کروم یکی از فلزات سخت، شکننده به رنگ سفید نقره‌ای است که در سال 1798 میلادی به وسیله واکلین (V.L.Vauquelin) کشف شد. این عنصر به همراه مولیبدن و تنگستن در گروه ششم واسطه جدول تناوبی عناصر قراردارد. عنصر کروم به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شود. مهم‌ترین ماده معدنی حاوی کروم در طبیعت کرومیت به فرمول FeO.Cr2O3 است.
موارد مصرف کرومیت:
کانه کرومیت تنها منبع تامین‌کننده کروم بوده که در ساخت آلیاژها و تهیه فولادهای ویژه از ارزش بالایی برخوردار است. کروم و کرومیت موارد استفاده متفاوتی به‌صورت مستقیم و غیرمستقیم داشته و به شکل چشمگیری در بخش‌های گسترده‌ا‌ی از سیستم صنعتی مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
موارد کاربرد محصولات شن و ماسه کرومیت
خواص این ماده آن را قادر می سازد در آهن خاکستری با کارایی بالا و در قالب ربزی فولاد به عنوان هسته و شن قالب سازی شن بکار برود. هدایت حرارتی بالا نیز به آن خواص سرد کنندگی خوب، گسترش حرارتی کم و در نتیجه باعث ثبات خوب در ابعاد خوبی می دهد. قلیایی بودن آن نزدیک به خنثی است که امکان استفاده از آن در طیف گسترده ای از سیستم های پیوند رزین و گیرنده های غیر آلی را فراهم می کند، دارای رطوبت بالا و توزیع غربالگری گسترده است. در تولید فولاد، ماسه کرومیت برای محافظت از دروازه کشویی در کوره های فولادی بزرگ استفاده می شود. هنگامی که به دانه های بسیار ریز آسیاب می شود، ماسه کرومیت برای تولید ظروف سبز شیشه ای استفاده می شود.
بطور کلی سه نوع درجه بندی کرومیت در صنعت را داریم:
-گريد A : شامل Cr با عيار بالاي 64% و متشكل از كروميت با Cr بالا و با نسبت 5/2 > Cr/Fe
- گريد B : متشكل از Cr با عيار 64-56 درصد (%) و كروميت با نسبت 5/2 - 8/1 = Cr/Fe
- گريد Charge :C متشكل از Cr با عيار 55 - 50 درصد (%) و كروميت با آهن بالا (High Fe) با نسبت8/1 < Cr/Fe
انواع دانه بندی ماسه کرومیتی به شرح زیر است:
1- درشت دانه (اندازه دانه ها بالای 3 میلیمتر)
2- دانه متوسط (اندازه دانه ها بین 3-0.7 میلیمتر)
3- ریزدانه (اندازه دانه ها کوچکتر از 0.7 میلیمتر)
کاربردهای کرومیت رامی‌توان در سه بخش اصلی تقسیم‌بندی کرد:
1- متالورژی
2- صنایع شیمیایی
3- دیرگدازها
متالورژی
استفاده مهم از کروم در صنایع متالورژی و آبکاری است. کروم عنصری مقاوم در برابر گرما، خراشیدگی، خوردگی واکسیداسیون بوده و فولادهای ضد زنگ و آلیاژهایی که از کروم تهیه میگردند، سختی،مقاومت فشاری و خمشی بالایی دارند.
صنایع شیمیایی
از مهم‌ترین مشتقات شیمیایی کروم می‌توان به بیکرومات سدیم ـ کرومات سدیم ـ بیکرومات پتاسیم ـ کرومات پتاسیم ـ اسید کرومیک ـ سولفات بازی کروم ـ کروموزال اشاره کرد. معمولا در صنایع شیمیایی کرومیت‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که در ترکیب آنها نسبت Cr/Fe بیش از 2/2 بوده و مقدار سیلیس آنها کمتر از 8 درصد باشد. حدود 15 درصد کرومیت‌های دنیا در صنایع شیمیایی به مصرف می‌رسد.
