کرومیت و کاربرد های آن در صنایع

تاریخچه کرومیت

نام کروم از واژه یونانی کروما به معنی رنگ گرفته شده است. این عنصر از فلزات سخت، شکننده و رنگ سفید نقره ای دارد و در سال 1798 میلادی به وسیله واکلین کشف شد. کانی کرومیت در سال 1979 میلادی توسط لوویتس ( Lovits ) شناسایی و معرفی گردید. این عنصر در جدول تناوبی به همراه مولیبدن و تنگستن در گروه ششم واسطه قرار دارد. کرومیت کانسنگ اصلی کانی کروم است که در ساخت محصولات فولادی مخصوص استفاده میشود و ارزش بسیار زیادی دارد. عنصر کروم درطبیعت به صورت آزاد یافت نمی شود. در دنیای امروز بیشتر کشورها برای عدم وابستگی اقتصاد به یک عامل درآمدی سعی در ایجاد راه های درآمدی متنوع هستند و هرچه این تنوع بیشتر باشد توان اقتصادی کشورها بیشتر خواهد شد. یکی از اصلی ترین و مهم ترین بخش های درآمدی هر کشوری معادن و مواد معدنی آن کشور است به همین دلیل با سرمایه گذاری بر روی این بخش و توسعه آن میتوان کشور را از اقتصاد تک بعدی با وابستگی نجات داد. وجود عناصر با ارزش اقتصادی یکی از عوامل رشد و توسعه است که با استفاده از روش های فنی و مهندسی درست و تکنولوژی روز میتوان هم ظرفیت اقتصادی را افزایش و هم با افزایش اشتغال و تولید درآمد سرانه کشور را افزایش داد. یکی از این مواد معدنی مهم  کرومیت است. این کانسنگ مهم اقتصادی به واسطه کاربرد های زیادی که دارد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.

کرومیت چیست؟

کانه ای که بیش از 10% اسپینل کروم دار داشته باشد کرومیت نامیده میشود. مهمترین ماده معدنی حاوی کروم، کرومیت است که به عنوان تنها کانی اقتصادی این عنصر شناخته می شود. فرمول شیمیایی کرومیت FeOCr2O3  است که شامل چهار ایزوتوپ طبیعی کروم Cr50, Cr52, Cr53, Cr54  است. این عنصر به صورت خالص در دمای اتاق نرم و انعطاف پذیر است، بنابراین میل ترکیب شدن با عناصر مختلف مانند اکسیژن، نیتروژن، کربن و غیره را دارد به همین دلیل تهیه کروم خالص بسیار دشوار است. کرومیت از نظر زمین شناسی در بخش های بازیک و الترابازیک یافت میشود. یکی از این سنگ های بازیک و الترابازیک افیولیت ها هستند که در ایران کرومیت را درون افیولیت ها میتوان پیدا کرد. دانش کافی آزمایشگاهی برای آنالیز کرومیت و استحصال دیگر مواد معدنی که همراه این کانی وجود دارد، در دسترس نیست و همچنین فعالیت های اکتشافی درستی در ذخایر کرومیت کشور صورت نگرفته است. نتایج آنالیز های EDS که از کرومیت های مختلف کشور به خصوص کرومیت های منطقه نائین گرفته شده است نشان میدهد عناصر گروه پلاتین مانند pd, Rh, Ir, Os, Pt در این سنگ ها وجود دارد که این مقدار در کورمیت ها برای Os در حدود 5% Ir حدود 9/1% Pt حدود 7/3% و Pd و  Rh در حدود 9/0 تا 1/0% می باشد.

کرومیت هایی که یار بالای 48 دارند کرومیت های درجه 1 و کرومیت های درجه 2 و 3 به ترتیب دارای عیار 42 تا 48 و کمتر از 42 هستند. بافت کرومیت در کشور ما معمولا به دو صورت پوست پلنگی و توده ای عدسی دیده میشود ولی به دلیل اینکه میزان کرومیت در نوع توده ای بیشتر است از نظر اقتصادی این نوع کرومیت ها صرفه بیشتری خواهند داشت.

