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坚硬的金属铬铁矿

来源:津巴布韦 时间:2021/4/16

铬铁矿

铬铁矿是岩浆作用的矿物,常产于超基性岩中,与橄榄石共生;也见于砂矿中。以其黑色,条痕深棕色,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

硬度

5.5-6.5

比重

4.3-4.8g/cm3

铬铁矿

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。

结构特性

化学组成:(Mg,Fe)Cr2O4,成分比较复杂,其Fe2+可被Mg2+、Ni2+、Mn2+、Co2+等替代;Cr3+可被Al3+、Fe3+所替代。自然界中的铬铁矿(FeCr2O4)能与镁铬铁矿(MgCr2O4)或者与铁尖晶石(FeAl2O4)形成完全类质同象系列。因此绝大部分天然产出的“铬铁矿”实际上是上述类质同象系列的中间组分。其通用化学式可表示为(Fe2+,Mg2+)(Cr3+,Al3+,Fe3+)2O4。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。粒状及致密块状集合体,八面体少见,常呈粒状、块状、豆状或者肾状集合体产出。与硅酸盐矿物共生形成不同结构的铬铁矿矿石,主要有浸染状、条带状、块状矿石,还见有典型的豆状和反豆状铬铁矿石。

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。见于镁铁质-超镁铁质岩石如金伯利岩、辉石岩、橄榄岩及蛇纹岩中。根据产出构造环境的不同主要分为两类:层状铬铁矿床和豆荚状铬铁矿床。铬铁矿在这些岩石中一般呈自形晶体,说明其结晶早于辉石和橄榄石,而相伴生的磁铁矿往往结晶较晚。当含铬铁矿的橄榄岩及蛇纹岩遭受风化时,由于它化学性质稳定,因此能够在母岩附近的砂矿中富集,常见于陨石和月岩中。

著名产地:世界著名产地有中国四川、甘肃、西藏、青海、俄罗斯、古巴、南太平洋法属NewCaledonia、南非共和国、土耳其、菲律宾和Rhodesia等地。南非和哈萨克斯坦是世界上两个铬铁矿资源最丰富的国家地区,约占世界铬铁矿资源的95%。

名称来源:铬,Chromitim一字,来自希腊语Chroma,指颜色;这是因为一切含铬的化合物,都具有显著的颜色。

晶体形态:六八面体晶类。

晶体结构:晶系和空间群:等轴晶系;晶胞参数:a0=8.-8.埃;粉晶数据:2.52(1)1.46(0.9)1.6(0.9)。正尖晶石型结构。点群m3m;空间群Fd3m。O2-作立方最紧密堆积,Fe2+充填于结构中的1/8四面体空隙,Cr3+充填于结构中的1/2八面体空隙中。配位四面体和配位八面体共有角顶的连接。

物理性质:颜色为暗褐至铁黑色,条痕为褐色。微具磁性,含铁量高时磁性较强,半金属光泽;不透明。硬度:5.5-6.5;比重:4.3-4.8g/cm3;解理:无解理;断口:参差到平坦;颜色:黑色;条痕:深棕色;透明度:不透明;光泽:金属光泽。其他:具弱磁性,含铁量高者磁性较强。其物理性质受化学成分影响较大:随着Al3+含量的增加,颜色变浅,相对密度减小;随着Fe2+和Fe3+含量的增加,颜色变深,相对密度变大。铬铁矿的磁化率与成分中的Fe3+含量呈正相关关系,故对磁化率的研究可揭示矿物形成的氧化还原条件。

光学性质:薄片中几乎不透明,可呈微透明的红色-棕色-褐黑色。表面具有参差不平裂纹。

原料特点

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%、Cr2O.91)与镁铬铁矿(MgCr2O4,含MgO20.96%、Cr2O.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4.2~4.8,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Cr2O%~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Cr2O%~50%。其形态、物理性质、成因、产状及用途也与铬铁矿相同。

地理分布

中国已查明的56个铬铁矿区分布于全国13个省、市、自治区。其中以西藏为最多,保有储量.1万t,占全国总保有储量的39.4%。其次是内蒙古,保有储量.4万t,占16.5%;新疆,保有储量.2万t,占15.3%;甘肃,保有储量.6万t,占13.6%。以上4个省(区)保有储量合计为.3万t,占全国总保有储量的84.8%。其余北京、青海、河北、吉林、湖北、陕西、山西、四川、云南等9个省(市、自治区)保有储量合计只有.6万t,仅占全国总保有储量的15.2%。如按行政区看,主要集中在西南区(.3万t,占39.6%)、西北区(.6万t,占34.4%)、华北区(.9万t,占25.5%),而东北和中南两行政区只占0.5%,华东区目前尚未查明有铬铁矿储量。

