Kobalt Logam | Hartanah, Pengeluaran dan Aplikasi

Cobalt adalah logam berkilat dan rapuh yang digunakan untuk menghasilkan aloi tahan kuat, kakisan dan tahan panas, magnet kekal dan logam keras.

Properties

• Atomic Symbol: Co
• Atom Number: 27
• Mass Atom: 58. 93g / mol
• Kategori Unsur: Transition metal
• 3 ^{pada 20 ° C} Titik lebur: 2723 ° F (1495 ° C)
• Titik didih: 5301 ° F (2927 ° C)
• - 1 ->
• Ciri-ciri

Logam kobalt berwarna perak rapuh, mempunyai titik lebur yang tinggi dan dinilai untuk rintangan haus dan keupayaan untuk mengekalkan kekuatannya pada suhu tinggi.

Ini adalah salah satu daripada tiga logam magnetik yang secara semulajadi (besi dan nikel menjadi dua yang lain) dan mengekalkan daya magnetnya pada suhu yang lebih tinggi (2012 ° F, 1100 ° C) daripada logam lain. Dengan kata lain, kobalt mempunyai Titik Curie tertinggi semua logam. Kobalt juga mempunyai sifat pemangkin berharga

Sejarah

Perkataan kobalt bermula dari istilah German

kobold

abad keenam belas, yang bermaksud goblin, atau roh jahat. Kobold digunakan untuk menggambarkan bijih kobalt yang, ketika dicelupkan untuk kandungan perak mereka, melepaskan trioksida arsenik beracun. Penggunaan kobalt terawal adalah dalam sebatian yang digunakan untuk pewarna biru untuk tembikar, kaca, dan glazes. Tembikar Mesir dan Babilonia yang dicelup dengan sebatian kobalt boleh bertarikh kembali ke 1450 B. C.

Pada tahun 1735, ahli kimia Sweden, Georg Brandt adalah yang pertama untuk mengasingkan unsur dari bijih tembaga. Dia menunjukkan bahawa pigmen biru timbul dari kobalt, bukan arsenik atau bismut sebagai alkimia yang pada awalnya dipercayai.

Selepas pengasingan, logam kobalt kekal jarang dan jarang digunakan sehingga abad ke-20.

Tidak lama selepas tahun 1900, usahawan automotif Amerika Syarikat, Elwood Haynes mengembangkan aloi tahan kakisan yang baru, yang disebut sebagai stellite. Dipatenkan pada tahun 1907, aloi stellite mengandungi kandungan kobalt dan kromium yang tinggi dan tidak sepenuhnya magnetik.

Satu lagi perkembangan penting untuk kobalt datang dengan penciptaan magnet aluminium-nikel-kobalt (AlNiCo) pada tahun 1940-an. Magnet AlNiCo adalah pengganti pertama untuk elektromagnet. Pada tahun 1970, industri ini terus diubah dengan pembangunan magnet samarium-kobalt, yang memberikan ketumpatan tenaga magnet yang tidak dapat dicapai sebelum ini.

Kepentingan industri kobalt mengakibatkan Bursa Logam London (LME) memperkenalkan kontrak niaga hadapan kobalt pada tahun 2010.

Pengeluaran

Cobalt secara semulajadi berlaku pada laterit galas nikel dan deposit nikel-tembaga sulfida dan, dengan itu, sering diekstrak sebagai hasil sampingan nikel dan tembaga. Menurut Institut Pembangunan Cobalt, sekitar 48% pengeluaran kobalt berasal dari bijih nikel, 37% dari bijih tembaga dan 15% daripada pengeluaran kobalt primer.

bijih utama kobalt adalah cobaltite, erythrite, glaucodot, dan skutterudite. Teknik pengekstrakan yang digunakan untuk menghasilkan logam kobalt halus bergantung pada apakah bahan umpan berupa (1) bijih tembaga-kobalt sulfida, (2) kobalt-nikel sulfida pekat, (3) bijih arsenida atau (4) bijih nikel-laterit:

Selepas katod tembaga dihasilkan daripada sulfida tembaga yang mengandungi kobalt, kobalt, bersama-sama dengan kekotoran lain, dibiarkan pada elektrolit yang dibelanjakan. Kekotoran (besi, nikel, tembaga, zink) dikeluarkan dan kobalt dicetuskan dalam bentuk hidroksida menggunakan kapur. Logam kobalt kemudiannya boleh disempurnakan daripada menggunakan elektrolisis ini, sebelum dihancurkan dan dimakan untuk menghasilkan logam gred komersial yang murni.