یکی از مشکلات معادن نبود امکانات بازاریابی و واسطه های مخرب به همراه نبود تضمین در معاملات است این امر باعث آسیب به معدن داران و همچنین از بین رفتن سرمایه های آنها میشود و در رشد معدن تاثیر بسازی را خواهد داشت. در وبسایت رتاپورت شما میتوانید محصول کرومیت خود را از عیار پایین تا عیار بالا در پنل خود قرار دهید و محصولات معدن خود را به خریداران و فعالین معدنی در تمام کشور معرفی نمایید همچنین رتاپورت این امکان را برای شما به جهت تضمین معاملات شما فراهم آورده است. جهت ورود به سایت اینجا کلیک کنید.

اشکال مختلف کروم

عمده ترین کانی هایی که دارای عنصر کروم هستند به شرح ذیل می باشند:

1. کرومیت : که پیشتر در مورد این کاسنگ مهم نصر کروم صحبت شد. این کانی مربوط به گروه اسپینل با فرمول شیمیایی FeCr2O4است. در صورتی که ناخالصی های آلومینیوم و منیزیم به این ترکیب اضافه شود کانی های دیگری شامل: ماگنوکرومیت (Mg,Fe)Cr2O4 آلوموکرومیت Fe(Cr,Al)2O4 کروموپیکریت (Mg,Fe)(Cr,Al)2O4ایجاد میشوند. در این کانی ها یار Cr2O3 در محدوده وسیی از 18 تا 62 در تغییر است و ممکن است ناخالصی های دیگری نظیر تیتانیوم، نیکل، منیزیم و کلسیم در آنها دیده شود.
2. اوراروییت (گرونای سبز): این کانی زیر مجموعه کانی گارنت است که به رنگ های متنوع دیده میشود. به دلیل محدوده وسیع ترکیب شیمیایی، که گارنت ها در آن تغییر میکنند ما شاهد تنوع وسیعی از این کانی در رنگ ها و خواص فیزیکی متفاوت هستیم. فرمول شیمیایی اواروییت Ca3Al2Si3O2  است.
3. کاموریت(کلریت بنفش): این کانی منشاء دگرگونی دارد و به صورت بلور های پهن و کوتاه هگزاگونال دیده میشود. ترکیب شیمیایی این کانی پیچیده و ناپایدار است (Mg,Cr)6 {(OH)8 / (Al,Si)3O10} که در سیستم مونوکلینیک متبلور میشود. این کانی از خانواده سیلیکات ها است، جلا شیشه ای دارد و بسیار کمیاب است.

کانی های کاموریت و اوراروییت به ندرت دیده میشوند به همین دلیل منبع اصلی و بحث اصلی ما در این مقاله بر روی کانی کرومیت خواهد بود.

زمین شناسی ذخایر کرومیت

همانطور که قبلا ذکر شد این کانی بیشتر در سنگ های الترامافیک دیده میشود که در ایران حجم بیشتر این کانی در افیولیت ها دیده میشود. در این توده های الترامافیک سنگ هایی شامل سرپانتنیت، گابرو، پیروکسنیت، پریدوتیت و دونیت دیده میشوند. این سنگ ها کانی هایی نظیر الیوین، پیروکسن، آمفیبول ها و فلدسپات ها را دارا می باشند. ترکیب کرومیت بستگی به سنگ های اطراف و تا حد زیادی درجه ذوب بخشی و واکنش گدازه با سنگ دارد. هرچه میزان الیوین در سنگ های اطراف بیشتر باشد درصد Cr2O3 بیشتر خواهد شد. کرومیت کانی معمول پریدوتیت های گوشته ای و پوسته ی اقیانوسی است. کانسار های کرومیت از نظر اقتصادی اهمیت بسیاری دارند و به 3 دسته کلی تقسیم میشوند:

1. کرومیت های نوع آلپی (افیولیتی)

افیولیت ها به مجموعه ای از سنگ های مافیک و الترامافیک گفته میشود که به صورت دگرگون شه و چین خورده دیده میشوند. اکثر زمین شناسان معتقد اند این مجموعه های سنگی معرف پوسته های اقیانوسی هستند که در اثر شکستگی های پوسته اقیانوسی و روراندگی آنها به سطح زمین رسیده و در حاشیه قاره ها و جزایر قوسی شکل میگیرند. این نوع کانسنگ کرومیت در شرایط زیردریایی و در مناطق تحت کشش تشکیل شده اند. اولین اکتشافات این نوع کمپلکس در سال 1800 در آمریکا انجام شد. این کانسار تا دهه 1850 تمامی کرومیت جهان را تامین نموده است. به دلیل این کانسار ها دیگر در چرخه تولید قرار ندارند.

