Les minéraux

Chromite

Chromite



Le seul minerai de chrome, le métal utilisé pour fabriquer l'acier inoxydable, le nichrome et le chromage.


Chromite: Chromite de la région du Transvaal en Afrique du Sud. Le spécimen mesure environ 4 pouces (10 centimètres) de diamètre.

Qu'est-ce que la chromite?

La chromite est un minéral d'oxyde composé de chrome, de fer et d'oxygène (FeCr2O4). Il est de couleur gris foncé à noir avec un éclat métallique à sous-métallique et une densité élevée. Il se rencontre dans les roches ignées basiques et ultrabasiques et dans les roches métamorphiques et sédimentaires qui sont produites lorsque les roches contenant de la chromite sont altérées par la chaleur ou les intempéries.

La chromite est importante car c'est le seul minerai économique de chrome, un élément essentiel pour une grande variété de produits métalliques, chimiques et manufacturés. De nombreux autres minéraux contiennent du chrome, mais aucun d'entre eux ne se trouve dans des gisements qui peuvent être exploités économiquement pour produire du chrome.

Propriétés physiques de la chromite

Classification chimiqueOxyde
CouleurGris foncé à noir, rarement noir brunâtre
TraînéeMarron foncé
LustreMétallique à sous-métallique
DiaphanéitéOpaque
ClivageAucun
Dureté Mohs5,5 à 6
Gravité spécifique4,0 à 5,1 (variable)
Propriétés de diagnosticLustre, séquence
Composition chimiqueFeCr2O4 avec du magnésium se substituant au fer en quantités importantes
Crystal SystemIsométrique
Les usagesUn minerai de chrome

Propriétés de la chromite

La chromite peut être difficile à identifier. Plusieurs propriétés doivent être considérées pour le différencier des autres minerais métalliques. L'identification d'un spécimen à la main de chromite nécessite de prendre en compte: la couleur, la gravité spécifique, le lustre et une strie brune caractéristique. L'indice le plus important pour identifier la chromite est son association avec les roches ignées ultrabasiques et les roches métamorphiques telles que la serpentinite.

La chromite est parfois légèrement magnétique. Cela peut la confondre avec la magnétite. La chromite et l'ilménite ont des propriétés très similaires. Des observations minutieuses de la dureté, des stries et de la gravité spécifique sont nécessaires pour distinguer ces minéraux dans les spécimens manuels.

Chromite et solution solide


Le saviez-vous? La couleur de nombreuses pierres précieuses est dérivée de traces de chrome. La couleur rouge des rubis, le rose de certains saphirs et la couleur verte des émeraudes sont dérivées du chrome.

Le magnésium remplace fréquemment le fer dans la chromite. Une série de solutions solides existe entre la chromite minérale (FeCr2O4) et la magnésiochromite minérale isomorphe (MgCr2O4). Les spécimens intermédiaires peuvent être riches en fer ((Fe, Mg) Cr2O4) ou de magnésium ((Mg, Fe) Cr2O4). Pour plus de commodité dans la communication, ces minéraux sont souvent appelés collectivement «chromite».

Certains minéralogistes donnent une composition chimique généralisée de (Mg, Fe) (Cr, Al)2O4 pour chromite. Cette composition reconnaît plusieurs chemins de solutions solides entre la chromite et l'hercynite (FeAl2O4), spinelle (MgAl2O4), magnésiochromite (MgCr2O4), magnétite (Fe3O4) et de magnésioferrite (MgFe2O4).

En raison des nombreuses compositions différentes de ces séries de solutions solides, les géologues et les métallurgistes considèrent souvent que la "chromite" est tout membre de la série de solutions solides qui a un Cr significatif.2O3 contenu.

Dépôt de chromite stratiforme Bushveld: Une photo de terrain de la couture de chromite Bushveld LG6. Cela montre clairement la nature stratiforme du dépôt. Photo USGS par Klaus Schulz.

Sables stratiformes, podiformes et de plage

De petites quantités de chromite se trouvent dans de nombreux types de roches. Cependant, les gisements de chromite qui sont suffisamment importants pour l'exploitation minière se trouvent généralement dans: 1) les gisements stratiformes (grandes masses de roches ignées telles que la norite ou la péridotite qui se sont cristallisées lentement dans le magma souterrain); 2) dépôts podiformes (serpentines et autres roches métamorphiques dérivées de l'altération de la norite et de la péridotite); et 3) les sables de plage (dérivés de l'altération des roches chromifères).

