Processus d'extraction du cobalt

Processus d'extraction du cobalt

Les minerais de cobalt sont rarement présents seuls dans la nature. On les trouve principalement dans des gisements associés de nickel, de cuivre, de pyrite et d'arsenic. Les concentrations de minerai de cobalt sont relativement faibles, ce qui rend l'extraction relativement difficile. Les ressources en minerai de cobalt comprennent principalement les minerais de nickel-sulfure et d'oxyde de cobalt, les minerais de cuivre-cobalt, d'arsenic-minerais de cobalt et de cobalt-pyrite. La fusion du cobalt se caractérise par des matières premières de faible qualité, un long processus d'extraction et de multiples méthodes d'extraction.

Extraction du cobalt à partir de scories de conversion de nickel, de cuivre et de soufre : le cobalt-contenant des scories de conversion subit une réduction et une fusion par sulfuration dans un haut fourneau ou un four électrique pour produire un alliage de cobalt ou une matte de cobalt. Celui-ci est concentré par séparation magnétique puis soumis à une lixiviation acide sous pression pour libérer le cobalt en solution. Après purification, la solution est additionnée d'acide oxalique pour précipiter l'oxalate de cobalt. La calcination de l'oxalate de cobalt donne de l'oxyde de cobalt raffiné.

Extraction du cobalt à partir des scories de purification du raffinage du nickel : Les scories de cobalt produites au cours du processus de purification des anolytes du raffinage électrolytique du nickel sont une matière première importante pour l'extraction du cobalt. Les scories de cobalt sont lessivées avec de l'acide sulfurique réducteur pour libérer le cobalt en solution sous forme de sulfate de cobalt. La solution est ensuite soumise à la méthode de ferroalite de natantium pour éliminer le fer et à une extraction pour éliminer les impuretés telles que le cuivre, le zinc et le manganèse. La solution est ensuite séparée du nickel et du cobalt pour produire une solution pure de chlorure de cobalt, qui peut ensuite être utilisée pour produire des produits d'oxyde de cobalt ou pour obtenir des produits métalliques à base de cobalt par extraction électrolytique.

Extraction du cobalt à partir de cobalt-contenant de la pyrite : la flottation du cobalt-contenant de la pyrite donne un concentré de cobalt-soufre contenant 0,3 % à 0,5 % de cobalt. Le concentré de cobalt-soufre est grillé avec de l'acide sulfurique pour convertir des éléments précieux tels que le cobalt, le nickel et le cuivre en sulfates solubles. Le sable grillé est ensuite lessivé avec de l'eau ou de l'acide pour transférer le cobalt, le nickel et le cuivre en solution. Le lixiviat est purifié pour éliminer les impuretés telles que le fer, le cuivre, le zinc et le manganèse. La solution est ensuite séparée du nickel et du cobalt pour produire une solution de cobalt pur, qui est ensuite utilisée pour produire du cobalt métallique par électrolyse.

Extraction du cobalt à partir d'arsenic-minerai de cobalt : l'arsenic-minerai de cobalt est grillé ou fondu pour volatiliser l'arsenic sous forme d'As₂O₃, ce qui donne du sable grillé ou de la matte de cobalt. Celui-ci est ensuite lixivié à l'acide-pour libérer le cobalt en solution. La solution est ensuite débarrassée du fer, de l’arsenic et des impuretés telles que le cuivre, le zinc et le manganèse avant d’entrer dans la séparation du nickel et du cobalt. La solution de cobalt purifiée est ensuite utilisée pour produire des produits à base de cobalt métallique ou d'oxyde de cobalt selon la demande du marché.

Le cobalt est souvent associé à d’autres minéraux et a une composition complexe, ce qui donne lieu à de nombreuses méthodes de fusion du cobalt et à des processus complexes. La fusion du cobalt comporte généralement trois étapes :

Tout d’abord, transférez le cobalt du minerai en solution, ou préparez un alliage de cobalt brut ou une matte de cobalt, qui est ensuite transféré en solution ;

Deuxièmement, l'élimination et la purification des impuretés ;

Troisièmement, l'extraction du métal. Les procédés de fusion du cobalt peuvent généralement être divisés en quatre catégories : fusion et enrichissement à haute température- suivis d'une extraction humide du cobalt, grillage à l'acide sulfurique suivi d'une lixiviation pour extraire le cobalt, grillage par réduction et lixiviation à l'ammoniac, et lixiviation sous pression.

Orientations de développement technique : la lixiviation sous pression offre un processus plus court, des taux de lixiviation du nickel et du cobalt plus élevés et ne produit aucun gaz résiduaire ou eau usée nocif, ce qui entraîne une meilleure protection de l'environnement. Cette méthode est largement utilisée dans les pays développés. La pratique a prouvé qu'un seul four métallurgique est toujours le plus économique, quelle que soit la taille de l'usine. Par conséquent, lors des rénovations, plusieurs fournaises sont converties en une seule fournaise. Une autre tendance consiste à apprendre et à exploiter divers processus, en tirant parti de leurs forces et de leurs faiblesses pour parvenir à une amélioration continue.