Il termine cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell’aria e dell’acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l’allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
). Gli stati di ossidazione che il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc…) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
- Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d’aereo.
- Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all’usura.
- Acciai per utensili ad alta velocità.
- Utensili in metallo duro (detti anche “al diamante
Diamante
Il nome “diamante” deriva dal greco αδαμας (adamas) che significa invincibile, indomabile, indistruttibile. Il diamante è, ed è sempre stato, un oggetto di desiderio molto prezioso grazie alla sua bellezza, ma soprattutto alla sua rarità: nasce all’interno della Terra ed è trasportato in superficie attraverso attività vulcaniche di oltre un miliardo di anni fa. La maggior parte dei diamanti si cristallizzano in maniera imperfetta e sono utilizzati nell’industria, solo il 20% circa del totale estratto ha la qualità adatta per essere trasformato in gemme di alto valore. Il diamante ha la stessa composizione chimica della grafite siccome sono entrambi composti solamente da carbonio allo stato elementare ovvero non combinato con altri componenti. Le differenti caratteristiche dipendono dal modo in cui gli atomi di carbonio si legano tra loro. Nella grafite, che si presenta come materiale tenero, di colore scuro e spesso opaco, gli atomi si dispongono ai vertici di esagoni che si impilano tra loro in maniera parallela; gli atomi nel diamante invece, sono legati ognuno ad altri quattro e tendono a disporsi in forma tetraedrica che conferisce al minerale la sua principale caratteristica, quella della durezza. Il diamante è il materiale più duro che si conosce ed è classificato sulla scala di Mohs con valore 10 (il massimo). Utilizzi del diamante Le principali applicazioni industriali derivano dalla sua caratteristica fondamentale, la durezza, è infatti il materiale più duro mai conosciuto, e vanno da oggetti per il taglio di materiali duri a strumenti chirurgici che necessitano di estrema precisione fino alle celle a incudine di diamante le quali permettono di ricreare enormi pressioni in laboratorio. La durezza del diamante può arrivare fino ai 120 GPa, mentre quella del secondo materiale più duro utilizzato in ambito industriale, il nitruro di boro cubico (cBN), si aggira intorno ai 75-90 GPa. La durezza di un materiale è direttamente correlata alla sua resistenza all’usura e diventa perciò un parametro di fondamentale importanza in tutte quelle applicazioni dove si ha l’interazione meccanica fra più corpi. Per esempio, gli utensili per le lavorazioni meccaniche di materiali particolarmente duri come i ceramici possiedono delle punte in diamante. In aggiunta alla durezza, le punte in diamante possono contare su una conducibilità termica fino a 2500 W/m K, ben cinque volte superiore a quella del rame, per dissipare il calore generato durante le lavorazioni meccaniche. Nel dicembre 2007 un laboratorio del Case Western Reserve University di Cleveland ha dimostrato che la conducibilità avviene per mezzo di un film acquoso sottile deposto sulla superficie del diamante. Il film d'acqua scambia coppie di elettroni con la superficie rendendola conduttrice. Il diamante si dimostra un ottimo conduttore termico ma ad alta temperatura tende a decomporsi in semplice carbonio. Come si datano i diamanti? Capire quanti anni ha un diamante è molto importante: i diamanti coprono un periodo di tempo sul nostro pianeta che va da 3,6 miliardi a 100 milioni di anni fa e questo ci aiuta a comprendere l’evoluzione della Terra. Fino ad oggi è stato fatto attraverso l’analisi delle inclusioni, minerali intrappolati all’interno del diamante stesso. Attraverso lo studio di elementi come il samario e il neodimio i geologi sono in grado di risalire all’età. Il discorso vale ovviamente se il minerale che contiene appunto samario e neodimio è nato insieme al diamante: in questo caso l’età dell’inclusione corrisponde direttamente all’età del diamante. Se l’inclusione è nata prima però, il metodo non è più valido, e la data che si ottiene è solo quella dell’inclusione, in questo modo non si potrà conoscere l’età del diamante che la contiene. Caratteristiche di un diamante Un diamante si giudica attraverso quattro diverse caratteristiche che si combinano in molti modi determinando il valore della gemma. Sono dette le 4C: Carat weight (peso in carati), Clarity (purezza), Colour (colore) ed infine Cut (taglio). Peso Per esprimere il peso del diamante si utilizza come unità di misura il carato. Un carato (ct) è pari ad 1/5 di grammo (0,200 grammi). In pratica, un diamante da 5 carati peserà 1 grammo. All'aumentare del peso in carati, aumentano anche le dimensioni del diamante. Tuttavia, stranamente questo rapporto non è direttamente proporzionale, ma rappresenta una curva - quindi un diamante di 2.0ct non apparirà due volte più grande rispetto ad un diamante di 1.0ct. La misura media per una pietra di 0.50ct è di 5.00mm, mentre la misura media di una pietra di 1.00ct è di 6.35mm. Questa caratteristica è data proprio dalla composizione e dalla disposizione degli atomi di carbonio. Il termine carato ha origine dal nome Greco e Arabo dell'albero di carruba - Keration in Greco e Qirrat in Arabo. I semi essiccati dell'albero di Carruba erano largamente utilizzati dai mercanti del tempo come contropeso per pesare oro, diamanti, pietre preziose e perle grazie all'uniformità del loro peso e delle loro dimensioni. Tuttavia, è importante sapere che il termine "carato" in riferimento ai diamanti è diverso dal "carato" utilizzato per indicare la purezza dell'oro. Purezza Il reticolo cristallino del diamante spesso presenta delle interruzioni che possono dipendere da inclusioni cristalline, cavità, fessure, piani di geminazione, righe di struttura, sfaldature e tensioni interne. Si considerano diamanti puri quei diamanti tagliati che, osservati con una lente a 10 ingrandimenti o più, non presentano alcuna inclusione. La grandezza di queste impurità ed imperfezioni determina la valutazione di purezza di un diamante. La scala di purezza delle gemme è stabilita dal GIA (Gemological Institute of America); essa parte da Perfetto/Internamente Perfetto (FL/IF), a Inclusioni Molto Molto Piccole (VVS1/VVS2), Inclusioni Molto Piccole (VS1/VS2), Inclusioni Piccole (SI1/SI2) a Inclusioni (I1, I2 e I3). In generale, i diamanti sotto la valutazione VS2 hanno più probabilità di avere inclusioni visibili ad occhio nudo, tuttavia dipende da pietra a pietra. Possiamo generalizzare dicendo che fino al grado VS2 (incluso) le imperfezioni sono interne e non visibili ad occhio nudo, mentre a partire dal grado SI1 le imperfezioni potrebbero essere superficiali e/o visibili da un esperto ad occhio nudo. La purezza deve essere certificata in laboratorio da esperti gemmologi e viene determinata tramite utilizzo di microscopi che hanno la possibilità di fotografare o riportare esattamente la posizione dell'imperfezione sul grafico. Colore Capire cosa significa il colore del diamante aiuta nella scelta del diamante giusto. È interessante notare che la valutazione del colore della maggior parte dei diamanti di qualità gemma si basa proprio sull'assenza di colore. Un diamante chimicamente puro e strutturalmente perfetto non ha tonalità, come una goccia d'acqua pura, e di conseguenza ha un valore più alto. Il sistema di classificazione del colore del diamante stabilito dalla GIA (Gemological Institute of America) misura quanto un diamante è incolore confrontandolo con pietre miliari di valore cromatico stabilito. La misurazione avviene sotto un'illuminazione controllata e condizioni di visualizzazione precise . Un errore comune è quello di pensare che i diamanti classificati come Z corrispondano ai diamanti "fancy color" (colori di fantasia). I diamanti "fancy color" non hanno una classificazione vera e propria (tratteremo successivamente l'argomento e comunque non rientrano nella scala GIA). Taglio I diamanti sono rinomati per la loro proprietà ottiche: capacità di trasmettere la luce e brillare intensamente sotto la luce. Spesso pensiamo al taglio di un diamante come alla sua forma (tonda, a cuore, ovale, marquise, a pera), ma il taglio del diamante in realtà significa quanto bene le sfaccettature di un diamante interagiscono con la luce. Per modellare una pietra sono necessarie precisione artistica e lavorazione in modo che le sue proporzioni, la simmetria e la lucidatura offrano il magnifico ritorno di luce possibile solo in un diamante. Il raggiungimento del taglio migliore per un diamante si riflette nella bellezza e nel valore finale della pietra. Delle 4C questa è sicuramente la caratteristica più complessa e tecnicamente difficile da analizzare. Per determinare il grado di taglio del diamante rotondo brillante standard – la forma che domina la maggior parte dei gioielli con diamanti – GIA calcola le proporzioni di quelle sfaccettature che influenzano l'aspetto del diamante a faccia in su. Queste proporzioni consentono a GIA di valutare quale sia il taglio migliore per un diamante, studiando con quale successo un diamante interagisce con la luce per creare effetti visivi desiderabili, come: Luminosità- luce bianca riflessa dal diamante sia internamente che esternamente Fuoco - la dispersione della luce bianca in tutti i colori dell'arcobaleno Brillantezza - la quantità di brillantezza prodotta da un diamante e il modello di aree chiare e scure causate dai riflessi all'interno del diamante Il grado di taglio del diamante di GIA tiene conto anche del design e dell'artigianato del diamante, compreso il suo peso rispetto al suo diametro, lo spessore della cintura (che influisce sulla sua durata), la simmetria della sua disposizione delle sfaccettature e la qualità della lucidatura su quelle sfaccettature. La scala utilizzata per definire la qualità del taglio va da povera ad eccellente. Forme di un diamante Vediamo ora le principali forme dei diamanti ottenute da particolari tecniche di taglio Diamante rotondo (ROUND) : Il diamante rotondo o il taglio “brillante rotondo” è composto da 57 sfaccettature. È il taglio più comune e più diffuso sul mercato dei diamanti, ma anche il taglio più riuscito. Alcuni lo considerano come il diamante perfetto per le sue proporzioni, la sua simmetria e