Těžba kobaltu - Cobalt extraction

Kobaltová ruda

Těžba kobaltu se týká technik používaných k extrakci kobaltu z kobaltu rudy a další složené rudy. Existuje několik metod pro oddělení kobalt z měď a nikl. Závisí na koncentraci kobaltu a přesném složení použitého Ruda.

Obnova z koncentrátů sulfidu měďnatého a kobaltnatého

Rudy se zpracují sulfatací pečeně v vodní postel pec na přeměnu mědi a kobaltu sulfidy do rozpustného sulfáty a žehlička do nerozpustného hematit. The kalcinovat je následně vyluhuje s kyselina sírová z obnovy použité mědi elektrolyt. V tomto kroku loužení se zavádějí oxidové koncentráty, aby se udržely kyselina rovnováha v obvodu. Železo a hliník jsou odstraněny z výluhu přidáním Limetka a měď ano elektrická rána na mědi katody. Část použitého elektrolytu vstupuje do okruhu regenerace kobaltu a je čištěna odstraněním železa, mědi, nikl, a zinek před srážky kobaltu jako jeho hydroxid. Toho je dosaženo přidáním více vápna ke zvýšení pH dokud se nevysráží zbývající měď. Tato měď je odeslána zpět do měděného obvodu. Když se přidá další vápno, vysráží se měď-kobaltit a přivádí se zpět do loužicího procesu. Hydrosulfid sodný Přidá se (NaHS) (spolu s trochou kovového kobaltu jako a katalyzátor ) se vysráží sulfid nikelnatý (NiS). Sirovodík (H2S) a uhličitan sodný (Na2CO3) a poté se přidají k vysrážení sulfid zinečnatý (ZnS). Potom se přidá vápno nasycení vysrážet hydroxid kobaltnatý (Co (OH)2). V závěrečných fázích se tento hydroxid kobaltu znovu rozpustí a kov ano rafinovaný podle elektrolýza. Výsledné kobaltové katody se rozdrtí a vakuově odplyní, čímž se získá čistý kobaltový kov.

Výtěžek ze sulfidových koncentrátů niklu a kobaltu (Sherrittův proces)

Sherrittův proces je hydrometalurgické proces pojmenovaný pro Sherritt Gordon Mines Ltd. (nyní Sherritt International ) z Sherridone a Lynn Lake Manitoba Kanada, založený na starším Forward procesu vyvinutém Dr. Frank Forward pro získávání mědi a niklu ze stejných dolů. Koncentráty sulfidu niklu lze zpracovat pražením nebo rychlým tavením matný ze kterých lze hydrometalurgicky získat nikl a kobalt, nebo je lze zpracovat pomocí amoniak vyluhování tlaku v roztoku. Zbytek se odstraní. Krmivo z matného a sulfidového koncentrátu obsahující přibližně 0,4% kobaltu a 30% síry se tlakově louhuje při zvýšené teplotě a tlaku v amoniakálním roztoku za vzniku roztoku niklu, mědi a kobaltu. Vařením amoniaku; měď se vysráží jako sulfid a odešle se do huti. K roztoku se přidá sirovodík autokláv k odstranění sulfidu niklu a sirník měďnatý který se vrací zpět do procesu vyluhování. Roztokem v autoklávu poté prochází vzduch oxyhydrolýza. Řešení tedy je snížena vodíkem, opět při vysoké teplotě a tlaku, za účelem vysrážení niklového prášku (> 99%). Zbývající roztok (obsahující přibližně stejné podíly sulfidů niklu a kobaltu) se potom upraví (na nižší teplotu a tlak), aby se vysrážely směsné sulfidy a kapalina se koncentruje a krystalizuje na síran amonný ((NH4)2TAK4). Směsné sulfidy se vyluhují tlakem vzduchem a kyselinou sírovou. Poté se přidá amoniak, aby se odstranil draslík a žehlit jako jarosit (KFe3+
3 (ACH)6(TAK4)2). Přidá se více amoniaku a vzduchu oxidace. Roztok se odstraní z autoklávu a přidá se kyselina sírová k odstranění niklu síran nikelnatý -síran amonný hexahydrát ((NiSO4) • ((NH4)2TAK4) • 6H2O), který je poté odeslán k obnovení jeho niklu. Roztok se poté dále redukuje více kyselinou sírovou a přidá se prášek kobaltového kovu, aby se napomohlo nukleaci srážecích látek (setí ). Přidáním plynného vodíku k nasycení se vysráží kobaltový prášek s a čistota přibližně 99,6%.

