kromit - Chromite

Bu makale mineral hakkındadır. Krom (III) katyonu ve tuzları için bkz. Kromit (bileşik) .
kromit
kromit.jpg
Zimbabve'den kromit
Genel
Kategori Oksit mineralleri
Spinel grubu
Spinel yapısal grubu
Formül
(yinelenen birim) 		(Fe, Mg)Cr 2 O 4
Strunz sınıflandırması 4.BB.05
kristal sistemi Eş ölçülü
kristal sınıfı Heksotahedral (m 3 m)
HM sembolü : (4/m 3 2/m)
Uzay grubu F D 3 m
Birim hücre a = 8.344 A; Z = 8
Kimlik
Renk Siyahtan kahverengimsi siyaha; iletilen ışıkta ince kenarlarda kahverengi ila kahverengimsi siyah
kristal alışkanlığı Oktahedral nadir; masiften taneliye
Eşleştirme {Ill} ile ilgili Spinel yasası
bölünme Yok, ayrılık {III} boyunca gelişebilir
Kırık düzensiz
dayanıklılık Kırılgan
Mohs ölçeği sertliği 5.5
parlaklık Reçineli, Yağlı, Metalik, Alt Metalik, Donuk
Meç Kahverengi
şeffaflık Saydamdan opaklığa
Spesifik yer çekimi 4.5–4.8
Optik özellikler izotropik
Kırılma indisi n = 2.08–2.16
Diğer özellikler zayıf manyetik
Referanslar

Kromit , esas olarak demir (II) oksit ve krom (III) oksit bileşiklerinden oluşan kristalli bir mineraldir . FeCr 2 O 4 kimyasal formülü ile temsil edilebilir . Spinel grubuna ait bir oksit mineralidir . Magnezyum elementi , manyeziokromit (MgCr 2 O 4 ) ile katı bir çözelti oluşturduğundan , demirin yerini değişken miktarlarda alabilir . Alüminyum elementinin bir ikamesi de meydana gelebilir ve bu da hersinite (FeAl 2 O 4 ) yol açar . Günümüzde kromit, özellikle bir demir-krom alaşımı olan ferrokrom (FeCr) üretimi yoluyla paslanmaz çelik yapmak için çıkarılmaktadır .

Kromit taneleri, Güney Afrika ve Hindistan'daki Bushveld gibi büyük mafik magmatik sokulumlarda yaygın olarak bulunur . Kromit, metalik bir parlaklığa , koyu kahverengi bir çizgiye ve Mohs ölçeğinde 5.5 sertliğe sahip demir-siyah renktedir .

Kullanımları ve uygulamaları söz konusu olduğunda, kromitten çıkarılan kromun birçok faydası vardır. Kromun antropojenik süreçlerde kullanılması, dünya çapında önemli sağlık ve çevresel etkiler geliştirebilir.

Özellikler

Kromit mineralleri esas olarak mafik-ultramafik magmatik sokulumlarda bulunur ve bazen metamorfik kayaçlarda da bulunur . Kromit mineralleri, yüzlerce kilometre uzunluğunda ve birkaç metre kalınlığında olabilen katmanlı oluşumlar halinde bulunur. Kromit ayrıca demir göktaşlarında da yaygındır ve silikatlar ve troilit mineralleri ile birlikte oluşur.

Kristal yapı

Kromitin kimyasal bileşimi , demir +2 oksidasyon durumunda ve krom +3 oksidasyon durumundayken FeCr 2 O 4 olarak temsil edilebilir . Kromit, cevher olarak veya masif halde sunulduğunda ince taneli agregalar halinde oluşur. Cevherin yapısı , zayıflık düzlemleri boyunca kırılmalarla birlikte yassı olarak görülebilir. Kromit ayrıca ince bir kesitte sunulabilir. İnce bölümlerde görülen taneleri olan kristalleri ile yayılır özşekilli için subhedraldir .

Kromit, Mg, demirli demir [Fe(II)], Al ve eser miktarda Ti içerir. Kromit, mineraldeki her bir elementin miktarına göre farklı minerallere dönüşebilir. Kromit bileşimi değiştiğinde, bir termal dönüşüm davranışına neden olur.

Kromit, spinel grubunun bir parçasıdır , yani aynı gruptaki diğer üyelerle tam bir katı çözelti serisi oluşturabilmektedir. Bunlar arasında chenmingite (FeCr 2 O 4 ), xieite (FeCr 2 O 4 ), magnesiochromite (MgCr 2 O 4 ) ve manyetit (Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4 ) gibi mineraller bulunur . Chenmingite ve xieite, kromitin polimorflarıdır , manyeziokromit ve manyetit ise kromit ile aynı yapısaldır .

Kristal boyutu ve morfolojisi

Kromit, masif ve taneli kristaller halinde ve çok nadiren oktahedral kristaller halinde bulunur. Eşleştirme tarafından tarif edildiği gibi, bu mineral için {III} düzlemi oluşur spinel hakları .

Mineral taneleri genellikle küçük boyutludur. Ancak 3 cm'ye kadar kromit taneleri bulunmuştur. Bu tanelerin, düşük miktarda krom ve oksijen bulunan bir göktaşı gövdesinin sıvısından kristalleştiği görülüyor . Büyük taneler , göktaşı gövdesinden görülen kararlı aşırı doygun koşullarla ilişkilidir .

Reaksiyonlar

Kromit, kayaların oluşturduğu koşulları belirlemeye yardımcı olan önemli bir mineraldir. Bu tür CO ve CO gibi çeşitli gazlar ile reaksiyonlar olabilir 2 . Bu gazlar ile katı kromit taneleri arasındaki reaksiyon kromitin indirgenmesine neden olur ve demir ve krom alaşımlarının oluşmasını sağlar . Kromit ve gazlarla etkileşimden metal karbür oluşumu da olabilir .

Kromitin kristalleşme sürecinde erken oluştuğu görülmektedir . Bu, kromitin metamorfik seride görülen yüksek sıcaklık ve basınçların değiştirici etkilerine karşı dirençli olmasını sağlar . Metamorfik seri boyunca değişmeden ilerleyebilir . Daha düşük dirençli diğer minerallerin bu seride serpantin , biyotit ve granat gibi minerallere dönüştüğü görülmektedir .

Mevduat dağılımı

Yukon'da bir kromit olasılığı . Siyah bantlar, platin grubu metalleri de taşıyan kromittir . Gri kaya ağartılmış ultramafiklerdir .

Kromit, Dünya'nın mantosundan peridotit içinde ortokümülat lensler olarak bulunur . Aynı zamanda katmanlı , ultramafik müdahaleci kayaçlarda da oluşur . Ayrıca bazı serpantinitler gibi metamorfik kayaçlarda bulunur . Erken magmatik farklılaştıkça kromit cevher yatakları oluşur. Genellikle olivin , manyetit , serpantin ve korindon ile ilişkilendirilir . Güney Afrika'nın geniş Bushveld Magmatik Kompleksi , bazı katmanları %90 kromitten oluşan ve nadir kaya türü kromititi oluşturan (krş. kromit mineral ve kromitit, kromit içeren bir kaya) oluşturan büyük katmanlı mafik ila ultramafik magmatik bir kütledir. Stillwater Volkanik Kompleksi içinde Montana da önemli kromit içermektedir.

Ticari madencilik için uygun olan kromit, sadece bir avuç çok önemli tortuda bulunur. 2 ana tip kromit yatağı vardır: stratiform yataklar ve podiform yataklar. Katmanlı sokulumlardaki stratiform tortular, kromit kaynaklarının ana kaynağıdır ve Güney Afrika , Kanada , Finlandiya ve Madagaskar'da bulunur . Podiform yataklardan elde edilen kromit kaynakları ağırlıklı olarak Kazakistan , Türkiye ve Arnavutluk'ta bulunmaktadır . Zimbabve , hem stratiform hem de podiform yataklarda kayda değer kromit rezervleri içeren tek ülkedir.

stratiform tortular

Stratiform tortular, genellikle katmanlı mafik ila ultramafik magmatik komplekslerde oluşturulan büyük tabaka benzeri gövdeler olarak oluşturulur . Bu yatak türü, dünya kromit rezervlerinin %98'ini elde etmek için kullanılmaktadır.

