Chrom und Ferrolegierungen: Nichts verschenken

15 June 2015

Ferro-chrome is one of the most important ferro-alloys and is produced from chromite, an iron chromium oxide, FeCr2O4. Chromite is important because it is the only economic ore of chromium, an essential element for a wide variety of chemical and manufactured products and the aforementioned ferro-alloy...

Bei der Produktion von Sonderstählen wie Rostfrei-, Werkzeug- und Federstählen setzt man der Schmelze üblicherweise Legierungselemente (zusammen mit Eisen als Trägermetall) zu. Diese Zusätze kennt man unter dem Namen Ferrolegierungen, dazu zählen Ferronickel, Ferromangan, Ferrochrom, Ferromolybdän, Ferrotitan, Ferrovanadium, Ferrosilicium, Ferrobor und Ferrophosphor.

Der Vorteil, die Legierungselemente für den Stahl auf diesem Weg einzubringen, liegt darin, dass Ferrolegierungen niedrigere Schmelzpunkte haben als die Legierungselemente selbst und dass sie leichter von der Schmelze aufgenommen werden.

Ferrolegierungen sind spröde und eignen sich nicht als Basismaterial für Metallprodukte, aber beim Produzieren von Stahllegierungen sind sie äußerst nützliche Lieferanten für die Legierungselemente.

 

Zum Herstellen von Ferrolegierungen bringt man das Nichteisen-Metall oder -Konzentrat mit Eisen oder Eisenerz, Koks oder Kohle und Flussmittel zusammen in einen Lichtbogenofen und schmilzt es dort bei sehr hohen Temperaturen. Je nach Art der produzierten Legierung wird manchmal bei diesem Prozess Aluminium oder Silicium als Reduktionsmittel hinzugegeben, z. B. beim Produzieren von Ferrochrom. Zum Produzieren von reinem Chrom muss das Eisen in einem zweistufigen Glüh- und Auslaugprozess vom Chrom getrennt werden.

Die weltgrößten Hersteller von Ferrolegierungen sind Südafrika, Kasachstan, Indien, Türkei und Russland.

 

Ferrochrom ist eine der bedeutendsten Ferrolegierungen, es wird aus Chromit, einem Eisen-Chrom-Oxid (FeCr2O4) hergestellt. Chromit ist ein wichtiges Mineral: Es ist das einzige wirtschaftlich nutzbare Chromerz und Chrom wiederum ist ein wesentliches Element für eine breite Palette von Chemieerzeugnissen und Industrieprodukten und auch für die vorher erwähnte Ferrolegierung.

 

Chromit-Lagerstätten abbauwürdiger Größe gibt es in folgenden Formen:

  • Magmatische Schichten wie z. B. in Südafrika im Merensky Reef (Transvaal) und im Great Dyke (Simbabwe); dort wird das Chromit in einem komplexen Prozess zusammen mit mehreren Platinmetallen gewonnen.
  • Mineralsand besteht aus verwitterten Chromit-Erzen. Da sie schon gut aufgeschlossen sind, kann Chromit durch Schwerkraft-Anreicherung einfach ausgebracht werden.
  • Podiforme (linsenförmige) metamorphe Erzkörper, bei denen das Chromit als Einsprengsel im Gestein verteilt ist und erst durch Zerkleinern und Mahlen aufgeschlossen werden muss, bevor es durch Schwerkraft-Anreicherung ausgebracht werden kann. Falls das Erz für eine Vorkonzentrierung geeignet ist, sollte diese in den Prozessablauf integriert werden.

Vorkonzentrierung mittels Sensorsortierungs-Anlagen

Der größte Teil des produzierten Chromit-Konzentrats hat »metallurgische Reinheit« mit einem Gehalt an Cr2O3 von durchschnittlich 54 % und einem Chrom/Eisen-Verhältnis von 2,6:1.

Diese Art Erz ist oft geeignet für ein Vorkonzentrieren bei Grobgut, wobei ein Teil des zerkleinerten Erzes zwischen den Zerkleinerungs- und den Mahlstufen als Taubgestein-Fraktion ausgesondert wird. Die mineralogischen Eigenschaften des Erzes müssen im Rahmen eines Erzbeurteilungstests gründlich untersucht werden. Dazu sollte auch eine Beurteilung der Eignung zum Vorkonzentrieren gehören.

In der Praxis kann man sich beim Anreichern durch Trennen auf die Materialeigenschaften Größe, Dichte, magnetische Suszeptibilität, Leitfähigkeit, Farbe, Flotierbarkeit und Löslichkeit stützen. Es können passende Erzsortier-Sensoren ausgewählt werden, um mehrere dieser Eigenschaften auszuwerten und zu ermitteln, in welchem Maß sich durch Vorkonzentrieren die Investitions- und Betriebskosten aller nachgeschalteten Prozesseinrichtungen senken lassen. Dabei spielen unter anderem die Kosten für Energie, Wasser, Verbrauchsmaterial und Wartung eine wichtige Rolle.

STEINERT hat die Zukunft sets im Blick und beschäftigt sich ständig mit dem Erfinden, Erforschen und Entwickeln neuer Technologien im Bereich Trennen und Sortieren. Sehen Sie sich unsere Palette verfügbarer Sensor-Optionen von Nah-Infrarot, Induktion, Röntgen und 3D-Laser bis hin zu diversen Kombinationen davon bei www.steinert.com.au an. Diese Möglichkeiten helfen Ihnen, die beim Erzsortieren mit Vorkonzentrierung auftretenden Probleme zu lösen.

So beginnt es: Ermittlung der geeigneten sensorgestützten Sortierlösung bei STEINERT:

SCHRITT 1

Ermittlung, welcher Sensortyp am effizientesten zwischen dem Bergematerial und dem gewünschten Material unterscheidet.

SCHRITT 2

Feststellung, ob mit dem gewählten Sensortyp im gewünschten Korngrößenbereich ein effizientes Aufkonzentrieren und Trennen erreicht werden kann.

SCHRITT 3

Ermittlung der maximalen Aufgabekapazität, bei der keine Effizienzverschlechterung beim Trennen/Aufkonzentrieren eintritt.