Получение хромитов: Обогащение хромитов завод

Содержание

Группа ИСТ копнет в Казахстане – Газета Коммерсантъ № 170 (3501) от 13.09.2006

металлургия

Как стало известно Ъ, группа компаний ИСТ, подконтрольная предпринимателю Александру Несису, ведет переговоры с британской Oriel Resources Plc о приобретении расположенного в Казахстане месторождения хромитов «Восход». Эксперты утверждают, что, несмотря на высокие транспортные издержки, ИСТ сможет получить дешевое сырье для входящего в группу Тихвинского ферросплавного завода.

Как сообщил Ъ источник, близкий к акционерам ИСТ, группа ведет переговоры с британской Oriel Resources Plc о приобретении принадлежащего ей месторождения хромитовых руд Восход. «Переговоры идут около полугода и уже близки к завершению. Партнером господина Несиса в этой сделке является финансист Александр Мамут, который и вел переговоры с англичанами. Не исключено, что он получит долю в этом проекте»,— утверждает собеседник Ъ. Второй источник Ъ, знакомый с деталями сделки, рассказал, что она может быть закрыта «в течение месяца или даже недели». По его словам, стоимость актива с учетом стоимости запасов в момент его покупки Oriel составляла порядка $400 млн и нынешний покупатель «ориентируется на эти цифры». Другие детали сделки не раскрываются.

Месторождение Восход находится в городе Хромтау Актюбинской области. В 2004 году международные консультанты подтвердили наличие хромитовых руд объемом 18,7 млн тонн с содержанием хромита в 46,22%. Залежи расположены на глубине 30 метров и 440 метров. В трех километрах от Восхода расположен крупнейший в мире хромовый рудник Донской ГОК, принадлежащий компании «Казхром» Александра Машкевича.

Группа компаний ИСТ создана в 1991 году. После продажи компаний «Полиметалл», «Интертерминал» и Балтийского завода крупнейшими активами группы стали тихвинский завод транспортного машиностроения «Титран», Номос-банк и Братский завод ферросплавов. Владельцами группы являются Александр Несис, Алексей Гудайтис, Михаил Ушаков и Николай Добринов.

По мнению экспертов, целью этого приобретения является получение источника сырья для Тихвинского ферросплавного завода. Еще весной ИСТ объявила о намерении достроить это предприятие, проектная мощность которого составит 135 тыс. тонн феррохрома. Изначально группа ИСТ планировала добывать сырье в Карелии, однако в ходе изучения месторождения Аганазерское выяснилось, что его разработка является слишком дорогостоящей — залежи хромитовых руд оказались на дне озера.

Участники рынка говорят, что возить руду выгоднее из Африки, чем из Казахстана, из-за высоких транспортных издержек. По оценкам экспертов, господину Несису придется заплатить $25-40 за тонну перевезенного по железной дороге концентрата. Но эксперты считают, что эти затраты несопоставимы с тем эффектом, который получит компания от покупки Восхода. Основные расходы ферросплавных заводов в России приходятся как раз на покупку сырья. В частности, у Ключевского завода ферросплавов в структуре себестоимости феррохрома 77,8% приходится как раз на сырье. «А с учетом того, что цена на феррохром составляет $15,8 тыс. за тонну, затраты ИСТ на перевозку не будут играть большой роли»,— объясняет аналитик UBS Алексей Морозов

Источник Ъ в одном из федеральных ведомств утверждает, что группа ИСТ уже ищет источники финансирования для разработки «Восхода» и даже подготовила заявку в недавно созданный российско-казахстанский Евразийский банк развития (ЕАРБ) с просьбой о выделении кредита в размере $70 млн. По его словам, эти деньги пойдут на строительство железнодорожной ветки к месторождению. При этом глава ЕАРБ Игорь Финогенов тесно связан с группой ИСТ. Весной Номос-банк обнародовал инвестиционный меморандум, согласно которому 22,18% акций банка контролирует группа ИСТ, а 17,44% принадлежат Игорю Финогенову, экс-президенту этого банка.

В ЕАБРе Ъ вчера заявили, что ничего не знают о заявке группы ИСТ: «Такая заявка в банк не поступала и не рассматривалась. В то же время банк будет внимательно изучать любые инвестиционные проекты, реализация которых соответствует стратегии его развития и уставным целям.

То есть в первую очередь тех, которые направлены на углубление интеграции на постсоветском пространстве». В группе ИСТ вчера от комментариев отказались.

ЕЛЕНА Ъ-КИСЕЛЕВА, МАРИЯ Ъ-ЧЕРКАСОВА

Диоксохромат(III) натрия, химические свойства, получение

1,008

1s¹

2,1

Бесцветный газ

t°_пл=-259°C

t°_кип=-253°C

4,0026

4,5

Бесцветный газ

t°_кип=-269°C

6,941

2s¹

0,99

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=180°C

t°_кип=1317°C

9,0122

2s²

1,57

Светло-серый металл

t°_пл=1278°C

t°_кип=2970°C

10,811

2s² 2p¹

2,04

Темно-коричневое аморфное вещество

t°_пл=2300°C

t°_кип=2550°C

12,011

2s² 2p²

2,55

Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал

t°_пл=3550°C

t°_кип=4830°C

14,007

2s² 2p³

3,04

Бесцветный газ

t°_пл=-210°C

t°_кип=-196°C

15,999

2s² 2p⁴

3,44

Бесцветный газ

t°_пл=-218°C

t°_кип=-183°C

18,998

2s² 2p⁵

3,98

Бледно-желтый газ

t°_пл=-220°C

t°_кип=-188°C

20,180

2s² 2p⁶

4,4

Бесцветный газ

t°_пл=-249°C

t°_кип=-246°C

22,990

3s¹

0,98

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=98°C

t°_кип=892°C

24,305

3s²

1,31

Серебристо-белый металл

t°_пл=649°C

t°_кип=1107°C

26,982

3s² 3p¹

1,61

Серебристо-белый металл

t°_пл=660°C

t°_кип=2467°C

28,086

3s² 3p²

1,9

Коричневый порошок / минерал

t°_пл=1410°C

t°_кип=2355°C

30,974

3s² 3p³

2,2

Белый минерал / красный порошок

t°_пл=44°C

t°_кип=280°C

32,065

3s² 3p⁴

2,58

Светло-желтый порошок

t°_пл=113°C

t°_кип=445°C

35,453

3s² 3p⁵

3,16

Желтовато-зеленый газ

t°_пл=-101°C

t°_кип

=-35°C

39,948

3s² 3p⁶

4,3

Бесцветный газ

t°_пл=-189°C

t°_кип=-186°C

39,098

4s¹

0,82

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=64°C

t°_кип=774°C

40,078

4s²

1,0

Серебристо-белый металл

t°_пл=839°C

t°_кип=1487°C

44,956

3d¹ 4s²

1,36

Серебристый металл с желтым отливом

t°_пл=1539°C

t°_кип=2832°C

47,867

3d² 4s²

1,54

Серебристо-белый металл

t°_пл=1660°C

t°_кип=3260°C

50,942

3d³ 4s²

1,63

Серебристо-белый металл

t°_пл=1890°C

t°_кип=3380°C

51,996

3d⁵ 4s¹

1,66

Голубовато-белый металл

t°_пл=1857°C

t°_кип=2482°C

54,938

3d⁵ 4s²

1,55

Хрупкий серебристо-белый металл

t°_пл=1244°C

t°_кип=2097°C

55,845

3d⁶ 4s²

1,83

Серебристо-белый металл

t°_пл=1535°C

t°_кип=2750°C

58,933

3d⁷ 4s²

1,88

Серебристо-белый металл

t°_пл=1495°C

t°_кип=2870°C

58,693

3d⁸ 4s²

1,91

Серебристо-белый металл

t°_пл=1453°C

t°_кип=2732°C

63,546

3d¹⁰ 4s¹

1,9

Золотисто-розовый металл

t°_пл=1084°C

t°_кип=2595°C

65,409

3d¹⁰ 4s²

1,65

Голубовато-белый металл

t°_пл=420°C

t°_кип=907°C

69,723

4s² 4p¹

1,81

Белый металл с голубоватым оттенком

t°_пл=30°C

t°_кип=2403°C

72,64

4s² 4p²

2,0

Светло-серый полуметалл

t°_пл=937°C

t°_кип=2830°C

74,922

4s² 4p³

2,18

Зеленоватый полуметалл

t°_субл=613°C

(сублимация)

78,96

4s² 4p⁴

2,55

Хрупкий черный минерал

t°_пл=217°C

t°_кип=685°C

79,904

4s² 4p⁵

2,96

Красно-бурая едкая жидкость

t°_пл=-7°C

t°_кип=59°C

83,798

4s² 4p⁶

3,0

Бесцветный газ

t°_пл=-157°C

t°_кип=-152°C

85,468

5s¹

0,82

Серебристо-белый металл

t°_пл=39°C

t°_кип=688°C

87,62

5s²

0,95

Серебристо-белый металл

t°_пл=769°C

t°_кип=1384°C

88,906

4d¹ 5s²

1,22

Серебристо-белый металл

t°_пл=1523°C

t°_кип=3337°C

91,224

4d² 5s²

1,33

Серебристо-белый металл

t°_пл=1852°C

t°_кип=4377°C

92,906

4d⁴ 5s¹

1,6

Блестящий серебристый металл

t°_пл=2468°C

t°_кип=4927°C

95,94

4d⁵ 5s¹

2,16

Блестящий серебристый металл

t°_пл=2617°C

t°_кип=5560°C

98,906

4d⁶ 5s¹

1,9

Синтетический радиоактивный металл

t°_пл=2172°C

t°_кип=5030°C

101,07

4d⁷ 5s¹

2,2

Серебристо-белый металл

t°_пл=2310°C

t°_кип=3900°C

102,91

4d⁸ 5s¹

2,28

Серебристо-белый металл

t°_пл=1966°C

t°_кип=3727°C

106,42

4d¹⁰

2,2

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=1552°C

t°_кип=3140°C

107,87

4d¹⁰ 5s¹

1,93

Серебристо-белый металл

t°_пл=962°C

t°_кип=2212°C

112,41

4d¹⁰ 5s²

1,69

Серебристо-серый металл

t°_пл=321°C

t°_кип=765°C

114,82

5s² 5p¹

1,78

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=156°C

t°_кип=2080°C

118,71

5s² 5p²

1,96

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=232°C

t°_кип=2270°C

121,76

5s² 5p³

2,05

Серебристо-белый полуметалл

t°_пл=631°C

t°_кип=1750°C

127,60

5s² 5p⁴

2,1

Серебристый блестящий полуметалл

t°_пл=450°C

t°_кип=990°C

126,90

5s² 5p⁵

2,66

Черно-серые кристаллы

t°_пл=114°C

t°_кип=184°C

131,29

5s² 5p⁶

2,6

Бесцветный газ

t°_пл=-112°C

t°_кип=-107°C

132,91

6s¹

0,79

Мягкий серебристо-желтый металл

t°_пл=28°C

t°_кип=690°C

137,33

6s²

0,89

Серебристо-белый металл

t°_пл=725°C

t°_кип=1640°C

138,91

5d¹ 6s²

1,1

Серебристый металл

t°_пл=920°C

t°_кип=3454°C

140,12

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=798°C

t°_кип=3257°C

140,91

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=931°C

t°_кип=3212°C

144,24

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1010°C

t°_кип=3127°C

146,92

f-элемент

Светло-серый радиоактивный металл

t°_пл=1080°C

t°_кип=2730°C

150,36

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1072°C

t°_кип=1778°C

151,96

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=822°C

t°_кип=1597°C

157,25

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1311°C

t°_кип=3233°C

158,93

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1360°C

t°_кип=3041°C

162,50

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1409°C

t°_кип=2335°C

164,93

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1470°C

t°_кип=2720°C

167,26

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1522°C

t°_кип=2510°C

168,93

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1545°C

t°_кип=1727°C

173,04

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=824°C

t°_кип=1193°C

174,96

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1656°C

t°_кип=3315°C

178,49

5d² 6s²

Серебристый металл

t°_пл=2150°C

t°_кип=5400°C

180,95

5d³ 6s²

Серый металл

t°_пл=2996°C

t°_кип=5425°C

183,84

5d⁴ 6s²

2,36

Серый металл

t°_пл=3407°C

t°_кип=5927°C

186,21

5d⁵ 6s²

Серебристо-белый металл

t°_пл=3180°C

t°_кип=5873°C

190,23

5d⁶ 6s²

Серебристый металл с голубоватым оттенком

t°_пл=3045°C

t°_кип=5027°C

192,22

5d⁷ 6s²

Серебристый металл

t°_пл=2410°C

t°_кип=4130°C

195,08

5d⁹ 6s¹

2,28

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=1772°C

t°_кип=3827°C

196,97

5d¹⁰ 6s¹

2,54

Мягкий блестящий желтый металл

t°_пл=1064°C

t°_кип=2940°C

200,59

5d¹⁰ 6s²

2,0

Жидкий серебристо-белый металл

t°_пл=-39°C

t°_кип=357°C

204,38

6s² 6p¹

Серебристый металл

t°_пл=304°C

t°_кип=1457°C

207,2

6s² 6p²

2,33

Серый металл с синеватым оттенком

t°_пл=328°C

t°_кип=1740°C

208,98

6s² 6p³

Блестящий серебристый металл

t°_пл=271°C

t°_кип=1560°C

208,98

6s² 6p⁴

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=254°C

t°_кип=962°C

209,98

6s² 6p⁵

2,2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

t°_пл=302°C

t°_кип=337°C

222,02

6s² 6p⁶

2,2

Радиоактивный газ

t°_пл=-71°C

t°_кип=-62°C

223,02

7s¹

0,7

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

t°_пл=27°C

t°_кип=677°C

226,03

7s²

0,9

Серебристо-белый радиоактивный металл

t°_пл=700°C

t°_кип=1140°C

227,03

6d¹ 7s²

1,1

Серебристо-белый радиоактивный металл

t°_пл=1047°C

t°_кип=3197°C

232,04

f-элемент

Серый мягкий металл

231,04

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

238,03

f-элемент

1,38

Серебристо-белый металл

t°_пл=1132°C

t°_кип=3818°C

237,05

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

244,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

243,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

251,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

252,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

100

257,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

101

258,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

102

259,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

103

266

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

104

267

6d² 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

105

268

6d³ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

106

269

6d⁴ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

107

270

6d⁵ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

108

277

6d⁶ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

109

278

6d⁷ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

110

281

6d⁹ 7s¹

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

Металлы

Неметаллы

Щелочные

Щелоч-зем

Благородные

Галогены

Халькогены

Полуметаллы

s-элементы

p-элементы

d-элементы

f-элементы

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

Хромит Шайтанской дачи — Рудники ⚒ Урала

Начало добычи хромистого железняка относится к 1855 году, когда были открыты ряд месторождений в Билимбаевской даче на Шеромских горах и несколько месторождений на горе Пильной и Гологорской.

