کبالت – آلیاژ کبالت – کبالت چیست؟-فولاد آلیاژی-Cobalt-یک عنصر شیمیایی با نماد Co

کبالت – آلیاژ کبالت – کبالت چیست؟-فولاد آلیاژی-Cobalt

کبالت -Cobalt یک عنصر شیمیایی با نماد Co و عدد اتمی 27 است.مانند نیکل، کبالت در پوسته زمین فقط به صورت ترکیبات شیمیایی یافت می شود. به جز رسوبات اندکی که در آلیاژهای آهن متوریک طبیعی وجود دارد. کبالت خالص که توسط گدازگری احیائی تولید مشود. فلزی سخت، براق و خاکستری نقره ای است.

کبالت -Cobalt یک عنصر شیمیایی با نماد Co

از رنگدانه های آبی پایه کبالت (آبی کبالت) از زمان های بسیار قدیم برای جواهرات و رنگ ها. و دادن رنگ متمایز آبی به شیشه استفاده می شده است. اما بعداً تصور می شد که این رنگ به دلیل بیسموت فلزی شناخته شده باشد. معندچیان مدت ها بود که از نام سنگ معدن کوبولد. برای برخی از مواد معدنی تولیید کننده رنگدانه های آبی استفاده می کردند. این نامگذاری به این دلیل بود که دارای فلزات شناخته شده کمی بودند. و هنگام ذوب شدن آنها بخارات سمی آرسنیک تولید میشد. که چنین سنگ معدنی قابل تبدیل به فلز جدید (کشف برای اولین بار از زمان باستان ) است. و در نهایت این سنگ معدن کوبولد نامگذاری شد.

امروزه بخشی از Cobalt تولید شده در جهان بطور خاص از کبالتیت (CoAsS) تولید می شود. این عنصر معمولاً بیشتر به عنوان محصول جانبی استخراج مس و نیکل تولید میشود. کمربند مس در جمهوری دموکراتیک کنگو (DRC) و زامبیا بیشترین تولید جهانی کبالت را به همراه دارد. تولید جهانی در سال 2016 برابر 116000 تن متریک (طبق منابع طبیعی کانادا) بود. و DRC فقط بیش از 50% را به خود اختصاص داد.

Cobalt در درجه اول در باتریهای یون لیتیوم و در ساخت آلیاژهای مغناطیسی. مقاوم در برابر سایش و مقاومت بالا استفاده میشود. ترکیبات سیلیکات کبالت و آلومینات کبالت (II) (CoAl2O4، آبی کبالت) به شیشه ها، سرامیک ها، جوهرها، رنگ هاو لعاب ها یک رنگ آبی متمایز می دهند. کبالت به طور طبیعی تنها به عنوان یک ایزوتوپ پایدار، کبالت – 59 ظاهر می شود.

کبالت – 60 یک رادیوایزوتوپ تجاری مهم است. که به عنوان یک ردیاب رادیواکتیو و برای تولید پرتوهای گاما انرژی بالا استفاده می شود.

Cobalt مرکز فعال گروهی از کوآنزیم ها به نام کوبالامین است. ویتامین B12، معروف ترین نمونه از این نوع، یک ویتامین ضروری برای همه حیوانات است. کبالت به شکل غیر آلی نیز ریز مغذی باکتری ها، جلبک ها و قارچ ها است.

سازمان زمین شناسی ایالات متحده ذخایر جهانی کبالت را 7100000 متریک تن تخمین زده است. در حال حاضر جمهوری دموکراتیک کنگو (DRC) 63% از کبالت جهان را تولید می کند. اگر توسعه برنامه ریزی شده توسط تولید کنندگان معدن مانند Glencore Plc طبق انتظار انجام شود. این سهم بازار ممکن است تا سال 2025 به 73% برسد. انرژی جدید مالی بلومبرگ تخمین زده است. که تقاضای جهانی تا سال 2030 می تواند 47 برابر بیشتر از سال 2017 باشد.

مشخصات

کبالت یک فلز فرومغناطیسی با وزن مخصوص 8.9 است. دارای دمای کوره 1115 درجه سلسیوس و گشتاور مغناطیسی آهنربا، 1.6 – 1.7 مگنتون بور در هر اتم است. نفوذپذیری نسبی کبالت دو سوم آهن است. کبالت فلزی به صورت د ساختار کریستالوگرافی رخ می دهد hcp و fcc، دمای انتقال ایده آل بین ساختارهای hcp و fcc. برابر 450 درجه سانتی گراد است. اما در عمل اختلاف انرژی بین آنها به قدری کم است که رشد متوسط تصادفی این دو معمول است.

