鉻鐵礦砂加熱後的變化

鉻鐵礦也稱為鉻礦。鉻鐵礦產生黑色塊狀和顆粒狀,有時可見小的八面體晶體。鉻鐵礦具有半金屬光澤,莫氏硬度為5.5,性脆。密度取決於尖晶石的成分和雜質的性質,一般在4.2到4.8之間。鐵礦石無磁性或弱磁性,含鐵量高者磁性強。莫氏硬度5.5-6,耐火度大於1900℃。自然界中天然鉻鐵礦的成分複雜,變化很大。業內常說的鉻鐵礦,其實就是由六種尖晶石組成的混晶。一般化學式可表示為(Mg, Fe) O. (Cr, Al, Fe) 2O3。在工業上,類似的礦物如鉻鐵礦、鉻尖晶石、

鉻砂對鹼性渣有很好的抵抗力,不與氧化鐵發生化學反應。在耐火材料工業中,主要用於生產鎂鉻原料和耐火磚。鉻鐵礦砂的導熱係數比矽砂大數倍,而且鉻鐵礦砂本身在澆注熔融金屬時發生固相燒結,有利於防止熔融金屬的滲透。在鑄造工業中,鉻鐵礦砂主要用作大型鑄鋼件和各種合金鋼鑄件的鑄型、芯面砂和防粘砂塗層和糊劑。它具有優異的耐腐蝕性。鉻鐵礦砂也是製備鉻和含鉻化合物的唯一資源。我國鉻鐵礦資源貧乏,礦石品位低,主要分佈於華北、西北和西藏。在鑄造行業,目前只有上南造型材料廠生產鉻鐵礦砂,年產量只有幾百噸。西藏的鉻鐵礦雖已開採,但運輸困難。為滿足國內鑄造生產需要,該國近10年來一直從南非進口鉻鐵礦。

鉻鐵礦的加熱變化
(1)氧化增重:如上所述,FeO是鉻鐵礦中鐵的常見狀態。當鉻鐵礦在空氣中加熱時,FeO會在200度左右被氧化成Fe2O3。,這種氧化可以通過在1000度下保持1小時來完成。反應式為: 2(FeO·Cr2O3)+1/2O2——Fe2O3+2Cr2O3 鉻鐵礦氧化使其重量增加。
(2)加熱膨脹:鉻鐵礦膨脹特性在850攝氏度以上顯著增加,但在高溫下又收縮。來自不同產地的1400攝氏度和1800攝氏度燒成的鉻鐵礦分別從1200攝氏度和1500攝氏度開始出現急劇收縮。這種現像對鉻耐火材料是非常有害的。研究表明,在鉻鐵礦中加入MgO可以消除這種收縮現象,因為鉻鐵礦可以吸收固溶體中的MgO,引起晶格膨脹。

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