دیرگدازها:
30 تا 35 درصد از کرومیت استخراج شده در جهان در صنعت ساخت دیرگدازها مورد استفاده قرار می‌گیرد که عموما برای ساخت و تولید آجرهای نسوز و مواد نسوز صنعتی و نیز تهیه و تولید ماسه‌های ریخته‌گری به مصرف می‌رسند. در ترکیب شیمیایی تیپیک مواد معدنی که برای تولید دیرگدازهای کرومیتی مصرف می‌شوند 31 تا 45 درصد اکسید کروم، 24 تا 35 درصد آلومین، 14 تا 20 درصد اکسید منیزیم، 12 تا 20 درصد اکسید آهن دوظرفیتی، 3 تا 6 درصد سیلیس و کمتر از 1 درصد اکسید کلسیم موجود است که مقداری اکسید منیزیم به ماده خام آنها اضافه می‌شود.
موارد اصلی مصرف کرومیت در صنایع ریخته‌گری:
1- در ساخت جداره کوره‌ها ـ پاتیل‌ها و ابزارهای کمکی ذوب و استفاده از آن به‌عنوان یک دیرگداز.
2- استفاده از آن به عنوان یک ماسه مناسب در ریخته‌گری برای تولید در:
الف) انواع فولادهای ریختگی به‌ویژه فولادهای آستینتی منگنزی
ب) قطعات بزرگ چدنی
پ) به‌عنوان ماسه رویه در تولیدسری قطعات چدنی
3- استفاده از پودر کرومیت در تهیه بعضی از دوغاب‌های اولیه دیرگداز در ریخته‌گری دقیق و ماسه‌های کرومیتی به عنوان دیرگداز پشت‌بند.
4- مصارف مهم کروميت در صنايع متالورژي، ديرگداز و شيميايي است. عيارکروميت قابل استفاده در متالورژي و صنايع شيميايي بالاست وليکن در ديرگدازها مي تواند پايين باشد.
5- كروميت به عنوان ماسه ريخته گري داراي ويژگي‌هاي مناسبي جهت مصرف در ريخته گري مي‌باشد، اين ويژگي‌ها و مزايا عبارتند از:
الف) پايداري حرارتي خوب (نقطه ذوب بالا)
ب) قابليت هدايت حرارتي بالا در مقايسه با ماسه‌هاي سيليسي - انبساط حرارتي كم و يكنواخت - عمر بيشتر ماسه ساخته شده و خنثي بودن از نظر شيميايي
پ) بعد از ريخته گري و سرد شدن، ماسه كروميتي به راحتي از سطح قطعه جدا مي‌شود (عدم جذب توسط مذاب ) - استفاده‌هاي مكرر از ماسه‌هاي كروميتي در ريخته گري
انتخاب كروميت به عنوان ماسه ريخته گري به پارامترهاي متعددي بستگي داردكه شامل:
1- امكان در دسترس بودن آن
2- قيمت هر يك از ماسه‌هاي ريخته گري
3- نوع ريخته گري و همچنين نوع ماده معدني كه بايد قالب ريزي شود
4- تكنيك‌هاي ريخته گري
خواص ماسه کرومیتی
- نقطه ذوب 2150 درجه سانتیگراد
- هدایت حرارتی خوب
- مقاومت در برابر شوک حرارتی
- مقاومت بسیار خوبی در برابر نفوذ فلز یا سوزش
- مقاومت در برابر سرباره
- پایداری خوب ابعاد
- زمین شناسی و اکتشاف:
- سنجش از دور
- ژئوفیزیک
- شیمی خاک (ژئوشیمی)
- زمین شناسی
- برنامه ریزی و طراحی معادن:
- مدل سه بعدی تولید عمده مواد معدنی
- طراحی گودال بهینه بر اساس مطالعات فنی و اقتصادی
- ارائه طرح های بلند مدت و استخراج کوتاه مدت
- طراحی شبکه، حفاری و انفجار
- پروژه های نقشه برداری
- تهیه گزارش تولید
- مطالعات پایداری دیواره های معادن
- مدل توزیع درجه و محاسبه عوامل آماری
- تست های آماری و محاسبات شاخص اطمینان و داده های در مقیاس کم
- تخمین منابع توسط روش های مختلف در مناطق با درجه کم و زیاد و واریانس خطای درجه
- فرآوری مواد معدنی:
- آهن
- مس
- کرومیت