COBALT

Minerais

Les minerais sont très nombreux ; ce sont essentiellement des arséniures, des thio-arséniures, des oxydes, des carbonates, des arséniates, des sulfures. Les plus connus sont donnés dans le tableau.

Métallurgie

Le traitement varie avec la nature du minerai et avec les régions où on l'exploite.

Les minerais arsenicaux sont, après un triage à la main et un enrichissement par gravité ou par flottation, broyés et mélangés avec du coke, des débris de fer et un fondant formé de calcaire et de silice. Ils sont alors fondus dans des fours soufflés sous faible pression d'air pour maintenir une température assez élevée et surtout pour éviter une oxydation du cobalt qui passerait dans les scories. Une partie de l'arsenic s'échappe sous forme de vapeurs d'anhydride arsénieux que l'on condense. La masse fondue est coulée dans des récipients où elle se sépare en plusieurs couches : au fond, un « bouton », riche en argent ; au-dessus, le «  speiss », mélange d'arséniures de cobalt, de nickel, de fer et de cuivre contenant un peu d'argent ; à la surface, une scorie siliceuse que l'on rejette.

Le speiss est concassé et broyé avec 20 % de chlorure de sodium, puis soumis à un grillage chlorurant dans un four à réverbère. Après refroidissement, on procède à une lixiviation par l'eau froide ; la solution filtrée contient du chlorure de sodium et des sels de cuivre, de cobalt et de nickel. Le cuivre est précipité par des débris de fer ; puis on ajoute de la soude. L'hydroxyde brut qui contient du nickel est raffiné : on le remet en solution sous forme de sulfates et on fait une nouvelle précipitation fractionnée.

Actuellement, on préfère griller le speiss dans un four Edward pour éliminer l'arsenic et le soufre et oxyder le fer. On traite par l'acide sulfurique étendu la masse refroidie ; après filtration, le liquide contient des sulfates de cobalt, de nickel, de cuivre et de fer ; on ajoute du chlorate de sodium puis de la chaux jusqu'à ce que le fer et le calcium précipitent. On sépare le cuivre par des débris de fer ou par électrolyse ; on ajoute de la chaux pour éliminer les dernières traces de fer et de cuivre. On oxyde alors le cobalt en versant une solution d'hypochlorite de sodium dans le liquide ; la soude précipite d'abord Co₂O₃, 3H₂O qui est recueilli, lavé et séché, puis elle précipite un mélange d'oxydes hydratés de cobalt et de nickel qui est recyclé.

Pour avoir le métal, l'oxyde est chauffé avec du coke à près de 1 000 ⁰C, ou réduit par l'aluminium.

Il existe diverses variantes de ce procédé ; aux États-Unis, par exemple, on passe par l'intermédiaire d'un sulfate de cobalt-ammine réduit en solution par l'hydrogène sous pression.

Les minerais du Katanga sont formés principalement d'oxydes de cuivre et de cobalt. Après broyage et addition de coke (10 % en poids), le mélange est chauffé au four électrique pour réduire les oxydes ; la dépense est de 12 000 kWh par tonne de cobalt. Après refroidissement, on sépare une scorie contenant 15 % de cobalt qui est recyclée et deux alliages : un « alliage blanc » contenant 15 % de cuivre, 42 % de cobalt, 39 % de fer et 1,6 à 2 % de silicium et un « alliage rouge », plus dense, renfermant 89 % de cuivre, 4,5 % de cobalt et 4 % de fer.

L'alliage blanc est raffiné soit en Europe, soit en Amérique, soit, depuis une époque récente,[...]