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Cr2O~50%,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SiO~33%,MgO30~34%,Al2O~30%,Cr2O3<9.0%。由于形成碳化铬,产品含碳4~9%。现代冶炼铬铁的还原电炉容量为~千伏安,一般采用封闭固定式,冶炼电耗~千瓦?时/吨。冶炼硅铬合金的电炉与铬铁还原电炉相似,冶炼方法有一步法和二步法两种。一步法用铬铁矿、硅石、焦炭配加熔剂冶炼。二步法采用碳素铬铁、硅石、焦炭作原料进行无渣法冶炼,冶炼过程大体与硅铁生产相仿。冶炼电耗每吨~千瓦?时左右。

中、低、微碳铬铁一般以硅铬合金、铬铁矿和石灰为原料,用~千伏安电炉精炼脱硅,采用高碱度炉渣操作(CaO/SiO2为1.6~1.8)。低、微碳铬铁还大规模地采用热兑法进行生产。生产时用两台电炉,一炉冶炼硅铬合金,一炉熔化由铬矿和石灰组成的熔渣。精炼反应分两个阶段在两个盛桶内进行:①熔渣炉的熔渣注入第一盛桶后,把另一盛桶中已经初步脱硅的硅铬合金兑入,由于熔渣氧化剂过剩量很大,脱硅充分,可获得含硅低于0.8%、含碳低达0.02%的微碳铬铁。②第一盛桶内反应后的熔渣(含Cr2O3约15%)移至第二个盛桶后,把硅铬电炉炼就的硅铬合金(含硅45%)热兑入渣内,反应后得到初步脱硅的硅铬合金(含硅约25%),兑入第一盛桶进一步脱硅,熔渣含Cr2O3低于2~3%可抛弃。

吹氧法精炼中、低碳铬铁,用液态碳素铬铁做原料,吹炼时向熔池中加入少量石灰、萤石造渣,出铁前加硅铬合金或硅铁以回收渣中的铬。微碳铬铁的吹炼则在一定真空度下才有可能。

真空固态脱碳法精炼,用磨细的高碳铬铁为原料,其中磨细的高碳铬铁的一部分经氧化焙烧作氧化剂,配加水玻璃或其他粘合剂,压成团块,经低温干燥后,在车底式真空炉内,于真空度0.5~10毫米汞柱、温度~℃下加热还原35~50小时,可得到含碳低于0.03%甚至低于0.01%的微碳铬铁。

铬通过中间介质:铬铁合金的熔合进入铁,钢材和许多超合金里。方法是用碳和/或硅在高温的电弧熔炉里通过火法冶金还原铬铁矿石。铬铁合金本质上是铁和铬的一种合金并人为地加入相当量的碳和硅。

矿业起源

铬(Chrome,Chromium)在地壳中占0.03%,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。

铬矿(ChromeOre,ChromiumOre)是指含铬达到一定数值的矿石,多以氧化物形式存在。具有经济价值的只有铬尖晶石族矿物,铬铁矿(Chromite)是铬尖晶石类矿物的统称。工业要求Cr2O3含量一般都在30%以上,其中常见的包括铬铁矿(也包括亚铁铬铁矿和镁铬铁矿)、富铬类晶石(也称铬铁尖晶石或铝铬铁矿)和硬铬尖晶石。

铬铁矿是岩浆成因矿物,产于超基性岩或基性岩中,与橄榄石共生。当原生矿床遭受风化和侵蚀后,铬铁矿也常转入次生矿床的砂矿中。

铬铁矿按粒度可划分为块矿(lumpy)及粉矿(sandy)。块矿就是产自原生岩浆矿床的块状铬铁矿;粉矿有两个来源,一个是产自次生矿床的砂矿,另一个是产自把原生块矿通过破碎、磨矿、选别变成的砂状铬铁矿。

