Usos del cobalto

El cobalto (Co) es un metal de transición pesado, sólido y de brillo azulado, con múltiples aplicaciones industriales. Además del litio, es hoy el elemento más importante en las baterías de iones de litio de los vehículos eléctricos, lo que lo ha convertido en indispensable para la industria tecnológica moderna. Sin embargo, dos tercios de las reservas mundiales se encuentran en la República Democrática del Congo, un país políticamente inestable.

Propiedades del cobalto (Co) (Cobaltum)

Elemento químico del grupo VIII en el sistema periódico de elementos químicos con número atómico 27, un metal sólido viscoso, brillante, gris azulado, perteneciente a metales pesados. La densidad es 8.9 g / cm ³, t _pl. = 1493 ° C, t _pb = 2957 ° C. En la corteza terrestre, el contenido de Co es 4 · 10 ^-3 % en peso. Este metal forma parte de más de 30 minerales. Estos incluyen carolita CuCo ₂ S ₄, linneita Co ₃ S ₄, cobaltina CoAsS, esferocobaltita CoCO ₃, smaltita CoAs ₂ y otros. En agua de mar, aproximadamente (1-7) · ^10-10 % Co.

El cobalto genera mucha riqueza, pero buena parte de su extracción recae en niños de la República Democrática del Congo, que lo hacen con sus propias manos y en condiciones muy duras: con cada saco de mineral de cobre que sacan de los pozos, extraen también cobalto a la superficie.

En 2018, el precio del cobalto llegó a duplicarse hasta superar los 47.000 dólares por tonelada, impulsado en parte por la especulación de grandes fondos de inversión. Esa volatilidad no ha desaparecido: en 2025 el precio volvió a dispararse con fuerza después de que la República Democrática del Congo impusiera primero un veto temporal a las exportaciones y, después, un sistema de cuotas que limita las ventas autorizadas a unas 96.600 toneladas anuales en 2026 y 2027. La demanda de baterías de iones de litio para vehículos eléctricos sigue siendo el principal motor detrás de esta tensión de precios.

Grados de cobalto y aleaciones

La industria moderna produce varios grados de este metal.

• K0, K1Ay, K1A, K1, K2 – metal cobalto, el contenido de Co no es inferior al 99,98% para el grado K0 y no inferior al 98,3% para K2. Estas calidades se producen en forma de lingotes, láminas catódicas, tiras y placas. Como método de producción, se utiliza electrólisis o refinación.
• PK-1u – metal cobalto con un contenido del elemento químico indicado Co de al menos 99.35%. Esta marca está disponible en forma de polvo obtenido por electrólisis.

Usos del cobalto

El sector de las energías renovables (RES), que está experimentando un auge impresionante, podría enfrentar un grave problema de materia prima: la falta de cobalto. Este metal, necesario para la producción de los últimos tipos de baterías recargables, se ha convertido en un éxito de ventas en los mercados financieros mundiales y ha duplicado su precio en medio año. El problema es que la mayoría de las reservas de cobalto descubiertas se encuentran en la atribulada República del Congo.

El cobalto se pone de moda debido a los vehículos eléctricos.

Aquellas previsiones se quedaron cortas: solo en 2025 se vendieron en el mundo cerca de 20 millones de vehículos eléctricos, una cuarta parte de todos los coches nuevos matriculados ese año, según datos del International Council on Clean Transportation (ICCT).

Al igual que otros dispositivos electrónicos, los automóviles eléctricos modernos funcionan con baterías de iones de litio, que requieren cobalto. Al mismo tiempo, la batería en un automóvil eléctrico, por supuesto, es mucho más grande que, por ejemplo, en un teléfono inteligente; Su peso puede superar los 500 kilogramos. Y si para una batería en un teléfono inteligente necesita 10 gramos de cobalto, entonces para una batería de automóvil eléctrico, en promedio unos 20 kilogramos.

