铬铁的化学成分(低碳铬铁的化学成分)

铬铁矿砂主要成分？

铬铁矿砂是铸造用特种砂，是以铬铁矿为主的天然尖晶石，经破碎、筛分成规定粒度，适用于造型（制芯）的砂。　铬铁矿砂按化学成分分为2级；一级 Cr2O3 ≥45%;二级 Cr2O3≥35%。铬铁矿砂在铸造生产中主要用于大型铸钢件的面砂，防止铸件表面粘砂；其次将其磨粉用于铸造涂料的耐火骨料；铬铁矿砂是激冷材料，在造型（制芯）时可替代部分冷铁。

铬铁矿的主要成分的化学式为FeO·Cr 2 O 3 ，还含有SiO 2 、Al 2 O 3 等杂质。工业上常采用固体碱熔氧化

（1）A ( 3分）

（2）① 增大反应物的表面积，加快反应速率（2分）

② 2Cr 2 O 3 + 3O 2 +4Na 2 CO 3 4Na 2 CrO 4 +4CO 2 ↑（3分，未配平扣1分）

③ FeO 2 － +2H 2 O=Fe(OH) 3 ↓+OH － （3分，未配平扣1分）

（3）NaAlO 2 、Na 2 SiO 3 （2分）

（4）①使2CrO 4 2 － + 2H + Cr 2 O 7 2 － + H 2 O 的平衡向正反应方向移动，尽量将CrO 4 2- 转化为Cr 2 O 7 2- （2分）

②冷却结晶（1分，只写冷却或只写结晶不得分）

试题分析：（1）陶瓷中含二氧化硅，石英的作用成分是二氧化硅，氢氧化钠与氧化铝、二氧化硅反应，所以适合用来制作此实验坩埚材料的是铁，答案选A；

（2）①粉碎固体使其与反应物的接触面积增大，加快反应速率；

② 根据元素守恒判断Cr 2 O 3 和纯碱、氧气反应生成Na 2 CrO 4 和二氧化碳，化学方程式为

2Cr 2 O 3 + 3O 2 +4Na 2 CO 3 4Na 2 CrO 4 +4CO 2 ↑；

③ NaFeO 2 水浸时强烈水解生成氢氧化铁沉淀，书写离子方程式时可逆符号变为“=”，离子方程式为

FeO 2 － +2H 2 O=Fe(OH) 3 ↓+OH －

（3）SiO 2 、Al 2 O 3 等杂质与氢氧化钠反应生成硅酸钠、偏铝酸钠，所以滤液1的成分除Na 2 CrO 4 、NaOH外，还含有NaAlO 2 、Na 2 SiO 3

（4）①根据已知③Na 2 CrO 4 溶液中存在2CrO 4 2 － + 2H + Cr 2 O 7 2 － + H 2 O平衡，加入醋酸调节pH5，使平衡正向移动，尽量将CrO 4 2- 转化为Cr 2 O 7 2-

②由溶液得到晶体的一般步骤是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，所以本实验中加热浓缩后应冷却结晶。

铬铁性质及如何鉴别

高碳铬铁（含碳为4~8%）、中碳铬铁（含碳为0.5~4%）、低碳铬铁（含碳0.15~0.50%）、微碳铬铁（含碳为0.06%）、超微碳铬铁（含碳小于0.03%）、金属铬、硅铬合金

　。近年大量生产的含铬50％的“装料级铬铁”，用含Cr2O3和铬与铁比值较低的矿石。

铬铁按不同含碳量分为碳素铬铁(包括装料级铬铁)、中碳铬铁、低碳铬铁、微碳铬铁等。常用的还有硅铬合金、氮化铬铁等。铬铁主要用作炼钢的合金添加剂，过去都在炼钢的精炼后期加入。冶炼不锈钢等低碳钢种，必须使用低、微碳铬铁，因而精炼铬铁生产一度得到较大规模的发展。由于炼钢工艺的改进，现在用AOD法（见炉外精炼）等生产不锈钢等钢种时，用碳素铬铁（主要是装料级铬铁）装炉，因而只需在后期加低、微碳铬铁调整成分，所以现在铬铁生产重点是炼制碳素铬铁。

