O metal de cromo é mais amplamente reconhecido por seu uso em cromagem (que é muitas vezes referido simplesmente como "cromo"), mas seu maior uso é como um ingrediente em aços inoxidáveis . Ambas as aplicações se beneficiam da dureza do cromo, da resistência à corrosão e da capacidade de serem polidas para uma aparência brilhante.
Propriedades
- Símbolo Atômico: Cr
- Número Atômico: 24
- Massa Atômica: 51,996g / mol 1
- Categoria do Elemento: Metal de Transição
- Densidade: 7,19 g / cm3 a 20 ° C
- Ponto de fusão: 3465 ° F (1907 ° C)
- Ponto de Ebulição: 4840 ° F (2671 ° C)
- Dureza de Moh: 5.5
Características
O cromo é um metal duro, cinzento, que é valorizado pela sua incrível resistência à corrosão. O cromo puro é magnético e quebradiço, mas quando ligado pode ser feito maleável e polido para um acabamento brilhante e prateado.
O cromo deriva seu nome de khrōma, uma palavra grega que significa cor, devido à sua capacidade de produzir compostos vívidos e coloridos, como o óxido de cromo.
História
Em 1797, o químico francês Nicolas-Louis Vauguelin produziu o primeiro metal puro de cromo tratando crocoite (um mineral contendo cromo) com carbonato de potássio e então reduzindo o ácido crômico resultante com carbono em um cadinho de grafite.
Embora os compostos de cromo tenham sido usados em tintas e tintas por milhares de anos, não foi até bem depois da descoberta de Vauguelin que o uso de cromo em aplicações de metal começou a se desenvolver.
No final do século 19 e início do século 20, os metalúrgicos da Europa estavam ativamente experimentando com ligas de metal, tentando produzir aços mais fortes e duráveis.
Em 1912, enquanto trabalhava no Firth Brown Laboratories, no Reino Unido, o metalurgista Harry Brearley foi encarregado de encontrar um metal mais resistente para os canos das armas.
Ele acrescentou o cromo, que era conhecido por ter um alto ponto de fusão, ao aço carbono tradicional, produzindo o primeiro aço inoxidável. No entanto, quase ao mesmo tempo, outros, incluindo Elwood Haynes nos EUA e engenheiros da Krupp na Alemanha, também estavam desenvolvendo ligas de aço contendo cromo. Com o desenvolvimento do forno elétrico a arco, a produção em larga escala de aço inoxidável seguiu logo após isso.
Durante o mesmo período, pesquisas também estavam sendo feitas sobre metais eletrogalvanizados, o que permitiu que metais mais baratos, como ferro e níquel , adotassem a resistência do cromo externo à abrasão e à corrosão, bem como suas qualidades estéticas. Os primeiros recursos cromados apareceram em carros e relógios de alta qualidade no final da década de 1920.
Produção
Os produtos industriais de cromo incluem cromo metálico, ferrocromo, produtos químicos de cromo e areias de fundição. Nos últimos anos, tem havido uma tendência para uma maior integração vertical na produção de materiais de cromo. Ou seja, mais empresas envolvidas na mineração de minério de cromita também estão processando-o em cromo metálico, ferrocromo e, em última instância, em aço inoxidável.
Em 2010, a produção global de minério de cromita (FeCr 2 O 4 ), o principal mineral extraído para a produção de cromo foi de 25 milhões de toneladas.
A produção de ferrocromos foi de cerca de 7 milhões de toneladas, enquanto a produção de cromo-metal foi de aproximadamente 40.000 toneladas. O ferrocromo é produzido exclusivamente com fornos elétricos a arco, enquanto o metal cromo pode ser produzido por métodos eletrolíticos, silico-térmicos e aluminotérmicos.
Durante a produção de ferrocromo, o calor gerado pelos fornos elétricos a arco, que chegam a 2800 ° C, faz com que carvão e coque reduzam o minério de cromo por meio de uma reação carbotérmica. Uma vez que haja material suficiente fundido na fornalha, o metal fundido é drenado e solidificado em grandes peças antes de ser esmagado.
A produção aluminotérmica de metal cromo de alta pureza é responsável por mais de 95% do metal cromo produzido atualmente. O primeiro passo neste processo requer que o minério de cromita seja torrado com soda e cal no ar a 2000 ° F (1000 ° C), o que cria um cromato de sódio contendo calcina.
Pode ser lixiviado do material residual e depois reduzido e precipitado como óxido crômico (Cr 2 O 3 ).
O óxido crômico é então misturado com alumínio em pó e colocado em um grande cadinho de barro. O peróxido de bário e o pó de magnésio são então espalhados sobre a mistura e o cadinho é envolvido por areia (que atua como isolamento).
A mistura é inflamada, resultando no oxigênio do óxido crômico reagindo com o alumínio para produzir óxido de alumínio e, desse modo, liberando o metal cromo fundido que é 97-99% puro.
De acordo com as estatísticas do US Geological Survey, os maiores produtores de minério de cromita em 2009 foram a África do Sul (33%), a Índia (20%) e o Cazaquistão (17%). As maiores empresas produtoras de ferrocromos incluem a Xstrata , a Eurasian Natural Resources Corp. (Cazaquistão), a Samancor (África do Sul) e a Hernic Ferrochrome (África do Sul).
Aplicações
De acordo com a Associação Internacional de Desenvolvimento do Cromo, do total de minério de cromita extraído em 2009, 95,2% foram consumidos pela indústria metalúrgica, 3,2% pela indústria de refratários e fundição e 1,6% pelos produtores químicos. Os principais usos para o cromo são em aços inoxidáveis, aços ligados e ligas não ferrosas.
Os aços inoxidáveis referem-se a uma gama de aços que contêm entre 10% a 30% de cromo (em peso) e que não corroem ou enferrujam tão facilmente quanto os aços normais. Entre 150 e 200 composições diferentes de aço inoxidável existem, embora apenas cerca de 10% destas estejam em uso regular.
Fontes:
Sully, Arthur Henry e Eric A. Brandes. Cromo Londres: Butterworths, 1954
Rua, Arthur. & Alexander, WO 1944. Metais no Serviço do Homem . 11th Edition (1998).
A International Crómio Development Association (ICDA).
Fonte: www.icdacr.com
Nomes Comerciais de Superliga de Cromo
| Nome comercial | Conteúdo de cromo (% peso) |
|---|---|
| Hastelloy-X® | 22 |
| WI-52® | 21 |
| Waspaloy® | 20 |
| Nimonic® | 20 |
| IN-718® | 19 |
| Aços Inoxidáveis | 17 a 25 |
| Inconel® | 14 a 24 |
| Udimet-700® | 15 |