la sua lucidatura che portano al massimo la sua brillantezza e di conseguenza, la sua lucentezza. Diamante Princess: anche il diamante con taglio “princess” è molto richiesto per la sua graziosa forma quadrata. La sua brillantezza è impressionante quanto quella del diamante rotondo, per questo molto spesso viene usato negli anelli di fid anzamento. Tuttavia, i suoi quattro angoli rimangono fragili e sono fonte di ansia per gli incastonatori. Diamante a smeraldo: Il taglio “a smeraldo”, molto elegante e meno comune, è un taglio a tappe di forma rettangolare, composto da 57 sfaccettature. L’ampia tavola dello smeraldo rivela la trasparente bellezza del diamante. Per i diamanti con taglio “a smeraldo”, è importante scegliere pietre con livelli di purezza piuttosto elevati. Infatti, i tagli “a smeraldo” hanno un minor numero di sfaccettature e una tavola larga, di conseguenza le impurità sono più visibili. Bisogna quindi basarsi su una pietra con una purezza minima VS. Diamante a goccia: Il taglio “a goccia” è una forma bellissima, composta da 57 sfaccettature. È una forma molto diffusa, ispirata al taglio “brillante rotondo” e al taglio “marquise”. Viene molto spesso utilizzata come pietra principale su un anello per la sua forma affusolata e aggraziata che fa sembrare più fine il dito di chi la porta. Il taglio “a goccia” viene montato molto spesso come ciondolo. Come una goccia, va a posarsi nella piccola fossetta del collo della donna che lo indossa. Diamante ovale: il taglio “ovale” è un diamante rotondo modificato, composto da 55 sfaccettature. Pertanto, se è tagliato molto bene, può raggiungere un altissimo livello di brillantezza. Il diamante ovale combina il taglio del “brillante rotondo” e quello “marquise”. Diamante Radiante: Il diamante “radiante” ha un taglio di forma rettangolare, con angoli obliqui, composto da 70 sfaccettature. Le proporzioni e le sfaccettature della forma “radiante” mettono in risalto questo diamante e ne intensificano la lucentezza. Diamante Asscher: Il diamante con taglio “asscher” presenta una forma ottagonale, composta da 74 sfaccettature. Possiede un taglio simile a quello a smeraldo, ma è un modello quadrato. Per le sue proporzioni, il diamante con taglio “asscher” riflette meglio la luce e quindi ha una maggiore lucentezza rispetto alla forma a smeraldo. Diamante a cuscino: il taglio “a cuscino” è un diamante diffuso e molto di tendenza. Possiede una forma quadrata o rettangolare con angoli arrotondati e grandi sfaccettature che accentuano la brillantezza della pietra. Diamante a cuore: Il taglio “a cuore” è il taglio romantico per eccellenza. Il diamante a cuore è una versione modificata del diamante rotondo classico. Possiede 59 sfaccettature. Diamante marquise: Il taglio “marquise” o “a navetta” di forma ovale e longilinea, con le estremità coniche, è composto da 55 sfaccettature. Offre un elevato livello di lucentezza e di riflessione della luce. Il taglio marquise con la sua doppia punta dà un’impressione di grandezza. Sarebbe stato creato grazie a Luigi XV che fece tagliare per la marchesa di Pompadour un diamante che ne ricordava il sorriso. Produzione mondiale di diamanti Oggi la produzione mondiale di diamanti grezzi ammonta a poco meno di 150 milioni di carati (un carato equivale a 0,2 grammi) che derivano in particolar modo da stati dell’Africa meridionale come il Botswana, il Sudafrica, l’Angola, la Repubblica Democratica del Congo, lo Zimbabwe e la Namibia, dalla Russia, dall’Australia e di recente dal Canada. La produzione globale dei grezzi ha avuto un crollo dopo il 2008 in concomitanza con la crisi economica, seguito da un periodo pressoché costante fino ad arrivare alla fine del 2017 in cui si sono raggiunti i 151 milioni di carati prodotti, per un valore di 14.1 miliardi di dollari, grazie alla crescente domanda proveniente da Cina e India. Il 62% dell’intera produzione di diamanti di quell’anno era controllata dal cartello internazionale dei diamanti composto dalle “Majors” ovvero De Beers, Alrosa e Rio Tinto che avevano rispettivamente quote pari al 22, 26 e 14 per cento. Principali paesi produttori di diamanti industriali naturali al mondo Repubblica democratica del Congo (produzione: 18 milioni di carati) : Il paese è noto per i suoi ricchi giacimenti minerari, così come per una corruzione politica diffusa e disordini politici che hanno portato alla definizione del termine “conflict minerals“. In sostanza, gran parte della produzione di diamanti della Repubblica Democratica del Congo proviene da miniere di proprietà di gruppi armati che non aderiscono a nessuno standard per il lavoro o per i diritti umani. I lavoratori di queste miniere sono trattati come schiavi e il denaro ricavato è utilizzato per finanziare ulteriori conflitti e violenze. Probabilmente, le informazioni disponibili pubblicamente sottovalutano la produzione reale di diamanti del paese, che possiede la seconda più grande riserva del mondo, con 150 milioni di carati di diamanti non ancora sfruttati. Russia (produzione: 15 milioni di carati) Australia (produzione: 10 milioni di carati) : La produzione australiana è soprattutto di diamanti di bassa qualità, che bene si adattano alle applicazioni industriali. La maggior parte delle riserve di diamanti del paese si trovano nel deposito Arglye, gestito dal gigante minerario Rio Tinto. Botswana (produzione: 7 milioni di carati) : L’economia del Botswana è pericolosamente dipendente dal commercio di diamanti e le miniere statali vengono gestite dalla società leader di questo mercato, la De Beers. Il paese detiene 130 milioni di carati di riserve e rimane e uno dei principali attori nella produzione globale di diamanti industriali. Recentemente è stato ritrovato a Botswana il terzo diamante più grande del mondo , dopo che nel 2015 fu ritrovato il diamante Lesedi La Rona dal valore commerciale di 53 milioni di dollari. Sud Africa (produzione: 5 milioni di carati): La produzione del paese è cresciuta di 3 milioni di carati rispetto al 2013, un rimbalzo importante per un settore che ha sofferto per la crisi finanziaria globale. Il paese dispone di 70 milioni di carati di riserve conosciute. Quotazione dei diamanti È ormai chiaro che la valutazione di un diamante dipende da fattori difficilmente riscontrabili all'occhio dei non addetti ai lavori. Una volta epurate le caratteristiche del diamante che si vuole acquistare o di cui si è in possesso per determinarne il prezzo si può utilizzare il listino "Rapaport" per i diamanti listati, oppure il "IDEX Diamond Price Report" della società IDEX che fornisce anche uno strumento di quotazione "real time" dedicato al consumatore finale. La quotazione avviene sempre in dollari e viene identificata per fasce di peso. Il Listino Rapaport è il punto di riferimento internazionale utilizzato dai rivenditori per stabilire i prezzi dei diamanti in tutti i principali mercati. Non è di semplice lettura anche perché al prezzo riportato (in base alle caratteristiche del diamante) può essere sottratto un 20% (20 back) o aggiunto un premio (6-12 %) proprio in virtù del peso e della fascia in cui il diamante rientra. L'azienda produttrice, Rapaport Group di Anversa è stata fondata nel 1976 dall'olandese Martin Rapaport. La pubblicazione della lista ha avuto inizio nel 1978. Per capire come leggere un listino Rapaport è possibile leggere queste diapositive messe a disposizione dall'Università di Roma. Riconoscere un diamante vero da un falso Altro argomento molto discusso è quello di come poter riconoscere un diamante vero da uno falso o ancor più difficile un diamante naturale da uno sintetico. Anzitutto è doveroso dire che oltre una determinata soglia di prezzo è consigliabile acquistare SOLO diamanti accompagnati da un certificato emesso da azienda riconosciuta a livello internazionale quali ad esempio HRD, GIA o IGI. L'Istituto Gemmologico Internazionale (IGI) grazie ai suoi laboratori sparsi in tutto il mondo inserisce i diamanti analizzati in un blister e li accompagna con un certificato sul quale vengono riportate tutte le caratteristiche prima accennate. Il certificato ha un numero identificativo che solitamente è IGI XXXXXX dove al posto delle X ci sono dei numeri. Questo seriale viene anche inciso a raggio laser sulla cintura della pietra e questo collega in maniera indissolubile il diamante a quel certificato. Ciò è importante poiché il valore di una pietra può aggirarsi intorno alle decine di migliaia di euro, mentre il costo di un certificato è pari a 400/500 euro. Il seriale inciso è visibile soltanto sotto lente di ingrandimento 20x Il certificato cartaceo che vi viene rilasciato dal vostro gioielliere di fiducia inoltre presenta un QR code. Se scansionato questo codice vi riporta alla pagina del vostro certificato digitale, presente sul sito dell'istituto. Questa triplice forma di controllo vi da garanzia piena del prodotto acquistato e del prezzo che avete pagato. È importante sapere che anche i diamanti più piccoli e meno costosi sono sempre accompagnati da un certificato. Ciò implica che acquistare diamanti non certificati, anche se piccoli, vi espone a sovrapprezzo o acquisto di un sintetico. Non verranno qui trattati i metodi per riconoscere in maniera artigianale un diamante vero da un falso. Esistono però dei tester portatili dal basso costo in grado di analizzare la conduttività termica dei diamanti (caratteristica appena studiata). L'esito positivo al test però non esclude che possa trattarsi di una tipologia di pietra differente da quella richiesta o quanto meno non classifica il diamante in se. Fonti Diamitaly Diamtrader Istituto gemmologico italiano Università di Padova Sciencecue Cantamessa, Nicoletti, Feralli -La digital transformation nei diamanti: la tecnologia RFID per tracciare i diamanti e garantirne un commercio etico 77diamonds GEMOLOGICAL INSTITUTE OF AMERICA INC diamant-gems.com IGI
” o Widia). - Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
- Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
- Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. - Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
- Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
- Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
e verde cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. - Elettrodi per batterie d’auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
. - Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole “normali”.