Более интенсивная добыча хромита в Шайтанской даче началась с 1864 года, когда было открыто Гологорское месторождение — одного из крупнейших на то время среди Уральских месторождений хромита.

На площади нынешнего Гологорского хромитоносного района в разные времена было обнаружено и разрабатывалось несколько месторождений хромита: Гологорский и Пахотный хромовые рудники, Земская, Комаровская и Талицкие ямы, месторождение у Талицкого лога.

Весь хромистый железняк поставлялся на Хромпиковый завод (ныне ЗАО “Русский Хром 1915”) для получения хромпика.

Пахотный хромовый рудник

На месте Пахотного рудника сейчас расположены хвостохранилища “Русский Хром 1915”.

Комаровская яма

Рудопроявление разрабатывалась с 1870 года. Залежь хромита представлена одним линзовидным рудным телом. Комаровская яма была выработана до гулбины 10 метров, из которой добыто 180 тонн руды.

Участок леса в районе Комаровской ямы.

Выход змеевиков на просеке ЛЭП.

Земская яма

Земская яма разрабатывалась с 1833 года. Эксплуатировались две рудных залежи двумя небольшими карьерами.

Первая наиболее крупная Земская яма.

Вторая небольшая яма.

Из рудопроявления было добыто 3,5 тонн хромитовой руды.

Талицкая яма 1

Яма разрабатывалась с 1873 года. Карьером до глубины 4 м отрабатывалось рудное тело массивных руд с содержанием хрома 44%.

Талицкая яма расположена на просеке ЛЭП и завалена сучьями и бревнами.

Талицкая яма 2

Небольшой карьер расположен в районе кладбища и сильно зарос кустарником.

Месторождение у Талицкого лога.

Рудопроявление представляло собой небольшое тело хромитовых руд, которое эксплуатировалось до 1917 года карьером и двумя шахтами глубиной 14 м. Добыча хромита была остановлена из-за сильного притока воды.

Провал на месте шахты в Талицком логу.

Использованная литература и источники:

Получение высокоуглеродистого феррохрома по упрощенной технологии, без окускования мелких богатых хромитовых руд. :: ПВ.РФ Международный промышленный портал

Шихта для пoлучения выcoкoуглерoдиcтого феррохрома

Авторы: Оcтровcкий Яков Иcаакович, Заякин Олег Вадимович, Жучков Владимир Иванович, Веcеловcкий Игорь Анатольевич, Афанаcьев Владимир Игоревич

Изобретение отноcитcя к облаcти металлургии, в чаcтноcти к переработке хромcодержащих материалов воccтановительной плавкой в рудовосстановительных электропечах. Шихта содержит оборотные отходы собственного производства, в качестве хроморудных материалов — бедную кусковую хромитовую руду с соотношением Cr/Fe 1,8-2,2 или ее концентрат фракции 4-100 мм, в качестве углеродистого восстановителя — смесь коксика фракции 10-25 мм и угля фракции 10-50 мм, при следующем содержании компонентов, мас.%: коксик 6-8, уголь 4-5, флюс кремнийсодержащий 2-4, оборотные отходы собственного производства 4-8, бедная хромитовая руда или ее концентрат — остальное. Изобретение позволяет получать высокоуглеродистый феррохром по упрощенной технологии, без затрат на предварительное окускование мелких богатых хромитовых руд, частично использовать более дешевый углеродистый восстановитель и снизить удельный расход электродов.

Известна шихта для получения высокоуглеродистого феррохрома (с содержанием Cr свыше 65%) в рудовосстановительных электропечах, получившая наибольшее распространение на территории стран СНГ, которая включает в себя богатую кусковую хромитовую руду Кемпирсайского месторождения, коксик, полукокс, кремнийсодержащий флюс и оборотные отходы производства феррохрома. Состав шихты был следующим, кг:

Хромовая руда:
— кусковая	300-400
— рядовая	300-200
Коксик	75
Полукокс	60
Шлак ферросиликохрома	0-30
Оборотные отходы	0-100

[Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов / М.: Металлургия 1988. С.329-337].

Основным недостатком данной шихты является невозможность применения бедных хромитовых руд с содержанием Cr₂O₃ 36-40% (к которым относится большинство хромитовых руд отечественных месторождений).

Прототипом является шихта для получения высокоуглеродистого феррохрома в рудовосстановительных печах, применяемая на Серовском заводе ферросплавов, содержащая, мас.%: хроморудные материалы (в виде брикетов из мелочи богатой хромитовой руды (45-50% Cr₂O₃) — 30-55, углеродистый восстановитель (коксик) — 11-15, кремнийсодержащие флюсующие материалы — 2-6, бедная хромитовая руда — остальное.

[Жучков В.И., Заякин О.В., Гальперин Л.Л., Островский Я.И. и др. Шихта для получения высокоуглеродистого феррохрома // Патент РФ 2241057 (прототип)].

Преимуществом данного способа является возможность частичного вовлечение в переработку бедных хромитовых руд. Основными недостатками — необходимость введения дополнительной стадии подготовки руд к плавке, проведение предварительного окускования мелочи богатых хромитовых руд.

Техническим результатом данного изобретения является разработка нового состава шихты, позволяющего более масштабно вовлечь бедные отечественные хромитовые руды в процесс получения высокоуглеродистого феррохрома и частично заменить дорогостоящий коксик более дешевыми углеродистыми восстановителями.

Указанный технический результат достигается тем, что шихта для получения высокоуглеродистого феррохрома в рудовосстановительных электропечах с содержанием Cr в сплаве 50-60 мас.%, содержащая хроморудные материалы, углеродистый восстановитель, кремнийсодержащий флюс, согласно изобретения, она дополнительно содержит оборотные отходы собственного производства, в качестве хроморудных материалов содержит бедную кусковую хромитовую руду с соотношением Cr/Fe 1,8-2,2 или ее концентрат фракции 4-100 мм, в качестве углеродистого восстановителя используют смесь коксика фракции 10-25 мм и угля фракции 10-50 мм, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Коксик	6-8
Уголь	4-5
Флюс кремнийсодержащий	2-4
Оборотные отходы собственного
производства	4-8
Бедная хромитовая руда или
ее концентрат	Остальное

Сущность изобретения заключается в том, что заявляемая шихта для получения высокоуглеродистого феррохрома позволяет производить высокоуглеродистый феррохром с содержанием, мас. %: 50-60 Cr, 0,9-2,9 Si, 0,02-0,04 Р и 7,5-8,2% С из бедных руд с соотношением Cr/Fe 2,2-1,8 без применения богатой хромитовой руды и перерабатывать отходы собственного производства. В отличие от прототипа, данная шихта позволяет получать высокоуглеродистый феррохром по упрощенной технологии, без затрат на предварительное окускование мелких богатых хромитовых руд, частично использовать более дешевый углеродистый восстановитель и снизить удельный расход электродов.

Диапазон содержаний компонентов, приведенных в составе шихты, объясняется следующим образом:

При введении коксика в количестве менее 6 мас.% уменьшается степень восстановления хрома и железа из-за недостатка углерода на протекание соответствующих восстановительных реакций.

При увеличении количества коксика более 8 мас.% происходит необоснованный перерасход восстановителя, возникают термодинамические условия, способствующие лучшему восстановлению кремния, что приводит к снижению содержания углерода в сплаве. Увеличивается агрессивное воздействие металла и шлака на магнезитовую футеровку печи.

Увеличение соотношения Р/Cr (снижения содержания Cr₂O₃ в руде до 35-40 мас.% при сохранении содержания фосфора на уровне 0,003-0,004 мас.%) в бедных хромитовых рудах требует использования чистых по фосфору восстановителей и не позволяет использовать рядовой коксик. Применение дорогостоящего коксика с пониженным содержанием фосфора (менее 0,03 мас.%) существенно увеличивает себестоимость высокоуглеродистого феррохрома. Для снижения стоимости восстановителей предлагается использовать смесь угля (4-5 мас.%) и коксика (6-8 мас.%), что является достаточным для восстановления железа, хрома, науглераживания феррохрома и позволяет получать высокоуглеродистый феррохром с содержанием фосфора менее 0,04 мас.%. Увеличение содержания угля более 5 мас.% приводит к чрезмерному повышению температуры колошника, что затрудняет обслуживание электропечи и может привести к аварийным ситуациям.

Для корректировки химического состава шлаков производства высокоуглеродистого феррохрома в шихту вводят кремнийсодержащие флюсующие материалы: дробленые шлаки производства ферросиликохрома марки ФХС48 (50% SiO₂, 15% Al₂O₃, 15% Si_мeт., 10% Сr_мет.), ферросилиция марок ФС45 и ФС65 (25-40% SiO₂, 30% Al₂O₃, 20-30% Si_мeт.) или кварцит (97% SiO₂). Содержание флюсующих материалов в шихте (2-4 мас.%) определяется требованиями получения шлаков, обеспечивающих нормальный ход процесса плавки. Так, при избытке флюсов (более 4%) шлак получается легкоплавким, ход печи холодным, поэтому хром из рудной части восстанавливается не полностью, металл может застывать на подине печи. Если в шихте флюсов менее 2%, шлак получается тугоплавким и вязким, что вызывает затруднения при выпуске шлака из печи. В этом случае увеличиваются потери хрома за счет запутывания корольков металла в вязком шлаке.

Количество флюсующих добавок, по сравнению с прототипом, снижено за счет применения отходов собственного производства (прометаленный шлак, всплески и т.д.). При снижении содержания в составе шихты отходов собственного производства менее 4 мас.% необходимо увеличивать количество флюсующих добавок для корректировки состава шлака. При увеличении отходов собственного производства более 6 мас.% может произойти нарушение хода плавки.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Заявленная шихта для получения высокоуглеродистого феррохрома была испытана в плавильном цехе 1 ОАО «Серовский завод ферросплавов».

Использовались следующие материалы и оборудование:

1. Концентрат Сарановского месторождения, содержащий, мас.%: 39,0 Cr₂O₃; 18,8 FeO; 4,6 SiO₂; 14,7 MgO; 15,9 Al₂O₃; 0,3 CaO; 0,0029 P.
2. Коксик ОАО «Северсталь» (84,6% С, 0,026% Р).
3. Уголь Красногорского разреза (85,5% С, 0,029% Р).
4. Кремнийсодержащий флюс двух типов:

— шлак ферросиликохрома, содержащий, мас.%: 50 SiO₂; 15 Al₂O₃; 10 MgO; 15 Si_мeт.; 10 Cr_мет.; 5 Fе_мет..
— отсевы кварцита, содержащие, мас.%: 97,0 SiO₂; 0,5 Al₂O₃; 0,3 MgO; 0,5 FeO.

5. Оборотные отходы собственного производства, содержащие, мас.%: 35 SiO₂; 8 MgO; 10 Al₂O₃; 10 Fе_общ; 20 Сr_общ.
6. Дуговая электропечь типа РКО-23.

Шихта для получения высокоуглеродистого феррохрома содержала, мас.%:

Концентрат Сарановский (фракция 4-100 мм)	77,2
Коксик (фракция 10-25 мм)	7,8
Уголь (фракция 10-50 мм)	4,8
Флюс кремнийсодержащий	3,9
Оборотные отходы собственного производства	6,3

Плавка велась непрерывным способом, при постоянном уровне колошника поддерживаемым периодической загрузкой шихты в печь по мере проплавления. Выпуск производили через каждые 2 часа работы печи.

Проведенные испытания показали, что предлагаемая шихта для получения высокоуглеродистого феррохрома позволяет выплавлять в электропечи феррохром, из бедных хромитовых руд отечественных месторождений с соотношением Cr/Fe 2,2-1,8, соответствующий марке FeCr50 ГОСТ 4757-91. Экономический эффект от использования предложенного изобретения достигается в основном за счет применения дешевого низкосортного хроморудного сырья отечественных месторождений взамен дорогостоящей импортируемой богатой хромитовой руды, возможностью исключения одной стадии передела рудных материалов (процесса окускования) из технологического цикла производства высокоуглеродистого феррохрома и частичным применением дешевого вида углеродистого восстановителя взамен дорогостоящего низкофосфористого коксика.

обогащение хромитовых руд

методы обогащения для добыча хромитовых руд в са

исследуем и производим высокоэффективную щековую дробилку серии hj, на основе передовых .

Get Price

обогащения хромитовых руд гидрометаллургических средств

исследуем и производим высокоэффективную щековую дробилку серии hj, на основе передовых .

Get Price

хромовой руды добывающие компании в Индии

Обогащение хромитовых руд в Индии. обогащение железной руды в Мала 30879 Стоимость завода по обогащению руды в 100 т ч в Индии. ИТС 2017 Добыча и обогащение железных руд .

Get Price

обогащение хромитовых руд в концентрате завод лист

дробление хромитовых руд обогащение хромитовой руды Минеральные дробление измельчение.Обогащение хромитовых руд.В этой странице можно нашли все информации о линии для обогащения .

