Kobalt është një metal i shkëlqyeshëm dhe i brishtë që përdoret për të prodhuar lidhje të forta, korrozioni dhe rezistence ndaj nxehtësisë, magnet i përhershëm dhe metale të forta.
Vetitë
- Simboli Atomik: Co
- Numri Atomik: 27
- Masa atomike: 58.93g / mol
- Element Kategoria: Metal tranzicion
- Dendësia: 8.86g / cm 3 në 20 ° C
- Pika e shkrirjes: 2723 ° F (1495 ° C)
- Pika e vlimit: 5301 ° F (2927 ° C)
- Vështirësia e Mohit: 5
Karakteristikat
Metal kobalt me ngjyrë të argjendtë është i brishtë, ka një pikë të lartë të shkrirjes dhe vlerësohet për rezistencën e saj të veshin dhe aftësinë për të mbajtur forcën e saj në temperatura të larta.
Është një nga tre metalet magnetike që ndodhin natyrshëm ( hekuri dhe nikeli janë dy të tjerët) dhe e mban magnetizmin e saj në një temperaturë më të lartë (2012 ° F, 1100 ° C) se çdo metal tjetër. Me fjalë të tjera, kobalt ka pikat më të larta Curie të të gjitha metaleve. Kobalt gjithashtu ka veti të vlefshme katalitike
histori
Fjala kobalt daton nga termi gjerman i shekullit të gjashtëmbëdhjetë, që do të thotë goblin, ose shpirt i keq. Kobold është përdorur për të përshkruar xeherore kobalt që, duke u shkrirë për përmbajtjen e tyre të argjendtë, i dha trioksid arsenik helmues.
Aplikimi më i hershëm i kobalt ishte në komponimet e përdorura për ngjyrat blu për qeramikë, qelq dhe xham. Qeramikat egjiptiane dhe babilonase të lyer me komponime kobalt mund të datohen në 1450 pes
Në 1735, kimisti suedez Georg Brandt ishte i pari që izolonte elementin nga xehek bakri . Ai demonstroi se pigmenti blu u ngrit nga kobalt, jo nga arseniku ose bismuti, siç besonin fillimisht alkimistët.
Pas izolimit të tij, metali kobalt mbeti i rrallë dhe rrallë përdoret deri në shekullin e 20-të.
Menjëherë pas vitit 1900, sipërmarrësi amerikan automobilistik Elwood Haynes zhvilloi një aliazh të ri rezistent ndaj korrozionit, të cilin ai e quajti stellite. Patentuar në vitin 1907, lidhjet e stellit përmbajnë përmbajtje të lartë të kobaltit dhe kromit dhe janë tërësisht jo-magnetike.
Një tjetër zhvillim i rëndësishëm për kobalt erdhi me krijimin e magnezit alumini -nikel-kobalt (AlNiCo) në vitet 1940. Magnete AlNiCo ishin zëvendësimi i parë për elektromagnetet. Në vitin 1970, industria u transformua më tej nga zhvillimi i magneteve samarium-kobalt, të cilat siguruan dendësi të energjisë më parë të pakapshme.
Rëndësia industriale e kobalt rezultoi në Metal Exchange Londër (LME) futjen e kontratave të ardhmes kobalt në vitin 2010.
prodhim
Kobalti ndodh natyrshëm në laterite që mbajnë nikel dhe depozitat e sulfideve të nikelit-bakrit dhe, në këtë mënyrë, më së shpeshti nxjerrin si nënprodukt të nikelit dhe bakrit. Sipas Institutit të Zhvillimit të Cobalt, rreth 48% e prodhimit të kobaltit kanë origjinën nga xeherorët e nikelit, 37% nga xeherorët e bakrit dhe 15% nga prodhimi primar i kobaltit.
Xeherorët kryesorë të kobaltit janë kobaltiti, eritrit, glaukodot dhe skortudit.
Teknika e ekstraktimit e përdorur për të prodhuar metale të rafinuar kobalti varet nga fakti nëse materiali i ushqimit është në formën e (1) mineral sulfide bakër-kobalt, (2) koncentrat sulfide kobalt-nikel, (3) ore arsenid ose (4) nikel laterite ore:
- Pasi katodat e bakrit prodhohen nga sulfide të bakrit që përmbajnë kobalti, kobalti, së bashku me papastërtitë e tjera, mbeten në elektrolitin e shpenzuar. Papastërtitë (hekuri, nikeli, bakri, zinku ) janë hequr dhe kobalti është precipituar në formën e tij të hidroksidit duke përdorur gëlqere. Metal kobalt pastaj mund të rafinuar nga kjo duke përdorur elektrolizë, para se të grimcuar dhe degassed për të prodhuar një metal klasën e pastër, klasën.
