Kobalt kuchli, korroziyali va issiqlikka bardoshli qotishmalar , doimiy magnitlar va qattiq metallar ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan yorqin, mo'rt metalldir.
Xususiyatlar
- Atom belgisi: Ko
- Atom raqami: 27
- Atom massasi: 58,93 g / mol
- Element kategoriyasi: O'tish metalllari
- Zichlik: 20 ° C da 8,86 g / sm3
- Erish nuqtasi: 2723 ° F (1495 ° S)
- Tiklanish nuqtasi: 5301 ° F (2927 ° S)
- Moh ning qattiqligi: 5
Xususiyatlar
Kumush rangli kobalt metall mo'rt bo'lib, yuqori erish nuqtasiga ega va uning aşınma qarshiligi va uning yuqori haroratlarda saqlanish qobiliyati.
U tabiiy ravishda uchta magnitli metallar ( temir va nikel, ikkinchisi esa) va magnitlanishini yuqori haroratda (2012, F, 1100 ° S) boshqa metallga qaraganda saqlaydi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, kobalt barcha metalllarning eng yuqori kori nuqtasiga ega. Kobaltning qimmatli katalitik xususiyatlari ham mavjud
Tarix
"Kobalt" so'zi oltinchi asrda nemis tilidagi koboldga asoslangan , ya'ni goblin yoki yovuz ruh. Kobold kobaltli rudalarni tasvirlash uchun ishlatilgan, ularning kumush tarkibi uchun eritilgan bo'lsa, zaharli mishlar trioksitini chiqarib tashlagan.
Kobaltning erta qo'llanilishi kulol, shisha va shisha uchun ko'k bo'yoqlar uchun ishlatilgan aralashmalarda bo'lgan. Kobalt birikmalar bilan bo'yalgan Misr va Bobil chinni mil. Avv
1735 yilda shved kimyogarlari Jorj Brandt mis qobig'idagi elementni birinchi bo'lib izolyatsiya qilgan. Alchemistlar dastlab ishonganidek, ko'k pigment kobaltdan emas, balki arsenik yoki bizmutdan paydo bo'lganligini ko'rsatdi.
Uning izolyatsiyasidan keyin kobalt metall nodir va kamdan-kam hollarda XX asrga qadar ishlatilgan.
1900-yillardan so'ng Amerika avtomobilsozlik sohasidagi tadbirkor Elvud Haynes yangi korroziyaga chidamli alyuminiyni ishlab chiqardi va u stellit deb ataldi. 1907-yilda patentlangan, stelitli eritmalar yuqori kobalt va krom tarkibiga ega va butunlay magnit emas.
Kobalt uchun yana bir muhim rivojlanish 1940-yillarda alyuminiy- nikel-kobalt (AlNiCo) magnitlari yaratilgan. AlNiCo magnitlari elektromagnitlarga birinchi bo'lib almashtirildi. 1970 yilda sanoat samarium-kobalt magnitlarining rivojlanishi bilan oldinga siljiydi.
Kobaltning sanoat ahamiyatiga ko'ra, 2010 yilda kobaltli futures shartnomalarini joriy etgan London metal birjasi (LME) paydo bo'ldi.
Ishlab chiqarish
Kobalt tabiiy ravishda nikel bilan kechadigan laterit va nikel-mis sulfid konlarida paydo bo'ladi va shuning uchun ko'pincha nikel va misning yon mahsuloti sifatida olinadi. Kobalt ishlab chiqish instituti ma'lumotlariga ko'ra, kobalt ishlab chiqarishning qariyb 48 foizi nikel rudalari, 37 foizi mis rudalari va birinchi kobalt ishlab chiqarishdan 15 foizni tashkil qiladi.
Kobaltning asosiy rudalari kobaltit, eritrrit, glaucodot va skutteruditdir.
Qayta qilingan kobalt metallini ishlab chiqarishda ishlatiladigan ekstraksiya usuli quyidagilardan iborat: (1) mis-kobaltli sulfid rudasi, (2) kobalt-nikel sulfid konsentrati, (3) arsenidli ruda yoki (4) nikel-laterit ruda:
- Kobalt tarkibidagi mis sulfidlardan, kobaltdan, boshqa begona moddalar bilan birga mis katotlari ishlab chiqarilgandan so'ng, o'tkazib yuborilgan elektrolitga qoldiriladi. Qotishlar (temir, nikel, mis, sink ) chiqariladi va kobalt gidroksidi shaklida ohak yordamida cho'kadi. Keyinchalik, kobalt metalini elektroliz yordamida tozalash va gazdan arzonlashtirib, sof, tijoriy metall ishlab chiqariladi.
- Kobalt o'z ichiga olgan nikel sulfidli rudalar Sherrit Gordon Mines Ltd (hozir Sherritt International) nomi ostida Sherrit jarayoni yordamida qayta ishlanadi. Ushbu jarayonda 1% dan kam kobalt o'z ichiga olgan sulfid konsentrati ammiak eritmasida yuqori haroratlarda bosim hosil qiladi. Ikkala mis va nikel ham kimyoviy qisqartirish jarayonlarida silinib, faqat nikel va kobalt sulfidlarini qoldiradi. Havo, sulfat kislota va ammiak bilan bosimli sho'r yuvish kobalt kukuni vodorod gazida atmosferada kobalt hosil qilish uchun urug' sifatida qo'shilguncha ko'proq nikelni qayta tiklaydi.
- Arsenidli rudalar arsenik oksidi ko'pchilikni olib tashlash uchun qovuriladi. Keyinchalik rudalar xlorid kislota va xlor bilan yoki sulfat kislota bilan tozalanadi, bu esa tozalangan eritma hosil qiladi. Ushbu kobalt elektroorganizm yoki karbonat yog'inlari bilan tiklanadi.
- Nikel-kobaltli lateritli rudalarni eritib yoki oltingugurt kislotasi yoki ammiak eritmalari eritmalaridan foydalanadigan pirometallurgiya texnikasi yoki gidrometallurgiya texnikasi yordamida ajratilishi mumkin.
AQSh Geologiya xizmati (USGS) ma'lumotlariga ko'ra, kobaltning global miqdori 2010 yilda 88 ming tonna bo'lgan. Ushbu davr mobaynida eng yirik kobaltli ma'dan ishlab chiqaruvchi davlatlar Konqo Demokratik Respublikasi (45 ming tonna), Zambiya (11,000) va Xitoy (6,200 ).
Kobaltni qayta ishlash tez-tez ruda yoki kobalt kontsentrati ishlab chiqariladigan mamlakat tashqarisida amalga oshiriladi. 2010 yilda eng ko'p miqdorda Qayta qilingan kobalt ishlab chiqaruvchi mamlakatlar Xitoy (33 ming tonna), Finlyandiya (9,300) va Zambiya (5000). Qayta qilingan kobaltning eng yirik ishlab chiqaruvchilari: OM Group, Sherritt International, Xstrata Nikel va Jinchuan Group.
Ilovalar
Stellit kabi superalloyslar kobalt metallining eng yirik iste'molchisi bo'lib, talabning taxminan 20% ni tashkil etadi. Ko'pincha temir, kobalt va nikeldan tayyorlangan, lekin krom , volfram , alyuminiy va titan kabi kichik miqdordagi boshqa metallarni o'z ichiga olgan ushbu yuqori-quvvatli qotishmalar yuqori harorat, korroziya va aşınmaya chidamli bo'lib, turbina pichoqlar uchun jetli dvigatellar, qattiq qarshilaydigan mashina qismlari, egzoz klapanlari va barrellar.
Kobalt uchun yana bir muhim foydalanish, ortopedik va tish implantlarida, shuningdek protezli kalçalarda va tizzalarda topilishi mumkin bo'lgan aşınmaya bardoshli qotishmalarda (masalan, Vitaliy).
Kobaltning majburiy material sifatida ishlatiladigan hardmetallar umumiy kobaltning taxminan 12 foizini iste'mol qiladi. Ular orasida sementlashgan karbidlar va olmos asboblari qo'llaniladi.
Kobalt, oldindan aytib o'tilgan AlNiCo va samarium-kobalt magnitlari kabi doimiy magnitlarni ishlab chiqarish uchun ham ishlatiladi. Magnitlar kobalt metall talabining 7 foizini tashkil qiladi va magnit yozish vositalarida, elektr motorlarida va generatorlarda qo'llaniladi.
Kobalt metalining ko'p ishlatilishiga qaramasdan, kobaltning asosiy maqsadlari kimyoviy sohada bo'lib, umumiy talabning yarmiga to'g'ri keladi. Kobalt kimyoviy moddalari qayta zaryadlanuvchi batareyalarning metall katodlarida, shuningdek, petrokimyoviy katalizatorlar, keramik pigmentlar va shisha dekolorizatorlarida qo'llaniladi.
Manbalar:
Yosh, Roland S. Kobalt . Nyu-York: Reinhold Publishing Corp. 1948.
Davis, Jozef R. ASM Mutaxassisligi Al-kitobi: Nikel, Kobalt va ularning qotishmalari . ASM International: 2000 yil.
Darton Commodities Ltd .: Kobalt bozori sharhi 2009 .