Processo di estrazione del cobalto

Processo di estrazione del cobalto

I minerali di cobalto raramente si trovano isolati in natura. Si verificano principalmente in depositi associati di nichel, rame, pirite e arsenico. Le concentrazioni di minerale di cobalto sono relativamente basse, rendendo l'estrazione relativamente difficile. Le risorse del minerale di cobalto includono principalmente minerali di nichel-solfuro di cobalto e ossidi, minerali di rame-cobalto, minerali di arsenico-cobalto e pirite contenente cobalto-. La fusione del cobalto è caratterizzata da materie prime di bassa-qualità, un lungo processo di estrazione e molteplici metodi di estrazione.

Estrazione del cobalto da scorie di conversione di nichel, rame e zolfo: il cobalto-contenente scorie di conversione viene sottoposto a fusione di riduzione e solforazione in un altoforno o in un forno elettrico per produrre leghe di cobalto o metallina di cobalto. Questo viene concentrato mediante separazione magnetica e quindi sottoposto a lisciviazione acida sotto pressione per rilasciare il cobalto in soluzione. Dopo la purificazione, alla soluzione viene aggiunto acido ossalico per far precipitare l'ossalato di cobalto. La calcinazione dell'ossalato di cobalto produce ossido di cobalto raffinato.

Estrazione del cobalto dalle scorie di purificazione della raffinazione del nichel: le scorie di cobalto prodotte durante il processo di purificazione dell'anolita della raffinazione elettrolitica del nichel sono un'importante materia prima per l'estrazione del cobalto. Le scorie di cobalto vengono lisciviate con acido solforico riducente per rilasciare il cobalto in soluzione come solfato di cobalto. La soluzione viene quindi sottoposta al metodo della ferroalite natantio per rimuovere il ferro e all'estrazione per rimuovere impurità come rame, zinco e manganese. La soluzione viene quindi separata dal nichel e dal cobalto per produrre una soluzione pura di cloruro di cobalto, che può quindi essere utilizzata per produrre prodotti a base di ossido di cobalto o per ottenere prodotti di cobalto metallico mediante elettroestrazione.

Estrazione del cobalto da cobalto-contenente pirite: la flottazione di cobalto-contenente pirite produce un concentrato di cobalto-zolfo contenente dallo 0,3% allo 0,5% di cobalto. Il concentrato di cobalto-zolfo viene tostato con acido solforico per convertire elementi preziosi come cobalto, nichel e rame in solfati solubili. La sabbia arrostita viene quindi lisciviata con acqua o acido per trasferire il cobalto, il nichel e il rame in soluzione. Il percolato viene purificato per rimuovere impurità come ferro, rame, zinco e manganese. La soluzione viene quindi separata da nichel e cobalto per produrre una soluzione di cobalto pura, che viene poi utilizzata per produrre cobalto metallico mediante elettrolisi.

Estrazione del cobalto dal minerale di arsenico-cobalto: il minerale di arsenico-cobalto viene arrostito o fuso per volatilizzare l'arsenico come As₂O₃, ottenendo sabbia arrostita o cobalto opaco. Questo viene poi lisciviato con acido-per rilasciare il cobalto in soluzione. La soluzione viene quindi rimossa da ferro, arsenico e impurità come rame, zinco e manganese prima di entrare nella separazione del nichel e del cobalto. La soluzione di cobalto purificata viene quindi utilizzata per produrre prodotti a base di cobalto metallico o ossido di cobalto in base alla domanda del mercato.

Il cobalto è spesso associato ad altri minerali e ha una composizione complessa, che dà origine a numerosi metodi di fusione del cobalto e processi complessi. La fusione del cobalto prevede generalmente tre fasi:

Innanzitutto, trasferire il cobalto dal minerale in soluzione, oppure preparare una lega di cobalto grezza o una metallina di cobalto, che viene poi trasferita in soluzione;

In secondo luogo, rimozione e purificazione delle impurità;

Terzo, l'estrazione del metallo. I processi di fusione del cobalto possono generalmente essere suddivisi in quattro categorie: fusione e arricchimento ad alta-temperatura seguiti da estrazione a umido del cobalto, arrostimento con acido solforico seguito da lisciviazione per estrarre il cobalto, arrostimento con riduzione e lisciviazione dell'ammoniaca e lisciviazione a pressione.

Indicazioni per lo sviluppo tecnico: la lisciviazione a pressione offre un processo più breve, tassi di lisciviazione di nichel e cobalto più elevati e non produce gas di scarico o acque reflue nocive, con conseguente migliore protezione ambientale. Questo metodo è ampiamente utilizzato nei paesi sviluppati. La pratica ha dimostrato che un unico forno metallurgico è sempre il più economico, indipendentemente dalle dimensioni dell’impianto. Pertanto, durante le ristrutturazioni, più forni vengono convertiti in un unico forno. Un’altra tendenza è quella di imparare e sfruttare vari processi, sfruttandone i punti di forza e di debolezza per ottenere un miglioramento continuo.