黑色金屬：鉻
一、性質和用途
鉻是銀白色的金屬。在地殼內，絕大部分的鉻以尖晶石類的氧化物形式存在，是親石元素。以氧化數為+3的化合物最穩定，其原子半徑為1。18A、熔點1890℃、沸點2482℃.純金屬鉻有延展性。
鉻主要以鉻鐵形式用于冶金工業生產不銹鋼及各種合金鋼，可增強鋼的強度、耐磨性、防蝕性及在高、低溫下的抗氧化能力。金屬鉻用作鋁合金、鈷合金、鈦合金及高溫合金、電熱合金的添加劑，還用于鋼制品鍍鉻。氧化鉻用作耐熱的涂料，也可用作磨料和玻璃、陶瓷的著色劑、化學合成的催化劑。鉻釩、重鉻酸鹽用作皮革的鞣料及各種顏料。鉻礦石還可用于耐火材料及鑄石，鉻的放射性同位素已在醫學上得到利用。
二、主要礦物
自然界已發現的鉻礦物和含鉻礦物近三十種，主要為鉻尖晶石類礦物。其通式為：（Fe、Mg）O。（Cr，Al，Fe）2O3。但有工業價值的礦物只有幾種。
鉻鐵礦（Mg、Fe）Cr2O4 含Cr2O350—60%
鋁鉻鐵礦（Mg、Fe）（Cr，Al）2O4 含Cr2O3 32—50%
富鉻尖晶石Fe（Cr，Al）2O4 含Cr2O3 32—38%鉻尖晶石類礦物，是由五種基本組分組成。各組分間廣泛存在著類質同象的置換，因而各組分的含量變化很大，其Cr2O3含量變化范圍18—62%。
三、一般工業要求
（一）冶金用鉻鐵礦
類 型 | Cr2O3（%） | 有害雜質允許含量（%） | ||||
邊界品位 | 工業品位 | SiO2 | P | S | ||
原生礦 | 富礦 貧礦 | ≥25 ≥5—8 | ≥32 ≥8—10 | ≤10 | ≤0.07 | ≤0.05 |
砂 礦 | ≥1.5 | ≥3 |
|
|
| |
可采厚度：≥0.3—1.0米，露采可適當加大
夾石剔除厚度：≥0.3—0.5米
注：①鉻鐵比、對鉻鐵合金產品中的鉻含量有很大影響，比值低的礦石，即使其Cr2O3品位較高，也難以煉出高標號的鉻鐵合金，因此，在勘探中必須查清。在我國火法冶煉時比值應在2以上，具體要求與有關部門商定。
②MgO的含量在一般工業指標中未作規定.但礦石中MgO含量過高將使爐渣熔點升高，粘度增大，冶煉操作困難。
(二)冶煉鉻鐵合金用富礦（或精礦）工業指標
品級 | 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 | 用于氮化鉻鐵中低碳和微碳鉻鐵電爐碳素鉻鐵高爐碳素鉻鐵 |
塊度要求：
1．高爐冶煉碳素鉻鐵不小于20毫米和不大于75毫米；
2．電爐冶煉鉻鐵合金不大于60—40毫米（粉礦或精礦粉均可）。
（三）耐火材料用鉻鐵礦
品級 | Cr2O3（%） | SiO2（%） | CaO（%） | 用途 |
Ⅰ Ⅱ | ≥35 ≥32 | ≤8 ≤11 | ≤2 ≤3 | 用作天然耐火材料制造鉻磚及鉻鎂磚 |
可采厚度：≥0.5—1米
夾石剔除厚度：≥0.3—0.5米
（四）化工制鉻鹽用鉻鐵礦
Cr2O3≥30% Cr2O3 /FeO≥2—2.5 SiO2少量
(五) 輝綠巖鑄石對鉻鐵礦的要求
Cr2O3≥10—20% SiO2＜10%
四、礦床實例
（一）新疆鯨魚鉻鐵礦床
用途 | Cr2O3（%） | Cr2O3/FeO | P | S | SiO2 | CaO | |
邊界品位 | 工業品位 | ||||||
冶金用礦石耐火材料用礦石貧礦 | ≥25 ≥25 ≥8 | ≥32 ≥32 ≥12 | ≥2.5 — — | ≤0.07— — | ≤0.1— — | ≤8 ≤13 — | — ≤2 — |
可采厚度： 富礦≥0.3米； 貧礦≥0.5米
夾石剔除厚度：肉眼能分出的夾石≥0.1米
肉眼難分出的夾石≥0.3米。
（二）西藏東巧鉻鐵礦床
品級 | Cr2O3（%） | Cr2O3/FeO | P（%） | S（%） | SiO2（%） | |
邊界品位 | 工業品位 | |||||
Ⅰ Ⅱ | ≥45 ≥35 | ≥48 ≥40 | ≥2.5 ≥2.5 | ≤0.03 ≤0.03 | ≤0.05 ≤0.05 | ≤5 ≤10 |
可采厚度；品級劃分厚度為2米
單個礦體為1米
夾石剔除厚度；地下0.5米，露采1米
（三）北京放馬峪鉻鐵礦床
邊界品位：Cr2O34.5%工
業品位：Cr2O35%
可采厚度：0.5米夾石剔除厚度：1米
(四)甘肅省大道爾吉鉻鐵礦床
礦種 | Cr2O3（%） | 可采厚度(米) | 夾石剔除厚度(米) | |
邊界品位 | 塊段品位 | |||
中富礦 貧礦 | 25 5 | 30 8 | 0.8 1 | 1.0 1 |
五、綜合評價
在鉻鐵礦中常伴生有鉑族(以鋨、銥、釕為主)及鈷、鎳等元素，當鉑族總量(ΣPt)＞0.2克/噸、Co＞0.02%、Ni＞0. 2%時，應作出評價。鉻鐵礦體的圍巖純橄巖、斜方輝橄巖、蛇紋巖，可做耐火材料和制作鈣鎂磷肥的配料，圍巖里有時還見有石棉、滑石、水鎂石、菱鎂礦等，勘探工作中應注意評價。