيش از 2/91 درصد)، صنايع شيميايي‌ (2/5 درصد)، ماسه‌ريخته‌گري (8/2 درصد) و ديرگدازها (حدود 8/0 درصد) است(International Chromium Development Association (ICDA), 2004). جدول 4 مشخصات استاندارد كروميت مصرفي در صنايع مختلف را نشان مي‌دهد.

جدول 4 مشخصات استاندارد كروميت مصرفي در صنايع مختلف

[TABLE=width: 621, align: right]

[TR]

[TD]

صنعت

[/TD]

[TD]

درصد Cr₂O₃

[/TD]

[TD]

Cr:Fe

[/TD]

[TD]

عيار و ويژگي/ نوع كنسانتره و اندازه (mm)/ نوع كانسار

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

متالورژي

[/TD]

[TD]

55-46

[/TD]

[TD]

2:1>

[/TD]

[TD]

كروميت پركروم/كلوخه120-20/ لايه‌اي يا انبانه‌اي

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

شيميايي

[/TD]

[TD]

46-40

[/TD]

[TD]

1: 2-5/1

[/TD]

[TD]

كروميت پرآهن/ درشت و ريز20-2/ لايه‌اي

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

ديرگداز

[/TD]

[TD]

38-33 (Al₂O₃از 22 تا 34 و كمتر از يك درصدSiO₂)

[/TD]

[TD]

1: 5/2-2

[/TD]

[TD]

كروميت پرآلومينيم/ ريز با اندازه 1-2/0 و خيلي ريز با اندازه كمتر از 07/0 / انبانه‌اي

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

نوع كروميت و عيار آن در مصارف مختلف متفاوت است. مشخصات عمومي كروميت در تجارب جهاني اين ماده معدني، براساس صنايع عمده مصرف‌كننده آن در جدول 5 آورده شده است.

جدول 5 مشخصات عمومي كروميت در صنايع عمده مصرف‌كننده

[TABLE=width: 653, align: right]

[TR]

[TD]نوع كانسار[/TD]

[TD]عيار Cr₂O₃(%)[/TD]

[TD]خصوصيات فيزيكي[/TD]

[TD]نوع عيار[/TD]

[TD]صنعت مصرف‌كننده[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]پاديفرم و استراتي‌فرم[/TD]

[TD]55-46[/TD]

[TD]سخت و كلوخه‌اي[/TD]

[TD]پركروم (High Cr)[/TD]

[TD]صنايع متالورژي[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]استراتيفرم[/TD]

[TD]46-40[/TD]

[TD]كلوخه‌اي[/TD]

[TD]پر آهن (High Fe)[/TD]

[TD]صنايع متالورژي و شيميايي[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]پاديفرم[/TD]

[TD]38-33

34-22 (Al₂O₃)[/TD]

[TD]كلوخه‌اي، ترد و خردشونده، ريزدانه[/TD]

[TD]پر آلومينيوم (High Al)[/TD]

[TD]صنايع نسوز (ديرگدازها)[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

Source: Roskill, 2000· كروميت در متالورژي85 درصد كروميت جهان به فروكروم تبديل مي‌شود كه در تهيه فولادهاي ضدزنگ و كاربردهاي متالوژري مورد توجه است. اضافه كردن فروكروم به فولاد، چدن و آلياژهاي غيرآهني خواص مقاومت در مقابل اكسيداسيون و خوردگي، مقاومت در مقابل باكتري‌ها (جلوگيري از تجمع باكتري)، مقاومت در مقابل گرما، سخت شدن، مقاومت در مقابل سايش بالا برده و بدان‌ها استحكام و قدرت بيشتر مي‌بخشد. كاربردهاي فروكروم در صنايع متالورژي عبارتند از:الف- فولادهاي ضدزنگب- آلياژهاي غيرآهني مانند آلياژهاي نيكل و نيكل- آهن، مس، كبالت، آلومينيم و تيتانيم بكار مي‌رود.پ- آلياژهاي آلومينيمح- آلياژهاي ساينده· شيمياييبعد از صنعت متالوژني كروميت بيشترين مصرف كروميت در صنايع شيميايي است. بر طبق آمار انجمن بين‌المللي توسعه كروميت (ICDA) در سال 2003 مقدار مصرف كروميت در صنايع شيميايي حدود 2/5 درصد كل توليد كروميت جهان بوده است.برخي از تركيبات شيميايي كه از كروميت تهيه مي‌شوند شامل دي‌كرومات سديم،‌ كرومات سديم، اسيد كروميك، كرومات و بي‌كرومات پتاسيم،‌ اكسيد كروم،‌ كرومات روي و سرب، سولفات كروم و ... هستند. كاربرد هر كدام از اين تركيبات در جدول 6 آمده است.در حال حاضر بيش از 50 درصد كروميت غيرمتالورژيكي در توليد دي‌كرومات سديم به‌كار مي‌رود كه بيشتر هم به اسيد كروميك تبديل مي‌شود.جدول 6تركيبات شيميايي حاصل از كروم و موارد كاربرد آنها[TABLE=width: 569, align: right]

[TR]

[TH]تركيبات شيميايي[/TH]

[TH]

فرمول شيميايي

[/TH]

[TH]مصارف صنعتي[/TH]

[/TR]

[TR]

[TD]بي‌كرومات سديم[/TD]

[TD]

Na₂Cr₂O₇

[/TD]

[TD]ماده اكسيدكننده، باطري‌سازي، عكاسي، پيگمنت‌هاي رنگي در پارچه و پلاستيك، ماده تميزكننده اكسيد از فلز مس و قطعات برنجي[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]كرومات سديم[/TD]

[TD]

Na₂Cr₂O₄

[/TD]

[TD]براي جلوگيري از زنگ زدن در برج‌هاي خنك‌كننده آب و دستگا‌ه‌هاي تهويه[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]بي‌كرومات پتاسيم[/TD]

[TD]

K₂Cr₂O₇

[/TD]

[TD]ماده اكسيدكننده در صنايع روغن‌سازي،‌ واكس‌سازي، پارچه و پلاستيك و پگمنت‌هاي مصرفي در عكاسي[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]كرومات پتاسيم[/TD]

[TD]

K₂Cr₂O₄

[/TD]

[TD]براي جلوگيري از زنگ‌ زدن در برج‌هاي خنك‌كننده و دستگاه‌هاي تهويه و[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]اسيد كروميك[/TD]

[TD]

H₂Cr₂O₄

[/TD]

[TD]ماده ثابت‌كننده در رنگ‌رزي، آبكاري روكش‌هاي كرومي سطح اشياء به‌ويژه قطعات اتومبيل و وسايل خانگي[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]اكسيد كروم[/TD]

[TD]

Cr₂O₃

[/TD]

[TD]توليد فلز كروم، سراميك‌سازي، رنگ‌سازي، لعاب‌كاري، روكش[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]سولفات كروم[/TD]

[TD]

Cr(OH)SO₄

[/TD]

[TD]كاتاليزور[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]كرومات روي[/TD]

[TD]

ZnCr₂O₄

[/TD]

[TD]كاتاليزور، رنگ‌هاي ضدزنگ (آستر)، صنايع كشتي‌سازي[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]كرومات سرب[/TD]

[TD]

PbCr₂O₄

[/TD]

[TD]ماده اصلي رنگ زرد جهت خط‌كشي خيابان‌ها[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]كلرات روي كروماتي[/TD]

[TD]

(ZnCl₂)Cr

[/TD]

[TD]صنايع چوب (براي حفظ چوب در مقابل پوسيدگي و آتش)[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

منبع:طرح جامع معادن كروميت· صنايع نسوز