不锈钢管之王——铬的自述

叫铬(Cr),是人类朋友建设现代化的重要战略物资之一,我在各工业部门和高科技领域的广泛用途中,85%是作为冶炼不锈钢管的重要原料。因此,人类朋友都称赞我为不锈钢管之王。我是银白色金属,具延展性,密度为7.20/立方厘米,熔点1890℃,沸点2482℃,具有亲氧性和亲铁性,以亲氧性较强,在还原和硫的逸度较高的情况下才显示亲硫性。在地壳内,绝大部分的我以尖晶石类的氧化物形式存在,属亲石元素。我以正三价氧化物最稳定,具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性。

我的用途十分广泛,是人类现代化建设的战略资源,是冶炼不锈钢管的重要原料。在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛应用。在冶金工业上主要用来生产铬铁合金和金属铬。可作为钢的添加材料,生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢,如不锈钢管、耐酸钢、滚珠轴承钢、工具钢等。金属铬主要作为铝合金、钴合金、钛合金及高温合金、电热合金等的添加剂,还用于钢制品镀铬(特别是各种生活日用品、家庭电器产品、电子产品等)之中,增强各种钢制品的性能和使用寿命,避免和杜绝各种钢制品被腐蚀氧化生锈报废。氧化铬(Cr2O3)既可用作耐热涂料,也可用作磨料和玻璃、陶瓷的着色剂。铬铁矿主要用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。化学工业上,铬主要用来生产重铬酸钠(Na2Cr2O·2H2O),进而制取其他铬化合物,用于颜料、纺织、电镀、制革等方面,还可制作催化剂的触媒剂等。铬的放射性同位素已在医学上得到充分利用。

在自然界发现含我的矿物有50余种,分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类;此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨石中。具有工业价值的铬矿物属于铬尖晶石矿物。铬尖晶石类矿物由5种基本组分组成,各组分间存在着类质同象的置换,因而各组分的含量变化很大,其氧化铬含量变化范围为1862×10-2。目前,工业上开发利用的铬矿物有三种:铬铁矿(MgFeCr2O4,含Cr2O35060×10-2;铝铬铁矿(或铬铁尖晶石)FeCrAl2O4,含Cr2O33238×10-2硬铬尖晶石(MgFe)(CrAl2O4,含Cr2O33250×10-2

我的矿床类型分为原生矿床和砂矿床两类。砂矿床以冲积砂矿和海滨砂矿为主。原生矿床多与超镁铁岩(超基性岩)或辉绿岩有关,其产出类型有:一是大陆区裂谷带层状铬铁矿床;二是活动大陆边缘和大洋裂谷带铬铁矿床;三是缝合带中的铬铁矿床。需要找矿科技人员高度重视的是,近几年中国科学院院士许志琴与杨经绥研究员等经过艰苦卓绝的研究,取得了重大找矿新突破,在中国雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩中罗布莎铬铁矿床的铬铁矿中发现了3000多粒微米级金刚石、6颗原位金刚石及大量深地幔矿物群,并继而提出蛇绿岩型金刚石矿床新类型。这一研究成果的提出,增加了新的金刚石矿床类型,由已知的两类拓展为三类。这一重大发现给一线找矿科技人员的重要启示是,在寻找或找到宝贵的铬铁矿床的时候,应当同时重视寻找和评价与我共生或伴生的更加宝贵更加难找的微米级和纳米级的金刚石。

尊敬的人类朋友,全球的铬铁矿资源较丰富。《世界矿产资源年评》记载,至2008年底,全世界铬铁矿资源量超过120亿吨,可以满足世界经济发展的需求。铬资源丰富的国家有南非、哈萨克斯坦、芬兰、印度、巴西等国,其中95%在南非和哈萨克斯坦。中国的铬铁矿资源比较贫乏。至2008年底,中国铬铁矿查明基础储量577万吨,其中富铬矿245.6万吨,不锈钢管主要集中在西藏、甘肃、内蒙古、新疆四省(区),富矿产在西藏罗布莎外围的超基性岩带中,合计占查明储量的82%。到目前为止,广西区内还没有找到铬铁矿资源的矿床,只在浦北县福旺镇香山超基性岩体的地表纯橄榄岩中发现有铬铁矿的矿化,纯橄榄岩含Cr2O32.39×10-2,并与磁铁矿含量成正比。据此,研究人员认为深部有形成铬铁矿或含铬磁铁矿的可能。因为铬铁矿资源在中国比较贫乏,因此,长期以来,中国不锈钢管的铬产量只能满足国内需求的6%,其他主要依靠进口。因此,建议有实力的中国企业或企业家尽快和广西的地质勘查单位合作,积极走出去,到陆上丝绸之路和海上丝绸之路的沿线、沿岸国家去,与他们合作勘查开发我——铬铁矿资源,如哈萨克斯坦、南非、津巴布韦、越南、菲律宾等国。

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