Хром

Производство

Промышленным сырьем при производстве хрома и сплавов на его основе служит хромит. Восстановительной плвкой хромита с коксом (восстановителем), железной рудой и другими компонентами получают феррохром с содержанием хрома до 80% (по массе).

В зависимости от цели использования получают хром различной степени чистоты. Сырьем обычно служат хромшпинелиды, которые подвергают обогащению, а затем сплавляют с поташом (или содой) в присутствии кислорода воздуха. Применительно к основному компоненту руд, содержащему Сr³⁺, реакция следующая:

2FeCr₂О₄ + 4K₂CO₃ + 3,5О₂ = 4К₂СrО₄ + Fе₂О₃ + 4СО₂.

Образующийся хромат калия К₂СrО₄ выщелачивают горячей водой и действием H₂SO₄ превращают его в дихромат К₂Сr₂О₇. Далее действием концентрированного раствора H₂SО₄ на К₂Сr₂О₇ получают хромовый ангидрид С₂О₃ или нагреванием К₂Сr₂О₇ с серой - оксид хрома (III) С₂О₃.

Наиболее чистый хром в промышленного условиях получают либо электролизом концентрированных водных растворов СrО₃ или Сr₂О₃, содержащих H₂SO₄, либо электролизом сульфата хрома Cr₂(SO₄)₃. При этом хром выделяется на катоде из алюминия или нержавеющей стали. Полная очистка от примесей достигается обработкой хрома особо чистым водородом при высокой температуре (1500-1700 °С).

Возможно также получение чистого хрома электролизом расплавов CrF₃ или СrCl₃ в смеси с фторидами натрия, калия, кальция при температуре около 900 °С в атмосфере аргона.

В небольших количествах хром получают восстановлением Сr₂О₃ алюминием или кремнием. При алюминотермическом способе предварительно подогретую шихту из Сr₂О₃ и порошка или стружек Аl с добавками окислителя загружают в тигель, где реакцию возбуждают поджиганием смеси Na₂O₂ и Аl до тех пор, пока тигель заполнится хромом и шлаком. Силикотермически хром выплавляют в дуговых печах. Чистота получаемого хрома определяется содержанием примесей в Сr₂О₃ и в Аl или Si, используемых для восстановления.

В промышленности в больших масштабах производятся сплавы хрома - феррохром и силикохром.