Get Price

обогащение гематитовых руд

Обогащение гематитовых руд — Studopedia.org. 2014-8-30 Технология обогащения гематитовых руд включает гравитационные, магнитные (в поле высокой интенсивности) и флотационные методы обогащения, которые используются как в .

Get Price

обогащение хромитовой руды

Обогащение хромитовых руд. Схемы 2014-08-30 Сегодня применяются для хромитовых руд следующие методы обогащения: рудоразборка, промывка, гравитационное обогащение, магнитная сепарация и .

Get Price

хромовых руды процесс обогащения

2019-12-30 Способ Обогащения Магнезиальных Хромитовых Руд В процессе обогащения уменьшается лишь количество вмещающей породы вследствие чего доля хромита в полученном концентрате повышается.

Get Price

ОБОГАЩЕНИЕ В ТЯЖЕЛЫХ СРЕДАХ — Обогащение

Обогащение в тяжелых средах широко применяется в качестве основного процесса для обогащения углей трудной и средней категорий обогатимости, а также сланцев, хромитовых, марганцевых и .

Get Price

дробление железных руд дробилка китай

дробление железных руд. Дробление железной руды обогащение с ce и iso ДРОБЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД ДРОБИЛКА КИТАЙ YouTube 29 июл 2016 Подро.ее дробилка конусная для дробления железной Добыча железных .

Get Price

Обогащение руд черных металлов

Обогащение руд черных металлов Мы выполняем: исследования на обогатимость железных, марганцевых и хромитовых руд;

Get Price

обогащение хромитовой руды гидрометаллургическими

Центр продуктов . shanghai machinery co., ltd — это высокотехнологичное предприятие, которое также .

Get Price

Методы обогащения для руд хромитовой руды в Sa

железной руды Обогащение основы обработки. дробильные оборудование дл железных руд. рисунок руды дробилки железной Minevik дробильные оборудование для железных руд в процесс добычи железной руды дробилки по дроблению .

Get Price

добыча и извлечение из хромитовых руд в Нигерии

методов обогащения хромитовых руд. Обогащение руд 2 2017 Исследования, проведенные с применением методов оптической и электронной микроскопии,

Get Price

Линия для обогащения хромовой руды предназначена для .

Обогащение хромитовых руд. Схемы . Сегодня применяются для хромитовых руд следующие методы обогащения: рудоразборка, промывка, гравитационное обогащение, маг-нитная сепарация и флотация.

Get Price

обогащение хромитовых руд

обогащение хромитовых руд; add to cart. обогащение хромитовых руд .

Get Price

обогащение хромитовой руды

Get Price

дробление руд

дробление хромитовых руд. дробление хромитовых руд обогащение хромитовой руды Минеральные дробление измельчение.Обогащение хромитовых руд.В этой странице можно нашли все информации о линии для обогащения .

Get Price

Обогащение хромитовой руды

Комбинированная технология переработки хромитовых руд Кольского полуострова. Направление научных исследований: обогащение полезных ископаемых. »

Get Price

добыча и извлечение из хромитовых руд в Нигерии

Get Price

Методы обогащения для руд хромитовой руды в Sa

Get Price

обогащение хромитовой руды гидрометаллургическими

Центр продуктов . shanghai machinery co., ltd — это высокотехнологичное предприятие, которое также .

Get Price

флотация хромитовой руды

Дробление Хромитовых Руд. Дробление дробление руды. дробление хромитовых руд дробление камней в почках мочеточниках и мочевом пузыре при помощи обзор точное блок операций связанных с обработкой хромитовой руды .

Get Price

Тесты к экзамену по уче.ой дисциплине «Обогащение руд .

Тесты к экзамену по уче.ой дисциплине «Обогащение руд цветных металлов» Страницы работы 6 страниц (Word-файл)

Get Price

флотационное обогащение серы схемы флотационной

Обогащение хромитовых руд. Схемы. Сегодня применяются для хромитовых руд следующие методы обогащения рудоразборка, промывка, гравитационное обогащение,

Get Price

оборудование для обогащения хромитовой руды для

схема обогащения бокситовых руд . схема линии для обогащения гематитовых руд. Блоксхема для обогащения руды. Обогащение хромитовых руд. Схемы.

Get Price

оборудование для разделения минеральных хромитовых руд

Обогащение золота (cil) . используется для извлечения золота из низкосортных золотых руд. учить больше . Если вы заинтересованы в нашей компании и наших продуктах, мы

Get Price

обогощение свинцовых руд Компания Зенит

Хромитовых руд обогатительной фабрики в обогощение свинцовых руд Компания Зенит дробилка для золотых и серебряных руд как. переработка свинцовых руд.

Get Price

технология обогащения баритовых руд

Обогащение хромитовых руд. Схемы. Сегодня применяются для хромитовых руд следующие методы обогащения: рудоразборка, промывка, гравитационное обогащение, магнитная сепарация и

Get Price

оборудование для разделения минеральных хромитовых руд

Get Price

оборудование для обогащения хромитовой руды для

Get Price

дробление хромитовых руд

Обогащение хромитовых руд. Схемы — Studopedia Сегодня применяются для хромитовых руд следующие методы обогащения: рудоразборка, промывка, гравитационное обогащение, магнитная сепарация и .

Get Price

обогащение процесс магнетитовых руд

сухой магнетитовых руд обогащение процесс схема . обогащение процесс железной руды в Предложена технологическая схема обогащения магнетитовых руд. . . poha мельница стоимость проекта завод в индии расчет .

Get Price

Тесты к экзамену по уче.ой дисциплине «Обогащение руд .

Тесты к экзамену по уче.ой дисциплине «Обогащение руд цветных металлов» Страницы работы 6 страниц (Word-файл)

Get Price

хромитовых руд дробилка машина на филиппинах

Мобильная дробилка для песка +мойка. Трехступенчатая мобильная станция .

Get Price

Различные методы обогащения руд делают работу легче .

Методы обогащения руд от производителя . обогащение в тяжелых средах и обогащение на наклонной плоскости в потоке воды: концентрацию на столах, обогащение на шлюзах, в

Get Price

технология обогащения карбонато флюоритовых руд

Обогащение руд, агломерация и окатывание, Технологии обогащения руд Процесс обогащения руды включает два основных этапа: 1) дробление и сортировка руд по крупности с целью получения оптимальных для плавки размеров .

Get Price

Извлечение платиновых металлов при переработке

На основании проведенных исследований предложена аппаратурно-технологическая схема комплексной переработки хромитовых руд дунитовых

Get Price

добыча хромитовой руды

добыча хромитовых руд в филиппинах. добыча хромитовой руды в Индии. В связи с низким качеством руд разрабатываемых месторождений актуальными использование печей постоянного тока для переработки бедных руд хвостов .

Get Price

обогашение хромитовой руды

Способ обогащения магнезиальных хромитовых руд — патент РФ 2341574 — Пашкеев Игорь Юльевич , Михайлов Геннадий Георгиевич , Невраева Ксения Ивановна

Get Price

Обработка хрома | Британника

Обработка хрома , подготовка руды для использования в различных продуктах.

Хром (Cr) — блестящий, твердый, тугоплавкий металл, плавящийся при 1857 ° C (3375 ° F) и кипящий при 2672 ° C (4842 ° F). В чистом виде он устойчив к обычной коррозии, что позволяет применять его в качестве гальванического защитного покрытия для других металлов. Он растворяется в неокисляющих минеральных кислотах, но не в царской водке или азотной кислоте, которые пассивируют металл.

Поскольку хром и богатые хромом сплавы хрупкие при комнатной температуре, их применение ограничено. Безусловно, наибольшее потребление приходится на легирующую добавку к железу. В количестве от 10 до 26 процентов хром придает стали коррозионную стойкость; он также используется для улучшения прокаливаемости, износостойкости и жаропрочности.

В качестве минерального хромита, хром использует широко в качестве огнеупорного материала. Другие химические вещества хрома используются в качестве пигментов и дубильных веществ.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

История

Хром необычен среди металлов тем, что его руды и химические соединения широко использовались задолго до получения чистого металла. Еще в 1800 году они использовались для изготовления пигментов и химикатов для дубления кожи, а в 1879 году они успешно использовались в качестве огнеупоров для футеровки сталеплавильных печей.

Металлический хром был открыт французским химиком Луи-Николя Воклен в 1797 году; На следующий год он выделил металл путем восстановления углерода крокоита, или красного свинца, хроматного минерала, чей блестящий оттенок вдохновил Воклена на то, чтобы дать металлу его нынешнее название (от греческого chrōmos , «цвет»).Железо, содержащее хром, было впервые произведено в середине XIX века, а первое использование хрома в качестве легирующего агента при производстве стали произошло во Франции в 1860-х годах. В 1893 году Анри Муассан плавил хромовую руду и углерод в электрической печи и произвел феррохром; это оставалось основой современного коммерческого метода производства сплава, даже несмотря на то, что этот метод постоянно развивался под влиянием меняющихся рынков, технологий и сырья. В 1898 году немецкий химик Ганс Гольдшмидт произвел чистый хром путем алюминотермического восстановления оксида хрома; силикотермический процесс производства низкоуглеродистого феррохрома был разработан в 1907 году.Металлический хром был получен электролизом в 1854 году, но этот метод не нашел широкого коммерческого применения до столетия спустя.

Хотя хром присутствует во многих полезных ископаемых, единственной коммерчески добываемой рудой является хромит. Этот минерал шпинель в идеале состоит из оксида железа и оксида хрома с химическим составом FeO · Cr ₂ O ₃, но в природе он часто встречается с оксидом магния (MgO), замещающим FeO, и оксидом алюминия (A1 ₂ O ₃) или оксид железа (Fe ₂ O ₃), заменяющий Cr ₂ O ₃. Также присутствуют другие минералы, такие как кремнезем (SiO ₂).

К началу 21 века Южная Африка, Индия, Казахстан и Турция стали ведущими производителями хромита в мире. Основная часть запасов хромита находится в слоистых отложениях (тонкие, ровные слои, покрывающие широкую площадь), но также важны грушевидные отложения (разрозненные стручковидные образования разного размера).

Горно-обогатительная промышленность

Хромитовые месторождения разрабатываются как подземным, так и наземным способом.Большая часть руды достаточно богата для непосредственного использования: для производства феррохрома предпочтительна богатая кусковая руда, содержащая более 46 процентов Cr ₂ O ₃ и имеющая соотношение хрома и железа более 2: 1, но также используются руды с более низким содержанием и всего 40% Cr ₂ O ₃. (Руды с высоким содержанием глинозема предпочтительны для переработки в огнеупорный кирпич.) Поскольку мелкодисперсные руды, которые не плавятся эффективно, подвергаются более широкой эксплуатации, для их агломерации для более удовлетворительного использования в печах используется ряд процессов.Мелкие частицы могут быть смешаны с флюсом и коксом (основным источником углерода), а затем предварительно нагреты или «восстановлены» перед загрузкой в электроплавильную печь.

Если углерод и Cr ₂ O ₃ объединить в молярном соотношении 3: 1 и подвергнуть воздействию повышенной температуры, произойдет ряд окислительно-восстановительных реакций, в результате которых будет образована серия карбидов хрома и, наконец, 2080 ° C (3775 ° F), чистый хром и окись углерода. (Это произойдет при давлении в 1 атмосферу или около 100 кПа, но снижение давления приведет к снижению всех температур реакции.) Эта теоретическая реакция не учитывает наличие в коммерческой практике примесей в металле и шлаке, которые могут изменять температуру реакции и сами вызывать нежелательные реакции. По этой причине, хотя феррохром с очень низким содержанием углерода (менее 0,1 процента) в принципе может быть получен за одну стадию плавки, на практике не весь углерод удаляется из-за присутствия в нем магнезии, оксида алюминия и кремнезема. руда и использование кремнезема в качестве флюса для снижения температуры плавления шлака.Поэтому на практике первичным продуктом обычно является высокоуглеродистый феррохром, который впоследствии может быть очищен до низкоуглеродистого продукта. Если желателен чистый хром, железо должно быть удалено из руды или из промежуточного феррохромового продукта с помощью гидрометаллургических методов ( см. Ниже ).

Большинство руд, выплавляемых с использованием кокса в электропечи, дают металлы, насыщенные углеродом. Для феррохрома точка насыщения составляет примерно 9 процентов, но фактическое содержание углерода зависит от состояния руды и состава шлака.Например, из кусковой тугоплавкой руды и шлака, содержащих примерно равные количества магния, оксида алюминия и кремнезема, получается феррохром, содержащий от 4 до 6 процентов углерода и менее 1,5 процента кремния. Это результат высоких температур, создаваемых вязким шлаком, медленно реагирующей объемной рудой и, возможно, рафинированием расплавленного металла нерастворенной рудой в шлаке. Когда скорость реакции восстановления увеличивается за счет использования мелкозернистой руды или когда шлак делается менее вязким путем добавления извести в расплав, уровень углерода в феррохроме приближается к насыщению.

При добавлении в шихту большего количества кремнезема образуется так называемый заряженный феррохром, насыщенный углеродом сплав с повышенным содержанием кремния. Некоторые южноафриканские руды производят загружаемый феррохром, содержащий 52–54 процента хрома, 6–7 процентов углерода и 2–4 процента кремния; руды из Зимбабве с более высоким соотношением хрома и железа дают продукт, содержащий 63–67 процентов хрома, 5–7 процентов углерода и 3–6 процентов кремния.

Во время плавки высокоуглеродистого или шихтового феррохрома шлак и металл выпускаются из печи в ковш и разделяются путем декантации или снятия шлама.Извлечение хрома из руды варьируется: при хорошей работе 90 процентов извлекается в расплавленный металл; из 10 процентов, оставшихся в шлаке, часть находится в металлической форме и может быть извлечена с помощью методов переработки полезных ископаемых. Плавка шихтового феррохрома потребляет 4000 киловатт-часов электроэнергии на тонну произведенного сплава по сравнению с 4600 киловатт-часами на тонну высокоуглеродистого феррохрома.

