Կոբալտը փայլուն, փայլուն մետաղ է, որն օգտագործվում է ուժեղ, կոռոզիոն եւ ջերմակայուն համաձուլվածքներ , մշտական մագնիսներ եւ կարծր մետաղներ արտադրելու համար:
Հատկություններ
- Ատոմային խորհրդանիշ
- Ատոմային համարը `27
- Ատոմային զանգված `58.93 գ / մոլ
- Element Կատեգորիա: Անցումային մետաղ
- Խտություն `8.86 գ / սմ 3 20 ° C- ում
- Հալման կետ `2723 ° F (1495 ° C)
- Եռման կետ. 5301 ° F (2927 ° C)
- Moh's Hardness- ը: 5
Բնութագրերը
Արծաթագույն գունավոր կոբալտ մետաղը փխրուն է, ունի բարձր հալեցման կետ եւ գնահատվում է իր հագեցվածության դիմադրությունը եւ իր ուժը պահպանելու բարձր ջերմաստիճան:
Այն բնական երեք մագնիսական մետաղներից է ( երկաթ եւ նիկել , մյուսը `երկուսը) եւ պահպանում է իր մագնիսականությունը ավելի բարձր ջերմաստիճանում (2012 ° F, 1100 ° C), քան որեւէ այլ մետաղից: Այլ կերպ ասած, կոբալտը ամենից բարձր մետաղների Curie կետն է: Cobalt- ը ունի նաեւ արժեքավոր կատալիտիկ հատկություններ
Պատմություն
«Կոբալտ» բառը վերածվում է տասնվեցերորդ դարի գերմանական term kobold , նշանակում է գոբլին կամ չար ոգին: Կոբոլդը օգտագործվում էր նկարագրելու կոբալտային հանքաքարերը, որոնք, իրենց արծաթի բովանդակության համար մաշված լինելով, տվեցին թունավոր մկնդեղի եռյակ:
Կոբալտի ամենատարածված կիրառումը եղել է խեցեգործարան, ապակու եւ գունագեղների համար կապույտ ներկերի համար օգտագործվող միացություններ: Եգիպտական եւ բաբելոնյան խեցեղենը, որոնք ներկված են կոբալտային միացություններով, կարող են թվագրվել մինչեւ մ.թ.ա. 1450 թվականը
1735 թ.-ին շվեդ քիմիկոս Ջորջ Բրենդթը առաջինն էր, որը մեկուսացրեց պղնձի հանքաքարի տարրը: Նա ցույց տվեց, որ կապույտ գունանյութը առաջացել է կոբալտից, այլ ոչ թե մկնդեղից կամ բիսմուցից, քանի որ նախապես հավատում էին ալքիմիկոսներին:
Կոբալտ մետաղից մեկուսացումից հետո հազվադեպ է մնացել եւ հազվադեպ է օգտագործվում մինչեւ 20-րդ դարը:
1900-ից կարճ ժամանակ անց ամերիկյան ավտոարտադրող Էլվուդ Հայնսը մշակել է նոր կոռոզիոն դիմացկուն խառնուրդ, որը նա անվանել է ստերիլ: Արտոնագրված 1907 թ., Ստերիլ հալվածքները պարունակում են բարձր կոբալտ եւ քրոմի պարունակություն եւ լիովին ոչ մագնիսական:
Կոբալտի մեկ այլ նշանակալից զարգացումն այն էր, որ 1940-ական թթ. Ալյումինե- իկել-կոբալտ (AlNiCo) մագնիսների ստեղծմամբ: AlNiCo մագնիսները էլեկտրամագնիսների առաջին փոխարինումն էին: 1970-ին արդյունաբերությունը հետագայում վերափոխվեց սամարիումի-կոբալտ մագնիսների մշակմամբ, որը նախկինում անթույլատրելի մագնիսական էներգիայի խտություն էր ապահովել:
