عام معدنیات - کرومیم ایسک کی خصوصیات اور فائدہ مند ٹیکنالوجی کا جمع

کرومیم کی نوعیت

Chromium، عنصر کی علامت Cr، جوہری نمبر 24، رشتہ دار جوہری ماس 51.996، کیمیائی عناصر کے متواتر جدول کے گروپ VIB کے ٹرانزیشن دھاتی عنصر سے تعلق رکھتا ہے۔ کرومیم دھات باڈی سینٹرڈ کیوبک کرسٹل، سلور وائٹ، کثافت 7.1g/cm³، پگھلنے کا نقطہ 1860℃، نقطہ ابلتا 2680℃، مخصوص حرارت کی گنجائش 25℃ 23.35J/(mol·K)، بخارات کی حرارت 342.1kJ/ mol، تھرمل چالکتا 91.3 W/(m·K) (0-100°C)، مزاحمتی صلاحیت (20°C) 13.2uΩ·cm، اچھی مکینیکل خصوصیات کے ساتھ۔

کرومیم کی پانچ والینسیں ہیں: +2، +3، +4، +5 اور +6۔ اینڈوجینس عمل کی شرائط کے تحت، کرومیم عام طور پر +3 والینس ہوتا ہے۔ + trivalent کرومیم والے مرکبات سب سے زیادہ مستحکم ہوتے ہیں۔ +چھ ویلنٹ کرومیم مرکبات، بشمول کرومیم نمکیات، مضبوط آکسیڈائزنگ خصوصیات رکھتے ہیں۔ Cr3+، AI3+ اور Fe3+ کے ionic radii ایک جیسے ہیں، لہذا ان میں مماثلت کی ایک وسیع رینج ہو سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، وہ عناصر جن کو کرومیم کے ساتھ تبدیل کیا جا سکتا ہے وہ ہیں مینگنیج، میگنیشیم، نکل، کوبالٹ، زنک، وغیرہ، اس لیے کرومیم کو میگنیشیم آئرن سلیکیٹ معدنیات اور لوازماتی معدنیات میں بڑے پیمانے پر تقسیم کیا جاتا ہے۔

درخواست

کرومیم جدید صنعت میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والی دھاتوں میں سے ایک ہے۔ یہ بنیادی طور پر سٹینلیس سٹیل اور مختلف مصر دات اسٹیل کی تیاری میں فیرو اللویز (جیسے فیروکروم) کی شکل میں استعمال ہوتا ہے۔ کرومیم میں سخت، لباس مزاحم، گرمی مزاحم اور سنکنرن مزاحم کی خصوصیات ہیں۔ کروم ایسک بڑے پیمانے پر دھات کاری، ریفریکٹری مواد، کیمیائی صنعت اور فاؤنڈری کی صنعتوں میں استعمال ہوتا ہے۔

میٹالرجیکل انڈسٹری میں، کرومیم ایسک بنیادی طور پر فیروکروم اور دھاتی کرومیم کو گلانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ کرومیم کو مختلف قسم کے اعلی طاقت، سنکنرن مزاحم، لباس مزاحم، اعلی درجہ حرارت، اور آکسیکرن مزاحم خصوصی اسٹیل، جیسے سٹینلیس سٹیل، تیزاب مزاحم سٹیل، گرمی سے مزاحم سٹیل، تیار کرنے کے لئے ایک سٹیل کے اضافی کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ بال بیئرنگ اسٹیل، اسپرنگ اسٹیل، ٹول اسٹیل وغیرہ۔ کرومیم مکینیکل خصوصیات کو بڑھا سکتا ہے اور اسٹیل کی مزاحمت پہن سکتا ہے۔ دھاتی کرومیم بنیادی طور پر کوبالٹ، نکل، ٹنگسٹن اور دیگر عناصر کے ساتھ خصوصی مرکبات کو پگھلانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ کروم پلیٹنگ اور کرومائزنگ سٹیل، تانبا، ایلومینیم اور دیگر دھاتوں کو سنکنرن مزاحم سطح بنا سکتی ہے، جو روشن اور خوبصورت ہے۔