Il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
- Nella radioterapia.
- Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
- Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell’ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l’aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l’11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l’offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l’indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un’esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l’ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell’Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
che preferiscono l’opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l’intera catena del valore del cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
- Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l’industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all’indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
- Produttori e consumatori di solfato di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
(Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell’aria e nell’acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il
tanto ambito oro.
Caratteristiche del Cobalto
È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono
fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di
un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C.
È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I
mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente
attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1.
Utilizzi del Cobalto
Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo.
Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato
metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi:
Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo.
Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura.
Acciai per utensili ad alta velocità.
Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia).
Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni.
Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica.
Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo
aspetto, la sua resistenza e la sua durezza.
Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri.
Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti
Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria.
Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto.
Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la
particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali".
Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina:
Nella radioterapia.
Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo).
Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo.
Tossicità del Cobalto
Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003).
L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del
cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali.
Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti.
Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato.
Quotazioni di mercato del Cobalto
Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente.
La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici.
Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi.
Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo.
Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono:
Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade
Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio
Principali paesi produttori di Cobalto
Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile.
Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento.
I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020):
Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile.
Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale.
Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora.
Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel.
Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba.
Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan.
Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento).
Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese.
Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili.
Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna
https://www.cobaltinstitute.org/
London Metal Exchange
https://plschimica.unicam.it/
INN
sono (aggiornato a dati 2020):
- Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L’estrazione di cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l’acquisto di cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l’approvvigionamento responsabile. - Russia (6300 T) : La produzione di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. - Australia (5700 T) : L’Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
prodotto in Australia è un sottoprodotto dell’estrazione di rame Rame
Il rame è un metallo di colore rosso, simbolo Cu e numero atomico 29, con struttura reticolare cubica a facce centrate. Appartiene agli elementi di transizione della tavola periodica, nella stessa colonna di argento e oro, con cui ha molte affinità chimico-fisiche. Possiede gli stati di ossidazione +1 e +2 (rispettivamente sali rameosi e rameici). Esistono anche gli ioni cuprati, in cui il rame raggiunge gli stati di ossidazione +3 e +4; sono sali molto rari, usati nei magneti superconduttori (YBa2Cu3O7) o sali complessi (Cs2CuF6). E’ l’unico, tra i metalli puri di uso industriale, ad avere un potenziale elettrochimico positivo: questo gli consente di non sciogliersi negli acidi, a meno che non siano fortemente ossidanti, come HNO3 e H2SO4. Il rame allo stato puro è abbastanza diffuso sulla crosta terrestre, anche se non abbondante. Si trova generalmente nella parte più superficiale dei giacimenti minerari, e più raramente anche a grandi distanze da essi, a seguito di fenomeni di erosione e di trasporto. Il rame ha la caratteristica fisica di incrementare le proprie capacità tecniche con una lavorazione a freddo estremamente semplice e direttamente mutuata dalla fabbricazione di utensili litici, essendo estremamente malleabile. Perciò è possibile plasmarlo grossolanamente tramite semplice martellatura a freddo, e anche eseguendo una semplice “ricottura” (annealing), in modo da rendere il rame già più resistente della pietra o dell’osso. Rame in natura allo stato puro Il rame in natura allo stato puro si presenta sia in forma di pepite, sia in forme più sottili, arborescenti\dendritiche. Le pepite presentano anche grandi dimensioni, e il metallo vi raggiunge anche un tenore di 99,9%. Si trovano di solito in prossimità dei livelli superficiali di giacimenti sottostanti, spesso in associazione coi prodotti di alterazione e arricchimento dei minerali del filone, generati dall’azione degli agenti atmosferici. Tali prodotti hanno un colore tra il blu e il verdognolo, e sono ben riconoscibili anche in superficie. Nei giacimenti invece, il rame si trova combinato con altri elementi, formando i minerali, i più comuni dei quali sono gli ossidi e i solfuri. È proprio la diffusione dell’attività di estrazione dai minerali di rame che definisce l’inizio dell’Età del Rame in senso proprio. L’inizio della metallurgia estrattiva risulta praticamente coeva ai primi utilizzi di forni per la cottura delle ceramiche di installazione fissa. Ciò sembra una conferma dell’idea che i primi processi estrattivi siano avvenuti, casualmente o intenzionalmente, proprio in quegli stessi forni. Utilizzi industriali del rame In Europa, il rame è utilizzato principalmente per la produzione di semilavorati che sono realizzati con il metallo raffinato, sia come rame puro, sia in lega di rame. Possono essere sotto forma di fili, barre, lamiere, fogli, nastri, laminati o tubi. Oltre la metà del rame viene venduto sotto forma di cavi, fili e tubi. Gran parte del resto è usata per leghe. A livello globale, la maggior parte del rame è indubbiamente utilizzato nel cablaggio elettrico, nei circuiti stampati, nei generatori, nei motori elettrici e nei trasformatori. Un’automobile media, per esempio, ha circa un miglio di cablaggi di rame, dal peso di 1 chilogrammo. Il nuovo Boeing 787 (il Dreamliner) ha circa 120 miglia di cablaggio, dal peso di 4 tonnellate. Altri utilizzi Acquacoltura: Grazie alla loro intrinseca resistenza alla corrosione e alle loro proprietà metallurgiche, le leghe di rame sono i materiali ideali per l’acquacoltura, sia sommersa che in superficie, sia sotto-costa che in mare aperto. Agricoltura ed allevamento: Il rame è un micronutriente essenziale per tutti i tessuti ed è vitale per la normale crescita e la buona salute di piante e animali. Addirittura si usa fare pascolare pecore e altri animali da pascolo in terreni appositamente “arricchiti” con sali di rame, al fine di evitare malattie come la lordosi. Infatti, un terreno viene considerato povero in rame se questo non supera le due parti per milione (ppm); ma se il suolo contiene meno di 5 ppm, i sintomi della mancanza di rame possono essere rilevati negli animali. Infatti un basso contenuto di rame nel terreno si riflette nelle piante e da queste