所属分类： 元素名称 化学元素 物理学 菲律宾地理 营养学

铬元素符号Cr，银白色金属，在元素周期表中属 ⅥB族，

原子序数24，原子量51.996，体心立方晶体，常见化合价为+3、+6和+2。1797年法国化学家沃克兰 (L.N.Vauquelin)在西伯利亚红铅矿（铬铅矿）中发现一种新元素，次年用碳还原，得金属铬。因为铬能够生成美丽多色的化合物，根据希腊字chroma（颜色）命名为chromium。

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• 1 概述
• 2 性质
• 3 资源
• 4 性质和用途
• 5 制取生产
• 6 富铬酵母
• 7 铬矿
• 8 参考资料

银白色金属，质硬而脆。密度7.20克/厘米3。熔点1857±20℃，沸点2672℃。化合价+2、+3和+6。电离能为6.766电子伏特。金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。一旦去钝化后，即易溶解于几乎所有的无机酸中，但不溶于硝酸。铬在硫酸中是可溶的，而在硝酸中则不易溶。在高温下被水蒸气所氧化，在1000℃下被一氧化碳所氧化。在高温下，铬与氮起反应并为熔融的碱金属所侵蚀。可溶于强碱溶液。铬具有很高的耐腐蚀性，在空气中，即便是在赤热的状态下，氧化也很慢。不溶于水。

元素名称：铬 [汉语拼音为 gè]
元素符号：Cr
元素原子量：51.9961
元素类型：金属元素
原子体积:(立方厘米/摩尔)  7.23
元素在太阳中的含量:(ppm)  20

元素在海水中的含量:(ppm)  太平洋表面   0.00015
地壳中含量：（ppm）100
质子数：24
中子数：28
原子序数：24
所属周期：3
所属族数：VIB
电子层分布：2-8-13-1
晶体结构：晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞含有2个金属原子。
氧化态：Main  Cr+3
Other  Cr-2, Cr-1, Cr0, Cr+1, Cr+2, Cr+4, Cr+5, Cr+6
电负性： 1.66 
外围电子排布： 3d5 4s1  核外电子排布： 2,8,13,1 
同位素及放射线：   Cr-49[42.3m] Cr-50 Cr-51[27.7d] *Cr-52 Cr-53 Cr-54
电子亲合和能： 0 KJ•mol-1
第一电离能： 653 KJ•mol-1
第二电离能： 1592 KJ•mol-1
第三电离能： 2987 KJ•mol-1
单质密度： 7.19 g/cm3
单质熔点： 1857.0 ℃ 单质沸点： 2672.0 ℃
原子半径： 1.85 埃 离子半径： 0.62(+3) 埃
共价半径： 1.18 埃

晶胞参数：
a = 291 pm
b = 291 pm
c = 291 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
莫氏硬度：9

电离能 (kJ /mol) 
M - M+ 652.7
M+ - M2+ 1592
M2+ - M3+ 2987
M3+ - M4+ 4740
M4+ - M5+ 6690
M5+ - M6+ 8738
M6+ - M7+ 15550
M7+ - M8+ 17830
M8+ - M9+ 20220
M9+ - M10+ 23580
声音在其中的传播速率：（m/S）5940
发现人：沃克兰    发现年代：1797年
发现过程：1797年，法国的沃克兰，从红铅矿和盐酸反应的产物里，提出三氧化铬，并用木炭和铬酐共热，得到金属铬粉。

工业上使用的铬矿石为铬铁矿，属尖晶石(MgO•Al2O3)和磁铁矿(FeO•Fe2O3)类,其通用化学式是(Fe，Mg)O•(Cr，Fe，Al2O3)。由于二价元素(Mg2+、Fe2+、Zn2+ )和三价元素(Al3+、Fe3+、Cr3+)相互置换，可以出现各种不同成分的矿石。除主成分FeO及Cr2O3外，一般含有不同成分的 MgO、Al2O3 及其他杂质。矿石结构组成对使用有明显影响，如铬尖晶石比铬铁矿(FeO•Cr2O3)难于还原；含蛇纹石的铬矿石，若其中挥发物大于 2％，用它制造的铬质耐火砖在加热到1000℃时，会因释放结晶水而炸裂。

美国1978年耗用铬铁矿917000吨，其用途分配如下：冶金61％，化工21％，耐火材料18％。1981年伦敦市场铬矿石价格：土耳其矿(48％Cr2O3,Cr/Fe＝3)130～135美元/吨，南非（阿扎尼亚）铬矿(44％Cr2O3)60～70美元/吨。

铬为不活泼性金属，在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。温度高于600℃时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3，Cr2N和CrN, Cr7C3和Cr3C2,C

r2S3。铬和氧反应时开始较快,当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢；加热到1200℃时，氧化薄膜破坏，氧化速度重新加快，到2000℃时铬在氧中燃烧生成Cr2O3。铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐，同时放出氢气。

由于铬合金性脆,作为金属材料使用还在研究中,铬主要以铁合金（如铬铁）形式用于生产不锈钢及各种合金钢。金属铬用作铝合金、钴合金、钛合金及高温合金、电阻发热合金等的添加剂。氧化铬用作耐光、耐热的涂料，也可用作磨料，玻璃、陶瓷的着色剂，化学合成的催化剂。铬矾、重铬酸盐用作皮革的鞣料，织物染色的媒染剂、浸渍剂及各种颜料。镀铬和渗铬可使钢铁和铜、铝等金属形成抗腐蚀的表层，并且光亮美观，大量用于家具、汽车、建筑等工业。此外，铬矿石还大量用于制作耐火材料。

1978年世界金属铬生产能力为：电解法6000吨，铝热法4300吨。日本1978年生产金属铬2884吨，1977年的消费分配为：高温合金40％，铝合金31％，焊条25％。1981年伦敦市场纯度大于99％的块状铬的价格为4050～4250镑/吨。钢铁工业中广泛应用的铬铁合金和硅铬合金是用电炉冶炼的。金属铬生产则采用金属热还原（铝热）法及电解法。

铝热法生产  包括从铬矿制取氧化铬和铝还原氧化铬制得金属铬两道工序。
氧化铬制取 
铬铁矿磨细至160～200目，配加纯碱和白云石，于1050～1150℃下氧化焙烧，再用水逆流浸出（见浸取）和过滤，获得含Na2CrO4大于 200克/升的溶液。加硫酸中和铬酸钠溶液，使其pH为7～8，滤出氢氧化铝等杂质后蒸发到含Na2CrO4大于 450克/升，滤出Na2SO4结晶。溶液用硫酸调整pH为

4±0.2,再滤出Na2SO4结晶，获得重铬酸钠(Na2Cr2O7)溶液。浓缩溶液到约含Na2Cr2O71100克/升时，冷却滤出Na2SO4结晶，再将溶液浓缩到含Na2Cr2O71500～1550克/升，并于90～100℃保温8小时,然后冷却到35℃以下，结晶出重铬酸钠。铬酸钠转化成重铬酸钠也可用碳酸法，即在15～16大气压下通入含50％CO2的气体,析出的沉淀为碳酸氢钠：2Na2CrO4+2CO2+H2O─→Na2Cr2O7+2NaHCO3碳酸氢钠可以回收使用。此法可把在焙烧中配加的纯碱重新回收一半，较硫酸法获得硫酸钠为有利，但铬酸钠不能完全转化为重铬酸钠。

三氧化二铬的制备可用：①氯化铵还原法。即在重铬酸钠晶体中配入一定量的氯化铵，混匀后在还原炉中于700～800℃还原，然后洗去NaCl，过滤获得三氧化二铬滤饼，经过干燥、破碎，在回转窑中于1150～1200℃煅烧。用此法获得的三氧化二铬呈墨绿色,颗粒较大,纯度高，但生产工序多，并产生有害气体 HCl。②煅烧铬酸酐法。即把重铬酸钠加入反应锅中，注入浓硫酸，在200℃下重铬酸钠与硫酸反应生成铬酸酐：

