Основы электрометаллургии кобальта

Кобальт является составной частью твердых, жаропрочных и магнитных сплавов, а также спутником никеля. Отношение Co:Ni в рудах 1: (10-50). Электрометаллургия обеспечивает получение особо чистого металла для новейших отраслей техники.

Стандартный потенциал кобальта на 0,02 В отрицательнее никеля, однако вследствие более высоких токов обмена катодная и анодная поляризации менее значительны. Кроме того, кобальт менее склонен к пассивации (при рН<6). При технических плотностях тока потенциал кобальтового катода (-0,35-0,40 В) электроотрицательнее, чем равновесный потенциал водорода, поэтому выход по току в кислой среде из 2н CoS0₄ невысокий: при содержании H₂S0₄ 1 г/л-98,3%, 26г/л-80,1%. Повышение температуры снижает величину электрохимической поляризации и способствует повышению выхода по току (рис.4.3).

Рис. 4.3. Влияние температуры на выход по току при электролизе 2нСоSО₄ + 0,05нН₂SО₄, i_к =500А/м²

Из-за близости электрохимических свойств кобальта, меди, никеля и железа их разделяют химическими методами. Очистка от никеля и меди осуществляется с помощью сероводорода или сульфида натрия при рН=1- 4 (сульфидная очистка). Очистку от железа производят переводя Fe²⁺ в Fe³⁺ продувкой воздухом с доведением рН до 3,9-4,4 содой либо известняком и осаждением железа в виде Fе(ОН)₃ (гидролитическая очистка).

Очищенный раствор подается в катодное пространство электролизера с переточной диафрагмой. Состав электролита, г/л: Со²⁺-60; Na⁺ - 40; SO₄^2- - 170; Сl^- - 10; Н₃ВО₃ - 10. Температура 60°С, рН =3,3, i_к = 160 А/м², U= 3,2-3,4 В, h_т = 90%,W =3500-4200 кВт×ч/т. Чистота катодного металла 99,5-99,6%.

На НГМК разработан способ электролитического получения кобальта из его хлористой соли с применением графитовых анодов. Очистку электролита от никеля и меди производят экстракцией жирными кислотами, а от свинца и цинка - адсорбцией их анионитами ЭДЭ 10П.

Разработан способ получения сверхчистого кобальта (99,9999% Со).