ریفریکٹری انڈسٹری میں، کرومیم ایسک ایک اہم ریفریکٹری میٹریل ہے جو کروم اینٹوں، کروم میگنیشیا اینٹوں، ایڈوانس ریفریکٹریز اور دیگر خصوصی ریفریکٹری میٹریل (کروم کنکریٹ) بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ کرومیم پر مبنی ریفریکٹریز میں بنیادی طور پر کروم ایسک اور میگنیشیا والی اینٹیں، سنٹرڈ میگنیشیا-کروم کلینکر، پگھلی ہوئی میگنیشیا-کروم اینٹیں، پگھلی ہوئی، باریک پیس اور پھر بانڈڈ میگنیشیا-کروم اینٹیں شامل ہیں۔ یہ کھلی چولہا کی بھٹیوں، انڈکشن فرنس وغیرہ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ میٹالرجیکل کنورٹر اور سیمنٹ انڈسٹری کی روٹری فرنس لائننگ وغیرہ۔

فاؤنڈری کی صنعت میں، کرومیم ایسک ڈالنے کے عمل کے دوران پگھلے ہوئے اسٹیل میں دیگر عناصر کے ساتھ تعامل نہیں کرے گا، اس میں کم تھرمل توسیعی گتانک ہے، دھات کی رسائی کے خلاف مزاحم ہے، اور زرقون سے بہتر ٹھنڈک کارکردگی کا حامل ہے۔ فاؤنڈری کے لیے کروم ایسک کی کیمیائی ساخت اور پارٹیکل سائز کی تقسیم پر سخت تقاضے ہیں۔

کیمیائی صنعت میں، کرومیم کا سب سے زیادہ براہ راست استعمال سوڈیم ڈائکرومیٹ (Na2Cr2O7·H2O) محلول تیار کرنا ہے، اور پھر دیگر کرومیم مرکبات کو صنعتوں جیسے روغن، ٹیکسٹائل، الیکٹروپلاٹنگ، اور چمڑے کی تیاری کے ساتھ ساتھ اتپریرک بنانے کے لیے تیار کرنا ہے۔ .

باریک گراؤنڈ کرومیم ایسک پاؤڈر شیشے، سیرامکس اور گلیزڈ ٹائلوں کی تیاری میں ایک قدرتی رنگین ایجنٹ ہے۔ جب چمڑے کو تباہ کرنے کے لیے سوڈیم ڈائکرومیٹ کا استعمال کیا جاتا ہے، تو اصلی چمڑے میں موجود پروٹین (کولیجن) اور کاربوہائیڈریٹ کیمیائی مادوں کے ساتھ مل کر ایک مستحکم کمپلیکس بناتے ہیں، جو چمڑے کی مصنوعات کی بنیاد بنتا ہے۔ ٹیکسٹائل کی صنعت میں، سوڈیم ڈائکرومیٹ کو تانے بانے کے رنگنے میں ایک مورڈنٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جو مؤثر طریقے سے رنگ کے مالیکیولز کو نامیاتی مرکبات سے جوڑ سکتا ہے۔ اسے رنگوں اور انٹرمیڈیٹس کی تیاری میں ایک آکسیڈینٹ کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔

کرومیم معدنیات

کرومیم پر مشتمل معدنیات کی 50 سے زائد اقسام ہیں جو فطرت میں دریافت ہوئی ہیں، لیکن ان میں سے زیادہ تر میں کرومیم کا مواد کم اور بکھری ہوئی تقسیم ہے، جس کی صنعتی استعمال کی قدر کم ہے۔ کرومیم پر مشتمل یہ معدنیات چند ہائیڈرو آکسائیڈز، آئیوڈیٹس، نائٹرائڈز اور سلفائیڈز کے علاوہ آکسائیڈز، کرومیٹس اور سلیکیٹس سے تعلق رکھتے ہیں۔ ان میں، کرومیم نائٹرائڈ اور کرومیم سلفائیڈ معدنیات صرف شہابیوں میں پائے جاتے ہیں۔