Na2Cr2O7+2H2SO4─→2CrO3+2NaHSO4+H2O静置后铬酸酐和硫酸氢钠沉积成两层。将上部的硫酸氢钠舀出，留在锅中的铬酸酐再加热，用水洗去残留的硫酸钠，从底部放出铬酸酐。铬酸酐在800～950℃下煅烧分解，用水洗去未分解的铬酸酐，过滤获得三氧化二铬。用此法工序少，但产品杂质含量较高。③煅烧氢氧化铬法。即将含Na2CrO4大于 200克/升的溶液加温至95℃以上，加入纯净的硫化钠溶液，搅拌后生成大颗粒氢氧化铬Cr(OH)3沉淀。氢氧化铬在回转窑中于1300℃煅烧分解为三氧化二铬Cr2O3。此法工序少,产品成本低，纯度高，但颗粒细，易损失。

铝热还原
要求原料含 Cr2O3大于99％，含硫低于0.02％,含铅、砷、锡、锑各低于0.001％。铝粒粒度应小于0.5毫米,铝量应不大于理论量的98％。用硝石、镁屑和铝粒作引火剂。反应为： 反应焓ΔH圏=-65.0千卡/摩尔(铝)。为了保持自热反应过程并使金属粒与渣顺利分离，ΔH圏至少应为-72千卡／摩尔（铝），要添加硝酸钠、氯酸钾、铬酸酐或碱金属重铬酸盐等供氧剂补充热量；也可将混合料预热到350～400℃再行入炉。还原反应在内砌镁砖的圆锥形炉筒内进行。先在炉内加入部分混合炉料，在料面中心加引火剂，点燃后在炉料开始反应时，用流槽连续送入其余炉料。反应终止，冷却至室温，拆开炉筒取出金属锭，喷砂清除表面夹渣和氧化膜。生产大金属锭，能提高铬的回收率，渣的流动性也好。铝热法可获得纯度大于98.5％的金属铬,其中含铝不大于0.5％。渣中含Al2O3高达90％，可作研磨材料。

电解法生产
目前一般用碳素铬铁作原料，采用铬铵矾法电解流程。把碳

素铬铁粉碎，溶于电解阳极返回液、结晶母液和硫酸的混合溶液中,过滤除去硅酸盐等残渣,滤液用硫酸铵处理并除铁。纯铬铵矾溶液经陈化(保持30～35℃,放置15日)后,结晶出纯铬铵矾Cr2(SO4)3•(NH4)2SO4•24H2O。纯铬铵矾溶于热水送入隔膜电解槽电解。用不锈钢作阴极，铅银合金(1％Ag)作阳极，电流密度753安/米2，槽电压 4.2伏，电解液温度52～54℃。应控制通过电解液进入阳极室的流速，并准确地控制溶液的pH为2.1～2.4。平均电流效率 45％，电耗约18.5千瓦•时/公斤。产品纯度为99.2～99.4％的片状金属铬,含氧0.3～0.5％,呈脆性。

为了提高金属铬的纯度，可通过真空处理或氢还原降低含氧量。用+6价铬溶液电解（电流密度 9500安/米2，温度84～87℃）,可得高纯度金属铬（含氧0.01～0.02％），但电流效率很低(6～7％)。铬害防护  铬酸盐、重铬酸盐等都对人体的粘膜起强烈的腐蚀作用，吸入含有铬化合物的粉尘和蒸气会损坏鼻粘膜，并使鼻中软骨穿孔。受到大量铬的侵害时会出现肾脏病。当铬化合物的作用受到吸烟的助长，特别容易促致肺癌。因此，要求铬的生产设备密闭，有高效能除尘设施，操作场所通风良好。

富铬酵母是在酵母培养的过程中加入无机铬，通过酵母在生长过程中对铬的自主吸收和转化，降低铬的毒性，使铬能够被人体更高效、更安全地吸收利用。
产品特点
☆ 铬含量高：富铬酵母的铬含量为2000mg/kg以上；
☆ 利用率高：通过酵母吸收转化，人体吸收利用率远远高于无机铬；
☆  毒性低：富铬酵母的毒性大大低于三氯化铬；
应用范围
☆ 各种食品、保健食品和药品的原料；
☆ 营养强化食品，如：乳制品、饼干、饮料、果汁、面粉、婴幼儿配方食品中铬营养素强化的原料；
产品说明
【主要成分】  富铬酵母
【使用量】    视产品需要和原料铬含量而定
【产品标准】  Q/YB.J02.37-2002
【产品规格】  5kg/袋；10kg/箱；20kg/ 桶
【保质期】    24月
【贮藏条件】  阴凉干燥处
感官特性，项目要求。
色泽： 黄色或淡黄色。
外观： 细度均匀的粉末或粒度均匀的颗粒。
杂质：无外来可见杂质。