Феррохром кремний

Если кремнезем добавляется в шихту до тех пор, пока его вес не сравняется с массой руды, в процессе плавки образуется так называемый феррохромовый кремний.Этот сплав, содержащий 38–42 процента кремния и менее 0,1 процента углерода, используется в качестве раскислителя при производстве нержавеющей стали и в качестве промежуточного материала при производстве низкоуглеродистого феррохрома. Из-за того, что для восстановления кремнезема до кремния требуется больше энергии, выплавка феррохромового кремния потребляет 7600 киловатт-часов на тонну продукта.

Феррохром низкоуглеродистый

Когда хромит и известь плавятся в открытой электродуговой печи и затем контактируют с феррохромом кремнием, образуется низкоуглеродистый (0.05 процентов) феррохром может быть получен. В альтернативном процессе высокоуглеродистый феррохром окисляется, а затем смешивается с дополнительным высокоуглеродистым феррохромом. Брикетированная смесь помещается в большую вакуумную печь, которая нагревается графитовыми резисторами до 1400 ° C (2550 ° F) при пониженном давлении 30 Па. Углерод удаляется из сплава (образуя окись углерода) до уровня всего 0,01 процента.

Хром металлический

Чистый хром получают либо термическим восстановлением Cr ₂ O ₃ алюминием, либо электролизом растворов трехвалентного хрома.

Алюминотермический процесс начинается с обжига мелкозернистой руды, соды и извести на воздухе при 1100 ° C (2000 ° F). При этом образуется кальцин, содержащий хромат натрия, который выщелачивается из нерастворимых отходов, а затем восстанавливается и осаждается в виде Cr ₂ O ₃. Cr ₂ O ₃ смешивают с мелкодисперсным алюминиевым порошком, загружают в футерованный огнеупором контейнер и поджигают. При сгорании быстро возникает температура, превышающая 2000 ° C (3600 ° F), что обеспечивает чистое отделение хрома от шлака.Чистота металла от 97 до 99 процентов хрома зависит от исходных материалов.

В процессе электролиза измельченный высокоуглеродистый феррохром выщелачивается смесью восстановленного анолита (электролитический раствор, рециркулируемый с анодной стороны плавильной ячейки), маточного раствора хромовых квасцов на основе раствора сульфата аммония, рециркулируемого с более поздней стадии. в процессе и серная кислота. Полученную суспензию охлаждают, а кремнезем и другие нерастворенные твердые вещества отфильтровывают из раствора.Железо образует кристаллы неочищенного двухвалентного сульфата аммония, которые также отфильтровываются. Затем маточный раствор осветляют в фильтр-прессе, и около 80 процентов хрома удаляют осаждением в виде хромовых квасцов аммония. Маточный раствор направляют обратно в контур выщелачивания, в то время как кристаллы хромовых квасцов растворяются в горячей воде и поступают в катодную часть электролитической ячейки. Ячейка разделена диафрагмой, чтобы предотвратить смешивание образующейся на аноде хромовой и серной кислот с католитом (катодным электролитом).При прохождении электрического тока от свинцового анода к тонкому катодному листу из нержавеющей стали на катод наносится хром, который каждые 72 часа снимается с листа, запаивается в банки из нержавеющей стали и нагревается до 420 ° C ( 790 ° F) для удаления воды и водорода. Этот электролитический хром содержит 0,5 процента кислорода, что слишком много для некоторых применений; объединение его с углеродом и нагрев брикетов до 1400 ° C (2550 ° F) при 13 паскалях снижает содержание кислорода до 0,02 процента, в результате чего получается металл более 99. Чистота 9 процентов.

Хром | Коалиция по образованию в области полезных ископаемых

Вернуться к базе данных полезных ископаемых
Хром (Cr) — твердый металлический элемент с голубоватым оттенком. Единственная руда хрома — это минерал хромит, а 99 процентов мирового хромита находится в южной части Африки и Зимбабве. По оценкам геологов, в мире имеется около 11 миллиардов тонн добываемой хромитовой руды, чего достаточно для удовлетворения текущего спроса на сотни лет.В основном он используется для изготовления нержавеющей стали и других металлических сплавов.
Тип
Элемент (минералы / руды)
Классификация минералов
Оксид
Химическая формула
(Fe, Mg) Cr2O4
Полоса
Коричневый
Твердость по Моосу
5.5
Кристаллическая система
Изометрический
Цвет
от черного до коричневато-черного; от коричневого до коричневато-черного на тонких краях в проходящем свете
Глянец
Субметаллический
Перелом
Неравномерный
Описание
Хром (Cr) — твердый металлический элемент с голубоватым оттенком.Единственная руда хрома — это минерал хромит, а 99 процентов мирового хромита находится в южной части Африки и Зимбабве. По оценкам геологов, в мире имеется около 11 миллиардов тонн добываемой хромитовой руды, чего достаточно для удовлетворения текущего спроса на сотни лет. В основном он используется для изготовления нержавеющей стали и других металлических сплавов.
Отношение к горному делу
Хотя Китай является ведущей страной-потребителем хрома и ведущим производителем нержавеющей стали, он не является крупным производителем хромитовой руды.США, Казахстан, Индия и Южная Африка являются крупнейшими странами мира по добыче хромита. Метод добычи хромита во многом зависит от характеристик месторождения. Эти характеристики включают в себя слоистость или пластообразную форму, высокое или низкое содержание, подземное или приповерхностное, массивное или вкрапленное. Поскольку открытые горные работы обычно дешевле, чем подземные, они предпочтительны, но не всегда возможны.
Подобно горному делу, обогащению (переработка, дробление, разделение, плавка, рафинирование и т. Д.)) для хромита зависит от характеристик рудного месторождения и используемых методов добычи. Например, операция по добыче только богатой руды может потребовать только ручной сортировки и грохочения. Обогащение необходимо, когда хромитовый минерал смешивают с другими минералами из-за геологических условий или когда механизированные методы добычи не являются селективными.
использует
Хром легирован (то есть смешан) со сталью, чтобы сделать ее более устойчивой к коррозии или более твердой.Примером может служить его использование при производстве нержавеющей стали, блестящей, блестящей стали, прочной и устойчивой к окислению (ржавчине). Производство нержавеющей стали потребляет большую часть хрома, производимого ежегодно. Хром также используется для изготовления жаропрочной стали. Так называемые «суперсплавы» используют хром и имеют стратегическое военное применение.
Хром также используется в производстве некоторых химикатов. Например, при дублении кожи используются хромсодержащие химические вещества.Соединения хрома также используются в текстильной промышленности для получения желтого цвета.
Вернуться к базе данных полезных ископаемых
(PDF) ПОЛУЧЕНИЕ ФЕРРОСИЛИКАХРОМОВОГО СПЛАВА ПУТЕМ СИЛИКОТЕРМИЧЕСКОГО ОБРАБОТКИ ХРОМИТОВ И ШЛАКОВ ТАПАСАР ЛИТЕЙНЫХ ЗАВОДОВ
5
Комментарии к этим вопросам могут помочь решить ряд технологических проблем
.Управляя процессом синтеза
, можно получить
веществ заданного состава,
структуры и характеристик. Таким образом, экспериментальные исследования
продемонстрировали возможность производства
ценного ферросиликахромового сплава
путем совместного силикатермического восстановления хромитов
Тапасара и хвостовых шлаков медного завода
Алаверди с выходом металла 98.4%.
4. Заключение
Предусмотрено проведение экспериментальных исследований
в тапасарском хромитовом концентрате
и выплавка отходов медеплавильного производства методом одновременного силикатермического восстановления
для
с получением железо-кремний-хрома. Исследована зависимость общего выхода металла
от отходов
отношение продукт-хромит, от шихты
восстановителя, количества NaNO3 и CaO
.Проблемы структурообразования полученных результатов
исследованы микроскопическим методом
в условиях различных соотношений
отходов — хромитов.
Исследование микроструктуры железо-кремний-хрома
проводили методом сканирующей микроскопии
и рентгенофазового анализа
.
С точки зрения теоретических и экспериментальных результатов
исследования выполнены хромитовый концентрат Tapasar
и отходы медеплавильного завода
вместе с процессом силициатермического восстановления
внепечным методом алюминотермического восстановления
, Будет разработана производственная технология получения черных металлов
кремний-хромовых добавок
и выполнено технико-экономическое обоснование
.
Разработанная технология не потребует
огромных затрат и легко может быть реализована
на действующем в Ереване заводе «Армянское молибденовое производство»
. Одновременно полученные результаты
создадут необходимые предпосылки для создания в Армении
традиционных производств по энергосберегающим
технологиям, которые позволят одновременно решить
экологических проблем.
Литература
1. Алоян П.Г. Вещественный состав и
металлоносных хромитовых руд месторождения Тапасар
[на русском языке] — Ереван: ОАО «Горный —
Металлургический институт Севана офиолитовая
полос». — Ереван, 2005.-32 с.
2. Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф., Лаппо С.И.
Металлургия хрома, — М .:
Металлургия, 1965.-С. 362.
3. Салли А., Брендз Э. Хром,
Пер. с английского. Алексеева В.А .; изд. по
Боголюбов В.А. — М .: Металлургия, 1971,
с.359.
4. Мартиросян В., Акопян Н., Сасунцян
М. Исследования процессов обогащения хромитов месторождения Севан
Тапасар [на армянском],
Ежегодная конференция ГИУА — Сборник
материалов, Ереван, 2006 г. — Т.2 — стр. 610-613.
5. Патент № 2275А.Метод обогащения хромитовой руды
[на Армянском языке], Мартиросян
В.Х., Сасунцян М.Е., Гукасян Ж.Х.,
Акопян Н.Н., Айвазян А.А. -27.04.2009.
6. Мартиросян В., Манукян Н. Исследование
механизма хлорирования оксидов металлов
хлором. Journal of Materials Processing
Technology .- Irland, 2004.-142.p.145-151.
7. Вильнянский Ю.Е., Мартиросян В.А. Селективное хлорирование хромитовых руд Севана
[на русском языке
].Промышленность Армении.-Ереван,
1972. -N 9.
8. Мартиросян В.А. Химико-металлургические
процессы переработки металлических руд
Армения [на русском языке]. Монография, Ереван,
2004, с.167.
9. Болдырев В.В. Механохимия и механическая активация твердых материалов
[на русском языке
]. Успехи химии / РАН .- 2006 .-
Т.75, №3 .- с.203-216.
10. Соколов И.П., Чекмарев А.М., Селезнев
В.П., Козырев А.В. Особенности твердотельных металлотермических реакций
. Изв.
АН СССР. Металлы.-1990.-№2.-с.17
Получение суперконцентрата и порошка хрома из хромитовой руды
1.
Алоян П.Г., Вещественный состав и металлическая основа хромитовых руд месторождения Тапасар , Горно-металлургический институт Севана Офиолитовая прослойка, Ереван ((2005).
Google ученый
2.
В. Мартиросян, Химико-металлургические процессы переработки руд Армении , Lap Lambert Academic Publ., Германия (2015), ISBN: 978-3-659-76299-4.
3.
Игнатенко Г.Ф., Дудко О.М., Конев А.Ф. Пути снижения стоимости металлического хрома // Сб. Завод Металлотермия Ключевского завода ферросплавов , Металлургия, Москва (1965), Вып. 2. С. 123–127.
4.
Игнатенко Г.Ф., Конев А.Ф., Субботин Н.И.,Писарев А.А. Механизация основных процессов алюминотермического производства металлов // Там же. , стр. 5–10.
, стр. 56–62.
6.
В. Мартиросян, Н. Акопян, М. Сасунцян, «Исследования процессов обогащения хромитов месторождения Севан Тапасар», ГЭУА Ann. Конф .: Колл. Материалы , Ереван (2006), Т.2. С. 610–613.
7.
Ю. Э. Вильнянский, В. А. Мартиросян, «Селективное хлорирование хромитовых руд Севана», Промышленность Армении , № 9, 13–19 (1972).
8.
Мартиросян В.А., Обработка металлосодержащих руд Армении хлорированием , Lap Lambert Academic Publ. (2015), ISBN: 978-3-659-784123-2.
9.
В.Г. Мартиросян, М.Э. Сасунцян, Дж. Х. Гукасян и др., Патент № 2274А, «Способ получения металлического хрома из хромитовой руды», пп.19.11.2008, опубл. 27.04.2009.

, 75 , № 3, 203-216 (2006).

Google ученый

11.

П.Ю. Бутягин, Неупорядоченные структуры и механохимические реакции в твердых телах, Успехи химии. Химии, , 53 , № 11, 1769–1789 (1984).

Google ученый

12.

А. С. Дубровин, «Металлотермические процессы в черной металлургии», в: Процессы горения в химической технологии и металлургии, , ИСМАН, Черноголовка (1975), стр. 29–42.

13.

А.Г. Мержанов, Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: двадцать лет исследований и открытий , Препринт ИСМАН, Черноголовка (1988).

Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 14.

Талако Т.Л., Лецко А.И.,Кузнецова А.А. и др. Структура механокомпозитов для получения композиционных СВС-порошков в металлооксидных системах. 4-й Int. Сonf. Основы механохимических технологий, , Новосибирск, Россия, 25–28 июня 2013 г., Опубл. Центр, Новосибирск (2013), с. 211.

15.

Лецко А.И., Талако Т.А., Ильющенко А.С. и др. Механическая активация шихты для самораспространяющегося высокотемпературного синтеза алюминида железа. Интерес., Устойч.Развит. 2009. Т. , № 6. С. 621–628.

16.

Талако Т.А., Беляев А.В., Лецко А.И. и др. Основы механоактивированного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза гексаферрита бария // Порошковая металлургия: Респ. Интердеп. Coll. Труды , Минск (2002), Вып. 25. С. 140–145.

17.

В. Мартиросян, М. Сасунцян, «Роль предварительной механической активации в процессе получения порошкообразного ферросилиция из металлургических шлаков», J.Прибой. Англ. Матер. Adv. Технол. ., 2016, № 6, 11–17.