agli animali. Quindi, composti di rame sono spesso aggiunti direttamente o in combinazione con i fertilizzanti nei terreni “poveri” citati prima. Architettura: come materiale di design e per abbellire le facciate degli edifici Arte Condizionamento e refrigerazione: I tubi di rame vengono usati da molti anni in tutti i tipi di scambiatori di calore. Rispondendo alle esigenze del mercato e agli obbiettivi legislativi, un pensiero innovativo dell’industria del rame ha rimodellato i tradizionali scambiatori di calore in unità efficienti, eco-sostenibili ed economiche. Elettricità ed energie rinnovabili: Il rame possiede la più alta conducibilità tra i metalli di uso commerciale e svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo delle applicazioni elettriche ed elettroniche. Conio: Le leghe di rame, oltre che ad essere perfettamente riciclabili, assumono differenti colorazioni a seconda del contenuto percentuale degli altri metalli. Per esempio, le monete gialle da 10, 20 e 50 centesimi sono all’89% costituite da rame. Estrazione del rame Circa l’80% del rame primario (grezzo) del mondo proviene da scorie in cui il rame è presente come minerale solforoso, come ad esempio la calcopirite (CuFeS2), il minerale di rame più abbondante, la bornite (Cu5FeS4) e la calcocite (Cu2S). Questi minerali contengono tipicamente solo circa lo 0,5-2% di rame. Il resto della produzione primaria proviene da minerali in cui il rame è presente sotto forma di silicati, solfati, carbonati e ossidi, che si sono formati a causa dell’azione degli agenti atmosferici e dell’ossidazione dei minerali solforati. Circa il 30% della produzione di rame proviene dal recupero di materiali secondari e rottami riciclati. Tralasciando i dettagli dei processi industriali possiamo dire che la produzione del rame avviene in tre passaggi: Concentrazione del minerale: Il minerale viene arricchito attraverso il processo di flottazione a schiuma Conversione dei solfuri e altri composti di rame in rame Purificazione del rame Principali paesi produttori di rame Cile (Produzione annua: 5,6 milioni di tonnellate): Il Cile è il primo paese al mondo nella produzione di rame. Nonostante in questi anni sia dimuita sia la quantità che la qualità del rame estratto, il paese può vantare grandi giacimenti di rame e buone politiche estrattive. Perù (Produzione annua: 2,4 milioni di tonnellate): Le principali operazioni di rame in Perù includono la miniera di Quellaveco di Anglo American e la miniera di Tia Maria di Southern Copper. La maggior parte del rame prodotto nel paese viene spedito in Cina, seguita da Giappone, Corea del Sud e Germania, tra gli altri. La produzione di rame nel paese è cresciuta di oltre il 97 percento dal 2008 al 2019, ma finora il 2020 ha raccontato una storia diversa. Cina (Produzione annua: 1,6 milioni di tonnellate): La Cina, il più grande consumatore di rame al mondo, si attesta al terzo posto per produzione. Da qui si deduce che la maggior parte del rame utilizzato nell'industria cinese è di importazione. Zijin Mining Group è il produttore leader di metalli in Cina. L'azienda possiede la miniera d'oro di Zijinshan e la miniera di rame di Shuguang. Repubblica Democratica del Congo ex quo con gli Stati Uniti (Produzione annua: 1,3 milioni di tonnellate) ex quo con gli Stati Uniti : Una delle principali risorse di rame in aumento nella RDC è il progetto Kamoa-Kakula di Ivanhoe Mines, una joint venture che la società condivide con il partner Zijin Mining Group. La produzione USA di rame invece è costantemente in aumento negli ultimi anni, cosa che ha portato gli Stati Uniti a diventare il quarto maggior produttore di rame al mondo. Secondo l'US Geological Survey, l'aumento è dovuto ai maggiori gradi di minerale e ai maggiori tassi di estrazione e fresatura in diverse operazioni. La maggior parte della produzione del paese proviene da Arizona, New Mexico, Utah, Nevada, Montana, Michigan e Missouri; 15 delle miniere rappresentano il 99 percento della produzione mineraria del paese. Principali aziende minerarie di rame al mondo Codelco: È una compagnia di proprietà dello Stato operante in Cile. In qualità di più grande produttore di rame al mondo, l'azienda ha prodotto 1,76 milioni di tonnellate nel 2020. Glencore: Compagnia svizzera fondata da Marc Rich. È la più grande compagnia al mondo per commercio di materie prime. Nel 2010 aveva quote del 60% nel mercato globale dello zinco, 50% nel rame e 3% nel petrolio. L'azienda ha prodotto 1,26 milioni di tonnellate di rame nel 2020, con un calo superiore al 10% nel primo semestre del 2021. BHP: Nata nel 2001 dalla fusione della società australiana Broken Hill Proprietary Company con la società inglese Billiton, l'azienda ha sede in Australia. Nel 2020, BHP ha prodotto 1,21 milioni di tonnellate di metallo rosso. Il gigante minerario australiano è riuscito a mantenere alti i suoi numeri di produzione di rame nonostante le interruzioni e gli scioperi COVID-19 dell'anno a Escondida, la più grande miniera di rame del mondo. Freeport-McMoRan: Spesso chiamata solo Freeport è un azienda Statunitense con sede in Phoenix, Arizona. Opera da anni nel distretto minerario di Grasberg in Indonesia, uno dei più grandi giacimenti di rame e oro del mondo; e significative operazioni minerarie nelle Americhe, tra cui il distretto minerario Morenci su larga scala in Nord America e l'operazione Cerro Verde in Sud America. Freeport-McMoRan ha registrato 1,08 milioni di tonnellate di produzione di rame per il 2020 Altre compagnie minerarie sotto il milione di tonnellate di produzione: Grupo Mexico (maggior produttore del Messico), First Quantum Minerals (società canadese in forte espansione), Rio Tinto (è una diversificata con sede nel Regno Unito). Quotazioni del rame e mercati di riferimento Il rame viene quotato sia a Londra al London Metal Exchange (LME) che negli Stati Uniti al COMEX, divisione del New York Mercantile Exchange (NYMEX). Il rame LME viene quotato in dollari per tonnellata. I contratti futures sul rame LME possono essere fissati fino a tre mesi con date di scadenza giornaliere, o tra tre e sei mesi con date di scadenza settimanali. Il lotto minimo è pari a 25 tonnellate ed i contratti possono essere regolati tramite consegna fisica tra una rete di magazzini approvati LME in tutto il mondo. Come il rame LME, il rame COMEX può fare riferimento sia ai prezzi spot che ai contratti future. I contratti del rame hanno un prezzo per libbra sul COMEX, con quotazioni disponibili durante il mese di calendario corrente, i prossimi 23 mesi di calendario e qualsiasi mese di marzo, maggio, luglio, settembre o dicembre entro un periodo di 60 mesi del mese corrente. Il catodo di rame deve essere conforme a specifici requisiti chimici e fisici per poter essere scambiato sul COMEX. I future sul rame COMEX vengono regolati tramite consegna fisica alla scadenza, ma i future sul rame COMEX E-Mini sono regolati in contanti. Il rame ha raggiunto il suo prezzo massimo in 20 anni il 10 maggio 2021, quando ha superato i 4,9 dollari per libbra. Dottor Copper - Origine del nome Il termine Doctor Copper è utilizzato dagli esperti analisti di mercato per definire questo metallo di base, noto ai più per la sua capacità di anticipare le tendenze ed i punti di svolta dell'economia globale. Abbiamo imparato in questo articolo che il rame è largamente utilizzato in tutti i settori industriali, dai più produttivi ai settori di nicchia, e risulta per questo motivo un ottimo indicatore dello stato di salute dell'economia: più c'è richiesta di rame maggiore sarà la produzione industriale di tutti i comparti in cui è coinvolto. La percentuale della produzione globale di rame consumata da ciascun settore è stimata dalla Copper Development Association (CDA) intorno al 65% elettrica e al 25% industriale, con l'ultimo 10% utilizzato nei trasporti e in altre aree. I prezzi del rame hanno inoltre subito grandi oscillazioni in base all'andamento dell'economia Cinese, principale paese importatore di rame nonché utilizzatore. Non è un caso se una diminuzione del prodotto interno lordo cinese si traduca a sua volta in una variazione al ribasso dei prezzi del metallo rosso. Rame riciclato Merita un capitolo a parte invece il rame riciclato ed il suo importante contributo nell'offerta globale. Il rame non emette sostanze nocive per l’ambiente e risulta riciclabile al 100%. Le nazioni tecnologicamente più avanzate recuperano i prodotti contenenti rame al termine del loro ciclo di vita. L’elevato riciclo dei rottami rende praticamente trascurabile il contributo del rame all’incremento costante dei rifiuti solidi e industriali. Solo una piccola parte non viene recuperata: essa è dispersa prevalentemente come composti chimici necessari per l’agricoltura. Quasi la metà del rame attualmente utilizzato in Europa proviene dal riciclo. Tale percentuale dovrebbe salire, visto che la disponibilità di rottami è strettamente correlata al consumo di 20-30 anni prima e quest’ultimo è andato sempre aumentando. ll rame riciclato ha le stesse caratteristiche chimico-fisiche e tecnologiche del rame primario e quindi non subisce