Izdvajanje kobalta iz primarnih i sekundarnih materijala - pregled

DOI: https://doi.org/10.5937/vojtehg68-26117
Ključne reči: kobalt, hidrometalurgija, kobalt hidroksid, prah, recikliranje

Sažetak


Uvod/cilj: Kobalt je strategijski metal u industrijskoj primeni. Njegovo izdvajanje iz oksidnih ruda, zvanih lateriti, i sulfidnih ruda, kao i sekundarnih materijala tretiranjem kiselinom i precipitacijom najčešće je korišćen metod koji obezbeđuje različite produkte kao što su kobalt hidroksid, kobalt oksid imetalni kobalt.

Metode: Hidrometalurški procesi, kao što su rastvaranje pri atmosferskom i visokom pritisku, neutralizacija, precipitacija i redukcija vodonikom korišćeni su za izdvajanje kobalta iz ruda i sekundarnih materijala. Pirometalurški procesi, kao što su prženje i autogeno topljenje sulfidnih ruda, kombinovani su sa solvent ekstrakcijom i elektrolizom za dobijanje katodnog kobalta.

Rezultati: Prahovi nikal-kobalt hidroksida dobijeni su iz ruda korišćenjem sumporne kiseline pri visokom pritisku u autoklavu i precipitacijom sa magnezijum oksidom. Nikal i kobalt razdvajani su korišćenjem solvent ekstrakcije. Finalni rastvor sa kobaltom korišćen je u procesu elektrolize za dobijanje kobalta.  Kobalt i njegova jedinjenja kao što su kobalt karbonat i kobalt hidroksid dobijaju se iz sekundarnih sirovina pomoću hidrometalurških operacija.

Zaključak: Hidrometalurški i pirometalurški procesi većinom su primenjeni za izdvajanje kobalta iz primarnih ruda (oksidna i sulfidna jedinjenja) i sekundarnih materijala (cementirani karbidi volframa, polikristalne dijamantske pločice i otpadni katodni materijali iz litijum- jonskih baterija).

Biografija autora

Srećko Stopić, Tehnički univerzitet u Ahenu, Institut za procesnu metalurgiju i recikliranje metala, Savezna Republika Nemačka

Dr.-Ing. tehnickih nauka

Metalurgija, naucni saradnik

Reference

Dannenberg, R.O., Gardner, P.C., Crane, S.R, & Seidel, D.C. 1987. Recovery of Cobalt and Copper from Complex Sulfide Concentrate. Spokane, WA: U.S. Bureau of Mines Report of Investigations, pp.1-20.

De Graaf, J.E. 1979. The treatment of lateritic nickel ores - a further study of the Caron process and other possible improvements. Part I. Effect of reduction conditions. Hydrometallurgy, 5(1), pp.47-65. Available at: https://doi.org/10.1016/0304-386X(79)90027-6.

Forward, F.A., & Mackiw, V.N. 1955. Chemistry of the Ammonia Pressure Process for Leaching Ni, Cu, and Co from Sherritt Gordon Sulphide Concentrates. JOM, 7(3), pp.457-463. Available at: https://doi.org/10.1007/BF03377530.

Georgi-Maschler, T., Friedrich, B., Weyhe, R, Heegn, H., & Rutz, M. 2012. Development of a recycling process for Li-ion batteries. Journal of Power Sources, 207, pp.173–182. Available at: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.01.152.

Gürmen, S., Stopić, S, & Friedrich, B. 2006. Synthesis of nanosized spherical cobalt powder by ultrasonic spray pyrolysis method. Materials Research Bulletin, 41(10), pp.1882-1890. Available at: https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2006.03.006.

Han, K.N. & Meng, X. 1993. The leaching behavior of nickel and cobalt from metals and ores - a review. In: The Paul E. Queneau International Symposium Extractive Metallurgy of Copper, Nickel and Cobalt. Volume 1: Fundamental Aspects, Denver, USA, February 21-25.

Huang, J.H., Kargl-Simard, C., Oliazadeh, M., & Alfantazi, A.M. 2004. pH-controlled precipitation of cobalt and molybdenum from industrial waste effluents of a cobalt electrodeposition process. Hydrometallurgy, 75(1-4), pp.77-90. Available at: https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2004.06.008.

Moskalyk, R.R, & Alfantazi, A.M. 2002. Nickel laterite processing and electrowinning practice. Minerals Engineering, 15(8), pp.593-605. Available at: https://doi.org/10.1016/S0892-6875(02)00083-3.

Müller, T., & Friedrich, B. 2006. Development of a recycling process for nickel-metal hydride batteries. Journal of Power Sources, 158(2), pp.1498–1509. Available at: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2005.10.046.

Narasimhan, K.S, Bhima Rao, R., & Das, B. 1989. Technical note- Characterisation and concentration of laterites. Minerals Engineering, 2(3), pp.425-429. Available at: https://doi.org/10.1016/0892-6875(89)90011-3.

Olanipekun, E.O. 2000. Kinetics of leaching laterite. International Journal Mineral Processing, 60(1), pp.9-14. Available at: https://doi.org/10.1016/S0301-7516(99)00067-8.

Stopić, S, & Friedrich, B. 2016. Hydrometallurgical processing of nickel lateritic ores. Vojnotehnički glasnik/Military Technical Courier, 64(4), pp.1033-1047. Available at: https://doi.org/10.5937/vojtehg64-10592.

Strong, H.M., & Chrenko, R.M. 1971. Diamond growth rates and physical properties of laboratory-made diamond. Journal of Physical Chemistry, 75(12), pp.1838–1843. Available at: https://doi.org/10.1021/j100681a014.

Tian, Q., Xin, Y., Wang, H., & Guo, X. 2017. Potential-controlled selective recovery of manganese and cobalt from cobalt slag leaching solution, Hydrometallurgy, 169(May), pp.201-206. Available at: https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.01.011.

Wakenge, C.I., Dijkzeul, D., & Vlassenroot, K. 2018. Regulating the old game of smuggling? Coltan mining, trade and reforms in the Democratic Republic of the Congo. Journal of Modern African Studies, 56(3), pp.497-522. Available at: https://doi.org/10.1017/S0022278X18000332.

Wang, S. 2006. Cobalt - Its recovery, recycling, and application. JOM, 58(10), pp.47-50. Available at: https://doi.org/10.1007/s11837-006-0201-y.

Wang, H., & Friedrich, B. 2015. Development of a Highly Efficient Hydrometallurgical Recycling Process for Automotive L-Ion Batteries. Journal of Sustainable Metallurgy, 1(2), pp.168-178. Available at: https://doi.org/10.1007/s40831-015-0016-6.

Objavljeno
2020/04/16
Broj časopisa
Vol. 68 Br. 2 (2020): april – jun
Rubrika
Pregledni radovi
Sva prava zadržana (c) 2020 Vojnotehnički glasnik / Military Technical Courier

Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:

Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:

  1. Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
  2. Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
  3. Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).