碳素铬铁用还原电炉冶炼，采用焦炭作还原剂，硅石或铝土矿作熔剂。炉渣成分一般为SiO227～33％，MgO30～34％， Al2O326～30％，Cr2O3＜9.0％。由于形成碳化铬，产品含碳4～9％。现代冶炼铬铁的还原电炉容量为10000～48000千伏安，一般采用封闭固定式，冶炼电耗3000～4000千瓦�6�1时／吨。冶炼硅铬合金的电炉与铬铁还原电炉相似，冶炼方法有一步法和二步法两种。一步法用铬铁矿、硅石、焦炭配加熔剂冶炼。二步法采用碳素铬铁、硅石、焦炭作原料进行无渣法冶炼，冶炼过程大体与硅铁生产相仿。冶炼电耗每吨3000～4000千瓦�6�1时左右。

中、低、微碳铬铁一般以硅铬合金、铬铁矿和石灰为原料，用1500～6000千伏安电炉精炼脱硅，采用高碱度炉渣操作(CaO/SiO2为1.6～1.8)。低、微碳铬铁还大规模地采用热兑法进行生产。生产时用两台电炉，一炉冶炼硅铬合金，一炉熔化由铬矿和石灰组成的熔渣。精炼反应分两个阶段在两个盛桶内进行：①熔渣炉的熔渣注入第一盛桶后，把另一盛桶中已经初步脱硅的硅铬合金兑入，由于熔渣氧化剂过剩量很大，脱硅充分，可获得含硅低于0.8％、含碳低达 0.02％的微碳铬铁。②第一盛桶内反应后的熔渣(含Cr2O3约15％)移至第二个盛桶后，把硅铬电炉炼就的硅铬合金（含硅45％）热兑入渣内，反应后得到初步脱硅的硅铬合金(含硅约25％)，兑入第一盛桶进一步脱硅，熔渣含Cr2O3低于2～3％可抛弃。

吹氧法精炼中、低碳铬铁，用液态碳素铬铁做原料，吹炼时向熔池中加入少量石灰、萤石造渣，出铁前加硅铬合金或硅铁以回收渣中的铬。微碳铬铁的吹炼则在一定真空度下才有可能。

真空固态脱碳法精炼，用磨细的高碳铬铁为原料，其中磨细的高碳铬铁的一部分经氧化焙烧作氧化剂，配加水玻璃或其他粘合剂，压成团块，经低温干燥后，在车底式真空炉内，于真空度0.5～10毫米汞柱、温度1300～1400℃下加热还原35～50小时，可得到含碳低于0.03％甚至低于0.01％的微碳铬铁。

大堆验证取样：批量不足10吨时，应从不同部位随机采取不少于10个小样；批量为10吨以上，不足30吨时，应从不同部位随机采取不少于20个小样；批量为30吨以上时，应从不同部位随机采取不少于30个小样。每个小样重量应大约相等，其块度不小于20*20mm。取样总量应不少于批量的0.03%。所取小样应全部破碎至10mm以下，用四分法缩分至1-2kg，混匀后分成两等份，一份制样作分析用，一份作保留样。

一般情况下都是检验铬的含量,其次是化验碳的含量,正常情况下铬含量都应在60%±0.5.

什么叫做铬铁矿，铬铁比例要多少算精矿

铬铁矿（块状、等轴晶系）（Chromite massive Isometric）是岩浆作用的矿物,常产于超基性岩中,与橄榄石共生；也见于砂矿中.外表看来很像磁铁矿,一般呈块状或粒状的集合体.在冶金工业上,铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬.铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢.金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金.铬铁矿是短缺矿种,储量少,产量低.

