Tulajdonságai, története és egyebek

A króm fém elismertsége a krómozásban való felhasználása (amelyet gyakran egyszerűen „krómnak” is neveznek), ám leginkább a rozsdamentes acélok. Mindkét alkalmazás előnye a króm keménysége, ellenállása rozsdásodás, és a fényes megjelenés érdekében csiszolt képesség.

• Atomi szimbólum: Cr
• Atomszám: 24
• Atomtömeg: 51,996 g / mol¹
• Elemkategória: Átmeneti fém
• Sűrűség: 7,19 g / cm³ 20 ° C-on
• Olvadáspont: 1907 ° C (3465 ° F).
• Forráspont: 2671 ° C (4840 ° F)
• Moh keménysége: 5.5

A króm egy kemény, szürke fém, amelyet hihetetlenül ellenáll a korróziónak. A tiszta króm mágneses és törékeny, de ötvözve készülhet nyújtható és fényes, ezüstös felületre csiszolva.

A króm neve származik khrōma, egy görög szó, amely színt jelent, mivel képes élénk, színes vegyületeket, például krómoxidot előállítani.

1797-ben a francia kémikus, Nicolas-Louis Vauguelin előállította az első tiszta krómfémet a krokoit ( krómtartalmú ásványi anyag) kálium-karbonáttal, majd a kapott krómsavat szénatommal redukálva grafitégely.

Míg a krómvegyületeket már évezredek óta használják a festékekben és a festékekben, Vauguelin felfedezése után csak jóval azután kezdték fejlõdni a króm fémipari felhasználása. A 19. század végén és a 20. század elején az európai kohászok aktívan kísérletezték a fémet ötvözetek, erősebb és tartósabb termékeket próbál előállítani acélok.

1912-ben, az Egyesült Királyságban a Firth Brown laboratóriumokban dolgozva, Harry Brearley kohásznak feladata volt, hogy megtaláljon rugalmasabb fémet a pisztolyhordókhoz. Az első rozsdamentes acél előállításához krómot adott a hagyományos szénacélhoz, amelynek ismert olvadáspontja magas volt. Körülbelül ugyanakkor mások, köztük az Egyesült Államok Elwood Haynes és a németországi Krupp mérnökei, krómtartalmú acélötvözeteket fejlesztettek ki. Az elektromos ívkemence fejlesztésével röviddel ezután következett be a rozsdamentes acél nagyléptékű előállítása.

Ugyanebben az időszakban kutatásokat végeztek az galvanizálható fémekkel kapcsolatban is, amelyek lehetővé tették olcsóbb fémek, például a Vas és nikkel, hogy beépítsék a külső króm kopásállóságukat és korrózióállóságát, valamint esztétikai tulajdonságait. Az első króm jellemzők az 1920-as évek végén jelentek meg az autókban és a csúcsminőségű órákban.

Az ipari krómtermékek közé tartozik a krómfém, a ferrokróm, a króm vegyszerek és az öntödei homok. Az utóbbi években tendencia mutatkozott a nagyobb vertikális integráció felé a króm anyagok előállításában. Vagyis több vállalat vesz részt a kromitérc bányászatában, és azt is feldolgozzák krómfémré, ferrokrómmá és végül rozsdamentes acéllá.

2010-ben a kromitérc globális termelése (FeCr₂O₄), a króm előállításához nyert elsődleges ásványi anyag 25 millió tonna volt. A ferrokróm termelése körülbelül 7 millió tonna, míg a króm fém termelése körülbelül 40 000 tonna volt. A ferrokrómot kizárólag elektromos ívkemencékkel állítják elő, míg a krómfém elektrolitikus, sziliko-termikus és aluminotermikus módszerekkel állítható elő.

A ferrokróm gyártása során az elektromos ívkemencék által keltett hő eléri az 5070-et°F (2800%)°A C) a szén és a koksz karbotermikus reakcióján keresztül redukálja a krómércét. Miután elegendő anyag megolvadt a kemence kandallóban, az olvadt fém leüríthető és nagy öntvényekben megszilárdul, mielőtt összetörik.

A magas tisztaságú króm fém aluminoterm termelése a ma előállított króm fém több mint 95% -át teszi ki. Ennek a folyamatnak az első lépése megköveteli, hogy a kromitércét szóda és mész pörkölték a levegőn 2000-ben°F (1000°C), amely kalcinot tartalmazó nátrium-kromátot hoz létre. Kihúzható a hulladék anyagától, ezután redukálható és krómoxid formájában kicsapódik (Cr₂O₃).

A króm-oxidot ezután összekeverik porral alumínium és tegyük egy nagy agyagotégelybe. Bárium-peroxid és magnézium A port ezután eloszlatják a keverékre, és a tégelyt homok veszi körül (amely szigetelésként szolgál).

Az elegyet meggyújtják, és a króm-oxid oxigénje reakcióba lép az alumíniummal, így alumínium-oxidot állít elő, és így felszabadul az olvadt króm fém, amelynek tisztasága 97-99%.

Az USA geológiai szolgálatának statisztikái szerint a kromitérc legnagyobb termelői 2009-ben Dél-Afrika (33%), India (20%) és Kazahsztán (17%) volt. A legnagyobb ferrokrómgyártó társaságok közé tartozik az Xstrata, az Eurázsian Natural Resources Corp. (Kazahsztán), Samancor (Dél-Afrika) és Hernic Ferrochrome (Dél-Afrika).

A Króm Nemzetközi Fejlesztési Szövetsége szerint a 2009-ben kitermelt összes kromitérc 95,2% -a a fémipar, a tűzálló és az öntödei ipar 3,2% -át, a vegyipar 1,6% -át fogyasztotta. A króm fő felhasználása a rozsdamentes acélokban, az ötvözött acélokban és a színesfém ötvözetekben található.

A rozsdamentes acélok olyan acélok sorozatára vonatkoznak, amelyek 10–30 tömegszázalék krómot tartalmaznak, és amelyek nem korrodálnak vagy rozsdálnak olyan könnyen, mint a szokásos acélok. 150-200 különféle rozsdamentes acél kompozíció létezik, bár ezeknek csak körülbelül 10% -a van rendszeres használatban.

Forrás:

Sully, Arthur Henry és Eric A. Brandes. Króm. London: Butterworths, 1954.

Street, Arthur. & Alexander, W. O. 1944. Fémek az ember szolgálatában. 11. kiadás (1998).

A Nemzetközi Krómfejlesztési Szövetség (ICDA).

Forrás: www.icdacr.com