Что такое хромит?

Хромит представляет собой оксидный минерал, состоящий из хрома, железа и кислорода (FeCr ₂ O ₄ ). Цвет от темно-серого до черного с металлическим или субметаллическим блеском и высокой удельной массой. Этот минерал образовывается  в  магматических  и в метаморфических и осадочных породах , которые образуются, когда хромитсодержащие породы изменяют свою структуру под воздействием тепла или выветривания.

Минерал хромит важен для человека, потому что это  руда содержащая  хрома , важный элемент для широкого спектра металлургической и  химической  промышленности . Многие другие минералы содержат хром, но из них значительно труднее добывать хром.

Физические свойства хромита
Химическая классификация	оксид
цвет:	От темно-серого до черного, редко коричневато-черный
жилка:	Темно коричневый
Блеск:	Металлический в субметаллический
Прозрачность:	непрозрачный
Расщепление:	Никто
Твердость по Моосу:	5,5 до 6
Удельный вес:	4,0 до 5,1 (переменная)
Диагностические свойства:	Блеск, полоса
Химический состав:	FeCr 2 O 4 с магнием, замещающим железо в значительных количествах
Кристаллическая система:	изометрический
Пользы:	Руда хрома

 

Свойства хромита

Хромит  сложно идентифицировать.  Сразу несколько свойств должны итсследоваться, чтобы отличать его от других металлических руд. Для идентификации образцов хромита вручную необходимо учитывать: цвет, удельный вес, блеск и характерную коричневую полосу . Наиболее важным ключом к идентификации хромита является его связь с ультраосновными изверженными породами и метаморфическими породами, такими как серпентинит.

Хромит иногда слегка магнитный. Это свойство  может вызвать путаницу с магнетитом . Хромит и ильменит имеют очень похожие свойства. Требуются тщательные наблюдения за твердостью , и удельным весом, чтобы различить эти минералы .

Хромит и твердый раствор

Вы знали? Цвет многих драгоценных камней получен ,благодаря включениям молекул хрома. Красный цвет хром придает  рубинам, розовый цвет некоторым сапфирам и зеленый цвет изумрудам.

Магний часто заменяет железо в хромите. Существует ряд твердых растворов между минеральным хромитом (FeCr ₂ O ₄ ) и изоморфным минеральным магнезиохромитом (MgCr ₂ O ₄ ). Промежуточные образцы могут быть богаты железом ((Fe, Mg) Cr ₂ O ₄ ) или магнием ((Mg, Fe) Cr ₂ O ₄ ). Для удобства общения эти минералы часто называют «хромит».

Некоторые минерологи  используют обобщенный химический состав (Mg, Fe) (Cr, Al) ₂ O ₄ для хромита. Эта композиция распознает несколько путей твердого раствора между хромитом и герцинитом (FeAl ₂ O ₄ ), шпинелью (MgAl ₂ O ₄ ), магнезиохромитом (MgCr ₂ O ₄ ), магнетитом (Fe ₃ O ₄ ) и магнезиоферритом (MgFe ₂ O ₄ ) ,

Из-за множества различных составов в этих сериях твердых растворов геологи и металлурги часто считают, что «хромит» является любым представителем серии твердых растворов, который имеет значительное содержание Cr ₂ O ₃ .

Бушвельдское стратиформное месторождение хромитов: полевая фотография хромитового пласта Бушвельда LG6. Это ясно показывает стратиформный характер месторождения. USGS фото Клауса Шульца.

Стратиформные, подформовые и пляжные пески

Небольшие количества хромита встречаются во многих типах горных пород. Тем не менее, месторождения хромита, которые достаточно велики для добычи полезных ископаемых, обычно находятся в:

1) стратиформных отложениях (большие массы магматических пород, таких как норит или перидотит, которые медленно кристаллизуются из подземной магмы);

2) подоподобные отложения (серпентины и другие метаморфические породы, полученные в результате изменения состава норита и перидотита);

3) пляжные пески (полученные в результате выветривания хромитсодержащих пород).

 

Хромит из Южной Африки: Хромит из района Трансвааля в Южной Африке. Этот образец составляет примерно 3,5 дюйма (9 сантиметров) в поперечнике.

СТРАТИФОРМНЫЕ ДЕПОЗИТЫ

Стратиформные отложения представляют собой большие массы магматических пород, которые очень медленно охлаждаются в подземных магматических камерах . Во время этого медленного охлаждения хромит и связанные с ним минералы рано кристаллизовались, в то время как магма еще находилась при очень высокой температуре. Затем их кристаллы оседали на дне магматической камеры, образуя слоистый осадок. Некоторые слои в этих отложениях могут содержать 50% или более хромита в расчете на массу.

Большая часть известного в мире хромита встречается в двух стратиформных месторождениях: комплексе Бушвельда в Южной Африке и на Великой дамбе в Зимбабве. Другие важные стратиформные месторождения включают в себя комплекс Stillwater в Монтане, комплекс Kemi в Финляндии, комплекс Orissa в Индии, Goias в Бразилии, комплекс Mashaba в Зимбабве и небольшие месторождения на Мадагаскаре. Почти все они докембрийского возраста.

