Кобальт, получение

(металлургия). — Кобальтовые руды встречаются в природе чаще всего в виде шпейсового К., CoAs₂, или кобальтового блеска, CoAsS (см. Кобальтиаковые соединения). Анализ этих руд, приблизительно, следующий:

------------------------------------------------------------------------------------------

| веществ нерастворимых в воде                      | 8%          |

|-----------------------------------------------------------------------------------------|

| летучих веществ (воды и кислорода в             | 32,75%    |

| избытке)                                                          |                |

|-----------------------------------------------------------------------------------------|

| глинозема                                                       | 5%          |

|-----------------------------------------------------------------------------------------|

| извести                                                           | 1%          |

|-----------------------------------------------------------------------------------------|

| магнезии                                                         | 1%          |

|-----------------------------------------------------------------------------------------|

| закиси железа                                                 | 30%        |

|-----------------------------------------------------------------------------------------|

| окиси марганца                                               | 18%        |

|-----------------------------------------------------------------------------------------|

| окиси кобальта                                                | 3%          |

|-----------------------------------------------------------------------------------------|

| окиси никеля                                                   | 1%          |

------------------------------------------------------------------------------------------

Для получения металлического К. руда обрабатывается сухим, смешанным, мокрым или электролитическим способом.

I. Сухой способ. В 1886 г. Levat взял патент на обработку руды углем, так, чтобы восстановлять никель и К. и получить их в виде зерен или металлической пыли. После этой операции отделение К. и никеля от окислов железа и марганца совершается электролитическим путем. Этот способ не нашел себе применения, вследствие значительного содержания железа и марганца, которые препятствуют полной обработке руды. Электролитический способ пока тоже не употребляется.

II. Смешанный способ (Herrenschmidt'a) состоит в обогащении сперва руды К. и в обработке реактивами мокрым путем. Для этого руду сперва смешивают со свинцовой серебристой рудой или с медной (с медным песчаником). Смесь закладывается в доменную печь, где марганец переходит в шлак, а полученный продукт заключает сернистые соединения К., никеля, меди, свинца, а также и железа. Потом продукт мелется и превращается обжигом в сернокислые соли. Сернокислые никель, К. и медь выщелачивают водой и с помощью железа осаждают медь. Жидкость фильтруют через слой руды, вследствие чего железо осаждается и замещается в растворе соответственным количеством К., никеля и марганца из руды. Берут часть раствора и магнезией осаждают эти металлы; осадок отделяют и обрабатывают кипячением с остальным количеством раствора, заключающего в себе К., никель и марганец. При этом марганец растворяется, осаждая соответственное количество окиси К. и никеля. Повторяют операцию несколько раз пока окончательно не получат в осадке только никель и К., которые отделяют по способу, указанному ниже. В 1891 г. Герреншмидт предложил сернистые соединения, в полученном из домны продукте, переводить в хлористые посредством хлористого кальция. Затем часть профильтрованного раствора обрабатывать смесью окиси и углекислой меди и извести, причем осаждается — железо с некоторым количеством меди в виде углекислого соединения. Подвергают кипячению: медь вторично растворяется. Известью или углекислым натром осадить из жидкости никель, К. и медь и к этому осадку прибавить остальную часть жидкости, заключающую хлористый К., никель и медь, вследствие чего медь осаждается, а К. и никель переходят в раствор.

III. Мокрый способ. Кобальтовые руды, а в особенности руды из Новой Каледонии, могут быть обрабатываемы прямо мокрыми способами, из которых более употребителен способ Герреншмидта. Измельченную руду или кипятят с раствором сернокислой закиси железа или же прокаливают смесь этой соли с измельченной рудой. Металлы: К., никель и марганец переходят в сернокислые соединения:

2SO₄Fe + MnO₂ + CoO = Fe₂O₄ + SO₄Mn + SO₄Co

и 2SO₄Fe + Co₂O₃ = Fe₂O₃ + 2SO₄Co.

Сцеживают и фильтруют железистую муть, содержащую глинозем и другие породы. Фильтрат, содержащий соединения К., никеля и марганца, обрабатывают сернистым железом; полученные в осадке сернистые соединения К. и никеля, а также и некоторого количества марганца отделяют фильтрацией на фильтр-прессе и подвергают отстаиванию с некоторым количеством хлористого железа. Сернистый марганец растворяется и в растворе получается черный осадок сернистого К. и никеля и жидкость с сернокислыми и хлористыми солями марганца и железа. Осадок фильтруют, просушивают и обжигают для превращения в растворимые сернокислые соединения. Обожженную массу разбавляют снова кипяченой водой для растворения сернокислого К. и никеля. Эту жидкость обрабатывают хлористым кальцием для превращения в хлористые соединения. Потом жидкость разделяют на 2 части: в первой части К. и никель осаждают известковым молоком, пропускают через фильтр-пресс и промывают для выделения хлористого кальция. Осадок в виде мути окисляют струей хлора вместе с воздухом. Затем к окисленной мути добавляют вторую часть жидкости. При подогреве в присутствии пара никель осадка переходит в виде хлористого соединения в раствор и вместе с тем осаждает соответственное количество окиси К. Повторяют эту операцию до тех пор, пока не получат осадка с содержанием одной чистой окиси К.

Металлический К. промышленным образом получается восстановлением окиси К. углем, реже углеводородами или окисью углерода. Для этого приготовляется масса из 95 частей CoO, 4 частей древесного угля, 2 частей патоки и достаточного количества воды. Эта масса перемешивается на месильной машине, спрессовывается в металлических формах и после ее предварительной просушки разрезается на кубики и вторично просушивается. Затем кубики обсыпаются угольным порошком и накаливаются до 1220° в восстановительном пламени, причем металлы восстанавливаются и обуглероживаются. Наконец, металл сплавляется в тиглях в присутствии буры и окиси К. при 1800-2000° для обезуглероживания кобальта. В белокалильном жару кобальт сваривается со сталью; железо, покрытое с обеих сторон К., выкатывается, в самые тонкие листы. Употребление металлического К. очень ограничено. Он идет на приготовление феррокобальта для получения кобальтовой стали и для разных сплавов с медью. Употребляется также для кобальтирования металлов. Главным же образом пользуются кобальтовыми красками (см. Кобальт, химический элемент).

А. Ржешотарский. Δ.