Kobalt yang mengandungi bijih nikel sulfida dirawat menggunakan proses Sherritt, dinamakan sempena Sherrit Gordon Mines Ltd. (kini Sherritt International). Dalam proses ini, pekat sulfida yang mengandungi kurang daripada 1% kobalt adalah tekanan terlarut pada suhu tinggi dalam larutan ammonia. Kedua-dua tembaga dan nikel kedua-duanya dikeluarkan dalam siri proses pengurangan kimia, hanya meninggalkan nikel dan sulfida kobalt. Peleburan tekanan dengan udara, asid sulfurik, dan ammonia, pulih lebih banyak nikel sebelum bubuk kobalt ditambah sebagai benih untuk menumpahkan kobalt dalam suasana gas hidrogen.

bijih arsenida dipanggang untuk mengeluarkan sebahagian besar oksida arsenik. Bijih kemudian dirawat dengan asid hidroklorik dan klorin, atau dengan asid sulfurik, untuk menghasilkan penyelesaian larutan yang disucikan. Dari kobalt ini diperolehi dengan pemurnian elektro atau pemendakan karbonat.

1. bijih laterit nikel-kobalt boleh dicairkan dan dipisahkan menggunakan teknik pyrometallurgical atau teknik hydrometallurgical, yang menggunakan larutan asid sulfurik atau larutan ammonia. Menurut anggaran US Geological Survey (USGS), pengeluaran kobalt global adalah 88, 000 tan pada tahun 2010. Negara penghasil bijih kobal terbesar pada masa itu adalah Republik Demokratik Kongo (45, 000 ton), Zambia (11, 000) dan China (6, 200).
2. Pengilangan kobalt sering berlaku di luar negara di mana pekat bijih atau kobalt mula dihasilkan. Pada tahun 2010, negara-negara yang menghasilkan jumlah terbesar kobalt yang ditapis adalah China (33, 000 tan), Finland (9, 300) dan Zambia (5, 000). Pengeluar terbesar kobalt ditapis termasuk OM Group, Sherritt International, Xstrata Nickel dan Jinchuan Group.
3. Aplikasi
4. Superalloys, seperti stellite, adalah pengguna logam kobalt terbesar, menyumbang kira-kira 20% daripada permintaan. Terutama diperbuat daripada besi, kobalt dan nikel, tetapi mengandungi jumlah logam lain yang lebih kecil, termasuk kromium, tungsten, aluminium dan titanium, aloi berprestasi tinggi ini tahan terhadap suhu tinggi, kakisan dan pakai, dan digunakan untuk mengeluarkan bilah turbin untuk enjin jet, bahagian-bahagian mesin yang keras, injap ekzos, dan tong pistol.

Satu lagi penggunaan penting untuk kobalt adalah dalam aloi tahan haus (e Vitallium), yang boleh didapati dalam ortopedik dan implan pergigian, serta pinggul dan lutut prostetik.

Hardmetals, di mana kobalt digunakan sebagai bahan mengikat, menggunakan kira-kira 12% daripada jumlah kobalt. Ini termasuk kitaran karbida dan alat berlian yang digunakan untuk memotong aplikasi dan alat perlombongan.

Cobalt juga digunakan untuk menghasilkan magnet tetap, seperti magnet AlNiCo dan samarium-kobalt yang telah disebutkan sebelumnya. Magnet menyumbang 7% permintaan logam kobalt dan digunakan dalam media rakaman magnet, motor elektrik, serta penjana.

Walaupun terdapat banyak kegunaan logam kobalt, aplikasi utama kobalt adalah dalam sektor kimia, yang mencakup kira-kira separuh dari jumlah permintaan global. Bahan kimia kobalt digunakan dalam katod metalik bateri yang boleh dicas semula, serta dalam pemangkin petrokimia, pigmen seramik dan decolorizers kaca.

Sumber:

Young, Roland S.

Cobalt

. New York: Reinhold Publishing Corp 1948.

_{Davis, Joseph R.}

_{Buku Panduan Specialty ASM: Nikel, Kobalt, dan Paduannya . ASM International: 2000. Darton Commodities Ltd.:}

_{Kajian Pasar Cobalt 2009 . Ikut Terence di Google+}