кобальтын хүдэр боловсруулах

кобальтын хүдэр боловсруулах: Тойм

Кобальт бол орчин үеийн технологид зайлшгүй шаардлагатай металл юм, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл болон хэрэглээний электроникийн лити-ион батерейны үйлдвэрлэлд голлон анхаардаг. Түүний олборлолт, Гэхдээ, шууд биш, Кобальт нь баяжуулсан ордод ховор тохиолддог бөгөөд ихэвчлэн зэс, никель олборлолтын дайвар бүтээгдэхүүн болгон авдаг.. Кобальтын хүдэр боловсруулах нь цогц, кобальтыг үндсэн ашигт малтмал болон холбогдох металлаас нь салгаж, цэвэршүүлэх зориулалттай олон үе шаттай металлургийн үйл ажиллагаа. Энэ нийтлэлд анхан шатны боловсруулалтын чиглэлүүдийг тодорхойлсон, гол арга зүйг харьцуулдаг, холбогдох кейс судалгааг толилуулж байна, мөн энэхүү амин чухал аж үйлдвэрийн үйл явцтай холбоотой нийтлэг асуултуудыг авч үздэг.

Анхдагч боловсруулалтын замууд

Боловсруулах аргыг сонгох нь хүдрийн эрдэс бодисоос ихээхэн хамаардаг. Хүдрийн зонхилох хоёр төрөл байдаг:

• Сульфидын хүдэр: Ихэнхдээ зэс, никель сульфидтэй холбоотой байдаг (Жишээ нь e., пентландит).
• Исэлдсэн хүдэр: Цаг агаартай бүсэд олддог (хожуу хүмүүс), гетерогенит ба асболан гэх мэт.

Үндсэн боловсруулалтын хүснэгтэд ихэвчлэн орно: Бутлах → Баяжуулах → Гидрометаллурги/Пирометаллурги → Цэвэршүүлэх.

1. Сульфидын хүдрийн хувьд: Уламжлалт зам нь зэс-кобальт эсвэл никель-кобальт баяжмал үйлдвэрлэх хөөс хөвүүлэн баяжуулах замаар явагддаг.. Энэ баяжмалыг дараа нь дамжуулан боловсруулдаг Пирометаллурги (Натирах) кобальтаар баялаг царцсан эсвэл спэйс үйлдвэрлэх, дараа нь даралтын хүчлээр уусгах гэх мэт гидрометаллургийн техникийг ашиглан цэвэршүүлсэн (PAL), Зэврүүлэх (Сагангаа зурах), болон цахилгаан ялалт.

2. Латеритикийн хувьд (Сөлийн) Эур: Эдгээрийг үндсэндээ дамжуулан боловсруулдаг Гидрометаллурги. Түгээмэл арга бол өндөр даралтын хүчлээр уусгах явдал юм (Талхны эх), никель, кобальтыг уусгахын тулд хүдрийг өндөр температур, даралтын дор хүхрийн хүчлээр булингартуулдаг.. Дараа нь уусмал нь хур тунадас оруулах зэрэг хэд хэдэн цэвэршүүлэх үе шатыг явуулдаг, Зэврүүлэх (Сагангаа зурах), ба ионы солилцоо—өндөр цэвэршилттэй кобальтыг тусгаарлах.

Боловсруулалтын үндсэн аргуудын харьцуулалт

Дараах хүснэгтэд латерит хүдэрт зориулсан гидрометаллургийн үндсэн хоёр аргыг харьцуулж үзүүлэв:

Өвөрмөц	Өндөр даралтын хүчлээр уусгах (Талхны эх)	Агаар мандлын савны уусгалт (ATL)
Процессын зарчим	Өндөр температурт хүхрийн хүчлээр уусгах (~250°C) ба даралт (~40-50 бар).	Урьдчилан баяжуулах үе шатуудын дараа атмосферийн даралтад хүхрийн хүчлээр уусгах.
Гол давуу тал	Ni аль алиных нь нөхөн сэргээх өндөр түвшин & Т; лимонитын хүдрийн хувьд сайн тогтоогдсон.	Хөрөнгийн зардал бага; нарийн төвөгтэй өндөр даралтын системээс зайлсхийдэг; тодорхой төрлийн хүдэрт тохиромжтой.
Гол сул тал	Маш өндөр хөрөнгийн зардал (Консулын); цогц ажиллагаа, засвар үйлчилгээ; хүдрийн хэлбэлзэлд мэдрэмтгий.	Урвалжийн хэрэглээ өндөр; эмчилгээний өмнөх нэмэлт алхмуудыг шаардаж болно; нөхөн сэргэлт бага байх магадлалтай.
Ердийн кобальт нөхөн сэргээх	85-95%	70-90% (хүдрийн минералогоос ихээхэн хамааралтай)

Бодит-Дэлхийн хэргийн судалгаа: Моа хамтарсан үйлдвэр, Куба

Кобальтын нэгдсэн боловсруулалтын тод жишээ бол Куба дахь Моа хамтарсан үйлдвэр юм, Sherritt International компани ажиллуулдаг. Энэ үйл ажиллагаа нь хосгүй эрлийз процессыг ашиглан сульфид-латерит холимог хүдрийг боловсруулдаг:

1. Ил уурхай нь лимонит, сапролитийн хүдэр гаргадаг.
2. Хүдрийг өндөр даралтын хүчлээр уусгах замаар боловсруулдаг (Талхны эх) никель, кобальтыг уусгах автоклавын хэлхээ.
3. Жирэмсэн уусгах уусмал нь никель-кобальт сульфидын холимог завсрын бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхийн тулд устөрөгчийн сульфидын хий ашиглан сульфидын хур тунадас үүсгэдэг..
4. Энэхүү завсрын бүтээгдэхүүнийг Форт Саскачеван дахь Шерритийн боловсруулах үйлдвэрт илгээдэг, Тамирч.
5. Нефть боловсруулах үйлдвэрт, сульфидууд дахин уусдаг, дараа нь дэвшилтэт уусгагч олборлолт (Сагангаа зурах) никельийг кобальтаас онцгой цэвэр байдлаар ялгах хэлхээ.
6. Эцсийн кобальт металлыг цахилгаанаар баяжуулах эсвэл устөрөгчийг багасгах замаар шахмал түлш эсвэл нунтаг хэлбэрээр үйлдвэрлэдэг.
   Энэ ажиллагаа нь HPAL технологийн жишиг болсон, нийлмэл латеритийн хүдрээс аккумляторын кобальт үйлдвэрлэх боломжтой болохыг харуулсан.

---

Түгээмэл асуултууд (Faqs)

1. Яагаад уусгагч олборлолт (Сагангаа зурах) орчин үеийн кобальт боловсруулахад маш чухал?
Кобальтын тэжээл нь цэвэр биш учраас уусгагчаар олборлох нь цэвэршүүлэх гол үе шат юм, их хэмжээний никель агуулсан, зэс, Манганы, цайр, болон бусад элементүүд. SX нь усан уусмал дахь кобальт ионуудыг сонгон холбодог органик урвалжуудыг ашигладаг., тэдгээрийг органик фаз руу шилжүүлж, олон үе шаттайгаар бусад металлаас салгах. Энэ нь маш цэвэр бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжийг олгодог (>99.8%) цахилгаан олборлолт эсвэл давс үйлдвэрлэхэд тохиромжтой кобальтын уусмалууд - зайны химийн бодисуудад тавигдах шаардлага.

2. Кобальт боловсруулахтай холбоотой байгаль орчны гол бэрхшээлүүд юу вэ?
Түлхүүр сорилтууд орно:

• Гэрийн ажлын удирдлагын удирдлагменежсаар: Их хэмжээний хатуу хог хаягдал (цалин өгөх) уусгах үйл ажиллагаанаас үүссэн хүчиллэг ус зайлуулах, бохирдлоос сэргийлэхийн тулд инженерийн байгууламжид найдвартай хадгалагдах ёстой..
• Урвалжийн хэрэглээ & Хог хаягдлын урсгал: HPAL зэрэг хүчил ихтэй процессууд нь саармагжуулсан үлдэгдэл үүсгэдэг (Жишээ нь e., Т0о). Сульфатаар баялаг бохир усыг зохицуулах нь маш чухал юм.
• хячим цатлаг эрчим: Пирометаллургийн шат дамжлага нь эрчим хүч их шаарддаг, HPAL нь дулаан, даралт үүсгэхийн тулд ихээхэн хэмжээний эрчим хүч шаарддаг.
• ялгаралт: Хариуцлагатай үйл ажиллагаа нь хайлуулах/сульфат шарахаас үүсэх хүхрийн давхар ислийн ялгарлыг хянах ёстой..

3.Кобальтыг олборлохын оронд үр дүнтэй дахин боловсруулж чадах уу?
Мон, Ашигласан лити-ион батерейны хоёрдогч кобальтыг дахин боловсруулах нь улам бүр чухал нийлүүлэлтийн урсгал болж байна. Энэ үйл явц нь ихэвчлэн дараахь зүйлийг агуулдаг.: аюулгүй гадагшлуулах & задлах → механик бутлах → холимогийг сэргээхийн тулд гидрометаллургийн эсвэл пирометаллургийн боловсруулалт "хар масс" → дараа нь уусгах,Сагангаа зурах,болон анхдагч боловсруулалттай төстэй хур тунадас/цахилгаан тээрэм. Дахин боловсруулсан катодын материал нь анхдагч олборлолттой харьцуулахад байгаль орчны ул мөрийг мэдэгдэхүйц бууруулж чадна. Одоогийн сорилтод үр ашигтай цуглуулах логистик орно.,хувьсах түүхий материалын найрлага,болон эдийн засгийн цар хүрээ,гэхдээ дахин боловсруулах дэд бүтцэд томоохон хөрөнгө оруулалт дэлхий даяар хийгдэж байна.

4.Юу тодорхойлдог "батерейны зэрэглэл"сагамхайз,мөн хэрхэн хүрч байна?
Батерейны кобальт гэдэг нь химийн нэгдлүүдийг хэлдэг - гол төлөв кобальт сульфат гептагидрат(CoSO₄·7H₂O)—онцгой бага хэмжээний хольцтой.Төмөр гэх мэт металлууд,нэмэх,Манганы,цайр,ялангуяа кальци,урлагийн нунтаг,мөн натри нь саяд нэг хэсэг хүртэл буурах ёстой(үүддээ хамх) түвшин. Тэд батерейны гүйцэтгэлийг муутгаж болно,муу мөчлөгийн амьдралыг үүсгэдэг,аюулгүй байдлын эрсдэл,хүчин чадал багасна. Энэ зэрэглэлд хүрэхийн тулд уусгасны дараах хэд хэдэн нарийн цэвэршүүлэх үе шат шаардлагатай.:сонгомол хур тунадас,Зэврүүлэх(Сагангаа зурах)(ихэвчлэн тодорхой хольцыг чиглэсэн олон хэлхээ),заримдаа ионы солилцоо.Эцсийн талсжилт нь бөөмийн хэмжээний тархалтыг хянадаг,катодын прекурсорын синтезийн үндсэн физик үзүүлэлт