铬铁矿是铬和铁的氧化物矿物,它相当坚硬,黑色半金属光泽.铬铁矿是金属铬的主要来源,也可用于高温耐火材料.铬铁矿一般呈块状或粒状的集合体.我国西藏、甘肃和陕西等地有矿产.铬是重要的战略物资之一,由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性,在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用.在冶金工业上,铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬.铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢,如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、工具钢等.金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金.这些特种钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船,以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料.在耐火材料上,铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料.铬铁矿在化学工业上主要用来生产重铬酸钠,进而制取其他铬化合物,用于颜料、纺织、电镀、制革等工业,还可制作催化剂和触媒剂等.铬铁矿是我国的短缺矿种,储量少,产量低,每年消费量的80%以上依靠进口.铬铁矿(图2)

铬铁矿是铬和铁的氧化物矿物.有高碳铬铁（含碳为4~8%）、中碳铬铁（含碳为0.4%）、低碳铬铁（含碳0.15~0.50%）、微碳铬铁（含碳为0.06%）、超微碳铬铁（含碳小于0.03%）、金属铬、硅铬合金.它相当坚硬,黑色半金属光泽.铬铁矿是金属铬的主要来源,也可用于高温耐火材料.铬铁矿一般呈块状或粒状的集合体.铬铁矿化学成分为FeCr2O4、晶体属等轴晶系的氧化物矿物.成分中的铁常可部分被镁所置换,当以Mg为主时,则名镁铬铁矿（magnesiochromite）.具正常尖晶石型结构.铬铁矿Cr2O3含量67.91％.是工业铬的主要来源,也可用制高温耐火材料,如铬砖.摩斯硬度5.6,比重3.4.8.具弱磁性.铬铁矿仅产于超基性或基性岩中.大型铬铁矿矿床主要产于南非的德兰士瓦、津巴布韦的圭洛附近,俄罗斯的斯维德洛夫斯克地区以及古巴等地.中国铬铁矿的产地有西藏、甘肃和陕西等地.在冶金、玻璃、水泥工业中使用镁铬砖及铬镁砖.由于在水泥回转窑上使用含铬制品会产生6价铬化合物,基于环境保护的原因,逐渐被镁铝尖晶石制品或白云石制品取代.此外,用于提炼金属铬、生产铬铁合金、不锈钢、制造重铬酸盐等.

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铬铁矿的主要成分可表示为FeO?Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，如图所示是以铬铁矿为原料制备重铬

铬铁矿的主要成分可表示为FeO?Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，加入氧气和碳酸钠，发生反应为：

①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2

 高温 

.

8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；

②Na2CO3+Al2O3

 高温 

.

2NaAlO2+CO2↑；

③Cr2CO72-+H2O?2CrO42-+2H+

（1）浸出”步骤中，为了提高浸出率，可采取的措施有加热，搅拌，研磨等加快反应速率；

故答案为：加热；或研磨；或搅拌；

（2）操作Ⅰ是过滤得到固体a为Fe2O3、MgO，操作Ⅱ是调节溶液的PH，使偏铝酸盐完全沉淀生成氢氧化铝，b为Al（OH）3；

故答案为：Al（OH）3；

（3）要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，普通pH试纸只能测定溶液pH到整数，是近似测定，准确测定需要用pH计或精确pH试纸，

故答案为：pH计或精密pH试纸；

（4）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，依据流程图中物质的转化和制备目的可知，结合反应平衡Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+，加入酸，氢离子浓度增大，平衡左移，作用是使CrO42-转化为Cr2O72-，不用盐酸调节溶液pH的原因是重铬酸钾具有强氧化性能氧化氯离子为氯气；

故答案为：使CrO42-转化为Cr2O72-；Cr2O72-会把盐酸（或氯离子）氧化为氯气；

（5）操作Ⅲ有多步组成，发生反应的化学方程式是Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体；

故答案为：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl，过滤，洗涤；

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