Stratiform mevduat tipik olması görülmektedir Prekambriyen yaşta ve bulunan cratons . Mafik için ultramafik volkanik bu yataklar oluşturulmuştur illerin muhtemelen içine kesilmektedir kıtasal kabuk ihtiva olabilir, granit ya da gnaysları . Bu izinsiz girişlerin şekilleri tablo veya huni şeklinde tanımlanmaktadır. Tabular izinsiz girişler , bu izinsiz girişlerin katmanları paralel olacak şekilde eşikler şeklinde yerleştirildi . Bu tablosal izinsiz girişlerin örnekleri, Stillwater Igneous Complex ve Bird River'da görülebilir . Huni şeklindeki izinsiz girişlerin, izinsiz girişin merkezine doğru daldıkları görülüyor. Bu, bu izinsiz girişteki katmanlara bir senklinal oluşumu verir. Bu tür izinsiz giriş örnekleri Bushveld Igneous Complex ve Great Dyke'de görülebilir .

Kromit, stratiform çökellerde kromititten oluşan çok katmanlı olarak görülebilir . Bu tabakaların kalınlıkları 1 cm ile 1 m arasında değişmektedir. Yanal derinlikler 70 km uzunluğa ulaşabilir. Bu tabakalardaki ana kayaç kromitit olup, %50-95'i kromitten, kalanı ise olivin , ortopiroksen , plajiyoklaz , klinopiroksen ve bu minerallerin çeşitli alterasyon ürünlerinden oluşmaktadır. Magmadaki suyun bir göstergesi, kahverengi mika varlığı ile belirlenir .

Podiform mevduat

Podiform yatakları içinde meydana görülür ofiyolit dizileri. Ofiyolit istifinin stratigrafisi derin okyanus çökelleri, yastık lavlar , tabakalı dayklar , gabrolar ve ultramafik tektonitler şeklindedir .

Bu birikintiler, özellikle tektonitlerde olmak üzere ultramafik kayaçlarda bulunur. Tektonitlerin tepelerine doğru podiform çökellerin bolluğunun arttığı görülmektedir.

Podiform birikintileri düzensiz şekillidir. "Pod", jeologlar tarafından bu tortunun belirsiz morfolojisini ifade etmek için verilen bir terimdir. Bu teminat gösterileri yapraklanma konak kayanın yapraklanma paralel. Podiform tortular uyumsuz, uyumsuz ve uyumlu olarak tanımlanır. Podiform yataklardaki kromit özşekilsiz taneler halinde oluşur. Bu tip yatakta görülen cevherler yumrulu dokuya sahiptir ve 5-20 mm boyut aralığında gevşek paketlenmiş yumrulardır. Podiform yataklarda görülen diğer mineraller olivin , ortopiroksen , klinopiroksen , pargazit , Na-mika , albit ve jadeittir .

Sağlık ve çevresel etkiler

Kromitten ekstrakte edilen krom, son yıllarda antropojenik süreçlerde kullanılmış olup, dünya çapında önemli sağlık ve çevresel kaygılar geliştirmiştir. Krom üç değerlikli (Cr(III)) formda olduğunda, dengeli bir hayvan ve insan beslenmesinin çok önemli bir parçasıdır. Bununla birlikte, kusuru, hayvanlarda ve insanlarda lipidler ve glikoz metabolizmasında bozulmaya neden olacaktır . Öte yandan krom altı değerlikli (Cr(VI)) formundayken oldukça toksik bir kanserojendir ve bir hayvan veya insan tarafından yutulması halinde ölüme neden olabilir.