limitazioni di utilizzo o diminuzione di valore. E’ da sottolineare che il riciclo consente un notevole risparmio di energia, in quanto i processi di estrazione e di raffinazione vengono “scavalcati”. I rottami di rame hanno un proprio mercato ed un proprio settore di principale utilizzo. I rottami più scadenti possono valere 1 euro al kilogrammo, ma si può benissimo arrivare ai 5 euro per kilogrammo. Infatti la quotazione del rame usato rosso si riduce a seconda della condizione del materiale, il valore diminuisce in presenza di: ossidazione, deteriorazione, se è sporco. Il "copper scrap" termine inglese utilizzato per indicare i rottami di rame rappresenta 1/3 dell'offerta globale di rame, con una richiesta che nel 2020 ha raggiunto i 10,8 milioni di tonnellate, secondo Reuters. Da ciò si deduce che i rottame di rame contribuiscono in modo significativo all'approvvigionamento globale e svolgono un ruolo dietro le quinte nell'equilibrare il mercato del rame. I rottami di rame soddisfano circa il 30% della domanda globale di rame, secondo l'International Copper Association . Le percentuali variano paese per paese: negli Stati Uniti, i rottami contribuiscono per circa il 35 per cento della domanda di rame della nazione ( dati USGS ). Fonti Brighi, Graziadio, Arias - Il commercio del rame nel Mediterraneo durante l'Età del Bronzo European Copper Insitute Chimicaindustrialeessenziale INN Materie Prime
e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. - Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
al mondo. La produzione di cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. - Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un’operazione di joint venture nichel-cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. - Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
al mondo nel 2020, salendo dall’ottavo posto nel 2019. Come per l’Australia, il cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame Rame
Il rame è un metallo di colore rosso, simbolo Cu e numero atomico 29, con struttura reticolare cubica a facce centrate. Appartiene agli elementi di transizione della tavola periodica, nella stessa colonna di argento e oro, con cui ha molte affinità chimico-fisiche. Possiede gli stati di ossidazione +1 e +2 (rispettivamente sali rameosi e rameici). Esistono anche gli ioni cuprati, in cui il rame raggiunge gli stati di ossidazione +3 e +4; sono sali molto rari, usati nei magneti superconduttori (YBa2Cu3O7) o sali complessi (Cs2CuF6). E’ l’unico, tra i metalli puri di uso industriale, ad avere un potenziale elettrochimico positivo: questo gli consente di non sciogliersi negli acidi, a meno che non siano fortemente ossidanti, come HNO3 e H2SO4. Il rame allo stato puro è abbastanza diffuso sulla crosta terrestre, anche se non abbondante. Si trova generalmente nella parte più superficiale dei giacimenti minerari, e più raramente anche a grandi distanze da essi, a seguito di fenomeni di erosione e di trasporto. Il rame ha la caratteristica fisica di incrementare le proprie capacità tecniche con una lavorazione a freddo estremamente semplice e direttamente mutuata dalla fabbricazione di utensili litici, essendo estremamente malleabile. Perciò è possibile plasmarlo grossolanamente tramite semplice martellatura a freddo, e anche eseguendo una semplice “ricottura” (annealing), in modo da rendere il rame già più resistente della pietra o dell’osso. Rame in natura allo stato puro Il rame in natura allo stato puro si presenta sia in forma di pepite, sia in forme più sottili, arborescenti\dendritiche. Le pepite presentano anche grandi dimensioni, e il metallo vi raggiunge anche un tenore di 99,9%. Si trovano di solito in prossimità dei livelli superficiali di giacimenti sottostanti, spesso in associazione coi prodotti di alterazione e arricchimento dei minerali del filone, generati dall’azione degli agenti atmosferici. Tali prodotti hanno un colore tra il blu e il verdognolo, e sono ben riconoscibili anche in superficie. Nei giacimenti invece, il rame si trova combinato con altri elementi, formando i minerali, i più comuni dei quali sono gli ossidi e i solfuri. È proprio la diffusione dell’attività di estrazione dai minerali di rame che definisce l’inizio dell’Età del Rame in senso proprio. L’inizio della metallurgia estrattiva risulta praticamente coeva ai primi utilizzi di forni per la cottura delle ceramiche di installazione fissa. Ciò sembra una conferma dell’idea che i primi processi estrattivi siano avvenuti, casualmente o intenzionalmente, proprio in quegli stessi forni. Utilizzi industriali del rame In Europa, il rame è utilizzato principalmente per la produzione di semilavorati che sono realizzati con il metallo raffinato, sia come rame puro, sia in lega di rame. Possono essere sotto forma di fili, barre, lamiere, fogli, nastri, laminati o tubi. Oltre la metà del rame viene venduto sotto forma di cavi, fili e tubi. Gran parte del resto è usata per leghe. A livello globale, la maggior parte del rame è indubbiamente utilizzato nel cablaggio elettrico, nei circuiti stampati, nei generatori, nei motori elettrici e nei trasformatori. Un’automobile media, per esempio, ha circa un miglio di cablaggi di rame, dal peso di 1 chilogrammo. Il nuovo Boeing 787 (il Dreamliner) ha circa 120 miglia di cablaggio, dal peso di 4 tonnellate. Altri utilizzi Acquacoltura: Grazie alla loro intrinseca resistenza alla corrosione e alle loro proprietà metallurgiche, le leghe di rame sono i materiali ideali per l’acquacoltura, sia sommersa che in superficie, sia sotto-costa che in mare aperto. Agricoltura ed allevamento: Il rame è un micronutriente essenziale per tutti i tessuti ed è vitale per la normale crescita e la buona salute di piante e animali. Addirittura si usa fare pascolare pecore e altri animali da pascolo in terreni appositamente “arricchiti” con sali di rame, al fine di evitare malattie come la lordosi. Infatti, un terreno viene considerato povero in rame se questo non supera le due parti per milione (ppm); ma se il suolo contiene meno di 5 ppm, i sintomi della mancanza di rame possono essere rilevati negli animali. Infatti un basso contenuto di rame nel terreno si riflette nelle piante e da queste agli animali. Quindi, composti di rame sono spesso aggiunti direttamente o in combinazione con i fertilizzanti nei terreni “poveri” citati prima. Architettura: come materiale di design e per abbellire le facciate degli edifici Arte Condizionamento e refrigerazione: I tubi di rame vengono usati da molti anni in tutti i tipi di scambiatori di calore. Rispondendo alle esigenze del mercato e agli obbiettivi legislativi, un pensiero innovativo dell’industria del rame ha rimodellato i tradizionali scambiatori di calore in unità efficienti, eco-sostenibili ed economiche. Elettricità ed energie rinnovabili: Il rame possiede la più alta conducibilità tra i metalli di uso commerciale e svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo delle applicazioni elettriche ed elettroniche. Conio: Le leghe di rame, oltre che ad essere perfettamente riciclabili, assumono differenti colorazioni a seconda del contenuto percentuale degli altri metalli. Per esempio, le monete gialle da 10, 20 e 50 centesimi sono all’89% costituite da rame. Estrazione del rame Circa l’80% del rame primario (grezzo) del mondo proviene da scorie in cui il rame è presente come minerale solforoso, come ad esempio la calcopirite (CuFeS2), il minerale di rame più abbondante, la bornite (Cu5FeS4) e la calcocite (Cu2S). Questi minerali contengono tipicamente solo circa lo 0,5-2% di rame. Il resto della produzione primaria proviene da minerali in cui il rame è presente sotto forma di silicati, solfati, carbonati e ossidi, che si sono formati a causa dell’azione degli agenti atmosferici e dell’ossidazione dei minerali solforati. Circa il 30% della produzione di rame proviene dal recupero di materiali secondari e rottami riciclati. Tralasciando i dettagli dei processi industriali possiamo dire che la produzione del rame avviene in tre passaggi: Concentrazione del minerale: Il minerale viene arricchito attraverso il processo di flottazione a schiuma Conversione dei solfuri e altri composti di rame in rame Purificazione del rame Principali paesi produttori di rame Cile (Produzione annua: 5,6 milioni di tonnellate): Il Cile è il primo paese al mondo nella produzione di rame. Nonostante in questi anni sia dimuita sia la quantità che la qualità del rame estratto, il paese può vantare grandi giacimenti di rame e buone politiche estrattive. Perù (Produzione annua: 2,4 milioni di tonnellate): Le principali operazioni di rame in Perù includono la miniera di Quellaveco di Anglo American e la miniera di Tia Maria di Southern Copper. La maggior parte del rame prodotto nel paese viene spedito in Cina, seguita da Giappone, Corea del Sud e Germania, tra gli altri. La produzione di rame nel paese è cresciuta di oltre il 97 percento dal 2008 al 2019, ma finora il 2020 ha raccontato una storia diversa. Cina (Produzione annua: 1,6 milioni di tonnellate): La Cina, il più grande consumatore di rame al mondo, si attesta al terzo posto