کرومیم ایسک ذیلی خاندان میں معدنی پرجاتیوں کے طور پر، کرومائیٹ کرومیم کا واحد اہم صنعتی معدنیات ہے۔ نظریاتی کیمیائی فارمولہ (MgFe)Cr2O4 ہے، جس میں Cr2O3 کا مواد 68% ہے، اور FeO کا حصہ 32% ہے۔ اس کی کیمیائی ساخت میں، trivalent cation بنیادی طور پر Cr3+ ہے، اور اکثر Al3+، Fe3+ اور Mg2+، Fe2+ isomorphic متبادل ہوتے ہیں۔ اصل پیدا ہونے والے کرومائٹ میں، Fe2+ کا حصہ اکثر Mg2+ سے بدل دیا جاتا ہے، اور Cr3+ کو Al3+ اور Fe3+ سے مختلف ڈگریوں پر بدل دیا جاتا ہے۔ کرومائٹ کے مختلف اجزاء کے درمیان isomorphic متبادل کی مکمل ڈگری ہم آہنگ نہیں ہے۔ چار آرڈر کوآرڈینیشن کیشنز بنیادی طور پر میگنیشیم اور آئرن ہیں، اور میگنیشیم آئرن کے درمیان مکمل آئسومورفک متبادل۔ چار ڈویژن کے طریقہ کار کے مطابق، کرومائٹ کو چار ذیلی گروپوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: میگنیشیم کرومائٹ، آئرن میگنیشیم کرومائٹ، مافک آئرن کرومائٹ اور آئرن کرومائٹ۔ اس کے علاوہ، کرومائٹ میں اکثر مینگنیج کی تھوڑی مقدار ہوتی ہے، ٹائٹینیم، وینیڈیم اور زنک کا یکساں مرکب۔ کرومائٹ کی ساخت عام ریڑھ کی ہڈی کی قسم کی ہوتی ہے۔

4. کرومیم کنسنٹریٹ کے معیار کا معیار

مختلف پروسیسنگ طریقوں (معدنیات اور قدرتی ایسک) کے مطابق، دھات کاری کے لیے کرومیم ایسک کو دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے: کنسنٹریٹ (G) اور گانٹھ ایسک (K)۔ نیچے دی گئی جدول کو دیکھیں۔

دھات کاری کے لیے کرومائٹ ایسک کے معیار کی ضروریات

کروم ایسک سے فائدہ اٹھانے والی ٹیکنالوجی

1) دوبارہ انتخابات
اس وقت، کرومیم ایسک کے فائدہ میں کشش ثقل کی علیحدگی ایک اہم مقام رکھتی ہے۔ کشش ثقل کی علیحدگی کا طریقہ، جو بنیادی رویے کے طور پر پانی کے درمیانے درجے میں ڈھیلے تہوں کو استعمال کرتا ہے، اب بھی دنیا بھر میں کرومیم ایسک کو افزودہ کرنے کا بنیادی طریقہ ہے۔ کشش ثقل سے علیحدگی کا سامان ایک سرپل چوٹ اور سینٹرفیوگل کنسنٹریٹر ہے، اور پروسیسنگ پارٹیکل سائز کی حد نسبتاً وسیع ہے۔ عام طور پر، کرومیم معدنیات اور گینگو معدنیات کے درمیان کثافت کا فرق 0.8g/cm3 سے زیادہ ہوتا ہے، اور 100um سے زیادہ کسی بھی ذرہ سائز کی کشش ثقل کی علیحدگی تسلی بخش ہو سکتی ہے۔ کا نتیجہ. موٹے گانٹھ (100 ~ 0.5 ملی میٹر) ایسک کو ہیوی میڈیم بینیفیشن کے ذریعے ترتیب دیا جاتا ہے یا پہلے سے منتخب کیا جاتا ہے، جو کہ فائدہ اٹھانے کا ایک بہت ہی سستا طریقہ ہے۔

2) مقناطیسی علیحدگی
مقناطیسی علیحدگی ایک فائدہ مند طریقہ ہے جو ایسک میں معدنیات کے مقناطیسی فرق کی بنیاد پر غیر یکساں مقناطیسی میدان میں معدنیات کی علیحدگی کا احساس کرتا ہے۔ کرومائیٹ میں کمزور مقناطیسی خصوصیات ہیں اور اسے عمودی انگوٹی ہائی گریڈینٹ مقناطیسی جداکاروں، گیلی پلیٹ مقناطیسی جداکاروں اور دیگر آلات سے الگ کیا جا سکتا ہے۔ دنیا میں مختلف کرومیم ایسک پیدا کرنے والے علاقوں میں پیدا ہونے والے کرومیم معدنیات کے مخصوص مقناطیسی حساسیت کے گتانک زیادہ مختلف نہیں ہیں، اور مختلف خطوں میں پیدا ہونے والے وولفرامائٹ اور وولفرامائٹ کے مخصوص مقناطیسی حساسیت کے گتانک سے ملتے جلتے ہیں۔