铬铁矿的化学成分变化很大,变动范围大致如下:Cr2O~62%,FeO0~18%,MgO6~16%,Al2O30~33%,Fe2O32~30%。常见杂质有TiO2、V2O5、MnO、ZnO、NiO、CaO、CoO及少量铂族元素。SiO2、S、P为有害杂质。铬铁矿中铬铁比是一项很重要的指标。

Cr

化学元素铬

Cr(chromium)即金属元素铬,单质为钢灰色金属,元素名来自于希腊文,原意为“颜色”,是年法国化学家沃克兰从当时称为红色西伯利亚矿石中发现的。Cr是硬度最大的金属,在地壳中的含量为0.01%,居第17位。自然界不存在游离状态的铬,主要存在于铬铅矿中。它在元素周期表中属ⅥB族。

发现历史

铬是年法国化学家沃克兰从当时称为红色西伯利亚矿石中发现的。早在年,在俄罗斯圣彼得堡任化学教授的德国的列曼曾经分析了它,确定其中含有铅。年沃克兰给他找到的这种灰色针状金属命名为chrom,来自希腊文chroma(颜色)。由此得到铬的拉丁名称chromium和元素符号Cr。差不多在同一个时期里,克拉普罗特也从铬铅矿中独立发现了铬。

物理化学性质

基本性质

中文别名:含铬色料的通称;金属铬;铬(微晶);铬粉;铬粒;铬片;铬单晶片;铬溅射耙材

英文名称:Chromium(III)atomicabsorptionstandardsolution

英文别名:chromiumcoatingqualitybalzers0.7-3.5mm等

CAS:-47-3

EINECS:--5

元素符号:Cr

CAS号:-47-3

元素原子量:51.

元素类型:金属元素

原子体积:(立方厘米/摩尔)7.23

元素在太阳中的含量:(ppm)20

元素在海水中的含量:(ppm)太平洋表面0.

地壳中含量:(ppm)

质子数:24

中子数:28

原子序数:24

所属周期:4

所属族数:VIB

核电荷数:24

电子层分布:2-8-13-1

电子层:K-L-M-N

外围电子层排布:3d54s1

晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。

氧化态:MainCr+3

OtherCr-2,Cr-1,Cr0,Cr+1,Cr+2,Cr+4,Cr+5,Cr+6

电负性:1.66

外围电子排布:3d54s1核外电子排布:2,8,13,1

同位素及放射线:Cr-49[42.3m]Cr-50Cr-51[27.7d]*Cr-52Cr-53Cr-54

电子亲合和能:0KJ·mol-1

第一电离能:KJ·mol-1

第二电离能:KJ·mol-1

第三电离能:KJ·mol-1

固态密度:7.19g/cm3

液态密度:6.9g/cm3

比热:J/kg.K(K)。

热导率:90.7W/m.K(K)。

单质熔点:.0℃单质沸点:.0℃

原子半径:1.85埃离子半径:0.62(+3)埃

共价半径:1.18埃

晶胞参数:

a=pm

b=pm

c=pm

α=90°

β=90°

γ=90°

莫氏硬度:9

电离能(kJ/mol)

M-M+.7

M+-M2+

M2+-M3+

M3+-M4+

M4+-M5+

M5+-M6+

M6+-M7+

M7+-M8+

M8+-M9+

M9+-M10+

物理性质

铬是银白色有光泽的金属,纯铬有延展性,含杂质的铬硬而脆。密度7.20g/cm3。可溶于强碱溶液。铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。不溶于水。镀在金属上可起保护作用。

化学性质

铬能慢慢地溶于稀盐酸、稀硫酸,而生成蓝色溶液。与空气接触则很快变成绿色,是因为被空气中的氧气氧化成绿色的Cr2O3的缘故。

Cr+2HCl=CrCl2+H2↑

4CrCl2+4HCl+O2=4CrCl3+2H2O

铬与浓硫酸反应,则生成二氧化硫和硫酸铬(Ⅲ)。

2Cr+6H2SO4=Cr2(SO4)3+3SO2↑+6H2O

但铬不溶于浓硝酸,因为表面生成紧密的氧化物薄膜而呈钝态。在高温下,铬能与卤素、硫、氮、碳等直接化合。

铬与稀硫酸反应。

Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑

铬铁矿石于年首次发现于俄罗斯的乌拉尔山区,该矿的发现与开发成为18世纪世界铬铁矿的主要供应来源,那时铬主要用在化学工业上。年在美国的马里兰州发现铬铁矿之后,在宾夕法尼亚州和弗吉尼亚州又相继发现了铬铁矿,从而使美国成了当时世界铬铁矿有限的供给国之一。年土耳其发现了一个大矿床,供给国际市场。直到年印度和罗得西亚发现铬矿为止,土耳其一直是铬铁矿供应的主要来源。到目前为止,世界上已有40余个国家和地区发现了铬铁矿,总储量达37亿t,产量达0万t以上。