per produzione. Da qui si deduce che la maggior parte del rame utilizzato nell'industria cinese è di importazione. Zijin Mining Group è il produttore leader di metalli in Cina. L'azienda possiede la miniera d'oro di Zijinshan e la miniera di rame di Shuguang. Repubblica Democratica del Congo ex quo con gli Stati Uniti (Produzione annua: 1,3 milioni di tonnellate) ex quo con gli Stati Uniti : Una delle principali risorse di rame in aumento nella RDC è il progetto Kamoa-Kakula di Ivanhoe Mines, una joint venture che la società condivide con il partner Zijin Mining Group. La produzione USA di rame invece è costantemente in aumento negli ultimi anni, cosa che ha portato gli Stati Uniti a diventare il quarto maggior produttore di rame al mondo. Secondo l'US Geological Survey, l'aumento è dovuto ai maggiori gradi di minerale e ai maggiori tassi di estrazione e fresatura in diverse operazioni. La maggior parte della produzione del paese proviene da Arizona, New Mexico, Utah, Nevada, Montana, Michigan e Missouri; 15 delle miniere rappresentano il 99 percento della produzione mineraria del paese. Principali aziende minerarie di rame al mondo Codelco: È una compagnia di proprietà dello Stato operante in Cile. In qualità di più grande produttore di rame al mondo, l'azienda ha prodotto 1,76 milioni di tonnellate nel 2020. Glencore: Compagnia svizzera fondata da Marc Rich. È la più grande compagnia al mondo per commercio di materie prime. Nel 2010 aveva quote del 60% nel mercato globale dello zinco, 50% nel rame e 3% nel petrolio. L'azienda ha prodotto 1,26 milioni di tonnellate di rame nel 2020, con un calo superiore al 10% nel primo semestre del 2021. BHP: Nata nel 2001 dalla fusione della società australiana Broken Hill Proprietary Company con la società inglese Billiton, l'azienda ha sede in Australia. Nel 2020, BHP ha prodotto 1,21 milioni di tonnellate di metallo rosso. Il gigante minerario australiano è riuscito a mantenere alti i suoi numeri di produzione di rame nonostante le interruzioni e gli scioperi COVID-19 dell'anno a Escondida, la più grande miniera di rame del mondo. Freeport-McMoRan: Spesso chiamata solo Freeport è un azienda Statunitense con sede in Phoenix, Arizona. Opera da anni nel distretto minerario di Grasberg in Indonesia, uno dei più grandi giacimenti di rame e oro del mondo; e significative operazioni minerarie nelle Americhe, tra cui il distretto minerario Morenci su larga scala in Nord America e l'operazione Cerro Verde in Sud America. Freeport-McMoRan ha registrato 1,08 milioni di tonnellate di produzione di rame per il 2020 Altre compagnie minerarie sotto il milione di tonnellate di produzione: Grupo Mexico (maggior produttore del Messico), First Quantum Minerals (società canadese in forte espansione), Rio Tinto (è una diversificata con sede nel Regno Unito). Quotazioni del rame e mercati di riferimento Il rame viene quotato sia a Londra al London Metal Exchange (LME) che negli Stati Uniti al COMEX, divisione del New York Mercantile Exchange (NYMEX). Il rame LME viene quotato in dollari per tonnellata. I contratti futures sul rame LME possono essere fissati fino a tre mesi con date di scadenza giornaliere, o tra tre e sei mesi con date di scadenza settimanali. Il lotto minimo è pari a 25 tonnellate ed i contratti possono essere regolati tramite consegna fisica tra una rete di magazzini approvati LME in tutto il mondo. Come il rame LME, il rame COMEX può fare riferimento sia ai prezzi spot che ai contratti future. I contratti del rame hanno un prezzo per libbra sul COMEX, con quotazioni disponibili durante il mese di calendario corrente, i prossimi 23 mesi di calendario e qualsiasi mese di marzo, maggio, luglio, settembre o dicembre entro un periodo di 60 mesi del mese corrente. Il catodo di rame deve essere conforme a specifici requisiti chimici e fisici per poter essere scambiato sul COMEX. I future sul rame COMEX vengono regolati tramite consegna fisica alla scadenza, ma i future sul rame COMEX E-Mini sono regolati in contanti. Il rame ha raggiunto il suo prezzo massimo in 20 anni il 10 maggio 2021, quando ha superato i 4,9 dollari per libbra. Dottor Copper - Origine del nome Il termine Doctor Copper è utilizzato dagli esperti analisti di mercato per definire questo metallo di base, noto ai più per la sua capacità di anticipare le tendenze ed i punti di svolta dell'economia globale. Abbiamo imparato in questo articolo che il rame è largamente utilizzato in tutti i settori industriali, dai più produttivi ai settori di nicchia, e risulta per questo motivo un ottimo indicatore dello stato di salute dell'economia: più c'è richiesta di rame maggiore sarà la produzione industriale di tutti i comparti in cui è coinvolto. La percentuale della produzione globale di rame consumata da ciascun settore è stimata dalla Copper Development Association (CDA) intorno al 65% elettrica e al 25% industriale, con l'ultimo 10% utilizzato nei trasporti e in altre aree. I prezzi del rame hanno inoltre subito grandi oscillazioni in base all'andamento dell'economia Cinese, principale paese importatore di rame nonché utilizzatore. Non è un caso se una diminuzione del prodotto interno lordo cinese si traduca a sua volta in una variazione al ribasso dei prezzi del metallo rosso. Rame riciclato Merita un capitolo a parte invece il rame riciclato ed il suo importante contributo nell'offerta globale. Il rame non emette sostanze nocive per l’ambiente e risulta riciclabile al 100%. Le nazioni tecnologicamente più avanzate recuperano i prodotti contenenti rame al termine del loro ciclo di vita. L’elevato riciclo dei rottami rende praticamente trascurabile il contributo del rame all’incremento costante dei rifiuti solidi e industriali. Solo una piccola parte non viene recuperata: essa è dispersa prevalentemente come composti chimici necessari per l’agricoltura. Quasi la metà del rame attualmente utilizzato in Europa proviene dal riciclo. Tale percentuale dovrebbe salire, visto che la disponibilità di rottami è strettamente correlata al consumo di 20-30 anni prima e quest’ultimo è andato sempre aumentando. ll rame riciclato ha le stesse caratteristiche chimico-fisiche e tecnologiche del rame primario e quindi non subisce limitazioni di utilizzo o diminuzione di valore. E’ da sottolineare che il riciclo consente un notevole risparmio di energia, in quanto i processi di estrazione e di raffinazione vengono “scavalcati”. I rottami di rame hanno un proprio mercato ed un proprio settore di principale utilizzo. I rottami più scadenti possono valere 1 euro al kilogrammo, ma si può benissimo arrivare ai 5 euro per kilogrammo. Infatti la quotazione del rame usato rosso si riduce a seconda della condizione del materiale, il valore diminuisce in presenza di: ossidazione, deteriorazione, se è sporco. Il "copper scrap" termine inglese utilizzato per indicare i rottami di rame rappresenta 1/3 dell'offerta globale di rame, con una richiesta che nel 2020 ha raggiunto i 10,8 milioni di tonnellate, secondo Reuters. Da ciò si deduce che i rottame di rame contribuiscono in modo significativo all'approvvigionamento globale e svolgono un ruolo dietro le quinte nell'equilibrare il mercato del rame. I rottami di rame soddisfano circa il 30% della domanda globale di rame, secondo l'International Copper Association . Le percentuali variano paese per paese: negli Stati Uniti, i rottami contribuiscono per circa il 35 per cento della domanda di rame della nazione ( dati USGS ). Fonti Brighi, Graziadio, Arias - Il commercio del rame nel Mediterraneo durante l'Età del Bronzo European Copper Insitute Chimicaindustrialeessenziale INN Materie Prime
che producono cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame Rame
Il rame è un metallo di colore rosso, simbolo Cu e numero atomico 29, con struttura reticolare cubica a facce centrate. Appartiene agli elementi di transizione della tavola periodica, nella stessa colonna di argento e oro, con cui ha molte affinità chimico-fisiche. Possiede gli stati di ossidazione +1 e +2 (rispettivamente sali rameosi e rameici). Esistono anche gli ioni cuprati, in cui il rame raggiunge gli stati di ossidazione +3 e +4; sono sali molto rari, usati nei magneti superconduttori (YBa2Cu3O7) o sali complessi (Cs2CuF6). E’ l’unico, tra i metalli puri di uso industriale, ad avere un potenziale elettrochimico positivo: questo gli consente di non sciogliersi negli acidi, a meno che non siano fortemente ossidanti, come HNO3 e H2SO4. Il rame allo stato puro è abbastanza diffuso sulla crosta terrestre, anche se non abbondante. Si trova generalmente nella parte più superficiale dei giacimenti minerari, e più raramente anche a grandi distanze da essi, a seguito di fenomeni di erosione e di trasporto. Il rame ha la caratteristica fisica di incrementare le proprie capacità tecniche con una lavorazione a freddo estremamente semplice e direttamente mutuata dalla fabbricazione di utensili litici, essendo estremamente malleabile. Perciò è possibile plasmarlo grossolanamente tramite semplice martellatura a freddo, e anche eseguendo una semplice “ricottura” (annealing), in modo da rendere il rame già