18.

В. Мартиросян, М. Сасунцян, «Исследование процесса структурирования порошков моносилицида железа, полученных высокотемпературным синтезом из предварительно механоактивированной шихты», J. Surf. Англ. Матер. Adv. Технол. ., 2016, № 6. С. 47–57.

19.

В.А. Мартиросян, А.Ю. Шмавонян, М.Е. Сасунцян, А.С. Никогосян, «Разработка технологии получения нитридного феррохрома алюминотермическим восстановлением хромитового концентрата», Изв.ГИУА и НАН РА, сер. Техн. Науки, , 66 , № 2, 103–112 (2013).

Google ученый

20.

А.Г. Ревенко, Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ природных материалов, , Наука, Новосибирск (1994).

Google ученый

ПОЛУЧЕНИЕ ФЕРРОСИЛИКОХРОМОВОГО ПОРОШКОВОГО СПЛАВА МЕТОДОМ СИЛИКОТЕРМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ЭТОГО ПРОЦЕССА

Алоян П.Г. Вещественный и металлоносный состав хромитовых руд месторождения Тапасар — [Ереван], ОАО «Горно-металлургический институт Севанских офиолитовых полос», 2005, 32 с.

Мартиросян В.А. Переработка металлических руд Армении хлорированием: Монография. [Германия] Lap Lambert Academic Publishing, ISBN: 978-3-659-78413-2 (2015) 200 стр.

Мартиросян В.А., Манукян Н.В. Исследование механизма хлорирования оксидов металлов хлором. Журнал технологий обработки материалов.[Ирландия] 142, 2003 г., стр. 145–151.

Мартиросян В.А. Химико-металлургические процессы переработки руд Армении: Монография [Германия], Lap Lambert Academic Publishing, ISBN: 978-3-659-76299-4, 2015, 154 с.

Мартиросян В., Акопян Н., Сасунцян М. Исследования процессов обогащения хромитов месторождения Севан Тапасар, Ежегодная конференция ГЭУА — Сборник материалов [Ереван] 2, 2006, с. 610-613.

Патент № 2275А.Метод обогащения хромитовой руды, Мартиросян В.Х., Сасунцян М.Е., Гукасян Ж.Х., Акопян Н.Н., Айвазян А.А. (27.04 2009) [на армянском].

Мартиросян В., Торосян Г., Сасунцян М., Торосян Н. Получение ферросиликохромового сплава силикотермическим восстановлением тапасарских хромитов и шлаков медеплавильных заводов, Meridian ingineresc, ISSN 1683-853x, 2012, 2, с. 68- 72.

Мартиросян В., Торосян Г., Сасунцян М., Торосян Н.Получение хрома из хромитового концентрата Армении методом СВС в присутствии хлорида, Меридиан Инжинереск, ISSN 1683-853x, 2012, 2, с. 33-37.

Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф., Лаппо С.И. Хромовая металлургия [М], Металлургия Пресс, 1965, 2012, 362 с.

Салли А., Брендз Э. Хром / Пер. с английского. В.А. Алексеева; изд. В.А. Боголюбов [М], Металлургия Пресс, 1971, 359 с.

Соколов И.П., Чекмарев А.М., Селезнев В.П., Козырев А.В. Особенности твердотельных металлотермических реакций, Изв. АН СССР. Металий 1990, 2, 17 с.

Вильнянский Ю.Е., Мартиросян В.А. Селективное хлорирование хромитовых руд Севана Промышленность Армении [Ереван] 1972, 9, стр. 48-50.

Дубровин А.С. Перспективы развития алюмотермического производства ферросплавов [М], Металлургия, 1993, 715 с.

Мартиросян В., Сасунцян М. Комплексное минералогическое исследование медно-молибденовых шлаков действующих металлургических предприятий Армении.Йельский журнал науки и образования. — Издательство Йельского университета, 2016, 10, с. 413-420.

Филиппова Н.А. Фазовый анализ руд и продуктов их переработки, [М] Химия Пресс, 1975, 280 с.

Дуррер Р., Фолкерт Г. Металлургия ферросплавов, [М], Металлургия, 1976, 47 с.

Ревенко А.Г. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ природных материалов. [Новосибирск] Наука Пресс, 1994, 264 с.

Мазалов Л.Н. Рентгеновские спектры и химическая связь [Новосибирск] Наука, 1982, 111 с.

Пичугин В.Ф., Яновский В.П., Моросова Н.С., Ермолович И.М. 10-я Международная конференция по модификации материалов пучками частиц и потоками плазмы, Труды [Томск], 2010, с. 672-675.

Мартиросян В.А., Сасунцян М.Е. Исследование механизма получения моносилицида железа из промышленных отходов, Международное научное обозрение, [Бостон, США], 2016, 14, с.40-42.

Мержанов А.Г., Юхвид В.И., Боровинская И.П. Известия АН СССР, 1980, 255, 120 с.

Юхвид В. И. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика, Под ред. А.Е. Сичева, [Черноголовка], Territory Press, 2001, 252 с.

Зенин А.А., Нерсисян Г.А. Термическая структура волны СВС, механизмы и макрокинетика высокотемпературного взаимодействия элементов в системе Ti — Si и Zn — Si. Препринт, [Черноголовка], ИОЧФ, 1980, 42с.

Самсонов Г.В., Чистяков Ю.Д. Металлотермические методы в химии и металлургии, Успехи химии, 1996, 25, 30 с.

Пашинкин А.С., Спивак М.М., Малкова А.С. Применение диаграмм парциальных давлений в металлургии, Москва, Металлургия, 1984, 160с.

Кристаллические дефекты и исследование перераспределения катионов на нанокристаллических ферри-хромитах кобальта методом аннигиляционной спектроскопии позитронов

Измерения времени жизни позитронов и доплеровского уширения

были выполнены на нанокристаллических (размер зерна ~ 60–65 нм) образцах Cr ^{3+ система феррита кобальта с общей химической формулой CoCr _x Fe _{2− x} O ₄ (−2.0) синтезированы методом соосаждения. Результаты показали селективный захват позитронов в больших кластерах вакансий сначала в тетраэдрических (A-) позициях, а затем с замещением Cr ³⁺ до концентрации в октаэдрических (B-) позициях. Результаты согласуются с распределением катионов, определенным из расчетов интенсивности линий дифракции рентгеновских лучей, которые указывают на частичную инверсию обратного феррита шпинели, последующую стабилизацию в диапазоне замещения (до 1.7), и, наконец, полная инверсия к нормальному хромиту шпинели (CoCr ₂ O ₄,). В промежуточном диапазоне замещения сжатие решетки предотвращает попадание части ионов Co ²⁺, высвобожденных из (B-) узлов, в тетраэдрические узлы, и эти вакансии на (A-) узлах захватывают позитроны. Хотя образцы состояли из нанокристаллических зерен, только незначительная часть позитронов диффундировала и аннигилировала на поверхности зерен, так как размеры зерен и длина термодиффузии позитронов практически перекрывались.}

1. Введение

Кристаллические материалы с характерной структурой шпинели, состоящие из хорошо обозначенных тетраэдрических (A-) и октаэдрических (B-) узлов, представляют собой очень интересный класс систем конденсированного состояния, вызывающий интерес даже со стороны самой фундаментальной науки точка зрения [1, 2]. Феррит кобальта (CoFe ₂ O ₄), хромит кобальта (CoCr ₂ O ₄) и их твердые растворы с типичной кристаллической структурой XY ₂ O ₄ являются материалами-кандидатами в этом классе, где X обычно двухвалентный, а Y трехвалентный ион.Эти материалы привлекли большое количество химиков, физиков и металлургов к изучению их различных аспектов, включая структуру и свойства, с использованием как теоретического моделирования, так и широкого спектра экспериментальных инструментов [3–5]. Ферриты, состоящие из частиц нанометрового размера, поднимают этот интерес до новых размеров, поскольку очень большая сеть интерфейсов будет играть решающую роль в управлении переносом атомов и пространственной перестройке атомов в структуре. Что касается инструментов для исследования таких деталей, традиционные экспериментальные методы, такие как дифракция рентгеновских лучей (XRD) и просвечивающая электронная микроскопия (TEM), помогли получить существенную информацию в макроскопическом масштабе.Но специфические для дефектов зонды, такие как позитронная аннигиляционная спектроскопия, необходимы, чтобы точно определить их роль в постсинтезе и характеризации таких материалов. В этой статье мы представляем результаты нашего исследования, проведенного на CoFe ₂ O ₄, как на образующемся материнском образце, так и на образцах, в которых ионы Fe ³⁺ заменены на ионы Cr ⁺³, т. Е. есть, CoCr _x Fe _{2- x} O ₄, x = 0.0–2,0. Цель работы двусторонняя. Сначала мы представим важные наблюдения, которые были получены с помощью более традиционных экспериментальных инструментов, таких как XRD, TEM и энергодисперсионный анализ рентгеновских лучей (EDAX), и выделим изменения, происходящие на разных стадиях замещения Cr ³⁺. После этого акцент будет перенесен на демонстрацию способности методов аннигиляции позитронов улавливать такие изменения. Последнее важно, поскольку такие работы пока почти не доступны в литературе, и, во-вторых, он предлагает жизнеспособное исследовательское исследование для таких исследований, которые очень важны в текущем сценарии новых материалов и возникающих проблем в их понимании.

Согласно существующей литературе, феррит кобальта (CoFe ₂ O ₄) представляет собой инверсную шпинель и считается коллинеарным ферримагнетиком [6], в то время как хромит кобальта, CoCr ₂ O ₄, является нормальным шпинель со скошенной ферромагнитной структурой и температурой Кюри 97 К [7]. Предыдущие исследования магнитных свойств и мёссбауэровской спектроскопии на смешанных ферри-хромитах кобальта, CoCr _x Fe _{2- x} O ₄, крупнозернистого состава показали, что наклон магнитной структуры наблюдается, когда Co ²⁺ присутствует в тетраэдрическом (A-) сайте [8, 9].Хотя измерения намагниченности одной и той же системы можно было объяснить с помощью модели Неля, поскольку серия оставалась обратной шпинелью, они значительно отклонились, когда стали иметь нормальную структуру шпинели [10]. Недавно Толеша и др. Недавно изучили структурные и магнитные свойства нанокристаллической системы CoCr _x Fe _{2− x} O ₄ (0 ≤ x ≤ 1,0), полученной методом золь-гель автогорения. al. [11].

Перераспределение катионов, когда один вид заменяется ионами соседних элементов в периодической таблице, имеет огромное значение для изменения свойств, а также для возникновения новых явлений и процессов [6, 8, 9].Превращение почти полного обратного феррита шпинели, CoFe ₂ O ₄, в нормальный хромит шпинели, CoCr ₂ O ₄, путем последовательной замены ионов Fe ³⁺ на Cr ^{3+ Было обнаружено, что ионы} вызывают резкие изменения в распределении катионов в структуре из-за сжатия решетки, а также вероятного присутствия структурных дефектов вакансионного типа. Хотя эффекты замещения обычно вызывают такое перераспределение, сопутствующее сжатие или расширение решетки также может влиять на него, и довольно часто это приводит к генерации структурных дефектов в виде незанятых узлов решетки.Последние являются потенциальными площадками для исследований с помощью экспериментов по аннигиляции позитронов. Такой чувствительный к дефектам спектроскопический зонд будет иметь огромную пользу, поскольку он может точно определить происхождение и эволюцию таких дефектов и их доминирующую роль в перераспределении ионов в решетке. Как широко известно, времена жизни позитронов и доплеровское уширение спектра гамма-излучения электрон-позитронной аннигиляции напрямую связаны с электронной плотностью и распределением импульсов в материале, и, следовательно, информация, переносимая сигналами аннигиляции, может раскрыть свойства материала в атомном масштабе [12].

2. Методика эксперимента

Ферритовая система шпинели, CoCr _x Fe _{2- x} O ₄, с переменным составом в диапазоне x = 0,0, 0,1, 0,3, 0,7 , 1.1, 1.3, 1.5, 1.7, 1.8, 1.9 и 2.0 были получены окислением на воздухе водной суспензии, содержащей катионы Co ²⁺, Fe ²⁺ и Cr ³⁺ в стехиометрических пропорциях. Исходные растворы готовили смешиванием 50 мл водных растворов CoSO ₄ 7H ₂ O, FeSO ₄ 7H ₂ O и Cr ₂ (SO ₄) ₃ 6H ₂ O в правильных пропорциях.В качестве осадителя готовили 2 М раствор NaOH. Исходный раствор (pH ~ 3,5) добавляли в осадитель так, чтобы константы произведения растворимости гидроксидов катиона были превышены и можно было избежать их последовательного осаждения. Образовавшуюся таким образом суспензию (pH = 10,5), содержащую темно-зеленые промежуточные осадки, затем нагревали и выдерживали при 333 К в течение 1 часа. Во время нагревания в суспензию равномерно барботировали газообразный кислород для перемешивания и ускорения реакции окисления до тех пор, пока все промежуточные осадки не превратились в темно-коричневые выделения феррита шпинели. Образцы фильтровали, несколько раз промывали ацетоном и сушили при 473 K в вакууме.

Формирование ферритных порошков методом окисления состоит из окисления воздухом (O ₂), барботирующего через водный раствор, содержащий ионы двухвалентного железа (Fe ²⁺) и другие двухвалентные ионы (M ²⁺) после добавлен щелочной раствор (ROH). Это соответствует химической реакции Fe ²⁺ + M ²⁺ + ROH + O ₂ → M ²⁺ (Fe ³⁺) ₂ O ₄, где ROH — NaOH, КОН, NH ₄ OH и так далее.С помощью этого метода можно получить порошок феррита высокой однородности и чистоты с достаточным контролем размера частиц.