Cobalt- ի արդյունաբերական նշանակությունը հանգեցրեց Լոնդոնի մետաղների փոխանակման (LME) 2010-ին ներդնելու կոբալտ ֆյուչերսային պայմանագրերը:
Արտադրություն
Կոբալտը, բնականաբար, տեղի է ունենում նիկել կրող laterites եւ նիկել-պղնձի սուլֆիդային հանքավայրերում եւ, հետեւաբար, առավել հաճախ արդյունահանվում է որպես նիկելի եւ պղնձի հավելանյութ: Cobalt- ի զարգացման ինստիտուտի տվյալներով, կոբալտի արտադրանքի մոտ 48% -ը ծագում է նիկելային հանքաքարերից, 37% `պղնձի հանքաքարից եւ 15% նախնական կոբալտից:
Կոբալտի հիմնական հանքաքարերն են կոբալտիտը, րիտրիտը, գլաոկոդոտը եւ ցրտերուդիտը:
Թանկարժեք կոբալտ մետաղ արտադրելու համար օգտագործվող արդյունահանման տեխնիկան կախված է նրանից, թե արդյոք նյութը գտնվում է (1) պղնձե-կոբալտ սուլֆիդային հանքաքարի, (2) կոբալտ-նիկելի սուլֆիդի խտանյութի, (3) արսենի հանքաքարի կամ (4) հանքաքար.
- Հետո պղնձի կաթոդներ արտադրվում են կոբալտ պարունակող պղնձի սուլֆիդներից, կոբալտը, այլ կեղտաջրերի հետ միասին, մնացել է ծախսված էլեկտրոլիտի վրա: Լուծվող նյութերը (երկաթ, նիկել, պղինձ, ցինկ ) հանվում են, իսկ կոբալտը ծածկված է իր հիդրոկայքով `կրաքարի միջոցով: Քոբալտ մետաղը, այնուհետեւ, կարող է վերալիցքավորել այս էլեկտրոլիզի օգտագործումը, նախքան մանրացված եւ գազազտված առաջացնելով մաքուր, առեւտրային դասարանի մետաղ:
- Քոբալտ պարունակող նիկելային սուլֆիդային հանքաքարերն օգտագործվում են Sherritt- ի միջոցով, Sherrit Gordon Mines Ltd. (այժմ Sherritt International) անունով: Այս գործընթացում սուլֆիդի խտանյութը, որը պարունակում է ավելի քան 1% կոոբալտ, ճնշում է ամոնիակային լուծույթի բարձր ջերմաստիճանում: Թե պղնձե եւ նիկելը երկուսն էլ հանվում են քիմիական կրճատման գործընթացների շարքից `թողնելով միայն նիկել եւ կոբալթ սուլֆիդները: Օդի, սուլֆրիկաթթվի եւ ամոնիակի հետ ճնշման լորձաթաղանթը վերականգնում է ավելի շատ նիկել, նախքան կոբալտի փոշի ավելացումը սերմը որպես ջրհեն գազի մթնոլորտում կավալտը դնելու համար:
- Արսենի հանքավայրերը աղցանված են մկնդեղի օքսիդի մեծամասնությունը հեռացնելու համար: Հանքաքարերն այնուհետեւ մշակվում են հիդրոկլորիթով եւ քլորով կամ ծծմբաթթուով `մաքրվելու համար խառնուրդի լուծույթ ստեղծելու համար: Այս կոբալտից վերականգնում է էլեկտրաառեւիչը կամ կարբոնատային տեղումները:
- Նիկել-կոբալտի հետերոտի հանքաքարերը կարող են կամ հալվել եւ առանձնացվել, օգտագործելով pyrometallurgical տեխնիկան կամ հիդրոմետալուրգիական տեխնիկան, որոնք օգտագործում են ծծմբաթթու կամ ամոնիակային լուծույթ:
ԱՄՆ-ի երկրաբանական հետազոտության տվյալների համաձայն, կոբալտի գլոբալ հանքարդյունահանումը 2010 թվականին կազմել է 88 հազար տոննա: Այդ ժամանակահատվածում ամենախոշոր կոբալտային հանքաքար արտադրող երկրներն են Կոնգոյի Դեմոկրատական Հանրապետությունը (45,000 տոննա), Զամբիան (11,000) եւ Չինաստան (6,200 ):
Կոբալտի վերամշակումը հաճախ տեղի է ունենում երկրից դուրս, որտեղ նախապես արտադրվում է հանքաքարը կամ կոբալտի խտանյութը: 2010 թ. Ամենախոշոր նմուշառված կոբալտը արտադրող երկրներն են Չինաստանը (33,000 տոննա), Ֆինլանդիան (9,300) եւ Զամբիա (5,000): Մշակված կոբալտի ամենամեծ արտադրողները ներառում են OM Group, Sherritt International, Xstrata Նիկել եւ Jinchuan Group:
Դիմումները
Superalloys, ինչպիսիք են stellite, ամենախոշոր սպառողն է կոբալտ մետաղի, որը կազմում է պահանջարկի մոտ 20%: Հիմնականում երկաթից, կոբալտից եւ նիկելից պատրաստված, բայց ավելի փոքր քանակությամբ այլ մետաղներ պարունակող, այդ թվում ` քրոմի , վոլֆրամի , ալյումինի եւ տիտանի պարունակող այս բարձրորակ համաձուլվածքները կայուն են բարձր ջերմաստիճաններում, կոռոզիայից եւ հագնումից եւ օգտագործվում են տուրբինային շեղբեր արտադրելու համար: ռեակտիվ շարժիչներ, ծանր բախման մեքենայի մասեր, արտանետման փականներ եւ ատրճանակային բարել:
Կոբալտի մեկ այլ կարեւորագույն օգտագործումը հագնում է դիմացկուն համաձուլվածքների մեջ (օրինակ `Vitallium), որը կարելի է գտնել օրթոպեդիկ եւ ատամնաբուժական իմպլանտների, ինչպես նաեւ պրոթեզային հիպերտների եւ ծնկների վրա:
Hardmetals- ը, որի մեջ օգտագործվում է կոբալտը որպես պարտադիր նյութ, սպառում է ընդհանուր կոբալտի մոտ 12% -ը: Դրանք ներառում են ցեմենտացված կարբիդներ եւ ադամանդի գործիքներ, որոնք օգտագործվում են կիրառման եւ հանքարդյունաբերության գործիքների մեջ:
Cobalt- ը նաեւ օգտագործվում է մշտական մագնիսներ արտադրելու համար, ինչպես նախկինում նշված AlNiCo եւ samarium-cobalt մագնիսները: Մագնիսները կազմում են կոբալտ մետաղի պահանջարկի 7 տոկոսը եւ օգտագործվում են մագնիսական ձայնագրության մեխանիզմների, էլեկտրական շարժիչների, ինչպես նաեւ գեներատորների վրա:
Չնայած կոբալտ մետաղի շատ օգտագործմանը, քոբալտի առաջնային ծրագրերը գտնվում են քիմիական ոլորտում, ինչը կազմում է համաշխարհային պահանջարկի կեսը: Cobalt- ի քիմիական նյութերը օգտագործվում են վերալիցքավորվող մարտկոցների մետաղական կաթոդներում, ինչպես նաեւ նավթաքիմիական կատալիզատորներում, կերամիկական պիգմենտներով եւ ապակե դիզելային լուծույթներում:
Աղբյուրները.
Երիտասարդ, Roland S. Cobalt . Նյու Յորք: Reinhold Publishing Corp. 1948:
Դեյվիս, Ջոզեֆ Ռ.Ս.Ս. Մասնագիտության ձեռնարկ. Նիկել, կոբալտ եւ դրանց համաձուլվածքներ : ASM International: 2000 թ.
Darton Commodities Ltd .: Cobalt Market Review 2009 թ .