- Xeherorët e sulfurit të nikelit që përmbajnë kobalti trajtohen duke përdorur procesin Sherritt, të emëruar pas Sherrit Gordon Mines Ltd. (tani Sherritt International). Në këtë proces, përqendrimi i sulfidit që përmban më pak se 1% kobalt është presioni që rrjedh në temperatura të larta në një zgjidhje amoniaku. Të dy bakri dhe nikeli janë të dyja të hiqen në seri të proceseve të reduktimit të kimikateve, duke lënë vetëm nikel dhe sulfide kobalt. Zhdukja e presionit me ajër, acid sulfurik dhe amoniak rimëkëmbet më shumë nikel para se pluhuri i kobaltit të shtohet si një farë për të precipituar kobaltin në një atmosferë gaz hidrogjeni.
- Arsenidet janë të pjekura për të hequr shumicën e oksidit të arsenikut. Xeherët pastaj trajtohen me acid klorhidrik dhe klor, ose me acid sulfurik, për të krijuar një zgjidhje të lëngshme që pastrohet. Nga ky kobalt është rikuperuar nga elektrofinimi ose reshjet karbonatike.
- Xehet e nikelit-kobalt laterite ose mund të shkrihen dhe të ndahen duke përdorur teknika pyrometallurgike ose teknika hydrometallurgical, të cilat përdorin acid sulfurik ose zgjidhje të amoniakut.
Sipas vlerësimeve të USGS, prodhimi global i minierave të kobaltit ishte 88,000 ton në vitin 2010. Vendet më të mëdha të prodhimit të mineraleve kobalti gjatë asaj periudhe ishin Republika Demokratike e Kongos (45,000 ton), Zambia (11,000) dhe Kina (6,200 ).
Përpunimi i kobalt shpesh ndodh jashtë vendit ku prodhohet fillimisht minerali ose koncentrati i kobaltit. Në vitin 2010, vendet që prodhuan sasi më të mëdha të kobaltit të rafinuar ishin Kina (33,000 ton), Finlanda (9,300) dhe Zambia (5,000). Prodhuesit më të mëdhenj të kobaltit të rafinuar përfshijnë OM Group, Sherritt International, Xstrata Nickel dhe Jinchuan Group.
Aplikimet
Superalloys, të tilla si stellite, janë konsumatori më i madh i metalit kobalt, duke përbërë rreth 20% të kërkesës. Kryesisht prej hekuri, kobalt dhe nikel, por që përmbajnë sasi të vogla të metaleve të tjera, duke përfshirë krom , tungsten , alumin dhe titan , këto aliazhe të performancës janë rezistente ndaj temperaturave të larta, korrozionit dhe veshin dhe përdoren për të prodhuar thika turbinë për motorët e avionit, pjesët e vështira të makinës, valvulat e shkarkimit dhe fuçitë e armëve.
Një tjetër përdorim i rëndësishëm për kobalt është në lidhjet veshin-rezistente (p.sh. Vitallium), të cilat mund të gjenden në implantet ortopedike dhe dentare, si dhe hips dhe gjunjët protezë.
Hardmetalet, në të cilat kobalti përdoret si material i detyrueshëm, konsumojnë përafërsisht 12% të kobaltit total. Këto përfshijnë karabit betonuar dhe mjetet e diamantit që përdoren në prerjen e aplikacioneve dhe mjeteve minerare.
Kobalt përdoret gjithashtu për të prodhuar magnete të përhershme, siç janë magnetet AlNiCo dhe samarium-kobalt të përmendura më parë. Magnet përbëjnë 7% të kërkesës së metaleve kobalt dhe përdoren në media regjistrimi magnetik, motorë elektrikë, si dhe gjeneratorë.
Pavarësisht përdorimeve të shumta për metal kobalt, aplikimet kryesore të kobaltit janë në sektorin kimik, i cili përbën rreth gjysmën e kërkesës globale. Kimikatet kobalt përdoren në katodat metalike të baterive të rimbushur, si dhe në katalizatorët petrokimikë, pigmente qeramike, dhe decolorizers qelqi.
burimet:
Të rinj, Roland S. Kobalt . Nju Jork: Reinhold Publishing Corp. 1948.
Davis, Joseph R. ASM Udhëzues Specialiteti: Nikel, Kobalt, dhe lidhjet e tyre . ASM International: 2000.
Darton Commodities Ltd .: Rishikimi i tregut të kobalt 2009