Sağlık etkileri

Kromit cevheri çıkarıldığında, ferrokrom üretimi amaçlanır ve krom demir oranı yüksek bir kromit konsantresi üretilir . Ayrıca ezilebilir ve işlenebilir. Kromit konsantresi, kömür veya kok gibi bir indirgeyici ve yüksek sıcaklıklı bir fırın ile birleştirildiğinde ferrokrom üretebilir . Ferrokrom, krom ve demir arasında bir alaşım olan bir tür ferroalyajdır . Bu ferroalyajın yanı sıra kromit konsantresi çeşitli sağlık etkilerine neden olabilir. Kesin bir kontrol yaklaşımı ve farklı azaltma tekniklerinin getirilmesi, insan sağlığının güvenliği ile ilgili önem sağlayabilir.

Kromit cevheri yüzey koşullarına maruz kaldığında bozunma ve oksidasyon meydana gelebilir. Krom elementi, kromit içinde en çok üç değerlikli (Cr-III) formunda bulunur. Kromit cevheri toprak üstü koşullara maruz kaldığında, Cr-III , kromun altı değerli durumu olan Cr-VI'ya dönüştürülebilir . Cr-VI, cevherin kuru öğütülmesi veya öğütülmesi yoluyla Cr-III'den üretilir . Bunun nedeni, öğütme işleminin neminin yanı sıra öğütmenin gerçekleştiği atmosferdir . Islak bir ortam ve oksijensiz bir atmosfer, daha az Cr-VI üretmek için ideal koşullar iken, bunun tersinin daha fazla Cr-VI oluşturduğu bilinmektedir.

Üretimi ferrokrom yayarlar görülmektedir kirleticilerin gibi havaya azot oksitler , karbon oksitler ve kükürt oksitler yanı sıra, toz parçacık yüksek bir konsantrasyonu ile ağır metaller gibi , krom , çinko , kurşun , nikel ve kadmiyum . Ferrokrom üretmek için kromit cevherinin yüksek sıcaklıkta eritilmesi sırasında Cr-III, Cr-VI'ya dönüştürülür. Kromit cevherinde olduğu gibi, Ferrokrom öğütülür ve bu nedenle Cr-VI üretir. Bu nedenle Cr-VI, Ferrokrom üretildiğinde toza karışır . Bu, soluma potansiyeli ve toksinlerin çevreye sızması gibi sağlık risklerini ortaya çıkarır . İnsanların kroma maruziyeti yutma, cilt teması ve solumadır. Krom-III ve VI, insan ve hayvanların dokularında birikecektir. Bu tip kromun vücuttan atılımı çok yavaş olma eğilimindedir, bu da insan dokularında on yıllar sonra yüksek krom konsantrasyonlarının görülebileceği anlamına gelir.

Çevresel etkiler

Kromit madenciliği, krom ve ferrokom üretimi çevreyi toksik olarak etkileyebilir. Ekonomik emtia üretimi söz konusu olduğunda kromit madenciliği gereklidir .

Toprakların sızması ve endüstriyel faaliyetlerden kaynaklanan açık deşarjın bir sonucu olarak , krom içeren kayaların ayrışması su sütununa girecektir. Bitkilerde krom alımının yolu hala belirsizdir, ancak esansiyel olmayan bir element olduğu için krom, bu alım için krom türleşmesinden bağımsız ayrı bir mekanizmaya sahip olmayacaktır. Bitki çalışmaları, kromun bitkiler üzerindeki toksik etkilerinin solma, dar yapraklar, büyümede gecikme veya azalma, klorofil üretiminde azalma , kök zarlarında hasar, küçük kök sistemleri, ölüm ve daha pek çok şeyi içerdiğini göstermiştir . Kromun yapısı diğer temel elementlere benzer, bu da bitkilerin mineral beslenmesini etkileyebileceği anlamına gelir.

Bushveld Kromit

Endüstriyel faaliyetler ve üretim sırasında tortu, su, toprak ve hava gibi şeylerin tümü kromla kirlenir ve kirlenir. Altı değerlikli krom, toprak mikroorganizma varlığını, işlevini ve çeşitliliğini azalttığı için toprak ekolojisine olumsuz etkilerde bulunur. Topraktaki krom konsantrasyonları, toprağın yapıldığı tortu ve kayaçların farklı bileşimlerine bağlı olarak çeşitlenir. Toprakta bulunan krom, hem Cr(VI) hem de Cr(III) karışımıdır. Chromium-VI gibi belirli krom türleri , organizmaların hücrelerine geçme özelliğine sahiptir. Endüstri operasyonlarından ve endüstriyel atık sulardan kaynaklanan toz parçacıkları yüzey sularını, yeraltı sularını ve toprakları kirletir ve kirletir.

