Profil kovin: krom

Kromova kovina je najbolj prepoznavna po svoji uporabi pri kromiranju (kar se pogosto imenuje preprosto kot "krom"), vendar je njegova največja uporaba kot sestavina nerjavnih jekel . Obe aplikaciji imata korist od trdote kroma, odpornosti na korozijo in sposobnosti poliranja za sijajni videz.

Lastnosti

• Atomski simbol: Cr
• Atomska številka: 24
• Atomska masa: 51,996g / mol ¹
• Element Kategorija: prehodna kovina

• Gostota: 7,19 g / cm ³ pri 20 ° C
• Tališče: 3465 ° F (1907 ° C)
• Vrelišče: 4840 ° F (2671 ° C)
• Mohova trdota: 5.5

Značilnosti

Krom je trda siva kovina, ki je cenjena zaradi neverjetne odpornosti proti koroziji. Čisti krom je magneten in krhka, vendar pa je legirana, lahko vlečljiva in polirana do svetlega, srebrnega konca.

Chromium dobi svoje ime iz kroma, grške besede, ki pomeni barvo, zaradi svoje sposobnosti ustvarjanja živih, barvitih spojin, kot je kromov oksid.

Zgodovina

Leta 1797 je francoski kemik Nicolas-Louis Vauguelin izdelal prvo čisto kromovo kovino z obdelavo krokoita (kroma vsebujočega minerala) s kalijevim karbonatom in nato nastalo kromovo kislino z ogljikom v grafitnem lončku.

Čeprav so kromove spojine že več tisoč let uporabljale barve in barve, se je po odkritju Vauguelinovega odkritja začelo razvijati uporaba kroma v kovinskih aplikacijah.

V poznem 19. in začetku 20. stoletja so metalurgi v Evropi aktivno eksperimentirali s kovinskimi zlitinami in poskušali proizvajati močnejša in trajnejša jekla .

Leta 1912 je delal v Firth Brown Laboratories v Veliki Britaniji, metalurgist Harry Brearley pa je bil zadolžen za iskanje bolj prožne kovine za puške.

Dodal je krom, za katerega je znano, da ima visoko tališče, na tradicionalno ogljikovo jeklo, ki proizvaja prvo nerjavno jeklo. Vendar pa so približno približno istočasno tudi drugi, vključno z Elwoodom Haynesom v ZDA in inženirji v Kruppu v Nemčiji, razvili tudi kromove jeklene zlitine. Z razvojem elektroobločne peči je kmalu po tem prišlo do obsežne proizvodnje nerjavnega jekla.

V istem obdobju so raziskovali tudi elektrolitne kovine, ki so cenejšim kovinam, kot so železo in nikelj , omogočili, da na odpornost proti zunanjemu odpornost proti abraziji in koroziji ter estetske lastnosti. Prve kromirane značilnosti so se pojavile na avtomobilih in vrhunskih urah v poznih 1920ih letih.

Proizvodnja

Industrijski izdelki iz kroma vključujejo kromove kovine, ferokrom, kromove kemikalije in livarne. V zadnjih letih je prišlo do večje vertikalne integracije pri proizvodnji kromovih materialov. To pomeni, da je v rudarstvu kromitne rude vključenih več podjetij, ki jih predelujejo tudi v kromove kovine, ferokrom in navsezadnje iz nerjavnega jekla.

V letu 2010 je bila svetovna proizvodnja kromitne rude (FeCr ₂ O ₄ ), primarnega mineralnega izvora za proizvodnjo kroma, 25 milijonov ton.

Proizvodnja ferrokromov je znašala okrog 7 milijonov ton, proizvodnja kroma pa približno 40.000 ton. Ferrokrom se proizvaja izključno z uporabo elektroobločnih peči, kromova kovina pa se lahko proizvede s pomočjo elektrolitskih, silikoteričnih in aluminometričnih metod.

Med proizvodnjo ferokromatov toplota, ki nastane pri električnih obločnih pečeh, ki dosežejo 5070 ° F (2800 ° C), povzroči, da premog in koks zmanjšata kromovo rudo skozi karbotermno reakcijo. Ko je v ognju v pečeh izpuščen zadosten material, se staljena kovina pred odtokom odcepi in strdi v velikih ulitkih.

Aluminotermična proizvodnja kovinske kroma visoke čistosti predstavlja več kot 95% kromove kovine, proizvedene danes. Prvi korak v tem procesu zahteva, da se kromitna ruda pražijo s sode in apno v zraku pri 2000 ° F (1000 ° C), kar ustvarja natrijev kromat, ki vsebuje kalcin.

Lahko se izlije iz odpadnega materiala in nato zmanjša in obori kot kromov oksid (Cr ₂ O ₃ ).

Kromni oksid nato pomešamo z aluminijem v prahu in ga položimo v velik grmičasti lonček. Barijev peroksid in magnezijev prah se nato razširijo na mešanico, lonček pa obdaja pesek (ki deluje kot izolacija).

Mešanica se vžge, kar ima za posledico kisik iz kromovega oksida, ki reagira z aluminijem, da proizvaja aluminijev oksid in s tem osvobodi staljeno kromovo kovino, ki je čista 97-99%.

Po podatkih ameriške geološke statistike so največji proizvajalci kromitne rude v letu 2009 bili Južna Afrika (33%), Indija (20%) in Kazahstan (17%). Največja podjetja, ki proizvajajo ferrokrom , vključujejo Xstrata , Eurasian Natural Resources Corp. (Kazahstan), Samancor (Južna Afrika) in Hernic Ferrochrome (Južna Afrika).

Aplikacije

Po podatkih Mednarodnega združenja za razvoj kroma, celotne kromitne rude, pridobljene v letu 2009, je 95,2% porabila metalurška industrija, 3,2% ognjevarne in livarne ter 1,6% kemičnih proizvajalcev. Glavne uporabe kroma so iz nerjavnih jekel, legiranih jekel in neželeznih zlitin.

Nerjavna jekla se nanašajo na vrsto jekel, ki vsebujejo od 10% do 30% kroma (po teži) in ki ne poškodujejo ali rjavijo tako preprosto kot običajna jekla. Obstajajo med 150 in 200 različnih sestavin iz nerjavečega jekla, čeprav je le približno 10% teh rednih.

_Viri:

_{Sully, Arthur Henry in Eric A. Brandes. Krom . London: Butterworths, 1954.}

_{Street, Arthur. & Alexander, WO 1944. Kovine v službi človeka . 11. izdaja (1998).}

_{Mednarodno združenje za razvoj kroma (ICDA).}

_{Vir: www.icdacr.com}

Trgovsko ime Chromium Superalloy