Chromite d'Afrique du Sud: Chromite de la région du Transvaal en Afrique du Sud. Ce spécimen mesure environ 3,5 pouces (9 centimètres) de diamètre.

DÉPÔTS STRATIFORM

Les dépôts stratiformes sont de grandes masses de roche ignée qui se refroidissent très lentement dans les chambres magmatiques souterraines. Au cours de ce lent refroidissement, la chromite et les minéraux associés se sont cristallisés tôt alors que le magma était encore à une température très élevée. Leurs cristaux se sont ensuite installés au fond de la chambre magmatique pour former un dépôt en couches. Certaines des couches de ces dépôts peuvent contenir 50% ou plus de chromite sur la base du poids.

La plus grande partie de la chromite connue dans le monde se trouve dans deux gisements stratiformes: le complexe Bushveld en Afrique du Sud et le Great Dyke au Zimbabwe. D'autres gisements stratiformes importants comprennent: le complexe Stillwater au Montana, le complexe Kemi en Finlande, le complexe Orissa en Inde, les Goias au Brésil, le complexe Mashaba au Zimbabwe et de petits gisements à Madagascar. Presque tous sont d'âge précambrien.

Chromite du Zimbabwe: Chromite de Shurugwi, Zimbabwe. Le spécimen mesure environ 4 pouces (10 centimètres) de diamètre.

DÉPÔTS PODIFORMES

Les dépôts podiformes sont de grandes plaques de lithosphère océanique qui ont été projetées sur une plaque continentale. Ces dalles de roche, également appelées «ophiolites», peuvent contenir des quantités importantes de chromite. Dans ces dépôts, la chromite est disséminée à travers la roche et peu concentrée dans des couches faciles à extraire. Des dépôts podiformes sont connus au Kazakhstan, en Russie, aux Philippines, au Zimbabwe, à Chypre et en Grèce.

Les premières découvertes de gisements de chromite podiforme ont été faites près de Baltimore, Maryland, au début des années 1800. Ces gisements fournissaient la quasi-totalité de la chromite du monde jusque vers 1850. Ces gisements étaient petits et ne sont plus en production.

La meilleure façon d'en apprendre davantage sur les minéraux est d'étudier avec une collection de petits spécimens que vous pouvez manipuler, examiner et observer leurs propriétés. Des collections minérales peu coûteuses sont disponibles dans le magasin.

SABLES DE PLAGE

La chromite se trouve dans les sables de plage dérivés de l'altération des roches contenant de la chromite et des sols latéritiques qui se sont développés sur la péridotite. Le sable de plage riche en chromite et autres minéraux lourds est parfois extrait, traité pour éliminer les minéraux lourds et retourné dans l'environnement.

Deux faits permettent à ces sables de chromite de contenir occasionnellement des gisements économiques de chromite. Premièrement, la chromite est l'un des minéraux les plus résistants aux intempéries de la péridotite. Cela la fait se concentrer dans les sols résiduels qui se forment dans la zone d'altération au-dessus des roches riches en chromite. Deuxièmement, la chromite a une gravité spécifique plus élevée que d'autres minéraux dans la péridotite. Cela provoque son transport sélectif et son dépôt par les vagues et les courants, le concentrant à certains endroits des ruisseaux et des plages. Ces gisements sont parfois suffisamment riches et suffisamment grands pour pouvoir être exploités pour la chromite.

Utilisations de la chromite et du chrome


Le saviez-vous? Les autobus scolaires et les lignes jaunes sur les autoroutes sont souvent peints avec de la peinture "jaune chrome". Le «chrome» signifie que le chrome a été utilisé comme ingrédient.

