İnsanlığın hikayesi büyük ölçüde kaynakların eşitsiz dağılımından kaynaklanan bir çatışma hikayesidir. Biz ağaçların dışına çıktığımızdan bu yana ve muhtemelen bundan çok daha önce de atalarımız hayatta kalmak için ihtiyaç duydukları şeyleri çoğu zaman daha şanslı bir kabilenin pahasına elde etmek için mücadele ediyorlardı. Yiyecek, su, toprak fark etmez; Eğer onlar buna sahipse ve biz sahip değilsek, bir kavga çıkma ihtimali yüksektir.
Gezegenimizde kobalt kadar dengesiz dağılmış çok az kaynak var. Metal, yerkabuğunun yalnızca yüzde birlik bir kısmını oluşturuyor ve ticari açıdan önemli konsantrasyonlar çok az ve çok uzak, öyle ki, bazılarına sahip olanlar, ona ihtiyaç duyanlarla çoğu zaman anlaşmazlığa düşüyor. Ve buna ihtiyacımız var; Antik çağda esas olarak cam ve seramik için zengin bir mavi pigment olarak başlayan şey, diğer kullanımların yanı sıra önemli endüstriyel alaşımlar, yüksek güçlü mıknatıslar ve lityum pillerin anotları için gerekli hale geldi.
Sınırlı kobalt kaynağımıza erişim sağlamak ve onu kullanışlı bir metale dönüştürmek önemsiz bir süreç değil ve ne yazık ki teknolojik toplum için aşırı önemi, onu insanlığın sefaletine çok şey katan jeopolitik bir role zorluyor. Şans eseri, piyasa güçleri ve yeni teknoloji bir zamanlar marjinal olan kaynakları uygulanabilir hale getiriyor ve bu da ihtiyacımız olan kobaltı herhangi bir çatışma olmadan elde etmemize yardımcı olabilir.
Kobalt'ın Bir Tarafı
Kobaltın kimyasal özellikleri düzensiz dağılımında büyük rol oynar. Alüminyum gibi, doğada herhangi bir elementel kobalt bulmak aslında imkansızdır ve aynı nedenden dolayı, oksijenle kolayca reaksiyona girerek oldukça inert oksitler oluşturur. Ayrıca bakır ve nikel gibi diğer metallerle yakından ilişkili mineraller oluşturma eğilimindedir. Aslında bugün üretilen kobaltın neredeyse tamamı (%98) bu iki önemli endüstriyel metalin çıkarılması ve rafine edilmesinin bir yan ürünüdür.
Kobaltit, birçok kobalt cevherinden biridir. James Aziz John, CC BY 2.0, Wikimedia Commons aracılığıyla” data-medium-file=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Cobaltite_Cobalt_Ontario_Canada_1_18599849584.jpg?w=400″ data-large-file=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Cobaltite_Cobalt_Ontario_Canada_1_18599849584.jpg?w=800″ loading=”lazy” class=”size-medium wp-image-558117″ src=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Cobaltite_Cobalt_Ontario_Canada_1_18599849584.jpg?w=400″ alt width=”400″ height=”272″ srcset=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Cobaltite_Cobalt_Ontario_Canada_1_18599849584.jpg 3237w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Cobaltite_Cobalt_Ontario_Canada_1_18599849584.jpg?resize=250,170 250w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Cobaltite_Cobalt_Ontario_Canada_1_18599849584.jpg?resize=400,272 400w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Cobaltite_Cobalt_Ontario_Canada_1_18599849584.jpg?resize=800,543 800w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Cobaltite_Cobalt_Ontario_Canada_1_18599849584.jpg?resize=1536,1043 1536w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Cobaltite_Cobalt_Ontario_Canada_1_18599849584.jpg?resize=2048,1391 2048w” sizes=”(max-width: 400px) 100vw, 400px”>
Kobalt aynı zamanda kükürt ve ne yazık ki arsenik içeren mineralleri de kolayca oluşturur. Ticari olarak önemli konsantrasyonlarda kobalt içeren 30'dan fazla farklı cevher vardır ve bu da bir ana cevherin yerinin belirlenmesini zorlaştırmaktadır. Bununla birlikte, bu çeşitli cevherleri hazır hale getiren jeoloji oldukça sınırlıdır ve kobalt cevherlerinin ne tür kaya oluşumlarında bulunabileceğini bilmek, uygulanabilir yatakların neden dünya çapında dağıldığını açıklamaya yardımcı olur.
Kobalt cevherleri iki geniş jeolojik ortamda oluşma eğilimindedir: tortul ve volkanojenik. Günümüzde kobalt madenciliğinin %50'sinden fazlasını oluşturan tortul yataklar, antik okyanusların ve göllerin altında oluşan, organik tortuların biriktiği ve sonunda esas olarak metal sülfürlerle mineralleştiği kum taşları ve şeyllerdir. Avrupa'daki iki büyük tortul yatak Kupferschieferveya “bakır şist” ve Orta Afrika Bakır Kuşağı. Bu yatakların her ikisi de büyük miktarlarda bakır sülfitlerin yanı sıra önemli miktarda ilişkili kobalt mineralleri içerir.
Volkanojenik cevher yatakları ise bakır ve kobalt sülfür minerallerinin hidrotermal menfezlerden geçen sıvılardan çökeldiği hidrotermal süreçlerden gelir. Bu maden yatakları başlangıçta deniz tabanında oluşur, ancak tektonik aktivite ve diğer jeolojik süreçler sonunda bu mineralleri açığa çıkarır veya nispeten kolay erişim sağlayacak şekilde yüzeye yeterince yakın hale getirir. Volkanojenik kobalt yatakları gerçekten çok nadirdir; dünya çapında yalnızca bir avuç kadarı dağılmıştır ve kobaltın bakır veya nikel madenciliğinin bir yan ürünü olarak değil, birincil ürün olarak çıkarıldığı tek oluşumlardır.
Eski Kaynaklar, Yeni Yöntemler
Şu anda üretilen kobaltın büyük çoğunluğu bakır üretiminin bir yan ürünüdür ve iki metalin cevherleri tortul yataklarıyla çok yakından ilişkili olduğundan, birini veya diğerini seçici olarak çıkarmak mümkün değildir. Dolayısıyla kobaltın cevherlerden çıkarılması süreci esas olarak bakırın çıkarılması ve rafine edilmesiyle aynıdır. zaten ele aldık bu seride. Kısaca, geniş açık maden ocaklarından çıkan kırılmış sülfit cevheri, sürekli yağan sülfürik asit yağmuruyla kayadan süzülen zengin mineralli çorbayı yakalamak için geçirimsiz astarlı çukurlarda yığılıyor. Bakır, elektroliz yoluyla çözeltiden çıkarılır ve geride kobalt ve diğer metaller açısından nispeten zengin olan kullanılmış bir elektrolit kalır.
Bir dizi kimyasal çökeltme adımı ve ikincil bir süzme adımı, diğer metalleri elektrolitten seçici olarak uzaklaştırır, kobalt (II) hidroksit oluşturmak için kireç eklenerek çökeltilene kadar çözeltideki kobaltı kademeli olarak zenginleştirir. Kobaltın mavi renkle olan ilişkisine rağmen çökelti pembenin hoş bir tonudur; ünlü “Kobalt Mavisi” pigmenti yalnızca kobalt (II) oksit alüminyum oksitle karıştırıldığında ortaya çıkar.
Fas'taki Bou-Azzer kobalt madeni. Kaynak: Grup Yönetimi” data-medium-file=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Bouazzer-067.jpg?w=400″ data-large-file=”https://hackaday.com /wp-content/uploads/2022/10/Bouazzer-067.jpg?w=800″loading=”lazy” class=”size-medium wp-image-558116″ src=”https://hackaday.com/wp -content/uploads/2022/10/Bouazzer-067.jpg?w=400″ alt width=”400″ height=”270″ srcset=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10 /Bouazzer-067.jpg 1136w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Bouazzer-067.jpg?resize=250,169 250w, https://hackaday.com/wp-content/uploads /2022/10/Bouazzer-067.jpg?resize=400,270 400w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/10/Bouazzer-067.jpg?resize=800,541 800w”size=”(max -genişlik: 400px) 100vw, 400px”>
Fas'taki Bou-Azzer madeni ve yeni Idaho Kobalt Operasyonları (ICO) projesinde, kurtarma süreci biraz farklıdır, bunun temel nedeni kayalardaki kobalt konsantrasyonunun genellikle önemli ölçüde daha düşük olmasıdır. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tek kobalt madeni olacak ve onlarca yıldır açılan ilk ICO projesinin planı, bu yataklardan birincil ürün olarak kobaltın geri kazanılmasının neler içerdiğini gösteriyor.
ICO projesinin yeri Idaho'daki Salmon şehrinin dışındaSalmon-Challis Ulusal Ormanı'nın ortasında. Alan, 1.6 milyar yıllık jeolojik formasyonun içinde yer alıyor. Idaho Kobalt Kemeriİlk olarak 1940'lı yıllarda, İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra yerli kobalt kaynağına olan ihtiyacın ortaya çıkmasıyla geliştirildi. Daha ucuz yabancı kobalt kaynaklarının madenin varlığını sürdürmesini zorlaştırdığı 1980'lerin başına kadar burada bir açık ocak madeni işletiliyordu.
El değmemiş bir ormanın ortasında yer alan bir açık maden ocağının bugünlerde satılması elbette çok zor olacaktır, bu nedenle madenin yeni sahipleri Avustralyalı Jervois Mining, esasen maden olan cevhere erişmek için derin kuyu madenciliğine yatırım yapacak. kobaltitkobalt, arsenik ve kükürtten (CoAsS) oluşan bir bileşiktir. Tespit ettikleri damarlar %1'e kadar kobalt içeriyor; bu volkanojenik yatak açısından oldukça zengin ve oldukça zengin kalkopirit bakır cevheri ve iyi miktarda altınla birlikte ortaya çıkıyor.
ICO projesi, maden çalışmaları ve cevheri sahada işleyecek yoğunlaştırıcı tesisle ilgili çalışmaların başlamasıyla birlikte daha yeni başlıyor. Proje tüm hızıyla devam ettiğinde cevher, çeneli kırıcı tesisine beslenmeden önce stoklanmak üzere maden yüzeyinden yüzeye taşınacak. Ezilmiş cevher daha sonra toz haline getirilmek ve su ilavesiyle bulamaç haline getirilmek üzere bir bilyeli değirmene gönderilecek. Bir yüzey aktif madde adı verilen potasyum amil ksantat (PAX) daha sonra bulamaç bir dizi köpük yüzdürme tankına gönderilmeden önce eklenecektir. Burada bulamaca hava enjekte edilecek ve PAX sayesinde büyük kabarcıklar oluşacaktır. Metal sülfürler yüzeye çıkacak ve yüzeyden sıyrılacak, ağır kaya parçaları ise tankın dibine düşecek. Vakumlu filtrelemeyle koyulaştırıldıktan sonra konsantre kurutulacak, torbalanacak ve yukarıda açıklanan elektro-kazanım yöntemleri kullanılarak daha fazla rafine edilmek üzere tesis dışına gönderilecek.
Her Fiyatta Kobalt
ICO projesinin, 45 yılı civarında tesisin iyileştirilmesi için kapatılmasından önce yaklaşık 20,400 milyon pound (175 ton) kobalt ve 80,000 milyon pound (2030 ton) bakır üretmesi bekleniyor. Her yıl yaklaşık 116,000 ton üreten küresel bir pazarda, Idaho projesi küçük patatesler gibi görünebilir, ancak yeni kobalt kaynaklarının geliştirilmekte olduğu gerçeği iyi bir haber; çünkü bu, öncelikle bazı sorunlu kobalt kaynaklarını dengeliyor.
2021 yılında dünyadaki kobalt arzının yaklaşık %60'ı, Orta Afrika Bakır Kuşağı'nın büyük bir bölümünün üzerinde yer alan ve Kuzey Kore'ye yabancı olmayan Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nden (DRC) geldi. kobalt yüzünden çatışma. Bunun büyük bir kısmı geleneksel madenlerde çıkarılıyor ve yukarıda anlatıldığı gibi rafine ediliyor, ancak büyük bir kısmı üstü kapalı bir şekilde "zanaatkâr madenciler" olarak bilinenlerden geliyor. Bunlar genellikle geleneksel madenlerin dışındaki yüksek dereceli kobalt yataklarını bulan ve cevheri manuel olarak toplayan son derece fakir insanlardır. İş, hem herhangi bir madende bulunan olağan tehlikeler açısından hem de kişisel koruyucu ekipman eksikliği, zehirli malzemelerin varlığı ve diğer madencilerin şiddet tehdidi açısından inanılmaz derecede tehlikelidir. Çocuklar iş gücü olarak kullanılıyor ve madenciler bazen günde yalnızca kuruş kazanıyor.
Zorluklara rağmen zanaatkar madenciler inanılmaz derecede üretken; 2021'de Rusya'nın ürettiğinin iki katından fazla kobalt ürettiler. Idaho Kobalt Kuşağı'ndakiler gibi daha önce sürdürülemeyen yatakların üretime geçirilmesi bu talebin bir kısmını karşılayabilir; bu da elbette iki ucu keskin bir kılıçtır çünkü kobalt birçok zanaatkar madenci için tek gelir kaynağıdır. Bununla birlikte, küresel kobalt talebinin 2025 yılına kadar yılda neredeyse çeyrek milyon tona çıkacağı tahmin edildiğinden, her şey akademik olabilir; bu da kobalt mücadelesinin artmaya devam etmekten başka hiçbir işe yaramayacağı anlamına geliyor.