più resistente della pietra o dell’osso. Rame in natura allo stato puro Il rame in natura allo stato puro si presenta sia in forma di pepite, sia in forme più sottili, arborescenti\dendritiche. Le pepite presentano anche grandi dimensioni, e il metallo vi raggiunge anche un tenore di 99,9%. Si trovano di solito in prossimità dei livelli superficiali di giacimenti sottostanti, spesso in associazione coi prodotti di alterazione e arricchimento dei minerali del filone, generati dall’azione degli agenti atmosferici. Tali prodotti hanno un colore tra il blu e il verdognolo, e sono ben riconoscibili anche in superficie. Nei giacimenti invece, il rame si trova combinato con altri elementi, formando i minerali, i più comuni dei quali sono gli ossidi e i solfuri. È proprio la diffusione dell’attività di estrazione dai minerali di rame che definisce l’inizio dell’Età del Rame in senso proprio. L’inizio della metallurgia estrattiva risulta praticamente coeva ai primi utilizzi di forni per la cottura delle ceramiche di installazione fissa. Ciò sembra una conferma dell’idea che i primi processi estrattivi siano avvenuti, casualmente o intenzionalmente, proprio in quegli stessi forni. Utilizzi industriali del rame In Europa, il rame è utilizzato principalmente per la produzione di semilavorati che sono realizzati con il metallo raffinato, sia come rame puro, sia in lega di rame. Possono essere sotto forma di fili, barre, lamiere, fogli, nastri, laminati o tubi. Oltre la metà del rame viene venduto sotto forma di cavi, fili e tubi. Gran parte del resto è usata per leghe. A livello globale, la maggior parte del rame è indubbiamente utilizzato nel cablaggio elettrico, nei circuiti stampati, nei generatori, nei motori elettrici e nei trasformatori. Un’automobile media, per esempio, ha circa un miglio di cablaggi di rame, dal peso di 1 chilogrammo. Il nuovo Boeing 787 (il Dreamliner) ha circa 120 miglia di cablaggio, dal peso di 4 tonnellate. Altri utilizzi Acquacoltura: Grazie alla loro intrinseca resistenza alla corrosione e alle loro proprietà metallurgiche, le leghe di rame sono i materiali ideali per l’acquacoltura, sia sommersa che in superficie, sia sotto-costa che in mare aperto. Agricoltura ed allevamento: Il rame è un micronutriente essenziale per tutti i tessuti ed è vitale per la normale crescita e la buona salute di piante e animali. Addirittura si usa fare pascolare pecore e altri animali da pascolo in terreni appositamente “arricchiti” con sali di rame, al fine di evitare malattie come la lordosi. Infatti, un terreno viene considerato povero in rame se questo non supera le due parti per milione (ppm); ma se il suolo contiene meno di 5 ppm, i sintomi della mancanza di rame possono essere rilevati negli animali. Infatti un basso contenuto di rame nel terreno si riflette nelle piante e da queste agli animali. Quindi, composti di rame sono spesso aggiunti direttamente o in combinazione con i fertilizzanti nei terreni “poveri” citati prima. Architettura: come materiale di design e per abbellire le facciate degli edifici Arte Condizionamento e refrigerazione: I tubi di rame vengono usati da molti anni in tutti i tipi di scambiatori di calore. Rispondendo alle esigenze del mercato e agli obbiettivi legislativi, un pensiero innovativo dell’industria del rame ha rimodellato i tradizionali scambiatori di calore in unità efficienti, eco-sostenibili ed economiche. Elettricità ed energie rinnovabili: Il rame possiede la più alta conducibilità tra i metalli di uso commerciale e svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo delle applicazioni elettriche ed elettroniche. Conio: Le leghe di rame, oltre che ad essere perfettamente riciclabili, assumono differenti colorazioni a seconda del contenuto percentuale degli altri metalli. Per esempio, le monete gialle da 10, 20 e 50 centesimi sono all’89% costituite da rame. Estrazione del rame Circa l’80% del rame primario (grezzo) del mondo proviene da scorie in cui il rame è presente come minerale solforoso, come ad esempio la calcopirite (CuFeS2), il minerale di rame più abbondante, la bornite (Cu5FeS4) e la calcocite (Cu2S). Questi minerali contengono tipicamente solo circa lo 0,5-2% di rame. Il resto della produzione primaria proviene da minerali in cui il rame è presente sotto forma di silicati, solfati, carbonati e ossidi, che si sono formati a causa dell’azione degli agenti atmosferici e dell’ossidazione dei minerali solforati. Circa il 30% della produzione di rame proviene dal recupero di materiali secondari e rottami riciclati. Tralasciando i dettagli dei processi industriali possiamo dire che la produzione del rame avviene in tre passaggi: Concentrazione del minerale: Il minerale viene arricchito attraverso il processo di flottazione a schiuma Conversione dei solfuri e altri composti di rame in rame Purificazione del rame Principali paesi produttori di rame Cile (Produzione annua: 5,6 milioni di tonnellate): Il Cile è il primo paese al mondo nella produzione di rame. Nonostante in questi anni sia dimuita sia la quantità che la qualità del rame estratto, il paese può vantare grandi giacimenti di rame e buone politiche estrattive. Perù (Produzione annua: 2,4 milioni di tonnellate): Le principali operazioni di rame in Perù includono la miniera di Quellaveco di Anglo American e la miniera di Tia Maria di Southern Copper. La maggior parte del rame prodotto nel paese viene spedito in Cina, seguita da Giappone, Corea del Sud e Germania, tra gli altri. La produzione di rame nel paese è cresciuta di oltre il 97 percento dal 2008 al 2019, ma finora il 2020 ha raccontato una storia diversa. Cina (Produzione annua: 1,6 milioni di tonnellate): La Cina, il più grande consumatore di rame al mondo, si attesta al terzo posto per produzione. Da qui si deduce che la maggior parte del rame utilizzato nell'industria cinese è di importazione. Zijin Mining Group è il produttore leader di metalli in Cina. L'azienda possiede la miniera d'oro di Zijinshan e la miniera di rame di Shuguang. Repubblica Democratica del Congo ex quo con gli Stati Uniti (Produzione annua: 1,3 milioni di tonnellate) ex quo con gli Stati Uniti : Una delle principali risorse di rame in aumento nella RDC è il progetto Kamoa-Kakula di Ivanhoe Mines, una joint venture che la società condivide con il partner Zijin Mining Group. La produzione USA di rame invece è costantemente in aumento negli ultimi anni, cosa che ha portato gli Stati Uniti a diventare il quarto maggior produttore di rame al mondo. Secondo l'US Geological Survey, l'aumento è dovuto ai maggiori gradi di minerale e ai maggiori tassi di estrazione e fresatura in diverse operazioni. La maggior parte della produzione del paese proviene da Arizona, New Mexico, Utah, Nevada, Montana, Michigan e Missouri; 15 delle miniere rappresentano il 99 percento della produzione mineraria del paese. Principali aziende minerarie di rame al mondo Codelco: È una compagnia di proprietà dello Stato operante in Cile. In qualità di più grande produttore di rame al mondo, l'azienda ha prodotto 1,76 milioni di tonnellate nel 2020. Glencore: Compagnia svizzera fondata da Marc Rich. È la più grande compagnia al mondo per commercio di materie prime. Nel 2010 aveva quote del 60% nel mercato globale dello zinco, 50% nel rame e 3% nel petrolio. L'azienda ha prodotto 1,26 milioni di tonnellate di rame nel 2020, con un calo superiore al 10% nel primo semestre del 2021. BHP: Nata nel 2001 dalla fusione della società australiana Broken Hill Proprietary Company con la società inglese Billiton, l'azienda ha sede in Australia. Nel 2020, BHP ha prodotto 1,21 milioni di tonnellate di metallo rosso. Il gigante minerario australiano è riuscito a mantenere alti i suoi numeri di produzione di rame nonostante le interruzioni e gli scioperi COVID-19 dell'anno a Escondida, la più grande miniera di rame del mondo. Freeport-McMoRan: Spesso chiamata solo Freeport è un azienda Statunitense con sede in Phoenix, Arizona. Opera da anni nel distretto minerario di Grasberg in Indonesia, uno dei più grandi giacimenti di rame e oro del mondo; e significative operazioni minerarie nelle Americhe, tra cui il distretto minerario Morenci su larga scala in Nord America e l'operazione Cerro Verde in Sud America. Freeport-McMoRan ha registrato 1,08 milioni di tonnellate di produzione di rame per il 2020 Altre compagnie minerarie sotto il milione di tonnellate di produzione: Grupo Mexico (maggior produttore del Messico), First Quantum Minerals (società canadese in forte espansione), Rio Tinto (è una diversificata con sede nel Regno Unito). Quotazioni del rame e mercati di riferimento Il rame viene quotato sia a Londra al London Metal Exchange (LME) che negli Stati Uniti al COMEX, divisione del New York Mercantile Exchange (NYMEX). Il rame LME viene quotato in dollari per tonnellata. I contratti futures sul rame LME possono essere fissati fino a tre mesi con date di scadenza giornaliere, o tra tre e sei mesi con date di scadenza settimanali. Il lotto minimo è pari a 25 tonnellate ed i contratti possono essere regolati tramite consegna fisica tra una rete di magazzini approvati LME