กระบวนการสกัดโคบอลต์

กระบวนการสกัดโคบอลต์

แร่โคบอลต์ไม่ค่อยเกิดขึ้นตามลำพังในธรรมชาติ โดยหลักแล้วจะเกิดขึ้นจากการสะสมของนิกเกิล ทองแดง ไพไรต์ และสารหนู ความเข้มข้นของแร่โคบอลต์ค่อนข้างต่ำ ทำให้การสกัดค่อนข้างยาก ทรัพยากรแร่โคบอลต์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่นิกเกิล-โคบอลต์ซัลไฟด์และออกไซด์ แร่ทองแดง-โคบอลต์ แร่โคบอลต์-สารหนู และแร่โคบอลต์-ที่มีแร่ไพไรต์ การถลุงโคบอลต์มีลักษณะเฉพาะด้วยวัตถุดิบคุณภาพต่ำ- กระบวนการสกัดที่ยาวนาน และวิธีการสกัดหลายวิธี

การสกัดโคบอลต์จากตะกรันที่แปลงนิกเกิล ทองแดง และซัลเฟอร์: โคบอลต์-ที่มีตะกรันที่แปลงสภาพจะต้องผ่านการรีดักชันและซัลไฟด์ในการถลุงในเตาถลุงเหล็กหรือเตาไฟฟ้าเพื่อผลิตโลหะผสมโคบอลต์หรือโคบอลต์แมตต์ ซึ่งจะถูกทำให้เข้มข้นโดยการแยกด้วยแม่เหล็ก จากนั้นจะถูกชะล้างด้วยกรดด้วยแรงดันเพื่อปล่อยโคบอลต์ออกเป็นสารละลาย หลังจากการทำให้บริสุทธิ์ สารละลายจะถูกเติมด้วยกรดออกซาลิกเพื่อตกตะกอนโคบอลต์ออกซาเลต การเผาโคบอลต์ออกซาเลตจะทำให้ได้โคบอลต์ออกไซด์ที่ผ่านการกลั่นแล้ว

การสกัดโคบอลต์จากตะกรันการทำให้บริสุทธิ์จากการกลั่นนิกเกิล: ตะกรันโคบอลต์ที่ผลิตในระหว่างกระบวนการทำให้บริสุทธิ์อะโนไลต์ของการกลั่นด้วยไฟฟ้านิกเกิลเป็นวัตถุดิบที่สำคัญสำหรับการสกัดโคบอลต์ ตะกรันโคบอลต์ถูกชะล้างด้วยกรดซัลฟิวริกรีดิวซ์เพื่อปล่อยโคบอลต์ออกเป็นสารละลายในรูปโคบอลต์ซัลเฟต จากนั้นจึงใช้วิธีการนาแทนเทียม เฟอร์โรไลต์เพื่อกำจัดเหล็ก และสกัดเพื่อกำจัดสิ่งเจือปน เช่น ทองแดง สังกะสี และแมงกานีส จากนั้นสารละลายจะถูกแยกออกจากนิกเกิลและโคบอลต์เพื่อผลิตสารละลายโคบอลต์คลอไรด์บริสุทธิ์ ซึ่งจากนั้นสามารถนำไปใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์โคบอลต์ออกไซด์หรือเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์โคบอลต์โลหะผ่านการสกัดด้วยไฟฟ้า

การสกัดโคบอลต์จากโคบอลต์-ที่มีไพไรต์: การลอยตัวของโคบอลต์-ที่มีไพไรต์จะทำให้ได้โคบอลต์-กำมะถันเข้มข้นที่มีโคบอลต์ 0.3% ถึง 0.5% โคบอลต์-กำมะถันเข้มข้นถูกคั่วด้วยกรดซัลฟิวริกเพื่อเปลี่ยนองค์ประกอบที่มีคุณค่า เช่น โคบอลต์ นิกเกิล และทองแดงให้เป็นซัลเฟตที่ละลายน้ำได้ จากนั้นทรายคั่วจะถูกชะล้างด้วยน้ำหรือกรดเพื่อถ่ายโคบอลต์ นิกเกิล และทองแดงลงในสารละลาย น้ำชะขยะถูกทำให้บริสุทธิ์เพื่อขจัดสิ่งสกปรก เช่น เหล็ก ทองแดง สังกะสี และแมงกานีส จากนั้นสารละลายจะถูกแยกด้วยนิกเกิลและโคบอลต์เพื่อผลิตสารละลายโคบอลต์บริสุทธิ์ ซึ่งจากนั้นจะใช้ในการผลิตโคบอลต์โลหะผ่านอิเล็กโทรไลซิส

การสกัดโคบอลต์จาก-แร่โคบอลต์สารหนู: แร่โคบอลต์สารหนู-ถูกคั่วหรือถลุงเพื่อระเหยสารหนูเป็น As₂O₃ ซึ่งส่งผลให้เกิดทรายคั่วหรือโคบอลต์ด้าน จากนั้นจะถูกชะล้างด้วยกรด-เพื่อปล่อยโคบอลต์ออกมาเป็นสารละลาย จากนั้นสารละลายจะถูกกำจัดออกจากเหล็ก สารหนู และสิ่งสกปรก เช่น ทองแดง สังกะสี และแมงกานีส ก่อนที่จะเข้าสู่การแยกนิกเกิลและโคบอลต์ จากนั้นจึงใช้สารละลายโคบอลต์บริสุทธิ์เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์โคบอลต์โลหะหรือโคบอลต์ออกไซด์ตามความต้องการของตลาด

โคบอลต์มักเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุอื่นๆ และมีองค์ประกอบที่ซับซ้อน ส่งผลให้เกิดวิธีการถลุงโคบอลต์และกระบวนการที่ซับซ้อนมากมาย โดยทั่วไปการถลุงโคบอลต์ประกอบด้วยสามขั้นตอน:

ขั้นแรก ให้ย้ายโคบอลต์จากแร่ไปเป็นสารละลาย หรือเตรียมโลหะผสมโคบอลต์ดิบหรือโคบอลต์ด้าน จากนั้นจึงถ่ายโอนไปยังสารละลาย

ประการที่สองการกำจัดและการทำให้บริสุทธิ์

ประการที่สาม การสกัดโลหะ โดยทั่วไปกระบวนการถลุงโคบอลต์สามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเภท: การถลุงและการทำให้เข้มข้นที่อุณหภูมิสูง- ตามด้วยการสกัดโคบอลต์แบบเปียก การคั่วด้วยกรดซัลฟิวริก ตามด้วยการชะเพื่อแยกโคบอลต์ การคั่วแบบรีดิวซ์และการชะล้างแอมโมเนีย และการชะล้างด้วยแรงดัน

ทิศทางการพัฒนาทางเทคนิค: การชะล้างด้วยแรงดันใช้เวลากระบวนการสั้นกว่า อัตราการชะล้างนิกเกิลและโคบอลต์สูงขึ้น และไม่ก่อให้เกิดก๊าซเสียหรือน้ำเสียที่เป็นอันตราย ส่งผลให้รักษาสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศที่พัฒนาแล้ว การปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่าเตาโลหะวิทยาเดียวนั้นประหยัดที่สุดเสมอไม่ว่าโรงงานจะมีขนาดเท่าใดก็ตาม ดังนั้นในระหว่างการปรับปรุง เตาหลายเตาจึงถูกแปลงเป็นเตาเดียว แนวโน้มอีกประการหนึ่งคือการเรียนรู้และใช้ประโยชน์จากกระบวนการต่างๆ โดยใช้ประโยชน์จากจุดแข็งและจุดอ่อนเพื่อให้บรรลุการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง