Obtencion De Cobalto

PIROMETALURGIA.

Aracely Desiree Rodríguez Martínez.

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Composición.

(Cobaltita CoAsS)

 35.53% de Co. 45.15% de As.

19.32% de S. 10% de Fe. 2% de Ni.

Proceso pirometalurgico de metales no reactivos (cobre, níquel, plomo, cobalto, oro y plata)

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Proceso pirometalurgico de metales reactivos

Trituración.

 La trituración primaria: Se realiza en trituradores de mandíbulas dejando el mineral en un rango de 7 a 15 cm.

Trituración secundaria: A partir de un triturador Giratorio,

toda esta trituración se hace en seco para dejar el mineral en un rango de 1 a 5 cm.

Costo de T. de Mandíbulas: 50 000.

Molienda.

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El objetivo principal de la molienda es el de reducir el tamaño del mineral a un tamaño de 10% a 60%, aproximadamente 200 mallas, con esto se asegura una

liberación de los elementos de valor económico en la MENA. Con un molinos de bolas de 3 plg. Con esto se logra un material en óptimas condiciones para que se lleve a cabo el proceso de concentración o flotación.

Flotación. Aquí se separa la ganga del mineral, es importante mencionar que

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el mineral del cobalto y la ganga son parte de la mena. El número

de tanques de acondicionamiento para la

concentración puede

variar. En el proceso se utilizan depresores,

activantes y

espumantes. Los depresores son reactivos químicos iónicos que

recubren las partículas y

las llevan al fondo del tanque. Los

espumantes son un tipo de jabón que forma espuma. Los activantes cubren solo al mineral que se quiere separar e impide que este se

moje, por lo que flota hasta la espuma en la parte superior del tanque. Esta espuma es sacada del tanque, para luego ser filtrada.

Secuencia de flotación diferencial: una separación por flotación diferencial de cobalto que inicia con

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una flotación selectiva por aumento del pH de la

lechada hasta 10 con cal y usando un colector de ditiofosfato de cobre. Los residuos producidos en el primer paso de la flotación diferencial es seguida por una etapa de flotación de pirita y pirrotita usando xantato y MBT, dejando los minerales de cobalto en los residuos de la celda de flotación.

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M Fusión

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B Ebullición.

Concentrado: As 25 %, S 30%. Escoria: FeO 65%, SiO2 25% . Mata: S 25%, Ni %, As 9% , Fe 56%.

Horno de Fusión de Cuba.

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La mata se obtiene en hornos de cuba. La mata concentrada obtenida debe contener principalmente el cobalto y otro que contiene el cobre. Para esto la mata concentrada, sobre todo en el intervalo de

temp. de 1135°C a 575°C se enfría muy despacio en unas calderas especiales. Como resultado se

precipitan cristales gruesos de sulfuro de cobre.

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 Gases de salida: CO(16%), CO2(30%), O2(35%), As(25%).

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 Escoria. SiO2(43%), FeO(16%), Al2O3(8%) y Ni(0.15%).  Mata. Ni(30%), Fe(60%), S(23%) y una pequeña cantidad de cobalto.

Conversión. Los convertidores son destinados a soplar las matas de cobalto. Se vierten sus porciones de 2 a 4 t, suministrando simultáneamente cuarzo para escorificar el hierro. De este modo transcurre el periodo de oxidación predominante de hierro, la duración de soplado dura aprox. De 15 a 45 min. La reacción principal de este periodo tiene la siguiente forma: 2Fe+O2+SiO2=(FeO)2 . SiO2

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Como resultado de esta reacción la masa fundida se calienta. Se recomienda mantener la temp. al nivel de 1200°C. Para no sobrepasar este nivel en el convertidor se introducen aditivos fríos (ferrocobalto, mata solida, escoria de retorno). Antes de que quede escorificado el hierro, el cobalto no puede oxidarse ya que, debido a una afinidad química mayor que este tiene con el azufre en comparación con su afinidad con el oxigeno, el oxido cobalsoso, aunque quede formada, se interaccionara con el sulfuro de hierro y volverá a pasar al sulfuro de cobalto: 6CoO + 6FeS + 2O2 + 3SiO2===2Co3S2 + 3(2FeO-SiO2) + 2SiO2

Para eliminar el azufre a partir de la mata concentrada de modo que su contenido residual sea d 0,02% ella se somete a la tostación oxidante: Ni3S2 + 3 ½ O2=3NiO + 2SO2

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Efectuada la tostación se obtiene el oxido cobaltos que contiene hasta 98% de CoO y de 0,01 a 0,02 de S.

Reducción del oxido de cobalto. La fusión reductora se efectúa en hornos de arco eléctrico de 3.5 a 10 t de capacidad, semejantes a los que se emplean para la fabricación del acero. La reducción comienza a una temp. de 700 a 900°C y transcurre por la reacción: CoO + CO= Co + CO2 CO2 + C=2CO CoO + C= Co + CO

El proceso se realiza de modo que se obtenga un cobalto liquido por eso la fusión finaliza a una temp. de 1500°C. oxidar el exceso de carbono: Co3C+ CoO= 4Co+ CO4

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Electro refinación.

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La purificación por electrolisis, una solución acuosa de sulfato de 50 a 70°C se utiliza con un ánodo de plomo y un cátodo de acero inoxidable que permitirá la fácil

extracción del cobalto depositado. Refinación del 99.8% de cobalto.

Normas Ambientales.

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NORMA Oficial Mexicana NOM-052-SEMARNAT-2005. QUE ESTABLECE LAS CARACTERÍSTICAS, EL PROCEDIMIENTO DE IDENTIFICACIÓN, CLASIFICACIÓN Y LOS LISTADOS DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS.  Esta Norma Oficial Mexicana establece el procedimiento para identificar si un residuo es peligroso, el cual incluye los listados de los residuos peligrosos y las características que hacen que se consideren como tales.  Esta Norma Oficial Mexicana es de observancia obligatoria en lo conducente para los responsables de identificar la peligrosidad de un residuo.

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