Le chrome est un métal utilisé pour induire la dureté, la ténacité et la résistance chimique dans l'acier. L'alliage produit est appelé «acier inoxydable». Lorsqu'il est allié avec du fer et du nickel, il produit un alliage connu sous le nom de "nichrome" qui résiste aux températures élevées et qui est utilisé pour fabriquer des appareils de chauffage, des fours et d'autres appareils. Des revêtements minces d'alliages de chrome sont utilisés comme revêtements sur les pièces automobiles, les appareils et autres produits. Ceux-ci portent le nom de «chromé». Il est également utilisé pour fabriquer des superalliages qui peuvent bien fonctionner dans l'environnement chaud, corrosif et soumis à de fortes contraintes des réacteurs.

Le nom du chrome vient du mot grec "chroma" qui signifie "couleur". Le chrome est utilisé comme pigment dans la peinture. Les lignes jaunes familières peintes au centre des autoroutes et la peinture jaune utilisée dans les autobus scolaires sont souvent «jaune chrome» - une couleur produite à partir de pigment de chrome. Le chrome est un pigment important dans de nombreux types de peintures, encres, colorants et cosmétiques. Des traces de chrome produisent la couleur de nombreux minéraux et pierres précieuses. La couleur rouge du rubis, le rose de certains saphirs et la couleur verte de l'émeraude sont causées par de minuscules quantités de chrome.

Production et réserves de chromite

PaysProduction minière 2011Production minière 2012 (estimée)Réserves
Inde3,8503,80054,000
Kazakhstan3,8003,800210,000
Afrique du Sud10,20011,000200,000
Autres pays5,4505,300N / A
États Unis00620
Les valeurs ci-dessus correspondent à la production et aux réserves estimatives de chromite en milliers de tonnes. Données des résumés des produits minéraux de l'USGS. 2

Production et recyclage de chrome aux États-Unis

Le chrome n'est pas extrait aux États-Unis. Le chrome consommé par l'industrie américaine provient: A) d'autres pays sous forme de minerai de chromite, de ferrochrome ou de chrome métallique; ou, B) du chrome récupéré à partir de métaux recyclés. Aujourd'hui, plus de la moitié du chrome utilisé aux États-Unis provient du recyclage.

Parce que le chrome est essentiel pour la défense et la prospérité des États-Unis, le gouvernement fédéral maintient un stock de minerai de chromite, de ferrochrome et de chrome métal pour une utilisation en cas d'urgence nationale. Ce type d'urgence pourrait se produire si les États-Unis étaient impliqués dans une guerre et que l'ennemi empêchait la livraison de chromite et de produits de chrome par transport maritime. De plus, de petits gisements de chromite ont été localisés aux États-Unis qui pourraient être exploités en cas de besoin.

Informations sur la chromite
1 Modèle de gisement de chromite stratiforme: Ruth F. Schulte, Ryan D. Taylor, Nadine M. Piatak et Robert R. Seal II; Chapitre E du Modèle de gisement minéral pour l'évaluation des ressources; Rapport d'enquête scientifique 2010-5070-E; 131 pages; Novembre 2012.
2 Chrome: John F.Papp, United States Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, janvier 2013.
3 Chrome: John F.Papp, United States Geological Survey, 2011 Minerals Yearbook, avril 2013.
4 Le chrome rend l'acier inoxydable inoxydable: S.J. Kropschot et Jeff Doebrich, United States Geological Survey, Fiche d'information 2010-3089, septembre 2010.
5 Comment un géologue voyou a découvert une mine de diamants dans l'Arctique canadien: Carl Hoffman, Wired Magazine, numéro 16.12, consulté pour la dernière fois en juin 2016.

Exploration de la chromite et du diamant

La kimberlite, le type de roche qui contient bon nombre des gisements de diamants les plus importants au monde, contient généralement de petites quantités de chromite, d'ilménite et de certains types de grenats. Bien que ces minéraux se trouvent en très petites quantités, ils sont beaucoup plus communs dans la roche que les diamants. Parce que ces minéraux ne se trouvent pas ensemble dans la plupart des autres types de roches, ils peuvent être un indicateur précieux d'un corps de kimberlite à proximité s'ils se trouvent dans les sédiments des cours d'eau, les tills glaciaires, les sols résiduels, les carottes ou les déblais de puits. Certains des plus grands gisements de diamants sur Terre ont été découverts en utilisant la géologie des minéraux indicateurs.


Voir la vidéo: Chromite in the shallow mantle, Oman