Cobalto como aditivo para otros metales

El polvo de cobalto se usa principalmente como aditivo para los aceros, como el acero inoxidable. Esto aumenta la resistencia al calor del acero, mejora sus propiedades mecánicas (dureza y resistencia al desgaste a temperaturas elevadas). Este metal es parte de aleaciones duras, igual que ocurre con el aluminio, de las cuales se hace una herramienta de corte rápido.Uno de los componentes principales de una aleación dura, carburo de tungsteno o titanio, se sinteriza en una mezcla con polvo de metal cobalto. Es el Cobalto el que mejora la viscosidad de la aleación y reduce su sensibilidad a los choques. Por ejemplo, un cortador hecho de acero súper cobalto (18% Co) resultó ser el más resistente al desgaste y con mejores propiedades de corte en comparación con los cortadores hechos de acero vanadio (0% Co) y acero cobalto (6% Co). Además, la aleación de cobalto se puede usar para proteger contra el desgaste de superficies de piezas sujetas a cargas pesadas. La aleación dura puede aumentar la vida útil de una pieza de acero de 4 a 8 veces.

Propiedades magnéticas

También vale la pena señalar las propiedades magnéticas del cobalto. Este metal puede mantener estas propiedades después de una única magnetización.Los imanes deben tener una alta resistencia a la desmagnetización, ser resistentes a la temperatura y a las vibraciones, fáciles de mecanizar. La adición de cobalto en el acero les permite mantener propiedades magnéticas a altas temperaturas y vibraciones, y también aumenta la resistencia a la desmagnetización. Entonces, por ejemplo, el acero japonés, que contiene hasta 60% de Co, tiene una gran fuerza coercitiva (resistencia a la desmagnetización) y solo en un 2-3.5% pierde sus propiedades magnéticas durante la vibración. Las aleaciones magnéticas a base de cobalto se utilizan en la fabricación de núcleos de motores eléctricos, transformadores y otros dispositivos eléctricos.

Industria aeroespacial

Vale la pena señalar que el cobalto también ha encontrado aplicación en la industria aeroespacial. Las aleaciones de cobalto comienzan a competir gradualmente con el níquel, que está bien establecido y se ha utilizado durante mucho tiempo en esta industria. Las aleaciones que contienen Co se usan en motores donde se alcanza una temperatura suficientemente alta, en diseños de turbinas de aviones. Las aleaciones de níquel a altas temperaturas pierden su resistencia (a temperaturas de 1038 ° C) y, por lo tanto, pierden cobalto.

Generadores termoeléctricos

Recientemente, el cobalto y sus aleaciones se han utilizado en la fabricación de ferritas, en la producción de «circuitos impresos» en la industria de la radio, en la fabricación de generadores y amplificadores cuánticos. El cobaltato de litio se utiliza como un electrodo positivo altamente eficiente para la producción de baterías de litio. El siliciuro de cobalto es un excelente material termoeléctrico y permite la producción de generadores termoeléctricos con alta eficiencia. Los compuestos de Co introducidos en el vidrio durante su cocción proporcionan un hermoso color azul (cobalto) para los productos de vidrio.

Problema social en la utilización del cobalto

En 2025, la RDC produjo unas 230.000 toneladas de cobalto, entre el 70% y el 75% de la producción mundial según el Servicio Geológico de EE. UU. (USGS), uno de los países más pobres y con mayor percepción de corrupción del mundo.

Según estimaciones de organizaciones como Humanium y la Organización Internacional del Trabajo, unos 40.000 niños trabajan en las minas artesanales de cobalto de la RDC, algunos desde los siete años, por salarios de uno o dos dólares al día y sin ninguna medida de protección.

La economía inestable del Congo hace que los expertos teman por la extracción de cobalto en el país; Los altos riesgos aumentan los precios de los metales. Las reservas de cobalto se encuentran en otros países, pero son pequeñas. Canadá representa el 6% por ciento de la producción, Australia el 4%, Rusia el 3%.

Ventajas y Desventajas en los usos del cobalto