Стехиометрия порошкообразных образцов была подтверждена измерениями EDAX. Композиционные значения определены с точностью до 1%. Данные по дифракции рентгеновских лучей собирали с использованием автоматического порошкового рентгеновского дифрактометра Philips (PW 1710) с излучением Cu K _α, графитовым монохроматором и пропорциональным счетчиком, заполненным Xe.Данные собирались в диапазоне углов 5–80 °. ПЭМ-изображения образцов получали с помощью микроскопа TECNAIK 20 (Philips), работающего при 200 кВ. Для наблюдений с помощью ПЭМ порошок сначала диспергировали в амилацетате с помощью ультразвуковой обработки, а затем суспензии наносили на медную сетку с углеродной пленкой. Размеры и форма зерен определялись из изображений ПЭМ.

Исследования аннигиляции позитронов в порошкообразных образцах проводились традиционным способом. Радиоактивный изотоп ²² Na в форме ²² NaCl, растворенный в разбавленной HCl, был нанесен и высушен на тонкой (~ 2 мкм мкм) фольге Ni и сложен, чтобы сформировать источник позитронов.Он находился погруженным в объем пробы, взятой в стеклянной пробирке. Были приняты меры к тому, чтобы порошкообразный образец окружал источник со всех сторон в достаточной степени, чтобы гарантировать аннигиляцию позитронов внутри него. Далее образец со встроенным в него источником выдерживали в условиях сухого вакуума во время экспериментов. Это делается для того, чтобы исключить возможность захвата позитронов и гашения позитрония (метастабильное связанное состояние позитрона и электрона) воздухом и газами, которые иначе будут захвачены в порошкообразном образце [13].Измерения времени жизни позитронов проводились с использованием спектрометра медленных и быстрых совпадений, имеющего временное разрешение (FWHM) 200 пс для гамма-лучей от источника ⁶⁰ Co в условиях эксперимента. Для измерений доплеровского уширения использовался детектор из высокочистого германия (HPGe) с разрешением 1,14 кэВ при 511 кэВ. Этот и другой детектор с одинаковым разрешением использовались по обе стороны от сборки источник-образец для исследований методом совпадающей доплеровской спектроскопии уширения (CDBS).Эксперименты CDBS помогли идентифицировать элементарную среду вокруг мест захвата позитронов в материалах благодаря способности записывать спектры распределения энергии гамма-лучей при аннигиляции позитронов с остовными электронами с большим импульсом без ядерного фона. Подробности об этих измерениях и методах анализа данных для извлечения соответствующей информации можно увидеть в статье Asoka-Kumar et al. [14].

3. Результаты и обсуждение

3.1. Характеристика образцов

После получения конечных продуктов необходимо было проверить химический состав каждого образца. Причиной создания характеристик EDAX было подтверждение чистоты и надежности химического состава. Две репрезентативные модели EDAX, а именно композиции x = 0,3 и 1,8, показаны на фиг.1. Результаты EDAX подтверждают ожидаемую стехиометрию с небольшими недостатками ионов Cr ³⁺. Кроме того, включение Cr ³⁺ вместо Fe ³⁺ было обозначено интенсивностью соответствующих пиков на двух диаграммах.Никаких следов примесей не обнаружено. Результаты EDAX позволяют предположить, что прекурсоры полностью прошли химическую реакцию с образованием ферритового материала ожидаемого состава.

Размер частиц и морфология всех составов исследованы с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Типичные изображения для композиций x = 0,0, 1,0 и 1,6 показаны на рисунке 2. Можно видеть, что средний размер частиц находится в диапазоне 60–65 нм.

Образцы CoCr _x Fe _{2- x} O ₄ были охарактеризованы с помощью XRD для определения образования однофазной структуры и определения параметров края ячейки, распределения катионов и проверки размера зерен.Типичные дифрактограммы CoCr _x Fe _{2- x} O ₄ образцов с x = 0,0, 0,7, 1,1, 1,3, 1,7 и 2,0 показаны на рисунке 3. Фоновый шум и ширина пиков является характеристикой частиц с нанометровыми размерами, поскольку отсутствует достаточное количество кристаллографических плоскостей для получения резких дифракционных линий. Рентгенограммы также показали, что все образцы имеют однофазную структуру шпинели. Никаких дополнительных линий, соответствующих какой-либо другой фазе или непрореагировавшим ингредиентам, обнаружено не было.Дифракционные картины можно проиндексировать для гранецентрированной кубической (ГЦК) структуры [15]. Постоянную решетки для каждого состава определяли с помощью программы «Powder-X» [16]. Концентрационная зависимость постоянной решетки ( a ), определенной из рентгеновских данных, представлена на рисунке 4. Постоянная решетки сначала остается более или менее постоянной, но быстро уменьшается при более высоких концентрациях Cr ³⁺. Наблюдаемое изменение значения постоянной решетки при содержании Cr ³⁺ ( x ) объясняется небольшой разницей в ионных радиусах составляющих катионов, Fe ³⁺ (0.640 Å) и Cr ³⁺ (0,630 Å), а также изменение распределения катионов между доступными (A-) и (B-) узлами решетки шпинели.

Для определения распределения катионов были выполнены расчеты интенсивности линий XRD по формуле, предложенной Бюргером [17]: Здесь — относительная интегральная интенсивность, — структурный фактор, — коэффициент кратности, а L = (1 + cos ² 2 θ ) / (sin ² θ cos θ ) — коэффициент поляризации Лоренца.

Согласно Охнишу и Тераниши [18], отношения интенсивности плоскостей I ₂₂₀/ I ₄₄₀ и I ₄₀₀/ I ₄₂₂ считаются чувствительными к распределение катионов. Существует явный контраст в факторах атомного рассеяния катионов Cr ³⁺ или Fe ³⁺ и Co ²⁺, присутствующих в системе. Это делает определение распределения катионов достаточно надежным.Любое изменение в распределении катионов вызывает значительное изменение отношений интенсивностей XRD. Таким образом, в процессе достижения окончательного распределения катионов, занятость позиций всех катионов варьировалась для многих комбинаций, и те, которые согласовывались с экспериментальными отношениями интенсивностей, показаны в таблице 1. Окончательные распределения катионов были выведены одновременно с учетом отношения плоскостей Брэгга, аппроксимация данных намагниченности при 80 К и параметры распределения ионов Fe ³⁺ среди (A-) и (B-) узлов решетки шпинели, полученные из мессбауэровского спектрального анализа [19].


	Распределение катионов

0,0	(Fe ³⁺ _0,9 Co ²⁺ _0,1) ^A [Co ²⁺ _0,9 Fe ³⁺ _1,1] ^B
0,1	( Fe ³⁺ _0,8 Co ²⁺ _0,2) ^A [Co ²⁺ _0.8 Cr ³⁺ _0,1 Fe ³⁺ _1,1] ^B
0,3	(Fe ³⁺ _0,6 Co ²⁺ _0,4) ^A [Co ²⁺ _0,6 Cr ³⁺ _0,3 Fe ³⁺ _1,1] ^B
0,7	(Fe ³⁺ _0,3 Co ²⁺ _0,7) ^A [Co ²⁺ _{0. 3} Cr ³⁺ _0,7 Fe ³⁺ _1,0] ^B
1,1	(Fe ³⁺ _0,3 Co ²⁺ _0,7) ^A [Co ²⁺ _0,3 Cr ³⁺ _1,1 Fe ³⁺ _0,6] ^B
1,3	(Fe ³⁺ _0,3 Co ²⁺ _0,7) ^A [Co ²⁺ _0.3 Cr ³⁺ _1,3 Fe ³⁺ _0,4] ^B
1,5	(Fe ³⁺ _0,3 Co ²⁺ _0,7) ^A [Co ²⁺ _0,3 Cr ³⁺ _1,5 Fe ³⁺ _0,2] ^B
1,7	(Fe ³⁺ _0,3 Co ²⁺ _0,7) ^A [Co ²⁺ _0.3 Cr ³⁺ _1,7] ^B
1,8	(Co ²⁺ _1,0) ^A [Cr ³⁺ _1,8 Fe ³⁺ _0,2] ^B
1,9	(Co ²⁺ _1,0) ^A [Cr ³⁺ _1,9 Fe ³⁺ _0,1] ^B	2.0	(Co ²⁺ _1.0) ^A [Cr ³⁺ _2,0] ^B

3.2. Время жизни позитронов в незамещенном образце, CoFe

₂ O ₄ (x = 0,0)

Спектры времени жизни позитронов были проанализированы с помощью компьютерной программы PALSfit, разработанной группой Risoe [20]. Спектры всех образцов были подогнаны для получения отклонений соответствия в удовлетворительных пределах (). Подгонки дали три различных времени жизни, и во всех случаях и их величины, как обсуждается ниже, были характеристиками захвата позитронов в определенных местах в структуре шпинели или образования позитрония в границах зерен.В образце CoFe ₂ O ₄ (= 0,0) промежуточное время жизни оказалось равным 356 пс с относительной интенсивностью = 48,2%. Нормальной интерпретацией наблюдения такого хорошо разрешенного более длительного времени жизни с заметной интенсивностью является наличие кристаллических дефектов вакансионного типа в материале, поскольку позитроны захватываются в узлах с электронной плотностью ниже средней. Это разумное предположение, поскольку практически невозможно синтезировать ферриты с полностью заполненной кристаллической структурой.Кроме того, те позитроны, которым удается диффундировать к вакансиям на границах раздела нанокристаллических зерен, также могут вносить вклад в этот компонент. Причина в том, что длины термодиффузии позитронов в оксидных материалах обычно составляют около 50–60 нм [21, 22]. Следовательно, небольшая часть позитронов неизбежно диффундирует и мигрирует к поверхности нанокристаллов (размер которых составляет около 60–65 нм) до их аннигиляции. Несмотря на продолжительный нагрев, размеры зерен не могли быть увеличены больше, чем указано выше.С другой стороны, длины диффузии в данном случае могут быть сокращены из-за захвата позитронов кластерами вакансий, если они присутствуют в наночастицах. Время жизни позитронов в идеальном кристаллическом образце (для которого нет теоретического значения) можно рассчитать, используя уравнение модели захвата [23]: Подставляя экспериментальные значения времен жизни позитронов и их интенсивностей для образца CoFe ₂ O ₄ в приведенное выше уравнение, получаем ps.Очевидно, что меньшая компонента времени жизни во всех случаях меньше этого значения из-за подмешивания времени пребывания захваченных позитронов к блоховскому состоянию [12]. Небольшой вклад, исходящий от атомов парапозитрония со временем жизни 125 пс, не учитывается, поскольку интенсивность этой компоненты, составляющая одну треть от интенсивности ортопозитрония, пренебрежимо мала.

Аннигиляционные характеристики позитронов, диффундирующих к поверхности зерен, также отражаются в изменении максимального времени жизни и его интенсивности.Величина этого времени жизни (1,8–2,1 нс) типична для «отрывной» аннигиляции атомов ортопозитрония, образующихся в межфазных областях зерен [12]. Хотя образование позитрония не является достаточно значительным, чтобы изменить интерпретацию в металлических оксидах, было обнаружено, что оно все еще достаточно актуально для проведения трехкомпонентного анализа спектров времени жизни позитронов в нанокристаллических материалах [24–26] и интенсивности, несмотря на то, что они относительно small (0,8–1,4%) указывает на наличие больших областей свободного объема в межзеренных областях материалов, когда они состоят из частиц или зерен нанометрового размера.

3.3. Результаты замещения Cr

³⁺

На рисунках 5 и 6 описаны изменения, происходящие в параметрах аннигиляции позитронов в результате замещения Cr ³⁺ на Fe ³⁺ в CoFe ₂ O ₄. Внимательное изучение тенденций изменения помогает выявить три отдельных этапа развития дефектов и / или структурных изменений. На первом этапе, распространяясь по концентрации x = от 0,1 до 0,7, два времени жизни позитрона и показывают заметное увеличение на начальной стадии и достигают насыщения.Более длительный срок службы и его интенсивность демонстрируют характерное уменьшение, о котором будет сказано позже. Вторая стадия изменения отмечена при x > 0,7 до 1,7, в течение которых времена жизни уменьшаются, а интенсивность резко возрастает. На последнем этапе все эти тенденции снова меняются местами с x = 1,8 до 2,0.

Изменение различных параметров аннигиляции позитронов с замещением Cr ³⁺, таким образом, имеет очень сложный характер, поскольку потенциальные центры захвата могли изменяться на разных стадиях замещения не только из-за прибытия нового элемента. но также и относительное смещение, которое они могут вызвать в расположении других ионов, уже присутствующих в кристаллической структуре.Определенная информация в этом направлении доступна из результатов измерений CDBS, показанных на рисунках 7 (a) и 7 (b). Данные были проанализированы с использованием обычного метода спектрального отношения, в котором спроецированные одномерные спектры на оси отсчетов в окне = кэВ нормализованы по пику и разделены на спектры чистого эталонного образца (монокристаллы Si) [14, 27]. Выбор Si в качестве эталона не является необоснованным, поскольку он не является составной частью материала на любом этапе этого исследования, и его цель состоит в том, чтобы увеличить различия в формах кривых распределения импульсов для облегчения понимания и интерпретации.На рисунке 7 (а) представлены кривые соотношения образцов с двумя крайними составами: CoFe ₂ O ₄ ( x = 0,0) и CoCr ₂ O ₄ ( x = 2,0). , показаны вместе с идентичными кривыми, полученными для составляющих элементных образцов. На рис. 7 (b) показаны кривые, полученные аналогичным образом для образцов с замещением Cr ³⁺ с несколькими репрезентативными концентрациями. Обнаружены кривые соотношения образцов с характерными пиками при = 10.3 × 10 ⁻³ m ₀ c (где m ₀ — масса электрона, а c — скорость света). Пики кривых соотношения трех составляющих металлов, то есть Co, Fe и Cr, появляются при 15,0 × 10 ⁻³ м ₀ c , 12,2 × 10 ⁻³ м ₀ c и 11,3 × 10 ⁻³ m ₀ c соответственно, но с убывающими амплитудами.Это наблюдение согласуется с уменьшением числа d -электронов и уменьшением радиуса 3 d -оболочки. Таким образом, пик кривой отношения либо чистого, либо любого из образцов, замещенных Cr ³⁺, не совпадает с пиками элементных кривых, что является достаточным доказательством того, что позитроны не захватываются кислородными вакансиями, даже если это факт. в противном случае подтверждено их положительным зарядом, который отталкивает позитроны. С другой стороны, захват происходит в катионные вакансии, и пик при = 10.3 × 10 ⁻³ m ₀ c , общее для всех образцов и независимо от концентрации Cr ⁺ ( x ) указывает на окружение дефектов ионами кислорода. В нескольких наших недавних исследованиях нанокристаллических оксидных полупроводников мы аналогичным образом получили пик, связанный с аннигиляцией электронами кислорода при = 10,3 · 10 ⁻³ m ₀ c [28–30].