中国虽然在年以前在吉林、宁夏、河北等地发现过一些铬铁矿的线索,但并没有做过深入的调查和研究,全国仅知有2个矿点,一为吉林开山屯,一为宁夏小松山,前者已被日本侵略者掠夺殆尽。新中国成立以后,由于工业发展的需要,开始了铬铁矿的寻找与勘查工作。50年代初东北重工业部组队赴开山屯、地质部组队进入宁夏小松山及河北高寺台、大庙一带开展了工作。60年代在北京密云、甘肃肃北进行了铬铁矿普查工作,最后发现了密云县放马峪铬铁矿和肃北的大道尔吉铬铁矿。但是中国铬铁矿资源的真正突破应该说是在新疆和西藏发现铬铁矿之后。新疆开展铬铁矿工作是在50年代后期,年进行放射性测量时发现了萨尔托海铬铁矿,-年又用重力、磁力和钻探方法找到了鲸鱼铬铁矿。-年地质部在新疆组织了会战。年鲸鱼矿山建成投产,这是当时唯一正规建井开拓的铬铁矿矿山。西藏铬铁矿是在50年代末、60年代初发现的,经过多年工作,探明了最大的铬铁矿矿床——罗布莎铬铁矿,并使西藏成了铬铁矿的主要产地。

资源状况

截至年底,中国共探明铬铁矿矿区56处,累计探明铬铁矿矿石储量.9万t,其中A+B+C级占43%,为.2万t。扣除历年开采与损耗,保有铬铁矿矿石储量.9万t,其中A+B+C级占34%,为.4万t。铬铁矿的储量增长还是很快的,年累计探明储量只有18.1万t,到年增长到.3万t,年为.7万t,至年达到.9万t。铬铁矿资源总量为万t,资源潜力为3万t。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。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。

1.矿床规模小,分布零散

目前尚未发现有储量大于万t的大型铬铁矿床,就是储量超过万t的中型矿床也只有4个,它们是西藏的罗布莎、甘肃的大道尔吉、新疆的萨尔托海、内蒙古的贺根山(矿)。其余均为储量在万t以下的小型矿床。就是储量最大的罗布莎矿床,万t储量分布在7个矿群多个矿体中,最大的矿体长只有m。

2.分布区域不均衡,开发利用条件差

铬铁矿矿床保有储量的84.8%分布在西藏、新疆、甘肃、内蒙古这些边远省(区),运输线长,交通不便。

3.贫矿与富矿储量大体各占一半

现保有储量中,贫矿储量占46.3%(.3万t)、富矿占53.7%(.6万t)。富矿主要分布在西藏和新疆,分别占富矿总量的73.5%和13.8%。从用途来看,冶金级储量占总储量的37.4%、化工级储量占38.4%,耐火级储量占24.2%。

4.露采矿少,小而易采的富铬铁矿都已采完

铬铁矿储量中适合单独露采的只有6%左右,绝大部分需要坑采。一些小而富且开采容易的铬铁矿都已采完,像新疆的鲸鱼和西藏的东巧铬铁矿,分别在年和年闭坑,前者采出铬铁矿31万t,后者采出了17.63万t。

5.矿床成因类型单一

目前已知的铬铁矿矿床主要为岩浆晚期矿床。而世界上一些著名的具有层状特征的大型、特大型岩浆早期分凝矿床在中国尚未开发。

铬铁矿矿床

铬铁矿主要产于超基性岩或由它蚀变成的蛇纹岩中,原是同母岩一起析晶出来的,但以后又受到其它变化的影响,所以其成因并不一定是单一的。具有经济价值的铬铁矿矿床主要与两种超基性岩共生:一是纯橄榄岩,其中的硅酸盐主要是橄榄石:二是苏长岩,其中的硅酸盐基本上或全部是辉石,根据矿体外貌和地质特征,铬铁矿矿床类型主要有三种:

