Kobalto gavybos procesas

Kobalto gavybos procesas

Kobalto rūdos gamtoje retai pasitaiko vienos. Jie daugiausia atsiranda susijusiuose nikelio, vario, pirito ir arseno telkiniuose. Kobalto rūdos koncentracija yra palyginti maža, todėl gavyba yra gana sudėtinga. Kobalto rūdos ištekliai daugiausia yra nikelio-kobalto sulfido ir oksido rūdos, vario-kobalto rūdos, arseno-kobalto rūdos ir kobalto-turintis piritas. Kobalto lydymui būdingos žemos-žaliavos, ilgas ekstrahavimo procesas ir keli ekstrahavimo metodai.

Kobalto gavyba iš nikelio, vario ir sieros konvertuojančio šlako: kobaltas{0}}, kurio sudėtyje yra konvertuojančio šlako, redukuojamas ir sulfiduojamas aukštakrosnėje arba elektrinėje krosnyje, kad būtų gautas kobalto lydinys arba kobalto kilimėlis. Jis koncentruojamas magnetiniu atskyrimu ir po to išplaunamas slėgiu, kad kobaltas būtų išleistas į tirpalą. Išvalius tirpalą pridedama oksalo rūgšties, kad nusodintų kobalto oksalatą. Kalcinuojant kobalto oksalatą gaunamas rafinuotas kobalto oksidas.

Kobalto išgavimas iš nikelio rafinavimo valymo šlako: Kobalto šlakas, susidarantis nikelio elektrolitinio rafinavimo anolito valymo procese, yra svarbi kobalto gavybos žaliava. Kobalto šlakas išplaunamas redukuojančia sieros rūgštimi, kad kobaltas būtų išleistas į tirpalą kaip kobalto sulfatas. Tada tirpalui taikomas natancio feroalito metodas, kad būtų pašalinta geležis, ir ekstrahavimas, kad būtų pašalintos priemaišos, tokios kaip varis, cinkas ir manganas. Tada tirpalas atskiriamas nuo nikelio ir kobalto, kad būtų gautas grynas kobalto chlorido tirpalas, kuris vėliau gali būti naudojamas kobalto oksido produktams gaminti arba metaliniams kobalto produktams gauti naudojant elektromagnetinį sluoksnį.

Kobalto ekstrahavimas iš kobalto{0}}turinčio pirito: kobalto-turinčio pirito flotacijos metu gaunamas kobalto-sieros koncentratas, kuriame yra 0,3–0,5 % kobalto. Kobalto-sieros koncentratas skrudinamas su sieros rūgštimi, kad vertingi elementai, tokie kaip kobaltas, nikelis ir varis, paverčiami tirpiais sulfatais. Paskrudintas smėlis išplaunamas vandeniu arba rūgštimi, kad kobaltas, nikelis ir varis būtų perkelti į tirpalą. Išplovimas išvalomas, kad būtų pašalintos tokios priemaišos kaip geležis, varis, cinkas ir manganas. Tada tirpalas atskiriamas nikeliu ir kobaltu, kad būtų gautas grynas kobalto tirpalas, kuris vėliau naudojamas metaliniam kobaltui gaminti elektrolizės būdu.

Kobalto gavyba iš arseno-kobalto rūdos: arseno-kobalto rūda skrudinama arba lydoma, kad arsenas išgaruotų kaip As₂O₃, todėl gaunamas skrudintas smėlis arba kobalto matinis sluoksnis. Tada rūgštis-išplaunama, kad kobaltas būtų išleistas į tirpalą. Tada tirpalas pašalinamas iš geležies, arseno ir priemaišų, tokių kaip varis, cinkas ir manganas, prieš įvedant nikelio ir kobalto atskyrimą. Išgrynintas kobalto tirpalas vėliau naudojamas metalinio kobalto arba kobalto oksido gaminiams gaminti pagal rinkos poreikį.

Kobaltas dažnai siejamas su kitais mineralais ir yra sudėtingos sudėties, todėl kobalto lydymo būdai ir sudėtingi procesai yra daug. Kobalto lydymas paprastai apima tris etapus:

Pirma, perkelkite kobaltą iš rūdos į tirpalą arba paruoškite neapdorotą kobalto lydinį arba kobalto matinį, kuris vėliau perkeliamas į tirpalą;

Antra, priemaišų pašalinimas ir valymas;

Trečia, metalo išgavimas. Kobalto lydymo procesus paprastai galima suskirstyti į keturias kategorijas: lydymas aukštoje temperatūroje ir sodrinimas, po kurio seka kobalto ekstrahavimas šlapiuoju būdu, skrudinimas sieros rūgštimi ir išplovimas kobaltui išgauti, redukcinis skrudinimas ir amoniako išplovimas bei slėginis išplovimas.

Techninės plėtros kryptys: Slėgio išplovimo procesas yra trumpesnis, didesnis nikelio ir kobalto išplovimo greitis, nesusidaro kenksmingų išmetamųjų dujų ar nuotekų, todėl aplinka yra geriau apsaugota. Šis metodas plačiai naudojamas išsivysčiusiose šalyse. Praktika įrodė, kad viena metalurginė krosnis visada yra ekonomiškiausia, nepaisant gamyklos dydžio. Todėl renovacijos metu kelios krosnys paverčiamos viena krosnimi. Kita tendencija – mokytis iš įvairių procesų ir juos panaudoti, panaudojant jų stipriąsias ir silpnąsias puses, siekiant nuolatinio tobulėjimo.