クロム鉱石からクロムはどのように抽出されるか？

2025-08-09

クロムは、主要な鉱石である クロム鉄鉱 ((FeCr₂O₄))から、化学反応と冶金プロセスを含む一連のステップを経て抽出されます。以下の手順は抽出プロセスです。

1. クロム鉄鉱の採掘と濃縮

• クロム鉄鉱は、地下鉱山または露天掘り鉱山から採掘されます。
• 鉱石は粉砕され、濃縮されてクロム含有率を高めます。これには以下が含まれます：
  • 粉砕鉱石を粉砕する
  • 粉砕鉱石を粉砕して表面積を増やす。
  • 重力選鉱水または空気を使用して、重いクロム鉱石粒子と軽い脈石物質を分離する。

2. クロム鉱石から重クロム酸ナトリウムへの変換

• 濃縮クロム鉱石を炭酸ナトリウム（Na₂CO₃）と混合し、空気（酸素）の存在下、約～で加熱する。 1,000℃.

• このプロセスは 焙焼と呼ばれ、鉱物中のクロムを酸化して可溶性の重クロム酸ナトリウム((Na₂CrO₄))を生成します。

  \[4FeCr₂O₄ + 8Na₂CO₃ + 7O₂ → 8Na₂CrO₄ + 2Fe₂O₃ + 8CO₂\]

3. 浸出と精製

• 焙焼後の混合物は、水で浸出して重クロム酸ナトリウム((Na₂CrO₄))を溶解します。
• 溶液はろ過して不溶性残渣（主に酸化鉄、(Fe₂O₃)）を除去します。

• クロム酸ナトリウムは、～に変換される。 二クロム酸ナトリウム 硫酸で溶液を酸性にすることで((Na₂Cr₂O₇))

  2Na₂CrO₄ + H₂SO₄ → Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O

4. クロム酸化物への還元

• 二クロム酸ナトリウムは、炭素や硫黄などの還元剤を用いて、 酸化クロム(III) (Cr₂O₃) に還元されます。:

  \[\text{Na}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 2 \text{C} \rightarrow \text{Cr}_2\text{O}_3 + \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{CO}\]

5. 金属クロムへの還元

• 酸化クロム(III) (Cr₂O₃) は、テルミット反応で アルミニウム を用いて金属クロムに還元されます。これは、非常に発熱的な反応の例です。:

  \[\text{Cr}_2\text{O}_3 + 2 \text{Al} \rightarrow 2 \text{Cr} + \text{Al}_2\text{O}_3\]

• あるいは、 電解プロセス クロムイオンの溶液からクロムが析出する場所で利用できる。

プロセス概要

1. 鉱業と濃縮 クロム鉱石の
2. 焙焼 炭酸ナトリウムと鉱石を反応させて、重クロメートナトリウムを作る。
3. 変換 クロム酸ナトリウムから二クロム酸ナトリウムへの変化
4. 削減 二クロム酸ナトリウムから酸化クロム(III)への変換
5. 削減 三酸化クロム(III)からクロム金属への還元

このプロセスは、ステンレス鋼、合金、その他の工業用途に不可欠な高純度のクロムを生成します。

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