岩浆早期(分凝)矿床。该类矿床具有层状特征,矿层度由几米至几百米,矿体多赋存于斜方辉石岩、斜辉橄榄岩、纯橄榄岩等岩相中。矿石多呈细粒致密至稠密浸染状,品位中等。这类矿床是世界铬铁矿矿床的主要类型,占世界铬铁矿储量的95%,但在中国尚未发现该类矿床实例。

岩浆晚期矿床。该类矿床按地质特征又可分为两类:一类是产于纯橄榄岩-单辉辉石岩的岩体中,矿体规模较小,矿石多呈细粒稀疏或中等浸染状,Cr2O3含量一般为5%~20%,Cr2O3/FeO比值小于2,中国有此类型矿床;另一类产于纯橄榄岩-斜辉橄榄岩型镁质岩体中,矿体形态复杂,矿石Cr2O3含般大于25%,—部分在45%以上,Cr2O3/FeO比值在2以上,这类矿床是中国主要的铬铁矿矿床类型。

外生铬铁矿矿床。有残坡积矿床、滨海砂矿、河床砂矿等。此类矿床工业意义不大,中国未有发现。

蛇绿岩铬铁矿床成矿指标

母岩浆中再循环地壳物质的加入利于岩浆演化到铬铁矿结晶域;

铬铁矿体围岩地幔方辉橄榄岩的地球化学难熔性,不仅在熔-岩反应过程中不会消耗熔体中的元素Cr,反而会增加Cr的含量进而利于Cr富集;

熔体-橄榄岩反应过程中形成单斜辉石和角闪石会消耗结晶铬铁矿的组分,从而不利于铬铁矿的大量结晶;

较为集中的熔体通道和岩浆房有利于铬铁矿的富集成矿,而熔体的广泛弥散不利于铬铁矿成矿;

熔-岩反应的温压条件对铬铁矿结晶富集至关重要。这些控制因素在铬铁矿和橄榄石的微量元素含量以及变化趋势上反映的尤其明显。

分布特点

据年全球数据库统计,全球处于开发状态的大型(储量>万t)铬矿山一共有12座(Sukinda的万t也统计在内),产量约占世界总产量的70%。

这些大型矿山在地域上集中分布在南非、哈萨克斯坦、印度、芬兰几个国家地区,储量基本在0万t以上,且大都具有规模大、品位高、易开采等特征。

南非

南非的铬矿主要产于东北地区的布什维尔德杂岩体(BushveldComplex),主要分布在岩体的东西两翼,这里是世界著名的层状铬铁矿矿床分布区。地理上位于德兰士瓦地区(Transvaal),包括西北省(NorthWest)、林波波省(Limpopo)、普马兰加省(Mpumalanga)和豪登省(Gauteng)。

南非铬矿的特点是铬铁比低(1.4~1.6),其中具有经济开采价值的中部群(MiddleGroup,MG)铬矿及下部群(LowerGroup,LG)铬矿品位分别为38%和42%,铬铁比分别为1.4和1.55。上部群第二层(UpperGroup,UG2)是南非多家白金公司开采并选出白金后形成的尾矿,UG2含品位为27%,铬铁比约为1.35,是可被铬铁工业利用的一种低成本铬矿资源。

南非邻国津巴布韦是世界铬矿储量第二大国,铬铁矿主要分布在该国中部南北走向的世界著名的大岩墙(TheGreatDyke),岩墙全长约公里、宽4~11公里。

南非铬铁矿多为私人所有,且多被大型矿商所垄断。其中,斯特拉塔有限公司、萨曼科铬业公司、阿斯芒公司、以及中国的中钢南非铬业有限公司均在南非铬铁矿业占据较大份额。

哈萨克斯坦

哈萨克斯坦探明的商品级铬矿储量居世界第一位,境内铬矿主要产于乌拉尔造山带南部的肯皮尔赛超镁铁质岩体中,是著名的高品位大型豆荚状铬矿区,其中发育顿斯克和沃斯科赫(DonskoyVoskhod)两大大型铬矿山。

顿斯克矿床群产于肯皮尔赛超镁铁质岩体南部,沿穹窿分布,是世界平均品位最高、储量最大的矿山。储量为2.25亿t,资源量3.2亿t,平均品位约49%,现由欧亚自然资源有限公司(ENRC)进行开发。年时,产量居世界各矿山之首,目前还在扩建中。

