Как рождается Со

История открытия

С историей открытия этого металла связано немало легенд и преданий, в средние века люди были уверены, что здесь не обошлось без вмешательства нечистой силы. Название происходит от немецкого Kobolt — зловредный карлик, маленький гном, который строил всяческие козни, мешая рудокопам Саксонии заниматься добычей руды и выплавкой металла. Некоторые руды, добытые в Саксонии, имели серебристый цвет и поначалу считались серебром. Но металл, получаемый из этих руд, давал ядовитые пары, которыми неоднократно были отравлены рудокопы.

В 1735 году шведский химик Георг Брандт первым выделил элемент из медной руды, который был назван «кобольд». Он продемонстрировал, что синий пигмент возник именно из кобальта, а не мышьяка или висмута, как первоначально считали алхимики. Впоследствии название преобразовалось в более известное и привычное нам — кобальт. После 1900 года американский автомобильный предприниматель Элвуд Хейнс разработал новый коррозионно–стойкий сплав, который назвал стеллитом. Запатентованные в 1907 году стеллитовые сплавы содержат высокое содержание кобальта и хрома и полностью немагнитны.

Ещё одним важным событием для кобальта стало создание в 1940–х годах магнитов алюминий–никель–кобальт (AlNiCo), которые были первой заменой электромагнитам. В 1970 году началось и развитие кристаллов самария–кобальта, что обеспечивало ранее недостижимые плотности энергии магнитов.

Современная промышленность выпускает разнообразную продукцию из кобальта. Наиболее распространены кобальтовый порошок, слитки и пластины. Для специальных целей также производится кобальтовая проволока. Около половины мировых запасов этого металла находятся на территории Республики Конго, которая выступает мировым лидером в объёмах добычи кобальтсодержащего сырья. Также кобальт в промышленных количествах производят в России, Австралии, Замбии, Канаде и Китае. При этом Норильское месторождение сосредотачивает около 10% мирового запаса кобальта.

В недрах Таймыра

В октябре 1942 года экс–начальник Норильского комбината Авраамий Завенягин, уже будучи заместителем наркома внутренних дел, выступил в ДИТРе с речью, где отметил, что норильчане, мол, молодцы, никель стране дают, но на очереди должны быть медь и кобальт. Последний был необходим для оборонной промышленности, при этом в Норильске для его получения работала лишь опытная полупромышленная установка — «Норильский кобальт».

В постановлении правительства, вышедшем в марте 1943–го, говорилось, что в Норильске необходимо пустить первую очередь кобальтового завода производством в 30 тонн в год.

На строительство завода № 25, который в дальнейшем стал хлорно–кобальтовым цехом никелевого завода, и обкатку его технологии ушло три года — первый норильский кобальт был получен 12 января 1946 года. В ту пору заводом руководил Владимир Дарьяльский, который приложил огромные усилия, чтобы кобальт выпускался самого высокого качества, развивалась и улучшалась технология и уровень производства.

В 2016 году, после закрытия никелевого завода, «Норникель» перевёл кобальтовое производство на две площадки: на Кольскую ГМК в Мончегорск и в финскую Харьявалту. На Кольском полуострове специально был построен кобальтовый передел мощностью три тысячи тонн в год.

Технология успеха

Из норильской руды на площадках Заполярного филиала получается полуфабрикат — файнштейн, который затем отправляется на другие производственные мощности «Норникеля» водным путём из Дудинки. Там файнштейн дробится, измельчается и в процессе флотации разделяется на медный и никелевый концентраты. Никелевый концентрат подвергается сначала окислительному обжигу для удаления из него серы, а затем — восстановительному обжигу, продуктом которого является никелевый порошок трубчатых печей (НПТП) — порошкообразный металлизированный материал. Затем, в процессе хлорного выщелачивания НПТП, никель и примеси, в числе которых кобальт, переходят в раствор, и в процессе очистки этого раствора от примесей образуется кобальтовый кек — металлургический продукт, в котором концентрируется кобальт.

Кобальтовый кек подвергается выщелачиванию, в процессе которого кобальт и примеси — медь, железо, никель и другие — переходят в раствор. Он сначала очищается от меди путём цементации на НПТП, после чего осуществляется его глубокая экстракционная медеочистка. Полученный рафинат упаривается до достижения регламентных концентраций никеля, кобальта и хлор–иона, и затем в процессе экстракции из него извлекается кобальт.

обальтовый реэкстракт направляется на гидролитическую очистку от железа, после чего подается в циркуляцию электроэкстракции. В электролизных ваннах, оснащённых нерастворимыми анодами, высокочистый кобальт наращивается на катодах. Затем режется на квадраты и упаковывается в бочки, в которых отправляется потребителю. Сейчас цена кобальта на мировом рынке составляет около 30 тысяч долларов за тонну.

Товарный вид

Авиация и космос

Кобальтовые сплавы жаропрочны и эффективны в высокотемпературных двигателях. В конструкциях авиационных турбин применяют сплавы с хромом, они могут обходиться без защитных покрытий. Кобальтовые сплавы также более ударостойки. Магнитный кобальтовый сплав обеспечивает повышение КПД двигателей космических кораблей.

Магниты

Кобальтовые стали и сплавы — лучшие магнитные материалы, потому что обладают сопротивлением к размагничиванию, устойчивы к температурам и вибрации, поддаются механической обработке. Применяются в изготовлении магнитных подшипников, генераторов и электродвигателей с постоянными магнитами.

Медицина

Соли кобальта важны для живого организма, они участвуют в синтезе витамина В12, недостаток которого может привести к злокачественному малокровию. Радиоактивный изотоп кобальта используется для облучения пораженных раком тканей: терапевтическая гамма–установка («кобальтовая пушка») содержит кобальт–60, дающий наиболее однородное излучение.

Электроника

Силицид кобальта применяется в термоэлектрогенераторах с высоким КПД. Кобальт в соединении с серебром используется при изготовлении аккумуляторных батарей, кобальтат лития применяется в качестве высокоэффективного положительного электрода для производства литиевых аккумуляторов.