黑色金属：铬
一、性质和用途
铬是银白色的金属。在地壳内，绝大部分的铬以尖晶石类的氧化物形式存在，是亲石元素。以氧化数为+3的化合物最稳定，其原子半径为1。18A、熔点1890℃、沸点2482℃.纯金属铬有延展性。
铬主要以铬铁形式用于冶金工业生产不锈钢及各种合金钢，可增强钢的强度、耐磨性、防蚀性及在高、低温下的抗氧化能力。金属铬用作铝合金、钴合金、钛合金及高温合金、电热合金的添加剂，还用于钢制品镀铬。氧化铬用作耐热的涂料，也可用作磨料和玻璃、陶瓷的着色剂、化学合成的催化剂。铬钒、重铬酸盐用作皮革的鞣料及各种颜料。铬矿石还可用于耐火材料及铸石，铬的放射性同位素已在医学上得到利用。
二、主要矿物
自然界已发现的铬矿物和含铬矿物近三十种，主要为铬尖晶石类矿物。其通式为：（Fe、Mg）O。（Cr，Al，Fe）2O3。但有工业价值的矿物只有几种。
铬铁矿（Mg、Fe）Cr2O4 含Cr2O350—60%
铝铬铁矿（Mg、Fe）（Cr，Al）2O4 含Cr2O3 32—50%
富铬尖晶石Fe（Cr，Al）2O4 含Cr2O3 32—38%铬尖晶石类矿物，是由五种基本组分组成。各组分间广泛存在着类质同象的置换，因而各组分的含量变化很大，其Cr2O3含量变化范围18—62%。
三、一般工业要求
（一）冶金用铬铁矿
类 型 | Cr2O3（%） | 有害杂质允许含量（%） | ||||
边界品位 | 工业品位 | SiO2 | P | S | ||
原生矿 | 富矿 贫矿 | ≥25 ≥5—8 | ≥32 ≥8—10 | ≤10 | ≤0.07 | ≤0.05 |
砂 矿 | ≥1.5 | ≥3 |
|
|
| |
可采厚度：≥0.3—1.0米，露采可适当加大
夹石剔除厚度：≥0.3—0.5米
注：①铬铁比、对铬铁合金产品中的铬含量有很大影响，比值低的矿石，即使其Cr2O3品位较高，也难以炼出高标号的铬铁合金，因此，在勘探中必须查清。在我国火法冶炼时比值应在2以上，具体要求与有关部门商定。
②MgO的含量在一般工业指标中未作规定.但矿石中MgO含量过高将使炉渣熔点升高，粘度增大，冶炼操作困难。
(二)冶炼铬铁合金用富矿（或精矿）工业指标
品级 | Cr2O3（%） | Cr2O3 /（FeO） | P（%） | S（%） | SiO2（%） | 用途 |
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ | ≥50 ≥45 ≥40 ≥32 | ＞3 ≥2.5—3 ≥2.5 ≥2.5 |
＜0.03 ＜0.07 ＜0.07 |
＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 | ＜1.2 ＜6 ＜6 ＜8 | 用于氮化铬铁中低碳和微碳铬铁电炉碳素铬铁高炉碳素铬铁 |
块度要求：
1．高炉冶炼碳素铬铁不小于20毫米和不大于75毫米；
2．电炉冶炼铬铁合金不大于60—40毫米（粉矿或精矿粉均可）。
（三）耐火材料用铬铁矿
品级 | Cr2O3（%） | SiO2（%） | CaO（%） | 用途 |
Ⅰ Ⅱ | ≥35 ≥32 | ≤8 ≤11 | ≤2 ≤3 | 用作天然耐火材料制造铬砖及铬镁砖 |
可采厚度：≥0.5—1米
夹石剔除厚度：≥0.3—0.5米
（四）化工制铬盐用铬铁矿
Cr2O3≥30% Cr2O3 /FeO≥2—2.5 SiO2少量
(五) 辉绿岩铸石对铬铁矿的要求
Cr2O3≥10—20% SiO2＜10%
四、矿床实例
（一）新疆鲸鱼铬铁矿床
用途 | Cr2O3（%） | Cr2O3/FeO | P | S | SiO2 | CaO | |
边界品位 | 工业品位 | ||||||
冶金用矿石耐火材料用矿石贫矿 | ≥25 ≥25 ≥8 | ≥32 ≥32 ≥12 | ≥2.5 — — | ≤0.07— — | ≤0.1— — | ≤8 ≤13 — | — ≤2 — |
可采厚度： 富矿≥0.3米； 贫矿≥0.5米
夹石剔除厚度：肉眼能分出的夹石≥0.1米
肉眼难分出的夹石≥0.3米。
（二）西藏东巧铬铁矿床
品级 | Cr2O3（%） | Cr2O3/FeO | P（%） | S（%） | SiO2（%） | |
边界品位 | 工业品位 | |||||
Ⅰ Ⅱ | ≥45 ≥35 | ≥48 ≥40 | ≥2.5 ≥2.5 | ≤0.03 ≤0.03 | ≤0.05 ≤0.05 | ≤5 ≤10 |
可采厚度；品级划分厚度为2米
单个矿体为1米
夹石剔除厚度；地下0.5米，露采1米
（三）北京放马峪铬铁矿床
边界品位：Cr2O34.5%工
业品位：Cr2O35%
可采厚度：0.5米夹石剔除厚度：1米
(四)甘肃省大道尔吉铬铁矿床
矿种 | Cr2O3（%） | 可采厚度(米) | 夹石剔除厚度(米) | |
边界品位 | 块段品位 | |||
中富矿 贫矿 | 25 5 | 30 8 | 0.8 1 | 1.0 1 |
五、综合评价
在铬铁矿中常伴生有铂族(以锇、铱、钌为主)及钴、镍等元素，当铂族总量(ΣPt)＞0.2克/吨、Co＞0.02%、Ni＞0. 2%时，应作出评价。铬铁矿体的围岩纯橄岩、斜方辉橄岩、蛇纹岩，可做耐火材料和制作钙镁磷肥的配料，围岩里有时还见有石棉、滑石、水镁石、菱镁矿等，勘探工作中应注意评价。