عملية استخراج الكوبالت

عملية استخراج الكوبالت

نادرا ما توجد خامات الكوبالت وحدها في الطبيعة. تحدث بشكل أساسي في الرواسب المرتبطة بالنيكل والنحاس والبيريت والزرنيخ. تركيزات خام الكوبالت منخفضة نسبيًا، مما يجعل عملية الاستخراج صعبة نسبيًا. تشتمل موارد خام الكوبالت في المقام الأول على خامات النيكل-كبريتيد الكوبالت وأكسيده، وخامات النحاس-الكوبالت، وخامات الزرنيخ-الكوبالت، والبيريت المحتوي على الكوبالت-. يتميز صهر الكوبالت بمواد خام منخفضة الجودة-وعملية استخلاص طويلة وطرق استخلاص متعددة.

استخراج الكوبالت من خبث تحويل النيكل والنحاس والكبريت: يخضع الكوبالت-الذي يحتوي على خبث تحويل للاختزال والصهر بالكبريتات في فرن صهر أو فرن كهربائي لإنتاج سبائك الكوبالت أو الكوبالت غير اللامع. يتم تركيز هذا عن طريق الفصل المغناطيسي ثم يتم إخضاعه لترشيح حمض الضغط لتحرير الكوبالت إلى المحلول. بعد التنقية، يضاف المحلول مع حمض الأكساليك لترسيب أكسالات الكوبالت. يؤدي تكليس أكسالات الكوبالت إلى إنتاج أكسيد الكوبالت المكرر.

استخراج الكوبالت من خبث تنقية النيكل: خبث الكوبالت الذي يتم إنتاجه أثناء عملية تنقية الأنوليت لتكرير النيكل كهربائيا هو مادة خام مهمة لاستخراج الكوبالت. يتم ترشيح خبث الكوبالت عن طريق اختزال حمض الكبريتيك لتحرير الكوبالت إلى محلول على شكل كبريتات الكوبالت. يتم بعد ذلك إخضاع المحلول إلى طريقة ناتانتيوم فيرواليت لإزالة الحديد، واستخلاصه لإزالة الشوائب مثل النحاس والزنك والمنغنيز. يتم بعد ذلك فصل المحلول عن النيكل والكوبالت لإنتاج محلول كلوريد الكوبالت النقي، والذي يمكن بعد ذلك استخدامه لإنتاج منتجات أكسيد الكوبالت أو للحصول على منتجات الكوبالت المعدنية من خلال الاستخلاص الكهربائي.

استخلاص الكوبالت من الكوبالت-المحتوي على البيريت: يؤدي تعويم الكوبالت-المحتوي على البيريت إلى إنتاج مركز كبريت الكوبالت-الذي يحتوي على 0.3% إلى 0.5% من الكوبالت. يتم تحميص مركز كبريت الكوبالت - مع حامض الكبريتيك لتحويل العناصر القيمة مثل الكوبالت والنيكل والنحاس إلى كبريتات قابلة للذوبان. يتم بعد ذلك ترشيح الرمل المحمص بالماء أو الحمض لنقل الكوبالت والنيكل والنحاس إلى المحلول. تتم تنقية المادة المرتشحة لإزالة الشوائب مثل الحديد والنحاس والزنك والمنغنيز. يتم بعد ذلك فصل المحلول عن النيكل والكوبالت لإنتاج محلول كوبالت نقي، والذي يستخدم بعد ذلك لإنتاج الكوبالت المعدني من خلال التحليل الكهربائي.

استخراج الكوبالت من الزرنيخ-خام الكوبالت: يتم تحميص خام الكوبالت -الزرنيخ أو صهره لتطاير الزرنيخ في صورة As₂O₃، مما ينتج عنه رمل محمص أو كوبالت غير لامع. يتم بعد ذلك ترشيح الحمض- لتحرير الكوبالت إلى المحلول. تتم بعد ذلك إزالة المحلول من الحديد والزرنيخ والشوائب مثل النحاس والزنك والمنغنيز قبل الدخول في فصل النيكل والكوبالت. يتم بعد ذلك استخدام محلول الكوبالت المنقى لإنتاج الكوبالت المعدني أو منتجات أكسيد الكوبالت وفقًا لطلب السوق.

غالبًا ما يرتبط الكوبالت بمعادن أخرى وله تركيبة معقدة، مما يؤدي إلى العديد من طرق صهر الكوبالت والعمليات المعقدة. يتضمن صهر الكوبالت بشكل عام ثلاث خطوات:

أولا، نقل الكوبالت من الخام إلى المحلول، أو تحضير سبيكة الكوبالت الخام أو الكوبالت غير اللامع، والتي يتم بعد ذلك نقلها إلى المحلول؛

ثانياً: إزالة النجاسة وتنقيتها؛

ثالثاً: استخراج المعدن. يمكن تقسيم عمليات صهر الكوبالت بشكل عام إلى أربع فئات: الصهر والإثراء بدرجة حرارة عالية- يليها استخلاص الكوبالت رطبًا، وتحميص حامض الكبريتيك يليه الترشيح لاستخراج الكوبالت، والتحميص المختزل وترشيح الأمونيا، والترشيح بالضغط.

اتجاهات التطوير الفني: يوفر الترشيح بالضغط عملية أقصر، ومعدلات ترشيح أعلى للنيكل والكوبالت، ولا ينتج عنه أي غاز نفايات أو مياه صرف ضارة، مما يؤدي إلى حماية أفضل للبيئة. وتستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في البلدان المتقدمة. لقد أثبتت الممارسة أن الفرن المعدني الواحد هو دائمًا الأكثر اقتصادا، بغض النظر عن حجم المصنع. لذلك، أثناء التجديدات، يتم تحويل الأفران المتعددة إلى فرن واحد. هناك اتجاه آخر يتمثل في التعلم من العمليات المختلفة والاستفادة منها، والاستفادة من نقاط القوة والضعف فيها لتحقيق التحسين المستمر.