اعلی درجے کے کرومیم کانسنٹریٹ حاصل کرنے کے لیے مقناطیسی علیحدگی کا استعمال کرنے کی دو صورتیں ہیں: ایک کمزور مقناطیسی میدان کے تحت ایسک میں مضبوط مقناطیسی معدنیات (بنیادی طور پر میگنیٹائٹ) کو نکالنا ہے تاکہ فیروکروم کے تناسب کو بڑھایا جا سکے۔ مضبوط مقناطیسی میدان گنگو معدنیات کی علیحدگی اور کرومیم ایسک کی بازیافت (کمزور مقناطیسی معدنیات)۔

3) الیکٹرک سلیکشن
برقی علیحدگی معدنیات کی برقی خصوصیات کا استعمال کرتے ہوئے کرومیم ایسک اور سلیکیٹ گینگو معدنیات کو الگ کرنے کا ایک طریقہ ہے، جیسے چالکتا اور ڈائی الیکٹرک مستقل میں فرق۔

4) فلوٹیشن
کشش ثقل کی علیحدگی کے عمل میں، باریک دانے دار (-100um) کرومائٹ ایسک کو اکثر ٹیلنگ کے طور پر ضائع کر دیا جاتا ہے، لیکن اس سائز کے کرومائٹ کی اب بھی زیادہ استعمال کی قیمت ہوتی ہے، اس لیے فلوٹیشن کا طریقہ کم درجے کے باریک دانے دار کرومائٹ ایسک کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ برآمد کیا جاتا ہے. کرومیم ایسک کا فلوٹیشن 20% ~ 40% Cr2O3 کے ساتھ ٹیلنگ میں اور سرپینٹائن، زیتون، روٹائل اور کیلشیم میگنیشیم کاربونیٹ معدنیات کو گینگو معدنیات کے طور پر۔ ایسک کو 200μm تک باریک پیس لیا جاتا ہے، پانی کا گلاس، فاسفیٹ، میٹا فاسفیٹ، فلوروسیلیکیٹ وغیرہ کو کیچڑ کو پھیلانے اور روکنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور غیر سیر شدہ فیٹی ایسڈ کو جمع کرنے والے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ گینگو کیچڑ کو پھیلانا اور دبانا فلوٹیشن کے عمل کے لیے بہت اہم ہے۔ لوہا اور سیسہ جیسے دھاتی آئن کرومائٹ کو متحرک کر سکتے ہیں۔ جب گارا کی پی ایچ ویلیو 6 سے کم ہو تو کرومائٹ مشکل سے تیرے گا۔ مختصر میں، فلوٹیشن ریجنٹ کی کھپت بڑی ہے، مرتکز گریڈ غیر مستحکم ہے، اور بحالی کی شرح کم ہے۔ Ca2+ اور Mg2+ گینگو معدنیات سے تحلیل ہونے سے فلوٹیشن کے عمل کی سلیکٹیوٹی کم ہوتی ہے۔

5) کیمیائی فائدہ
کیمیائی طریقہ یہ ہے کہ بعض کرومائٹ ایسک کا براہ راست علاج کیا جائے جسے جسمانی طریقہ سے الگ نہیں کیا جا سکتا یا جسمانی طریقہ کی قیمت نسبتاً زیادہ ہے۔ کیمیائی طریقہ سے پیدا ہونے والے ارتکاز کا Cr/Fe تناسب عام جسمانی طریقہ سے زیادہ ہے۔ کیمیائی طریقوں میں شامل ہیں: سلیکٹیو لیچنگ، آکسیڈیشن میں کمی، پگھلنے کی علیحدگی، سلفیورک ایسڈ اور کرومک ایسڈ لیچنگ، کمی اور سلفورک ایسڈ لیچنگ وغیرہ۔ جسمانی-کیمیائی طریقوں کا امتزاج اور کیمیائی طریقوں سے کرومیم ایسک کا براہ راست علاج ایک اہم ہے۔ آج کل کرومائٹ سے فائدہ اٹھانے کے رجحانات۔ کیمیائی طریقے ایسک سے براہ راست کرومیم نکال سکتے ہیں اور کرومیم کاربائیڈ اور کرومیم آکسائیڈ تیار کر سکتے ہیں۔