Идентичное элементное окружение вокруг сайтов захвата позитронов при всех концентрациях замещения Cr ³⁺ дополнительно подтверждается на графике зависимости, показанном на рисунке 8, который обычно используется для идентификации изменений преобладающего типа дефектов захвата позитронов при различных концентрациях. этапы изменения экспериментальных параметров.Параметры и были получены из спектров CDB как счетчики, попадающие под сегменты, соответственно, от 0 до 3,75 × 10 ⁻³ м ₀ c и от 7,5 × 10 ⁻³ м ₀ c до 12,25 × 10 ⁻³ m ₀ c , нормализованное по общему количеству накопленных значений 0 до 37,5 × 10 ⁻³ m ₀ c . График — линейный, и все точки лежат, по существу, на прямой линии.Это указывает на то, что позитроны по существу встречаются с похожими элементарными средами независимо от катионного перераспределения. Это еще раз подтверждает аргумент о том, что дефекты, которые захватывают позитроны, окружены ионами кислорода, и, следовательно, ловушки являются не чем иным, как катионными вакансиями. Но существуют вариации в интенсивности аннигиляции с электронами кислорода, о чем свидетельствуют отдельные вариации параметров и с концентрацией Cr ³⁺ ( x ), показанные на рисунках 9 (a) и 9 (b). (Для ясности кривые не всех образцов показаны на Рисунке 7 (a) или Рисунке 7 (b), но координаты пиков всех кривых показаны на Рисунке 8). Из рисунков 9 (a) и 9 (b) мы также можем различить друг от друга в основном три области, причем демаркация идентична той, что упоминается в случае результатов времени жизни позитрона. Первые две области ( x = 0,0–0,7 и x = 0,7–1,7) характеризуются падением и подъемом пиков кривых, а последняя стадия отмечена снова падением.Можно утверждать, что, хотя аннигиляционное окружение позитронов по существу остается идентичным, они захватываются на разных стадиях замещения Cr ³⁺ дефектами, расположенными на разных участках структуры решетки. Эти моменты подробно обсуждаются позже.

Нечувствительность спектров CDB к кислородным вакансиям может быть объяснена также на основе результатов измерения времени жизни позитронов. Разница в сроках службы дефектов (т.e.,), а объемный срок службы обычно рассматривается как показатель размера дефекта. Увеличение времени жизни позитронов за счет захвата моновакансиями составляет ~ 40–80 пс в типичных металлах и сплавах [31]. Предполагая, что = 356 пс является верхним пределом времени жизни позитронов в вакансионных кластерах в незамещенном образце, — = 356 — 199 = 157 пс будет соответствовать дефектам, намного большим, чем моновакансии. Теоретические оценки в Fe, который обычно имеет ОЦК структуру, но входит в состав настоящих образцов, показали увеличение времени жизни позитронов в кластере нейтральных вакансий, состоящем из 4-5 соседних моновакансий, до 152 пс [32].Принимая во внимание эти факты, место захвата позитронов в нелегированном сплаве можно представить как вакансионный кластер, состоящий из моновакансии, созданной отсутствием дважды ионизованного катиона и четырех его координированных ионов кислорода. Основываясь на результатах дифракции рентгеновских лучей, намагничивания и Мёссбауэра, Mohan et al. [10] показали, что CoFe ₂ O ₄ ( x = 0,0) является почти полной обратной шпинелью, и ионное распределение в ней имеет форму. Отсутствие иона Co ²⁺ с четырьмя соседними ионами кислорода приведет к образованию нейтрального пентавакансионного кластера, в котором позитроны могут быть захвачены и аннигилированы.Другая возможность отсутствия трехвалентного катиона с четырьмя соседними ионами кислорода не может быть исключена, поскольку это усилило бы захват позитронов из-за избыточного отрицательного заряда, и, следовательно, необходимо указать, центрирован ли указанный вакансионный кластер в (A-) сайт или на (B-) сайте. На это можно ответить, посмотрев на эффекты замещения Cr ³⁺ на катионное перераспределение. Схематическая диаграмма, показывающая два соседних октанта нормальной структуры шпинели, показана на рисунке 10.В самом начале замещения наблюдается резкое падение интенсивности пика в спектрах CDB (представленного параметром) (рисунки 7 (b) и 9 (b)), что указывает на уменьшение вероятности аннигиляции позитронов с кислородные электроны. Распределения ионов, полученные из анализа интенсивности пиков дифракции рентгеновских лучей для образцов с различными концентрациями ионов Cr ³⁺, приведены в таблице 1. Таким образом, например, распределение составляет x = 0.1. Это означает, что замещенные ионы Cr ³⁺ первоначально замещают равное количество ионов Fe ³⁺ из (B-) позиций, но одновременно равное количество ионов Fe ³⁺ из (A- ) сайты переходят на (B-) сайты в обмен на ионы Co ²⁺ с (B-) сайтов на (A-). Фактически, инверсия структуры шпинели вызывается в результате процесса замещения. Следовательно, как показано в Таблице 1, количество ионов Fe ³⁺ в сайтах (A-) уменьшается, тогда как количество ионов в сайтах (B-) остается неизменным до x = 0.7 композиций. Поскольку спектры CDB указывают на уменьшение аннигиляции с электронами кислорода, а время жизни позитронов увеличивается с 356 пс до 374 пс, разумно утверждать, что дефекты в образце с более крупными размерами и все более дефицитными по ионам кислорода, чем дефекты в незамещенном () образец. Другими словами, дефекты были сосредоточены в сайтах (A-) в незамещенном образце и в сайтах (B-) в замещенных образцах. Мы связываем вторую компоненту времени жизни позитронов с такими большими вакансионными кластерами.

Как уже говорилось, замещение или легирование привело к резкому увеличению двух значений времени жизни, и. Однако интенсивность не изменилась. Следовательно, это локальный эффект, при котором вакансионный кластер претерпел увеличение размера. На основе исследований EDAX мы оценили фактическую концентрацию ионов Cr ³⁺, эффективно замещенных в кристаллитах (рис. 1). Было обнаружено, что сайты (B-) страдают от нестехиометрического дефицита ионов Cr ³⁺, и, следовательно, ионов Co ²⁺, перенесенных на сайты (A-), также меньше, чем предсказано формула .В результате созданные таким образом вакансии будут добавляться к существующим кластерам вакансий, что приведет к дальнейшему увеличению их размера и, таким образом, к увеличению времени жизни позитронов. Однако при последующем легировании дефицит уменьшается, поэтому время жизни и интенсивность остаются практически неизменными в диапазоне концентраций от 0,1 до 0,7.
С другой стороны, концентрация ионов Fe ³⁺ в (B-) сайтах не изменяется, несмотря на замещение ионами Cr ³⁺ до x = 0.7 из-за одновременного процесса инверсии, в котором ионы Co ²⁺ мигрируют в позиции (A-) [10]. Это означает, что ионы Cr ³⁺ занимают позиции (B-). Замещение Cr ³⁺ ( x ) выше этого значения не указывает на дальнейшую инверсию, и, следовательно, эффективное количество ионов Fe ³⁺ на сайтах (B-) начинает уменьшаться (таблица 1), тогда как при x = 0,7 пик в спектре CDB кажется наиболее резким, и время жизни позитронов начинает уменьшаться выше этой концентрации, указывая на уменьшение размера кластеров вакансий.Интенсивность увеличивается (рисунок 5). Тот факт, что теперь позитроны аннигилируют на узлах меньшего размера, можно понять следующим образом. Постоянная решетки образцов CoCr _x Fe _{2- x} O ₄ резко уменьшается в образцах с повышенной концентрацией Cr ³⁺ (рис. 4). Сужение решетки можно объяснить немного меньшим ионным радиусом Cr ³⁺ (0,630 Å) по сравнению с ионным радиусом Fe ³⁺ (0.640 Å). Используя экспериментально найденные значения постоянной решетки () и позиционного параметра кислорода () [1], можно рассчитать радиусы тетраэдрических и октаэдрических узлов и, соответственно, используя соотношения [1]
Здесь — радиус иона кислорода (взятый равным 1,32 Å) и принят равным 0,379 с учетом того, что CoCr _x Fe _{2- x} O ₄ полностью инверсен по составу [1, 2]. Радиусы площадок для различных составов, рассчитанные по приведенным выше уравнениям, также показаны на рисунке 4.Увеличение концентрации Cr ³⁺ приведет к заполнению вакансий в октаэдрических узлах, и, благодаря положительному заряду, позитроны захватываются уменьшенным числом в образовавшихся таким образом комплексах Cr ³⁺ -вакансия. С другой стороны, хотя октаэдрические позиции были достаточно большими для размещения ионов Co ²⁺, радиусы тетраэдрических позиций по величине меньше его ионного радиуса (0,740 Å), и, следовательно, вполне вероятно, что доля тетраэдрических позиций не занята во время инверсии структуры шпинели при концентрациях x <0.7. В результате позитроны, которые больше не захватываются октаэдрическими вакансиями, переместятся на вакансии в тетраэдрических узлах и будут там захвачены. Быстрое уменьшение времени жизни позитронов подтверждает этот аргумент, поскольку кластеры тетраэдрических вакансий меньше октаэдрических. Ожидается, что наличие дополнительных мест отлова также увеличивает интенсивность. Учитывая, что позитроны теперь захватываются вакансионными кластерами, присутствующими в тетраэдрических узлах, сжатие решетки напрямую влияет на их время жизни, и наблюдения в указанном выше диапазоне согласуются с тем же. Тщательное изучение ионного распределения, показанного в таблице 1, позволяет нам понять, что от x = 0,7 и далее до x = 1,7, заселенность Fe ³⁺ и Co ²⁺ в позициях (A-) остаются неизменными, тогда как ионы Cr ³⁺ непосредственно замещают ионы Fe ³⁺ в позициях (B-). При все ионы Fe ³⁺ в позициях (B-) заменены на ионы Cr ³⁺ (Таблица 1).
Последняя стадия изменения параметров аннигиляции позитронов в зависимости от концентрации Cr ³⁺ ( x ) наблюдается между x = 1.8 и 2.0. В течение x = 0,7-1,7 распределение катионов в позициях (A-) оставалось неизменным, поскольку ионы Cr ³⁺ монотонно замещали ионы Fe ³⁺ в позициях (B-) на Co ^{. Концентрация 2+} на (B-) сайтах осталась неизменной и составляла 0,3. По мере того как сжатие решетки продолжается, трансформация структуры шпинели из обратной в нормальную конфигурацию, которая началась в течение x = 0,1–0,7 и прекратилась в течение x = 0.7–1.7 завершается. Из соображений энергии стабилизации октаэдрических центров известно, что кобальтхромит (CoCr ₂ O ₄) является нормальной шпинелью [10]. В более ранних исследованиях аннигиляции позитронов нанокристаллического ZnFe ₂ O ₄ [24] и NiFe ₂ O ₄ [25, 33] было обнаружено, что время жизни позитронов уменьшается, когда нормальный феррит-шпинель превращается в инверсный феррит. шпинель, и наоборот, они увеличиваются при обратном превращении.Эти наблюдения были подтверждены также мёссбауэровскими спектроскопическими исследованиями [25, 33]. Поскольку время жизни двух позитронов, и, резко увеличиваются во время и 2.0 (Рисунок 5), этот этап объясняется полным преобразованием частично обратного CoCr _x Fe _{2- x} O ₄ в полностью нормальный CoCr ₂ O ₄. Отметим далее, что в отличие от периода x = 0,1–0,7, когда интенсивность не показывала никаких изменений, она уменьшается на заключительной стадии инверсии, указывая на полную занятость позиций (A-) ионами Co ²⁺.Факт остается фактом: структуры шпинели обычно страдают нестехиометрическими нарушениями, и поэтому кластеры вакансий по своей природе встроены в структуру. Большое значение, но все еще заметная интенсивность, поддерживает этот аргумент.
Как уже указывалось, наибольшее время жизни и его интенсивность обусловлены нанокристаллическими размерами образцов и являются результатом аннигилирования атомов позитрония в межзеренной области. Следовательно, они не обязательно должны отражать эффекты любых изменений в динамике вакансионных кластеров внутри зерен.Тем не менее, показывает резкое снижение на начальном этапе до 0,7, а затем остается постоянным (Рисунок 6). Интенсивность постепенно падает на этом этапе, но на втором этапе показывает характерный подъем до 1,7, а затем остается постоянной (Рисунок 6). Первоначальное падение может быть связано с небольшими следами ионов Cr ³⁺, которые не удалось включить в структуру шпинели и, следовательно, оставлены в следовых количествах в межзеренной области. Анализ EDAX также показал нарушение даже внутри решетки из-за невозможности полного замещения Fe ³⁺ ионами Cr ³⁺ в системе.На последней стадии (т.е.) сжатие решетки, как ожидалось, привело к уменьшению размера зерна на 0,3%, и, таким образом, количество позитронов, выходящих на поверхность зерна, немного увеличилось.
Хотя известно, что магнитные свойства образцов претерпевают быстрые и интересные изменения во время замещения Cr ³⁺, корреляция таких изменений с поведением параметров аннигиляции позитронов не является простой задачей и здесь не делается.Структурные свойства и их изменения, отображаемые параметрами аннигиляции позитронов и их вариациями, могут влиять на магнитные свойства, которые необходимо исследовать соответствующими экспериментальными методами.
4. Выводы
Для понимания эффектов замещения Cr ³⁺ вместо Fe ³⁺ в CoFe ₂ O ₄, изученных методом позитронной аннигиляционной спектроскопии, мы предложили физическую интерпретацию приводит к трем отдельным стадиям развития и взаимодействия дефектов.Во-первых, было обнаружено, что сам незамещенный феррит (CoFe ₂ O ₄,) содержит большие кластеры вакансий. Эти кластеры идентифицированы как присутствующие в узлах (A-) с двухвалентным ионом Co ²⁺ и четырьмя его координированными ионами кислорода, уступая место таким очень сильным центрам захвата позитронов. В начале замещения Cr ³⁺ ( x ) время жизни позитронов увеличивалось из-за переноса захвата позитронов дефектами на (B-) узлы.На втором этапе от до сопутствующее сжатие решетки влияло на характеристики аннигиляции позитронов. Это сжатие объясняется несколько меньшим ионным радиусом Cr ³⁺, чем у Fe ³⁺. Также происходит изменение мест захвата позитронов с кластеров вакансий на узлах (B-) обратно на узлы (A-). Последняя стадия отмечена полной инверсией структуры к структуре нормального хромита шпинели, и параметры аннигиляции позитронов отображают эту стадию с характерным изменением тенденции изменения с концентрацией Cr ³⁺.
Наконец, мы заключаем, что измерения времени жизни позитронов, дополненные результатами спектроскопии доплеровского уширения совпадений, могут быть жизнеспособным альтернативным экспериментальным инструментом для мониторинга генерации и развития структурных нарушений в XY ₂ O ₄ (где X и Y — двухвалентных и трехвалентных металлов, соответственно) систем во время физических обработок, таких как легирование и уменьшение размера зерна. Считается, что параметры аннигиляции позитронов прямо или косвенно определяют физические явления различного рода и значения, такие как перераспределение катионов, сжатие или расширение решетки, а также в некоторых случаях структурные преобразования [24–26].
Благодарности
Авторы благодарны профессору Индранилу Дасу из Института ядерной физики Саха (SINP), Калькутта, за предоставление эталонных образцов Co и Cr для экспериментов с CDBS. Также выражаем признательность за некоторые полезные обсуждения с доктором Н. Н. Мондалем и за графическую иллюстрацию (рис. 10), подготовленную г-ном Прадиптой К. Дасом. Один из авторов (Кунал Б. Моди) благодарит профессора Х. Х. Джоши за предоставленные образцы феррита.
Хром
Химический элемент хром относится к переходным металлам.Он был открыт в 1780 году Николя Луи Воклен.
Зона данных
Зона данных
Классификация: Хром — переходный металл
Цвет: серебристо-серый
Атомный вес: 51,996
Состояние: цельный
Температура плавления: 1907 ^o C, 2180 K
Температура кипения: 2670 ^o C, 2943 K
Электронов: 24
Протонов: 24
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 28
Электронные оболочки: 2,8,13,1
Электронная конфигурация: [Ар] 3d ⁵ 4s ¹
Плотность при 20 ^o C: 7.19 г / см ³
Показать больше, в том числе: тепла, энергии, окисления, реакции,
соединений, радиусов, проводимости
Атомный объем: 7,23 см ³ / моль
Состав: bcc: объемно-центрированный кубический
Твердость: 8,5 МОС
Удельная теплоемкость 0,45 Дж г ^-1 K ^-1
Теплота плавления 21. 0 кДж моль ^-1
Теплота распыления 397 кДж моль ^-1
Теплота испарения 339,5 кДж моль ^-1
1 ^st энергия ионизации 652,8 кДж моль ^-1
2 ^nd энергия ионизации 1592 кДж моль ^-1
3 ^rd энергия ионизации 2987.2 кДж моль ^-1
Сродство к электрону 64,3 кДж моль ^-1
Минимальная степень окисления -2
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 6
Макс. общее окисление нет. 3
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,66
Объем поляризуемости 11.6 Å ³
Реакция с воздухом нет
Реакция с 15 M HNO ₃ пассивированный
Реакция с 6 M HCl мягкий, ⇒ H ₂, CrCl ₃
Реакция с 6 М NaOH –
Оксид (ов) CrO ₂, CrO ₃, Cr ₂ O ₃ (хромия) + нестехич.
Гидрид (ы) CrH
Хлорид (ы) CrCl ₂, CrCl ₃
Атомный радиус 140 вечера
Ионный радиус (1+ ион) –
Ионный радиус (2+ ионов) 90.17:00
Ионный радиус (3+ иона) 75,5 вечера
Ионный радиус (1-ионный) –
Ионный радиус (2-ионный) –
Ионный радиус (3-ионный) –
Теплопроводность 93,9 Вт м ^-1 K ^-1
Электропроводность 7,9 x 10 ⁶ S м ^-1
Температура замерзания / плавления: 1907 ^o C, 2180 K
Хром. Фото Томихандорфа.
Открытие хрома
Доктор Дуг Стюарт
Хром был открыт в 1780 году французским химиком Николя Луи Воклен в Париже. Он обнаружил этот элемент в образце минерала «сибирский красный свинец», который сейчас известен как крокоит (хромат свинца).
Он кипятил измельченный минерал с карбонатом калия, чтобы получить карбонат свинца и желтый раствор калиевой соли хромовой кислоты.
Воклен после дальнейших экспериментов с раствором убедился, что он нашел новый металл.
В 1781 году ему удалось выделить металл. Первоначально он удалил свинец из минерального образца путем осаждения соляной кислотой. Затем Воклен получил оксид испарением и, наконец, выделил хром путем нагревания оксида в угольной печи. ^{(1), (2)}.
Воклен также обнаружил небольшое количество хрома в рубинах и изумрудах.
Воклен открыл бериллий в 1798 году.
Хром был назван от греческого слова «chroma», что означает цвет, потому что он образует множество разноцветных соединений.

