金属特征：铬

Hernic铬铁矿南非的铬矿。图片©Terence Bell

金属铬被广泛认可用于镀铬（通常简称为“铬”），但其最大的用途是作为不锈钢的成分。这两种应用均受益于铬的硬度，耐腐蚀性和光泽外观的抛光能力。

铬是一种坚硬的灰色金属，以其令人难以置信的抗腐蚀性而受到重视。纯铬是磁性和脆性的，但是当合金化时可以制成具有延展性和抛光的光亮银色表面。

Chromium的名字源于khrōma，这是一个希腊词，意思是颜色，因为它能够产生鲜艳多彩的化合物，如氧化铬。

1797年，法国化学家Nicolas-Louis Vauguelin通过用碳酸钾处理cro石（一种含铬矿物），然后用石墨坩埚中的碳将所得的铬酸还原，生产出第一种纯铬金属。

尽管铬化合物已经用于染料和涂料已有数千年的历史，但直到沃古林发现后，金属应用中的铬才开始出现。

在19世纪末和20世纪初，欧洲的冶金学家正在积极尝试金属合金，试图生产出更坚固耐用的钢材。

1912年，当他在英国的Firth Brown实验室工作时，冶金学家Harry Brearley的任务是寻找弹性更好的金属桶。

他将已知具有高熔点的铬添加到传统的碳钢中，生产出第一种不锈钢。然而，几乎与此同时，包括美国Elwood Haynes和德国克虏伯工程师在内的其他人也在开发含铬钢合金。随着电弧炉的发展，不久之后大规模生产不锈钢。

在同一时期，对电镀金属也进行了研究，这种金属允许金属如铁和镍等廉价金属在其外部铬的耐磨性和耐腐蚀性以及其美学特性上采用。 20世纪20年代后期，汽车和高端时钟出现了第一个铬合金特征。

工业铬产品包括铬金属，铬铁，铬化学品和铸造砂。近年来，在铬材料生产中存在更大的垂直一体化趋势。也就是说，更多的公司参与铬铁矿的采矿也将其加工成铬金属，铬铁和最终的不锈钢。

2010年全球铬铁矿（FeCr ₂ O ₄ ）的生产，铬矿生产的主要矿石为2500万吨。

铬铁产量约700万吨，铬金属产量约4万吨。铬铁单独使用电弧炉生产，而铬金属可以通过电解，硅热和铝热法生产。

在生产铬铁时，由电弧炉产生的热量达到5070 ° F（2800 ℃ ），导致煤和焦炭通过碳热反应来还原铬矿。一旦在炉膛中熔炼了足够的材料，则熔融金属在被压碎之前排出并固化在大型铸件中。

高纯度铬金属的铝热法生产占当今生产的铬金属的95％以上。这个过程的第一步要求在2000 ° F（1000 ° C）的空气中用苏打和石灰焙烧铬铁矿，这产生含有焙烧铬酸钠的钠。

它可以从废料中沥滤出来，然后作为氧化铬（Cr ₂ O ₃ ）还原和沉淀。

然后将氧化铬与粉末铝混合并放入大的粘土坩埚中。然后将过氧化钡和镁粉散布到混合物上，坩埚被沙子（其充当绝缘体）包围。

混合物被点燃，导致来自氧化铬的氧气与铝反应生成氧化铝，从而释放纯度为97-99％的熔融金属铬。

据美国地质调查局统计，2009年，铬铁矿的最大生产国为南非（33％），印度（20％）和哈萨克斯坦（17％）。最大的铬铁生产企业包括Xstrata ，欧亚自然资源公司（哈萨克斯坦），Samancor（南非）和Hernic Ferrochrome（南非）。

据铬国际开发协会称，2009年提取的铬铁矿总量中，冶金工业占95.2％，耐火材料和铸造业占3.2％，化学品生产企业占1.6％。铬的主要用途是不锈钢，合金钢和有色合金。

不锈钢是指含有10％至30％铬（按重量计）并且不像普通钢一样容易腐蚀或生锈的一系列钢。存在150至200种不同的不锈钢组合物，尽管这些组合物中仅有约10％经常使用。

_{资料来源：}

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