 

Хромит из Зимбабве: Хромит из Шуругви, Зимбабве. Образец составляет около 4 дюймов (10 сантиметров) в поперечнике.

ПОДИФОРМНЫЕ ДЕПОЗИТЫ

Подоподобные отложения — это крупные плиты океанической литосферы, которые были подняты на континентальную плиту. Эти каменные плиты, также известные как «офиолиты», могут содержать значительные количества хромита. В этих отложениях хромит распространен через скалу и не очень сконцентрирован в легко добываемых слоях. Подвиформные месторождения известны в Казахстане, России, на Филиппинах, в Зимбабве, на Кипре и в Греции.

Первые открытия подвидовых месторождений хромита были сделаны около Балтимора, штат Мэриленд, в начале 1800-х годов. Эти месторождения поставляли почти весь хромит в мире примерно до 1850 года. Эти месторождения были небольшими и больше не используются.

ПЛЯЖНЫЕ ПЕСКИ

Хромит обнаружен в пляжных песках, полученных в результате выветривания хромитсодержащих пород и латеритных почв, образовавшихся над перидотитом. Пляжный песок, богатый хромитом и другими тяжелыми минералами, иногда добывается, обрабатывается путем удаления тяжелых минералов и возвращается в окружающую среду.

Два факта позволяют этим хромитовым пескам иногда содержать залежи хромита. Во-первых, хромит является одним из наиболее стойких к атмосферным воздействиям минералов перидотита. Это свойство  заставляет его концентрироваться в остаточных почвах, которые образуются в зоне выветривания над богатыми хромитом породами. Во-вторых, хромит имеет более высокую удельную массу, чем другие минералы в перидотите. Это приводит к тому, что он избирательно транспортируется и оседает под воздействием волн и течений, концентрируя его в определенных местах у ручьев и пляжей. Эти отложения иногда достаточно богаты и достаточно велики, чтобы  из  них можно было добывать  хромит.

Использование хромита и хрома

Хром — это металл, используемый для повышения твердости, ударной вязкости и химической стойкости стали. Полученный сплав известен как «нержавеющая сталь». При сплавлении с железом и никелем он производит сплав, известный как «нихром», который устойчив к высоким температурам и используется для изготовления нагревательных элементов, печей и других приборов. Тонкие покрытия из хромовых сплавов используются в качестве покрытий для автозапчастей, приборов и других изделий. Им дано название «хромированные». Он также используется для изготовления жаропрочных сплавов, которые могут хорошо работать в горячих, агрессивных средах и в условиях высокой нагрузки реактивных двигателей.

Название Хром ( Chromium) происходит от греческого слова «chroma», что означает «цвет». Хром используется в качестве пигмента в краске. Знакомые желтые линии, нарисованные по центру автомобильных дорог, и желтая краска, используемая в школьных автобусах, часто бывают «хромово-желтыми» — цвет, полученный из хромового пигмента. Хром является важным пигментом во многих типах краски, чернил, красителей и косметики. Следовые количества хрома дают цвет во многих минералах и драгоценных камнях . Красный цвет рубина , розовый цвет некоторых сапфиров и зеленый цвет изумруда обусловлены незначительным количеством хрома.

Производство хрома и запасы
Страна	2011 добыча руды	Добыча руды в 2012 году (по оценкам)	резервы
Индия	3850	+3800	54000
Казахстан	+3800	+3800	210000
Южная Африка	10200	11 000	200000
Другие страны	5450	+5300	Не Доступно
Соединенные Штаты	0	0	620
Приведенные выше значения являются оценочными объемами производства и запасов хромита в тысячах метрических тонн. Данные USGS Минерально-товарные сводки.

Производство и переработка хрома в Соединенных Штатах

Хром не добывается в Соединенных Штатах. Хром, потребляемый промышленностью Соединенных Штатов, поступает из:

A) других стран в виде хромитовой руды, феррохрома или металлического хрома; или,

B) хром, извлеченный из переработанных металлов. Более половины хрома, используемого сегодня в Соединенных Штатах, поступает на переработку.

Поскольку хром необходим для обороны и процветания Соединенных Штатов, федеральное правительство имеет запасы хромитовой руды, феррохрома и металлического хрома для использования в чрезвычайных ситуациях на национальном уровне. Этот тип чрезвычайной ситуации может возникнуть, если Соединенные Штаты будут вовлечены в войну, а противник предотвратит доставку хромита и хромовых продуктов морским транспортом. Кроме того, в Соединенных Штатах были обнаружены небольшие залежи хромита, которые можно было бы добывать в случае необходимости.

Разведка хромитов и алмазов

Кимберлит, тип породы, которая содержит  самые важные  месторождения алмазов в мире, обычно содержит небольшое количество хромита , ильменита и некоторых видов граната . Хотя эти минералы встречаются в очень небольших количествах, они гораздо чаще встречаются в породе, чем алмазы . Поскольку эти минералы не встречаются вместе в большинстве других типов горных пород, они могут быть ценным индикатором близлежащего кимберлитового тела, если они обнаружены в ручьях отложений, ледниковых отложениях, остаточных почвах, образцах керна или вырубках скважин. Некоторые из крупнейших месторождений алмазов на Земле были открыты благодаря соседству с другими минералами..