Cobalt یک فلز کاهنده ضعیف است و توسط یک لایه غیرفعال در برابر اکسایش محافظت می شود. این عنصر توسط هالوژنها و گوگرد مورد حمله قرار می گیرد. گرمایش آن در اکسیژن باعث تولید Co3O4 می شود. که اکسیژن را در دمای 900 درجه سانتی گراد از دست می دهد. تابه کبالت (II) اکسید، CoO برسد. این فلز با فلورین (F2) در 520 درجه کلوین واکنش می دهد. تا CoF3 تولید گردد. و با کلرین (Cl2)، برمین (Br2) و ید (I2) ، تولید هالیدهای دوتایی معادل می دهد. حتی در صورت گرم کردن با گاز هیدروژن (H2) یا گاز نیتروژن (N2) واکنش نشان نمی دهد. اما با بور، کربن، فسفر، آرسنیک و گوگرد واکنش نشان می دهد. در دماهای معمولی، به آرامی با اسیدهای معدنی. و بسیار آرام با هوای مرطوب، اما نه با هوای خشک، واکنش نشان می دهد.

تولید

سنگ معدن های اصلی کبالت شامل کبالتیت، اریتریت، گلوکودوت و اسکوترودیت است. اما بیشتر این نوع عنصر با کاهش محصولات جانبی آن در استخراج و گدازگری نیکل و مس بدست می آید.

از آنجا که این عنصر معمولاً به عنوان محصول جانبی تولید می شود. تأمین این عنصر تا حدود زیادی به امکان اقتصادی استخراج مس و نیکل در یک بازار معین بستگی دارد. پیش بینی شده بود که تقاضا برای این عنصر در سال 2017 به میزان 60% رشد کند.

روش های مختلفی برای جداسازی این عنصر از مس و نیکل وجود دارد. که به غلظت کبالت و ترکیب دقیق سنگ معدن بستگی دارد. یک روش، شناورسازی کف است که در آن سورفاکتانتها به اجزای سنگ متصل می شوند. و منجر به غنی سازی سنگ معدن کبالت می شوند. تف دادن بعدی، سنگ معدن را به سولفات کبالت تبدیل می کند. و مس و آهن به اکسید، اکسایش می یابند. شسته شدن با آب، سولفات را به همراه آرسنات استخراج می کند. باقیمانده ها بیشتر با اسید سولفوریک شسته می شوند. و محلول سولفات مس تولید می شود. کبالت را می توان از سرباره گدازگری مس نیز جدا کرد.

فرآیند های فوق الذکر به اکسید کبالت (Co3O4) تبدیل می شوند. این اکسید در اثر واکنش آلومینومترمی با کاهش در کربن در کوره بلند به فلز تبدیل می شود.

تغییراتی که کنگو در قوانین معدن در سال 2002 ایجاد کرد. سرمایه گذاری های جدید را در پروژه های مس و کبالت کنگو به همراه داشت. معدن موتانا گلنکور در سال 2016 مقدار 24500 تن کبالت، یعنی 40% از تولید کنگو. و تقریباً یک چهارم تولید جهانی را عرضه کرد. پس از عرضه بیش از حد، گلنکور اواخر سال 2019 موتاندا را به مدت دو سال تعطیل کرد. پروژه معدن کاتانگا از گلنکور نیز از سر گرفته شده است.

کاربردها

در سال 2016، مقدار 116000 تن cobalt استفاده شد. از Cobalt در تولید آلیاژهای با کارایی بالا استفاده شده است. همچنین میتوان از آن برای ساخت باتری های قابل شارژ استفاده کرد. و ظهور وسایل نقلیه الکتریکی و موفقیت آنها در بازار احتمالاً ارتباط زیادی با تولید فزاینده جمهوری دمکراتیک کنگو دارد. سایر عوامل مهم که باعث تشویق تولید Cobalt در کنگو شده است. قانون استخراج معدن در سال 2002 بود. که سرمایه گذاری شرکت های خارجی و فراملی. مانند گلنکور را افزایش داد و پایان جنگ های اول و دوم کنگو بود.

آلیاژها

در گذشته سوپر آلیاژهای پایه کبالت بیشتر مصرف کبالت تولید شده را به خود اختصاص می دادند. پایداری دمای این آلیاژها آنها را برای ساخت پره های توربین، توربین های گازی. و موتورهای جت هواپیما مناسب می کند. اگرچه آلیاژهای تک کریستال مبتنی بر نیکل از عملکرد آنها پیشی می گیرند.

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربۀ ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی. با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبری که ضمیمه محصولاتش به مشتریان خویش ارائه داده است. توانسته رضایتمندی مشتریان خویش را همواره فراهم آورد.

صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش. انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.

ارتباط با ما
09122136675 – 02128423820
واتس آپ: 09122136675
اینستاگرام: fooladdalakan
ایمیل : [email protected]