Obnova z koncentrátů oxidu měďnatého a kobaltu

Ruda je rozdrcený a oxidy bohaté na kobalt jsou odděleny pěnová flotace. Koncentrát obsahující kobalt se poté smísí s vápnem a uhlí, a pak roztavený v redukční atmosféra. Železo a lehčí nečistoty vyplují na povrch jako pevné struska nebo jsou vyloučeny z taveniny jako plyn. Zbývající kapalina se skládá z těžší měděné taveniny obsahující přibližně 5% kobaltu, který se zpracovává na měď a zapalovač struska to je přibližně 40% kobaltu, který je dále rafinován hydrometalurgickým a elektrolytickým zpracováním. Koncentrace oxid kobaltu (Co3Ó4) může být také snížena o aluminotermická reakce nebo s uhlíkem v a vysoká pec.[1]

Zotavení z lateritových rud

Nikl-kobalt lateritic rudy lze upravovat hydrometalurgickými postupy nebo pyrometalurgické procesy, jako je matný nebo ferronickel tavení, které vyžaduje roztavení celé rudy a oddělení kovových hodnot od zbytkových složek rudy. V hydrometalurgickém procesu pro lateritovou rudu lze použít loužicí roztoky kyseliny sírové nebo amoniaku.[2]

Obnova z arsenidových rud

Arsen obsahující koncentráty se praží ve fluidním loži, aby se odstranilo 60% až 70% přítomného arsenu jako oxid arsenitý (Tak jako2Ó5). Pražené rudy lze ošetřit kyselina chlorovodíková a chlór nebo s kyselina sírová poskytnout roztok výluhu, který lze vyčistit hydrometalurgickými metodami a ze kterého lze kobalt získat elektrolytickým rafinováním nebo uhličitan srážky.[3] Pokud se použije kyselina chlorovodíková, může se kobalt extrahovat za použití alaminu 336 v meta -xylen.[4] Kobalt lze extrahovat také pomocí kyselina dialkylfosfinová. Když uhličitan kobaltnatý (Kokos3) se zahřívá (kalcinuje) nad 400 ° C, na kterou se rozkládá oxid uhličitý (CO.)2) a oxid kobaltnatý (CoO) a lze jej rafinovat jako koncentrát oxidu (viz výše).

Elektro rafinace

Při čištění elektrolýzou se obvykle používá vodný roztok síranu při teplotě 50 až 70 ° C s a Vést anoda (produkty koroze, z nichž nebude kontaminován roztok elektrolytu kobalt-oxy-hydroxid (CoOOH)) a nerezová ocel katoda, která umožní snadné odstranění usazeného kobaltu.[5] Elektro rafinace v chloridovém nebo síranovém médiu při -0,3 V vytvoří katodový povlak z 99,98% kobaltu.

Viz také

Poznámky

  1. ^ Holleman, A. F., Wiberg, E., Wiberg, N. (2007). „Cobalt“ (v němčině). Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. vydání .. de Gruyter. str. 1146–1152. ISBN  978-3-11-017770-1.
  2. ^ Joseph R. Davis (2000). Speciální příručka ASM: nikl, kobalt a jejich slitiny. ASM International. p. 346. ISBN  0-87170-685-7.
  3. ^ Joseph R. Davis (2000). Speciální příručka ASM: nikl, kobalt a jejich slitiny. ASM International. p. 347. ISBN  0-87170-685-7.
  4. ^ M. Filiz, N.A. Sayar a A.A. Sayar, Hydrometalurgie, 2006, 81, 167-173.
  5. ^ R.R. Moskalyk, A.M. Alfantazi, Review of Present Cobalt Recovery Practice, Minerals & Metallurgical Processing, sv. 17, 4, 2000, str. 205-216.