Cobalt adalah logam yang mengkilap dan rapuh yang digunakan untuk menghasilkan paduan yang kuat, korosi dan tahan panas, magnet permanen dan logam keras.
Properties
- Simbol Atom: Co
- Nomor Atom: 27
- Massa Atom: 58,93 g / mol
- Elemen Kategori: Transisi logam
- Kepadatan: 8.86g / cm3 pada 20 ° C
- Titik lebur: 2723 ° F (1495 ° C)
- Titik didih: 5301 ° F (2927 ° C)
- Kekerasan Moh: 5
Karakteristik
Logam kobalt berwarna perak rapuh, memiliki titik leleh yang tinggi dan dihargai karena ketahanan ausnya dan kemampuan untuk mempertahankan kekuatannya pada suhu tinggi.
Ini adalah salah satu dari tiga logam magnetik yang terjadi secara alami ( besi dan nikel menjadi dua lainnya) dan mempertahankan magnetnya pada suhu yang lebih tinggi (2012 ° F, 1100 ° C) daripada logam lainnya. Dengan kata lain, kobalt memiliki Titik Kurma tertinggi dari semua logam. Cobalt juga memiliki sifat katalitik yang berharga
Sejarah
Kata kobalt berasal dari istilah Jerman abad ke-16 kobold , yang berarti goblin, atau roh jahat. Kobold digunakan untuk mendeskripsikan bijih kobalt yang, saat dilebur karena kandungan peraknya, mengeluarkan arsenik arsenik beracun.
Aplikasi paling awal dari kobalt adalah senyawa yang digunakan untuk pewarna biru untuk tembikar, kaca, dan glasir. Tembikar Mesir dan Babylonia yang diwarnai dengan senyawa kobal dapat berasal dari tahun 1450 SM
Pada 1735, ahli kimia Swedia, Georg Brandt adalah yang pertama kali mengisolasi unsur tersebut dari bijih tembaga . Dia menunjukkan bahwa pigmen biru muncul dari kobal, bukan arsenik atau bismuth seperti yang diyakini alkemis awalnya.
Setelah isolasi, logam kobalt tetap langka dan jarang digunakan hingga abad ke-20.
Tak lama setelah 1900, pengusaha otomotif Amerika Elwood Haynes mengembangkan paduan tahan karat baru, yang ia sebut sebagai satelit. Dipatenkan pada tahun 1907, paduan stellite mengandung konten kobalt dan kromium yang tinggi dan sepenuhnya non-magnetik.
Perkembangan penting lainnya untuk kobal datang dengan penciptaan magnet aluminium -nickel-cobalt (AlNiCo) pada tahun 1940-an. AlNiCo magnet adalah pengganti pertama untuk elektromagnet. Pada tahun 1970, industri ini semakin ditransformasikan oleh pengembangan magnet samarium-kobalt, yang memberikan kepadatan energi magnet yang sebelumnya tidak dapat diraih.
Pentingnya industri kobalt menghasilkan London Metal Exchange (LME) memperkenalkan kontrak berjangka kobalt pada tahun 2010.
Produksi
Kobalt secara alami terjadi pada endapan nikel laterit dan endapan nikel-tembaga sulfida dan, dengan demikian, paling sering diekstrak sebagai hasil samping dari nikel dan tembaga. Menurut Cobalt Development Institute, sekitar 48% produksi kobal berasal dari bijih nikel, 37% dari bijih tembaga dan 15% dari produksi kobalt primer.
Bijih utama kobal adalah kobaltite, erythrite, glaucodot, dan skutterudite.
Teknik ekstraksi yang digunakan untuk menghasilkan logam kobalt halus tergantung pada apakah bahan pakan dalam bentuk (1) bijih tembaga-kobalt sulfida, (2) konsentrasi kobalt-nikel sulfida, (3) bijih arsenide atau (4) nikel laterit bijih:
- Setelah katoda tembaga dihasilkan dari tembaga sulfida yang mengandung kobalt, kobalt, bersama dengan kotoran lain, yang tersisa pada elektrolit yang dihabiskan. Kotoran (besi, nikel, tembaga, seng ) dihilangkan dan kobalt diendapkan dalam bentuk hidroksida menggunakan kapur. Logam kobalt kemudian dapat disempurnakan dari ini dengan menggunakan elektrolisis, sebelum dihancurkan dan dihancurkan untuk menghasilkan logam kelas komersial murni.
- Bijih nikel sulfur yang mengandung Cobalt diperlakukan menggunakan proses Sherritt, dinamai Sherrit Gordon Mines Ltd. (sekarang Sherritt International). Dalam proses ini, konsentrat sulfida yang mengandung kurang dari 1% kobalt adalah tekanan yang tercuci pada suhu tinggi dalam larutan amonia. Baik tembaga dan nikel keduanya dibuang dalam serangkaian proses reduksi kimia, hanya menyisakan nikel dan sulfida kobalt. Pencucian tekanan dengan udara, asam sulfat, dan amonia memulihkan lebih banyak nikel sebelum bubuk kobal ditambahkan sebagai biji untuk mengendapkan kobal dalam atmosfer gas hidrogen.
- Bijih arsenide dipanggang untuk menghilangkan sebagian besar oksida arsenik. Bijih kemudian diperlakukan dengan asam klorida dan klorin, atau dengan asam sulfat, untuk menciptakan larutan pelindian yang dimurnikan. Dari kobalt ini ditemukan oleh presipitasi electrorefining atau karbonat.
- Bijih laterit nikel-kobalt dapat dilelehkan dan dipisahkan menggunakan teknik pyrometallurgical atau teknik hidrometalurgi, yang menggunakan larutan asam sulfat atau amonia leach.
Menurut perkiraan US Geological Survey (USGS), produksi tambang global kobalt adalah 88.000 ton pada tahun 2010. Negara penghasil kobalt terbesar selama periode itu adalah Republik Demokratik Kongo (45.000 ton), Zambia (11.000) dan Cina (6.200 ).
Pemurnian kobal sering terjadi di luar negara tempat konsentrat bijih atau kobalt awalnya diproduksi. Pada tahun 2010, negara-negara penghasil jumlah kobalt terbesar adalah Cina (33.000 ton), Finlandia (9.300) dan Zambia (5.000). Produsen terbesar kobalt olahan termasuk OM Group, Sherritt International, Xstrata Nickel, dan Jinchuan Group.
Aplikasi
Superalloy, seperti satelit, adalah konsumen terbesar dari logam kobalt, terhitung sekitar 20% dari permintaan. Sebagian besar terbuat dari besi, kobalt dan nikel, tetapi mengandung sejumlah kecil logam lainnya, termasuk kromium , tungsten , aluminium, dan titanium , paduan berperforma tinggi ini tahan terhadap suhu tinggi, korosi dan aus, dan digunakan untuk memproduksi pisau turbin untuk mesin jet, bagian mesin yang sulit dihadapi, katup buang, dan laras senapan.
Penggunaan lain yang penting untuk kobal adalah dalam paduan tahan aus (misalnya Vitallium), yang dapat ditemukan di implan ortopedi dan gigi, serta pinggul dan lutut prostetik.
Hardmetals, di mana kobalt digunakan sebagai bahan pengikat, mengkonsumsi sekitar 12% dari total kobal. Ini termasuk karbida semen dan alat berlian yang digunakan dalam memotong aplikasi dan alat penambangan.
Cobalt juga digunakan untuk menghasilkan magnet permanen, seperti AlNiCo dan samarium-kobalt magnet yang disebutkan sebelumnya. Magnet mencapai 7% dari permintaan logam kobalt dan digunakan dalam media perekaman magnetik, motor listrik, serta generator.
Meskipun banyak menggunakan untuk logam kobalt, aplikasi utama kobalt adalah di sektor kimia, yang menyumbang sekitar setengah dari total permintaan global. Bahan kimia kobal digunakan dalam katoda logam dari baterai yang dapat diisi ulang, juga dalam katalis petrokimia, pigmen keramik, dan dekolorizer kaca.
Sumber:
Muda, Roland S. Cobalt . New York: Reinhold Publishing Corp 1948.
Davis, Joseph R. ASM Specialty Handbook: Nikel, Kobalt, dan Paduannya . ASM International: 2000.
Darton Commodities Ltd .: Cobalt Market Review 2009 .