中国铬矿资源比较贫乏，按可满足需求的程度看，属短

缺资源。总保有储量矿石1078万吨，其中富矿占53.6%。铬矿产地有56处，分布于西藏、新疆、内蒙古、甘肃等13个省(区)，以西藏为最主要，保有储量约占全国的一半。中国铬矿床是典型的与超基性岩有关的岩浆型矿床，绝大多数属蛇绿岩型，矿床赋存于蛇绿岩带中。西藏罗布莎铬矿和新疆萨尔托海铬矿等皆属此类。从成矿时代来看，中国铬矿形成时代以中生代、新生代为主。

在冶金工业上，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、工具钢等。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船，以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。在耐火材料上，铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。
铬铁矿在化学工业上主要用来生产重铬酸钠，进而制取其他铬化合物，用于颜料、纺织、电镀、制革等工业，还可制作催化剂和触媒剂等。

铬铁矿是中国的短缺矿种，储量少，产量低，每年消费量的８０％以上依靠进口。铬具有亲氧性和亲铁性，以亲氧性较强，只有在还原和硫的逸度较高的情况下才显示亲硫性。在内生作用条件下铬一般呈三价。六次酸位的Ｃｒ３＋和Ａｌ３＋Ｆｅ３＋的离子半径相接近，故它们之间可以呈广泛的类质同象。此外，可与铬类质同象代替的元素还有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等，所以在镁铁硅酸盐矿物和副矿物中有铬的广泛分布。在表生带强烈氧化条件下（碱性介质），Ｃｒ３＋氧化成Ｃｒ６＋形式的铬酸根离子，使不活动的铬离子变成易溶的铬阴离子发生迁移。遇极化性很强的离子（如Cu、Pb等），则形成难溶的铬酸性矿物。

在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种，分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类。此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨 石中。具有工业价值的铬矿物都属于铬尖晶石类矿物，它们的化学通式为（Ｍｇ、Ｆｅ２＋）（Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ３＋）２Ｏ４或（Ｍｇ、Ｆｅ２＋）Ｏ（Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ３＋）２Ｏ３，其Ｃｒ２Ｏ３含量为１８％～６２％。
有工业价值的铬矿物，其Ｃｒ２Ｏ３含量一般都在３０％以上，其中常见的是：

１.铬铁矿
化学成分为（Ｍｇ、Ｆｅ）Ｃｒ２Ｏ４，介于亚铁铬铁矿（ＦｅＣｒ２Ｏ４，含ＦｅＯ３２.０９％、Ｃｒ２Ｏ３ ６７.９１）与镁铬铁矿（ＭｇＣｒ２Ｏ４，含ＭｇＯ２０.９６％、Ｃｒ２Ｏ３ ７９.０４％）之间，通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬铁矿也都称为铬铁矿。铬铁矿为等轴晶系，晶体呈细小的八面体，通常呈粒状和致密块状集合体，颜色黑色，条痕褐色，半金属光泽，硬度５.５，比重４.２～４.８，具弱磁性。铬铁矿是岩浆成因矿物，产于超基性岩中，当含矿岩石遭受风化破坏后，铬铁矿常转 入砂矿中。铬铁矿是炼铬的最主要的矿物原料，富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。

２.富铬类晶石
又称铬铁尖晶石或铝铬铁矿。化学成分为Ｆｅ（Ｃｒ，Ａｌ）２Ｏ４，含Ｃｒ２Ｏ３ ３２％～３８％。其形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。

３.硬铬尖晶石
化学成分为（Ｍｇ、Ｆｅ）（Ｃｒ、Ａｌ）２Ｏ４，含Ｃｒ２Ｏ３ ３２％～５０％。其形态、物理性质、成因、产状及用途也与铬铁矿相同。

1、资源网>科普园地
2、A. H. Sully & E. A. Brandes,Chromium,2nd ed.,Butterworths,London,1967.
3、M.Y.Udy,Chromium,ACS Monograph,No.132,Reinhold,New York,1960.

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