2. کرومیت های لایه ای (بوشولد)

از نمونه های بیشتر دیده شده کرومیت نوع لایه ای آن است که از نظر اقتصادی نیز ارزش بیشتری دارد. کانسار های لایه ای یا چینه سان شامل توده های عظیمی از سنگ آذرین است که در یک اتاق ماگمایی بسیار آهسته سرد شده اند. طی این سرد شدگی که ماگما دمای بالایی دارد کرومیت و کانی های همراه آن متبلور میشود. سپس با ته نشین شدن بلور های تشکیل شده یک کانسار لایه ای بوجود می آید. از نمونه های این نوع کرومیت کپلکس بوشولد در آفریقای جنوبی و کمپلکس استیل واتر آمریکا است. کمپلکس بوشولد که نام این نوع کرومیت ها نیز از آن گرفته شده است یکی از معروفترین نمونه های سنگ های آذرین لایه ای است.

3. کرومیت های ماسه ای

این کرومیت ها در ماسه های ساحلی، در اثر هوازدگی سنگ های پریدوتیتی و خاک ها لاتریتی روی پریدوتیت ها ایجاد میشوند. دو عامل باعث میشود که این کانسار ها غنی از کرومیت شوند 1. کرومیت یکی از مقاوم ترین کانی های پریدوتیت ها در برابر هوازدگی هستند که باث میشود در بالای سنگ های پریدوتیتی تجمع یابند. 2. کرومیت وزن مخصوص بالاتری نسبت به کانی های دیگر موجود در پریدوتیت ها دارد و این باعث میشود این کانی به وسیله جریانات آب و امواج حمل شوند و در مناطقی مانند رودخانه ها و سواحل متمرکز میشوند. این کانسار ها گاهی به اندازه کافی غنی و گسترده هستند که بتوان از آنها برای استحصال و معدنکاری کرومیت استفاده کرد. یکی از نمونه های این نوع کانسار در کشور در استان قم و دریاچه نمک موجود در این استان است که به تازگی کشف شده است.

موارد مصرف کرومیت

70 درصد کرومیت به صورت فروکروم در تولید فولاد ضدزنگ استفاده می شود. هیچ جانشینی برای کرومیت در تولید فروکروم که در صنایع فولاد سازی مورد استفاده قرار میگیرد وجود ندارد. کروم و کرومیت موارد استفاده زیادی دارند که هم بصورت مستقیم و هم به صورت غیر مستقیم در صنعت مدرن مورد استفاده قرار میگیرند. موارد اصلی مصرف کروم در سه بخش کلی 1. متالوژی 2. صنایع شیمیایی 3. دیرگدازها، تقسیم میشوند.

1. متالوژی

کروم عنصری مقاوم در برابر خوردگی، اکسیداسیون، گرما و خراشیدگی است به همین دلیل یکی از مهم ترین استفاده های این عنصر در صنایع آبکاری و متالوژی است. بنابراین فولاد ها و آلیاژهایی که از کروم تهیه میشوند سختی و مقاومت فشاری بالایی دارند. کرومیت هایی که در صنایع متالوژی مورد استفاده قرار میگیرند باید حاوی Cr/Fe بالای 3 و سیلیس کمتر از 5 باشند. هنگامی که کروم با آهن و نیل مورد استفاده قرار گیرد آلیاژی به نام نیکروم ایجاد میشوند که به دلیل مقاومت در برابر دما زیاد در ساخت واحد های حرارتی و کوره ها مورد استفاده قرار میگیرد. پوشش نازکی از این عنصر را جهت آبکاری روی بخش های مختلف خودرو ها و لوازم خانگی استفاده میکنند. حدود 50 درصد کرومیت هایی که استخراج میشوند در این صنعت مورد استفاده قرار میگیرند.

1. شیمیایی

مهمترین مشتقات شیمیایی کروم شامل :1. اسید کرومیک 2. کرومات سدیم 3. بیکرومات سدیم 4. کرومات پتاسیم 5. بیکرومات پتاسیم 6. کروموزال 7. سولفات باززی کورم است. در این صنعت کرومیت هایی که نسبت  Cr/Fe آنها بیش از 2.2 بوده و مقدار سیلیس کمتر از 8 باشد مورد استفاده قرار میگیرند. این نصر به عنوان رنگ دانه در رنگها استفاده میشود به عنوان مثال رنگ های زردی که در خط کشی های بزرگراه ها و وسایل نقلیه عمومی مورد استفاده قرار میگرد حاوی رنگدانه های کروم است.  کروم یک رنگدانه با اهمیت در بسیاری از رنگ ها، رنگ مو ها، لوازم آرایشی و جوهر ها می باشد. حدود 15 درصد از کورمت های دنیا در این صنعت مورد استفاده قرار میگیرند.

1. دیرگداز ها

کرومیت در صنعت دیرگدازها بیشتر در آجر های نسوز و و مواد نسوز صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. کرومیت هایی که در آجر های نسور مورد استفاده قرار میگیرد از نوع ریفراکتوری است. در آجر های نسور هرچه میزان Al2O3 + Cr2O3 بیشتر باشد آجر نسوز ما مرغوبیت بیشتری خواهد داشت. از کرومیت برای تولید محصولات نسوز بی شکل مانند انواع جرم ها استفاده میشود.

انواع آجر های نسوز: 1. نسوز های کرومیتی 2. نسوز های منیزیا کرومیتی (MC) با 5 تا 15 درصد کرومیت 3. نسوز های کرومیت منیزیایی(CM) با 15 تا 30 درصد کرومیت .

بازیافت کرومیت

كروم را از قراضه‌هاي نو و كهنه مواد ضدزنگ و سوپر آلياژها بازيافت و در صنعت توليد فولاد ضدزنگ مورد استفاده مجدد قرار مي‌گيرد. قراضه‌هاي فولادضدزنگ، كالايي با تجارت جهاني است كه قيمت توافقي دارد. هرچند كروم‌هاي شيمياييكمتر بازيافت مي‌شوند ولي قوانين كه آزاد سازي كروم را محدود مي‌كنند يا سبب عدماستفاده از كروم شده و يا بازيافت آنرا تشويق مي‌كنند. به سبب هزينه‌هاي بالاي دفعنسوزها، بازيافت كروم از آنها بطور فزاينده‌اي روبه افزايش است. در طي استفاده كرومدر نسوزها از شكل سه ظرفيتي به شش ظرفيتي تغيير يافته لذا آجرهاي كروميتي به عنوانمواد دفعي خطرناك طبقه‌بندي شده‌اند. کشور آمریکا یکی از کشورهایی هست که بیشترین تولید کروم را از بازیافت ها دارد و به منابع کروم خود دست نمیزند.

به‌طور كلي بازيافت سبب كاربري ماده بازيافتي در صنايع پايین‌تر مانند گرانول، ساينده، مصالح ساختماني و غیره مي‌شود.

گروه معدنی رتاپورت با ارتباط با بیش از 2000 معدن فعال در کشور و همچنن ایجاد بستری امن و مناسب این امکان را برای شما ایجاد خواهد کرد تا با تعداد بسیاری از معادن و همچنین فعالین معدنی در ارتباط باشید و با بررسی شرایط خریدی مناسب و بهینه را تجربه کنید. وبسایت معدنی رتاپورت محلی امن برای تبادل تجربیات و معاملات شما خواهد بود و میتوانید بدون واسطه زیر نظر مشاوران رتاپورت محصولات معدنی مورد نیاز خود را خرید کنید و یا محصولات خود را بفروش برسانید.