Attualmente esistono tre metodi principali per la produzione industriale del cromo metallico: il processo alluminotermico, il processo elettrolitico e il processo di riduzione del carbonio sotto vuoto. Ognuno ha i propri punti di forza e di debolezza, proprio come le diverse scuole di arti marziali.
Processo alluminotermico: semplice ma "grezzo"
Il processo alluminotermico utilizza le forti proprietà riducenti dell'alluminio per sostituire il cromo dall'ossido di cromo (III). Questo metodo richiede attrezzature semplici, non ha limiti di scala e produce cromo in pezzi, rendendolo l'approccio più utilizzato. Tuttavia, i suoi svantaggi sono ugualmente notevoli:-richiede grandi quantità di polvere di alluminio fine e costosa, il prodotto tende a incorporare impurità dannose come Fe, Si, Al, O e S e il tasso di recupero del cromo raggiunge solo l'88% circa. Gli esperti del settore lo criticano definendolo "alto consumo di energia, alti costi di produzione, scarsa qualità del prodotto e inquinamento ambientale".
Processo elettrolitico: elevata purezza ma "fame di potenza-"
Il processo elettrolitico produce cromo metallico elettrolizzando soluzioni contenenti cromo-. Il suo più grande vantaggio risiede nell'elevata purezza del prodotto e nella sua facilità di frantumazione. Tuttavia, soffre di bassa efficienza elettrica, elevato consumo energetico e costi elevati, mentre il prodotto tende anche ad avere un elevato contenuto di ossigeno (circa lo 0,5%), richiedendo un forno separato per la disossidazione dell'idrogeno per la purificazione. Nel complesso, il processo è macchinoso e richiede notevoli investimenti in attrezzature. Attualmente, il Giappone e gli Stati Uniti adottano principalmente questo metodo.
Processo di riduzione del carbonio sotto vuoto: la stella nascente
Questo metodo utilizza carbonio poco costoso per sostituire la costosa polvere di alluminio nella riduzione dell'ossido di cromo. Il tasso di recupero del prodotto supera il 98%, con un contenuto di Cr che supera il 99% e dopo il trattamento sotto vuoto può superare il 99,5%. Il processo è relativamente semplice, efficiente dal punto di vista energetico-e rispettoso dell'ambiente e privo di inquinamento. Tuttavia, il processo è complesso e i costi sono relativamente elevati. Alcune imprese cinesi hanno già creato linee di produzione di "decarburazione sotto vuoto di carburo di cromo per cromo metallico", con una produzione annua che raggiunge le 1.000 tonnellate.
Riepilogo: il processo alluminotermico vince in termini di semplicità e maturità, il processo elettrolitico eccelle in purezza e il processo di riduzione del carbonio sotto vuoto bilancia costi e qualità. Poiché i requisiti ambientali diventano sempre più rigorosi, è probabile che il metodo di riduzione del carbonio sottovuoto emerga come la direzione principale in futuro.