沃斯科赫铬矿是哈萨克斯坦境内又一大型矿山,产出地质背景和类型与顿斯克相同。沃斯科赫矿山储量2万t,平均品位47%,由土耳其Yildirim集团开发。据公司年报,目前沃斯科赫年产铬矿石万t。

哈萨克斯坦已经探明储量的铬矿一共有20多个。哈萨克斯坦铬矿的平均品位为40%,目前开采的大多数是含量在45%以上的富矿。

阿曼

阿曼采矿历史悠久,但其国家资源尚未得到充分开发,仍拥有大量的矿产储量,且其山区有大量完整的、裸露蛇纹石,其中包括丰富的铬铁矿。据阿曼海湾矿业公司(GulfMiningCo.)介绍,阿曼铬铁矿多为露天开采,成本较低。海湾矿业公司年产品位在24%-42%的铬铁矿25万吨,其中70%产量出口至中国,30%出口至印度。该公司还拥有阿曼第一家铬铁矿选矿厂,年产能5万吨,铬铁矿采选品位可达38%,甚或更高。

土耳其

土耳其全国有个铬铁矿矿床和矿点群,主要集中在六个地区。土耳其铬铁矿矿石品位差别较大,其中氧化铬含量在30%~54%之间的铬铁矿储量为万吨,此外为大量低品位矿床。

印度

印度矿产资源丰富,其中铬铁矿储量位居全球第五位,产量位居全球第三位。根据印度统计局公布的矿山调查报告显示,年,印度铬铁矿总推测储量为2.03亿吨。探明储量3万吨,可供储量3万吨,可采储量万吨。印度向世界提供高品位优质铬铁矿并在过去得到众多国家的广泛认可。随着印度铁合金行业的快速发展,印度已经逐渐开始从世界其他国家进口铬铁矿。

主要以大型矿山的形式存在,主要代表为Kaliapani、Telangi和Sukinda3处。这些铬矿山地理位置处在奥利萨邦东海岸,为同一产出地质背景的豆荚状铬矿,具有品位高、Cr/Fe比值高、易开采等优良特征。

目前,印度90%以上的铬矿产量主要来源于以上三个大型矿山。年,三大铬矿产铬精矿万t,约合采出铬矿石万t。与南非和哈萨克斯坦不同的是,印度的铬矿资源主要控制在印度国家和国内企业手中。

芬兰

芬兰的凯米铬矿是世界第二、欧洲最大的铬矿山,产在芬兰西部波的尼亚湾岸边,肯米市东北部超基性层状镁铁质侵入体中,属于典型的层状铬铁矿。整个矿山分为8个矿体,资源量达到1.26亿t,储量3万t,平均品位相对较低,为26%,但已被成功开采利用。目前,凯米铬矿由芬兰奥普托昆矿业公司(OutokumpuOyj)开发,据公司年年报,凯米铬矿石年产量在万~万t之间,且正处于扩建状态,预计未来产量将有所增长。

津巴布韦

津巴布韦铬矿资源量超过10亿t,约占世界的8.3%,且矿石质量高,品位多在25%~50%之间,是世界著名的高质量铬矿区。然而,其目前的开发还处于初级阶段,在世界铬矿总产量中所占的份额极少。津巴布韦铬矿开采程度低的原因一方面是津巴布韦本国经济落后,办矿资金短缺,国内企业实力较弱,尤其是受西方国家持续制裁和主要国际金融机构停援停贷的影响,津巴布韦连续10余年经济发展基本处于停滞甚至倒退状态;

另一方面,津巴布韦基础设施薄弱,环境艰苦,政府办事周期长,外加本国推出的保护性限制法规,制约了外国投资者进入津巴布韦。为了刺激本国经济发展,津巴布韦积极争取国际援助和资本,尤其是在中非合作论坛的推动下,中国已成为津巴布韦外资增长最快的投资方。

工业应用

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。是提炼Cr的唯一矿物原料;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。

铬铁矿是中国的短缺矿种,储量少,产量低,每年消费量的80%以上依靠进口。铬矿是发展冶金、国防、化工等工业不可缺少的矿产资源,主要用于冶金工业生产不锈钢及各种合金钢、合金、在玻璃、陶瓷、耐火材料等方面也有广泛用途。

螺湾

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