Su ortamlarında krom, çözünme , sorpsiyon , çökelme , oksidasyon , indirgeme ve desorpsiyon gibi şeyler yaşayabilir . Su ekosistemlerinde krom , omurgasızlarda, su bitkilerinde, balıklarda ve alglerde biyolojik olarak birikir. Bu toksik etkiler farklı şekilde işleyecektir çünkü cinsiyet, büyüklük ve bir organizmanın gelişim aşaması gibi şeyler değişebilir. Suyun sıcaklığı, alkaliliği, tuzluluğu, pH'ı ve diğer kirleticiler gibi şeyler de organizmalar üzerindeki bu toksik etkileri etkileyecektir.

Sıçanlar ve fareler üzerinde laboratuarlarda yapılan toksikoloji testleri, memelilerde üreme zararı, büyüme ve hayatta kalma azalması, davranış değişiklikleri ve kanser gibi sağlık sorunlarına neden olan yiyecek veya sudaki krom dozları hakkında bilgi sağlar.

Krom, iyi bir sağlık için kritik öneme sahiptir, çünkü yeterli miktarlar insanlarda glikoz intoleransına yardımcı olmalıdır . Çalışmalar, krom takviyelerinin insülin direnci ve tip 2 diyabeti olan kişiler için faydalı olabileceğini göstermiştir . Krom, glikoz seviyelerini düşürür ve insülin duyarlılığını arttırır. Bazı çalışmalar ayrıca kromun polikistik over sendromuna (PCOS) yardımcı olabileceğini göstermiştir . Mükemmel diyet kaynakları arasında buğday tohumu, brokoli, sakatat ve mantar gibi şeyler bulunur.

Kromitik serpantinit içinde kromitit bandı

Uygulamalar

Kromit, yüksek ısı kararlılığına sahip olduğu için refrakter malzeme olarak kullanılabilir . Kromitten çıkarılan krom, korozyona dayanıklı süper alaşımlar , nikrom ve paslanmaz çelik üretimi için krom kaplama ve alaşımlamada kullanılır . Krom, cam, sır ve boya için pigment ve deri tabaklama için oksitleyici bir madde olarak kullanılır. Bazen bir değerli taş olarak da kullanılır .

Genellikle krom olarak bilinir, çok önemli bir endüstriyel metaldir. Sert ve korozyona dayanıklıdır. Bu, demir dışı paylar, paslanmaz çelik üretimi, deri işleyen kimyasallar ve pigmentlerin oluşturulması gibi şeyler için kullanılır. Paslanmaz çelik genellikle yaklaşık yüzde 18 krom içerir. Paslanmaz çeliğin içindeki krom, sertleşerek korozyona karşı dirençli hale getiren malzemedir.

Süslemeler gibi birçok araba tasarımı krom kaplamadır. Krom içeren süper alaşımlar, jet motorlarının kimyasal olarak oksitleyici bir ortamda ve yüksek sıcaklık durumlarında yüksek yüksek stres altında çalışmasına izin verir.

Porselen karo pigmentasyonu

Porselen karolar genellikle birçok farklı renk ve pigmentasyon ile üretilir . Hızlı pişen porselen karolarda rengin olağan katkısı siyahtır (Fe,Cr)
2Ö
3oldukça pahalı ve sentetik olan pigment . Doğal kromit, pahalıya (Fe,Cr) karşı ucuz ve inorganik bir pigmentasyon alternatifi sağlar.
2Ö
3ve karoların mikro yapısının ve mekanik özelliklerinin, yerleştirildiğinde önemli ölçüde değiştirilmemesine veya değiştirilmemesine olanak tanır .

Kromit mineral örnekleri galerisi

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar