¿Cómo electroobtener cobalto a partir de soluciones de cloruro?

¿Cómo electroobtener cobalto a partir de soluciones de cloruro?

La electroobtención de cobalto a partir de soluciones de cloruro tiene varias ventajas sobre el sulfato, como una mayor conductividad del electrolito, una menor viscosidad del electrolito, menores sobrepotenciales anódicos y catódicos, y una deposición de metal más uniforme y dúctil a altas densidades de corriente y una mayor actividad del ion cobalto, lo que resulta en una menor sensibilidad a las fluctuaciones en el pH del electrolito. Una mayor solubilidad también permite operar con soluciones más concentradas. Sin embargo, se necesitan diseños de celdas más avanzados para el manejo seguro del cloro tóxico liberado en los ánodos, y las soluciones de cloruro son más corrosivas que las soluciones de sulfato. El hecho es que se pueden producir cátodos de cobalto suaves y coherentes a partir de electrolitos de cloruro puro sin aditivos.

Hoy en día, el níquel y el cobalto se lixivian de las materias primas utilizando cloro y luego se separan mediante extracción con solventes en el proceso de lixiviación con cloro. El cobalto extraído se extrae de la fase orgánica con anolito de cobalto y agua, dando un electrolito de cloruro de cobalto que se somete a una purificación en solución antes de ingresar a la cámara de tanque de cobalto. Aquí, el cobalto se deposita en piezas en bruto madre de titanio o láminas de inicio de cobalto. El cloro gaseoso se produce en ánodos de tipo DSA, y cada ánodo se encapsula en bolsas de tela sintética permeable para recoger el cloro. El cálito es aspirado por las bolsas y sale de las células a través de campanas como anolito junto con el gas anódico. El anolito se declora y se devuelve a los tanques de electroobtención o a la sección de stripping, mientras que el cloro gaseoso se envía al departamento de lixiviación para disolver más mate.

La electroobtención industrial de cobalto se lleva a cabo en celdas abiertas rectangulares con electrodos de placa verticales de ánodo y cátodo alternos conectados en paralelo dentro de cada celda, mientras que las celdas están conectadas en serie. En las soluciones de sulfato, se utilizan principalmente cátodos permanentes de acero inoxidable, mientras que en las soluciones de cloruro se producen láminas de inicio de cobalto sobre piezas en bruto de titanio. El plomo aleado con antimonio es el material anódico dominante en las soluciones de sulfato, aunque también se han utilizado ánodos inertes de aleación de cobalto. De este modo, se evita la contaminación por plomo del producto de cobalto, pero estos costosos ánodos se ven afectados por una mayor resistividad eléctrica y fragilidad. Los ánodos de grafito se usaban en medios de cloruro, pero ahora han sido reemplazados por ánodos DSA.

Cuando se opera en medios de sulfato, la producción anódica de oxígeno da como resultado un aumento de la acidez del electrolito, lo que tiene un efecto negativo en la eficiencia de la corriente de cobalto. Para contrarrestar esto, el pH del electrolito de alimentación se ajusta a niveles altos combinados con una alta tasa de circulación.