Переходные металлы хорошо известны своими многоцветными ионами. Вот забавное изменение цвета с Cr +6 (оранжевый) на Cr +3 (зеленый). Дихромат аммония горит и образует оксид хрома (III).
Внешний вид и характеристики
Вредные воздействия:
Металлический хром является важным микроэлементом, но шестивалентный хром Cr (VI) очень токсичен и канцерогенен.
Характеристики:
Хром — это серебристый, блестящий, очень твердый металл, который можно отполировать до зеркального блеска.Он также не имеет запаха, вкуса и пластичен.
Металл образует на воздухе тонкое защитное оксидное покрытие. При нагревании горит с образованием зеленого оксида хрома Cr ₂ O ₃.
Использование хрома
Хром используется в нержавеющей стали и других сплавах. Хромирование, например, на автомобилях и велосипедах, дает гладкую серебристую поверхность, которая очень устойчива к коррозии.
Металл также широко используется в качестве катализатора.
Соединения хрома ценятся как пигменты за их яркий зеленый, желтый, красный и оранжевый цвета.
Численность и изотопы
Изобилие земной коры: 102 частей на миллион по весу, 40 частей на миллион по молям
Солнечная система изобилия: 20 частей на миллион по весу, 0,4 частей на миллион по молям
Стоимость, чистая: 32 доллара за 100 г
Стоимость, оптом: 0,28 доллара за 100 г
Источник: Хром не встречается в природе как свободный элемент, но встречается в форме руд. Основная руда хрома — хромит FeCr ₂ O ₄.
Для коммерческого выделения металла хромитовая руда окисляется до оксида хрома (III) (Cr ₂ O ₃). Затем металл получают нагреванием оксида в присутствии алюминия или кремния.
Изотопы: Хром имеет 21 изотоп, период полураспада которых известен, с массовыми числами от 42 до 63. Встречающийся в природе хром представляет собой смесь четырех изотопов, и они находятся в указанном процентном соотношении: ⁵⁰ Cr (4,3%), ⁵² Cr (83,8%), ⁵³ Cr (9.5%) и ⁵⁴ Cr (2,4%).
Список литературы
Мэри Эльвира Уикс, Открытие элементов V., Журнал химического образования, март 1932 г., стр. 470.
Per Enghag, Энциклопедия элементов: технические данные, история, обработка, приложения., Стр. 577-578, John Wiley and Sons, 2004
Процитируйте эту страницу
Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:
Chromium
или
Факты об элементе Chromium
Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

«Хром».

Классификация:	Хром — переходный металл
Цвет:	серебристо-серый
Атомный вес:	51,996
Состояние:	цельный
Температура плавления:	1907 ^o C, 2180 K
Температура кипения:	2670 ^o C, 2943 K
Электронов:	24
Протонов:	24
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе:	28
Электронные оболочки:	2,8,13,1
Электронная конфигурация:	[Ар] 3d ⁵ 4s ¹
Плотность при 20 ^o C:	7.19 г / см ³

Атомный объем:	7,23 см ³ / моль
Состав:	bcc: объемно-центрированный кубический
Твердость:	8,5 МОС
Удельная теплоемкость	0,45 Дж г ^-1 K ^-1
Теплота плавления	21. 0 кДж моль ^-1
Теплота распыления	397 кДж моль ^-1
Теплота испарения	339,5 кДж моль ^-1
1 ^st энергия ионизации	652,8 кДж моль ^-1
2 ^nd энергия ионизации	1592 кДж моль ^-1
3 ^rd энергия ионизации	2987.2 кДж моль ^-1
Сродство к электрону	64,3 кДж моль ^-1
Минимальная степень окисления	-2
Мин. общее окисление нет.	0
Максимальное число окисления	6
Макс. общее окисление нет.	3
Электроотрицательность (шкала Полинга)	1,66
Объем поляризуемости	11.6 Å ³
Реакция с воздухом	нет
Реакция с 15 M HNO ₃	пассивированный
Реакция с 6 M HCl	мягкий, ⇒ H ₂, CrCl ₃
Реакция с 6 М NaOH	–
Оксид (ов)	CrO ₂, CrO ₃, Cr ₂ O ₃ (хромия) + нестехич.
Гидрид (ы)	CrH
Хлорид (ы)	CrCl ₂, CrCl ₃
Атомный радиус	140 вечера
Ионный радиус (1+ ион)	–
Ионный радиус (2+ ионов)	90.17:00
Ионный радиус (3+ иона)	75,5 вечера
Ионный радиус (1-ионный)	–
Ионный радиус (2-ионный)	–
Ионный радиус (3-ионный)	–
Теплопроводность	93,9 Вт м ^-1 K ^-1
Электропроводность	7,9 x 10 ⁶ S м ^-1
Температура замерзания / плавления:	1907 ^o C, 2180 K

Получение хромитов: Обогащение хромитов завод

Группа ИСТ копнет в Казахстане – Газета Коммерсантъ № 170 (3501) от 13.09.2006

Диоксохромат(III) натрия, химические свойства, получение

Хромит Шайтанской дачи — Рудники ⚒ Урала

Пахотный хромовый рудник

Комаровская яма

Земская яма

Талицкая яма 1

Талицкая яма 2

Месторождение у Талицкого лога.

Использованная литература и источники:

Получение высокоуглеродистого феррохрома по упрощенной технологии, без окускования мелких богатых хромитовых руд. :: ПВ.РФ Международный промышленный портал

обогащение хромитовых руд

методы обогащения для добыча хромитовых руд в са

обогащения хромитовых руд гидрометаллургических средств

хромовой руды добывающие компании в Индии

обогащение хромитовых руд в концентрате завод лист

обогащение гематитовых руд

обогащение хромитовой руды

хромовых руды процесс обогащения

ОБОГАЩЕНИЕ В ТЯЖЕЛЫХ СРЕДАХ — Обогащение

дробление железных руд дробилка китай

Обогащение руд черных металлов

обогащение хромитовой руды гидрометаллургическими

Методы обогащения для руд хромитовой руды в Sa

добыча и извлечение из хромитовых руд в Нигерии

Линия для обогащения хромовой руды предназначена для .

обогащение хромитовых руд

обогащение хромитовой руды

дробление руд

Обогащение хромитовой руды

добыча и извлечение из хромитовых руд в Нигерии

Методы обогащения для руд хромитовой руды в Sa

обогащение хромитовой руды гидрометаллургическими

флотация хромитовой руды

Тесты к экзамену по уче.ой дисциплине «Обогащение руд .

флотационное обогащение серы схемы флотационной

оборудование для обогащения хромитовой руды для

оборудование для разделения минеральных хромитовых руд

обогощение свинцовых руд Компания Зенит

технология обогащения баритовых руд

оборудование для разделения минеральных хромитовых руд

оборудование для обогащения хромитовой руды для

дробление хромитовых руд

обогащение процесс магнетитовых руд

Тесты к экзамену по уче.ой дисциплине «Обогащение руд .

хромитовых руд дробилка машина на филиппинах

Различные методы обогащения руд делают работу легче .

технология обогащения карбонато флюоритовых руд

Извлечение платиновых металлов при переработке

добыча хромитовой руды

обогашение хромитовой руды

Обработка хрома | Британника

История

Горно-обогатительная промышленность

Феррохром кремний

Феррохром низкоуглеродистый

Хром металлический

Хром | Коалиция по образованию в области полезных ископаемых

ПОЛУЧЕНИЕ ФЕРРОСИЛИКОХРОМОВОГО ПОРОШКОВОГО СПЛАВА МЕТОДОМ СИЛИКОТЕРМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ЭТОГО ПРОЦЕССА

1. Введение

2. Методика эксперимента

3. Результаты и обсуждение

3.1. Характеристика образцов

3.2. Время жизни позитронов в незамещенном образце, CoFe

3.3. Результаты замещения Cr

4. Выводы

Благодарности

Хром

Зона данных

Зона данных

Открытие хрома

Внешний вид и характеристики

Использование хрома

Численность и изотопы

Список литературы

Процитируйте эту страницу

Добавить комментарий Отменить ответ