Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева, ФИЦ «Кольский научный центр РАН» (ИХТРЭМС ФИЦ КНЦ РАН), Апатиты, Россия:

А. Г. Касиков, зав. сектором гидрометаллургии, эл. почта: kasikov@chemy.kolasc.net.ru
Л. В. Дьякова, старший научный сотрудник

АО «Кольская ГМК», Мончегорск, Россия:
О. А. Хомченко, главный специалист

В работе принимали участие: от ИХТРЭМС ФИЦ КНЦ РАН — Е. Г. Багрова, Н. В. Серба, С. В. Дрогобужская, Г. В. Короткова; от АО «Кольская ГМК» — А. А. Анхимов, В. Р. Спиридонов, П. В. Смирнов, И. Э. Мальц.

С целью увеличения объемов производства в АО «Кольская ГМК» в 2012 г. начато строительство участка по получению 3000 т металлического кобальта. В качестве основы технологии использована гидрохлоридная схема переработки кобальтового концентрата, большей частью испытанная ранее на опытной установке комбината «Североникель». В статье описаны основные технологические блоки кобальтового производства, обеспечивающие вскрытие концентрата с получением концентрированных хлоридных никель-кобальтовых растворов. Приведены принципиальные технологические схемы экстракционной очистки от меди растворов вскрытия кобальтового концентрата и передела экстракционного извлечения кобальта, включающего основную и глубокую экстракцию кобальта, с использованием органических смесей с различным процентным содержанием третичного амина. Обоснована гидролитическая очистка растворов хлорида кобальта от железа и микропримесей мышьяка и марганца, необходимая для проведения электроэкстракции с получением металлического кобальта. Представлены результаты промышленных испытаний отдельных переделов нового производства, на основании которых усовершенствовано экстракционное оборудование и оптимизирована схема экстракционного извлечения меди и кобальта. Изучено влияние примеси диоксида кремния в растворе на работу выпарного и экстракционного оборудования и показана возможность снижения его негативного воздействия. Представлен химический состав образцов электролитного кобальта, который по содержанию микропримесей соответствует металлу ведущих производителей. Показана возможность увеличения объемов производства кобальта за счет изменения состава экстракционной смеси. С учетом востребованности солей кобальта и их высокой стоимости отмечена необходимость расширения ассортимента выпускаемой кобальтовой продукции.

1. Потылицин В. А. Производство и потребление кобальта // Цветная металлургия. 2015. № 1. С. 6–10.
2. Логунов А. В., Шмотин Ю. Н. Современные жаропрочные никелевые сплавы для дисков газовых турбин. — М. : Науки и технологии, 2013. — 264 с.
3. Пат. 2283361 РФ. Жаропрочный сплав на основе кобальта и изделие, выполненное из этого сплава / Латышев В. Б., Каблов Е. Н., Моисеев С. А. ; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» ; опубл. 10.09.2006, Бюл. № 25.

4. Улиг Г. Г., Реви Р. У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику / под ред. А. М. Сухотина ; пер. с англ. — Л. : Химия, 1989. — 456 с.
5. Обзор рынка кобальта и его соединений в СНГ // ИНФОМАЙН. URL : http://infomine.ru/files/catalog/35/file_35_eng.pdf
6. Кулова Т. Л., Скундин А. М. Высоковольтовые материалы положительных электродов литий-ионных аккумуляторов // Электрохимия. 2016. Т. 52, № 6. С. 563–588.
7. Красуцкая Н. С., Клындюк А. И., Евсеева Л. Е., Танаева С. А. Синтез и свойства оксидных термоэлектриков Na_xCoO₂ (x = 0.55, 0.89) // Неорганические материалы. 2016. Т. 52, № 4. С. 438–444.
8. Jin-Peng Yu, Zeng-Hui Han, Xiao-Hong Hu, Hui Zhan, Yun-Hong Zhou, Xing-Jiang Liu. The investigation of LiCo_1–xSb_xO₂ as a promising cathode material for lithium-ion batteries // Electrochimica Acta. 2014. Vol. 121. P. 301–306.
9. Shan Gao, Yue Lin, Xingchen Jiao. Partially oxidized atomic cobalt layers for carbon dioxide electroreduction to liquid fuel // Nature. 2016. Vol. 529. Р. 68–71.
10. Lazenby H. Zinc price on the up as supply tightens; cobalt forecast revised upwards as demand intensifies // Mining Weekly. URL : http://www.miningweekly.com/article/zinc-price-on-theup-as-supply-tightens-cobalt-forecast-revised-upwards-asdemand-intensifies-2017-09-26
11. Basudev Swain, Sung-Soo Cho, Gat Ho Lee, Sunghyun Uhm. Extraction/Separation of Cobalt by Solvent Extraction: A Review // Applied Chemistry for Engineering. 2015. Vol. 26, No. 6. P. 631–639.
12. Юрьев А. И., Носова О. В., Фомичев В. Б., Большакова О. В., Ладыгичев М. Г., Пикин Н. А. Технология производства кобальта. — Норильск : Норильский индустриальный институт, 2014. — 276 с.
13. Sole K. C., Feather A. M., Cole P. M. Solvent extraction in southern Africa: An update of some recent hydrometallurgical developments // Hydrometallurgy. 2005. Vol. 78, No. 1. P. 52–78.
14. Peek E., Akre T., Asselin E. Technical and Businees Сonsiderationns of Cobalt Hydrometallurgy // JOM. 2009. Vol. 61, No. 10. P. 43–53.
15. Захаров А. В., Мальц И. Э., Хомченко О. А., Касиков А. Г. Освоение экстракционных технологий в АО «Кольская ГМК» при производстве кобальта и меди // Цветные металлы. 2013. № 10. С. 51–55.
16. Пат. 2293129 РФ. Способ извлечения кобальта из хлоридных растворов, содержащих никель и примесные металлы / Касиков А. Г., Дьякова Л. В., Багрова Е. Г., Калинников В. Т., Голов А. Н., Демидов К. А., Хомченко О. А., Шелестов Н. А. ; заявитель и патентообладатель Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук ; опубл. 10.02.2007, Бюл. № 4.
17. Пат. 2444574 РФ. Способ получения кобальта и его соединений / Дубровский В. М., Хомченко О. А., Плешков М. А., Цапах С. Л., Затицкий Б. Э. ; заявитель и патентообладатель АО «Кольская ГМК» ; опубл. 10.03.2012, Бюл. № 7.
18. ИТС 12–2016. Производство никеля и кобальта. — М. : Бюро НТД, 2016. — 194 с.
19. Касиков А. Г. Исследования и разработки ИХТРЭМС КНЦ РАН в области химии и технологии кобальта // Вестник Кольского научного центра РАН. 2015. № 3. С. 54–63.