in tutto il mondo. Come il rame LME, il rame COMEX può fare riferimento sia ai prezzi spot che ai contratti future. I contratti del rame hanno un prezzo per libbra sul COMEX, con quotazioni disponibili durante il mese di calendario corrente, i prossimi 23 mesi di calendario e qualsiasi mese di marzo, maggio, luglio, settembre o dicembre entro un periodo di 60 mesi del mese corrente. Il catodo di rame deve essere conforme a specifici requisiti chimici e fisici per poter essere scambiato sul COMEX. I future sul rame COMEX vengono regolati tramite consegna fisica alla scadenza, ma i future sul rame COMEX E-Mini sono regolati in contanti. Il rame ha raggiunto il suo prezzo massimo in 20 anni il 10 maggio 2021, quando ha superato i 4,9 dollari per libbra. Dottor Copper - Origine del nome Il termine Doctor Copper è utilizzato dagli esperti analisti di mercato per definire questo metallo di base, noto ai più per la sua capacità di anticipare le tendenze ed i punti di svolta dell'economia globale. Abbiamo imparato in questo articolo che il rame è largamente utilizzato in tutti i settori industriali, dai più produttivi ai settori di nicchia, e risulta per questo motivo un ottimo indicatore dello stato di salute dell'economia: più c'è richiesta di rame maggiore sarà la produzione industriale di tutti i comparti in cui è coinvolto. La percentuale della produzione globale di rame consumata da ciascun settore è stimata dalla Copper Development Association (CDA) intorno al 65% elettrica e al 25% industriale, con l'ultimo 10% utilizzato nei trasporti e in altre aree. I prezzi del rame hanno inoltre subito grandi oscillazioni in base all'andamento dell'economia Cinese, principale paese importatore di rame nonché utilizzatore. Non è un caso se una diminuzione del prodotto interno lordo cinese si traduca a sua volta in una variazione al ribasso dei prezzi del metallo rosso. Rame riciclato Merita un capitolo a parte invece il rame riciclato ed il suo importante contributo nell'offerta globale. Il rame non emette sostanze nocive per l’ambiente e risulta riciclabile al 100%. Le nazioni tecnologicamente più avanzate recuperano i prodotti contenenti rame al termine del loro ciclo di vita. L’elevato riciclo dei rottami rende praticamente trascurabile il contributo del rame all’incremento costante dei rifiuti solidi e industriali. Solo una piccola parte non viene recuperata: essa è dispersa prevalentemente come composti chimici necessari per l’agricoltura. Quasi la metà del rame attualmente utilizzato in Europa proviene dal riciclo. Tale percentuale dovrebbe salire, visto che la disponibilità di rottami è strettamente correlata al consumo di 20-30 anni prima e quest’ultimo è andato sempre aumentando. ll rame riciclato ha le stesse caratteristiche chimico-fisiche e tecnologiche del rame primario e quindi non subisce limitazioni di utilizzo o diminuzione di valore. E’ da sottolineare che il riciclo consente un notevole risparmio di energia, in quanto i processi di estrazione e di raffinazione vengono “scavalcati”. I rottami di rame hanno un proprio mercato ed un proprio settore di principale utilizzo. I rottami più scadenti possono valere 1 euro al kilogrammo, ma si può benissimo arrivare ai 5 euro per kilogrammo. Infatti la quotazione del rame usato rosso si riduce a seconda della condizione del materiale, il valore diminuisce in presenza di: ossidazione, deteriorazione, se è sporco. Il "copper scrap" termine inglese utilizzato per indicare i rottami di rame rappresenta 1/3 dell'offerta globale di rame, con una richiesta che nel 2020 ha raggiunto i 10,8 milioni di tonnellate, secondo Reuters. Da ciò si deduce che i rottame di rame contribuiscono in modo significativo all'approvvigionamento globale e svolgono un ruolo dietro le quinte nell'equilibrare il mercato del rame. I rottami di rame soddisfano circa il 30% della domanda globale di rame, secondo l'International Copper Association . Le percentuali variano paese per paese: negli Stati Uniti, i rottami contribuiscono per circa il 35 per cento della domanda di rame della nazione ( dati USGS ). Fonti Brighi, Graziadio, Arias - Il commercio del rame nel Mediterraneo durante l'Età del Bronzo European Copper Insitute Chimicaindustrialeessenziale INN Materie Prime
sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. - Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell’elenco delle migliori produzioni di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). - Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
raffinato al 70% dell’offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all’ottavo posto in termini di produzione di cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
, con la stragrande maggioranza destinata all’industria delle batterie ricaricabili del paese. - Marocco (1900 T) : Il cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. - Sudafrica (1800 T)
Bibliografia
- Mariotti, Seren, Zaghini (2012) – Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto
Cobalto
Il termine cobalto, con cui oggi indichiamo l’elemento chimico numero 27, deriva molto probabilmente dal greco kobalos che significa “folletto”. Lo stesso termine trova radici comuni anche nella parola coboldo (kobold in tedesco), la quale, nel folklore germanico rappresenta un folletto poco socievole. Secondo la tradizione questo vocabolo fu attribuito dai minatori tedeschi a degli immaginari spiritelli, incolpandoli di far trovare loro un metallo inutile piuttosto che il tanto ambito oro. Caratteristiche del Cobalto È un elemento bianco-argenteo, ferromagnetico e molto duro. A temperatura ambiente il cobalto e le sue leghe sono solidi ferromagnetici, ossia sono fortemente magnetizzati anche se non sono sottoposti ad alcun tipo di campo magnetico esterno. Tale proprietà si manifesta solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il cobalto si comporta come un materiale paramagnetico. Di conseguenza, per temperature inferiori a quella di Curie, i momenti magnetici degli atomi di un materiale ferromagnetico tendono ad allinearsi tutti nella stessa direzione anche in assenza di un campo magnetico esterno, mentre per temperature superiori a quella di Curie, i momenti magnetici perdono la loro disposizione ordinata e quindi anche la magnetizzazione spontanea. Il cobalto è l’elemento che presenta la più alta temperatura di Curie, pari a circa 1115°C. È associato spesso con il nichel, e sono entrambi solitamente presenti nel ferro meteorico. I mammiferi hanno bisogno di piccole quantità di sali di cobalto nella dieta. Il 60Co, un suo isotopo radioattivo artificiale, è impiegato in ambito medico per curare, in particolar modo, i tumori. Il cobalto è chimicamente inerte; a temperatura ambiente risulta stabile nei confronti dell'aria e dell'acqua; viene lentamente attaccato dagli acidi cloridrico HCl e solforico H2SO4. La configurazione termodinamicamente stabile è pertanto quella esagonale, anche se tecnologicamente risulta facile ottenere l'allotropo cubico (ad esempio realizzando film sottili di cobalto). Gli stati di ossidazione che il cobalto può assumere sono +2, +3 e (raramente) +1. Utilizzi del Cobalto Il Cobalto viene utilizzato principalmente come alligante (cioè come componente) in leghe in cui sono presenti altri metalli (come il ferro e il nickel) che sono più facilmente reperibili e meno costosi. Il suo impiego, infatti, consente di migliorare le proprietà della lega (dal punto di vista fisico, meccanico, magnetico, etc...) in maniera da ripagare notevolmente il costo maggiore derivante dal suo utilizzo. Il cobalto ed i suoi sali trovano impiego in numerosi settori ed applicazioni. Circa l’80% del cobalto, prodotto a livello mondiale, viene utilizzato allo stato metallico (Grimsley, 2001). Il Chemical Abstract Service Registry riconosce l’esistenza, approssimativamente, di 5000 leghe di cobalto, nelle quali rappresenta il metallo base per 2000. Alcuni esempi: Leghe impiegate nella realizzazione di turbine per motori d'aereo. Leghe ad alta resistenza alla corrosione e all'usura. Acciai per utensili ad alta velocità. Utensili in metallo duro (detti anche "al diamante" o Widia). Magneti e supporti magnetici per registrazioni, in lega con Fe, con Al e Ni. Catalizzatori per le industrie petrolchimica e chimica. Materiale di rivestimento per elettrodeposizione (galvanostegia), per il suo aspetto, la sua resistenza e la sua durezza. Composti disidratanti per vernici, lacche ed inchiostri. Polveri per il rivestimento di porcellane e smalti Pigmenti: Leonardo da Vinci fu uno dei primi artisti ad usare i colori brillanti del cobalto nei suoi dipinti. Anche le porcellane della dinastia Ming e le vetrerie veneziane contenevano già pigmenti di cobalto dal XV secolo; sotto forma di carbonato, cloruro, fosfato, alluminio, silicato, arsenicato, stannoato: blu cobalto e verde cobalto in lavori di porcellana, ceramica, vetro macchiato, mattonelle e smalti per gioielleria. Elettrodi per batterie d'auto: Le batterie agli ioni di litio che alimentano le auto elettriche richiedono litio, grafite e cobalto. Costruzione dei catodi di particolari valvole termoioniche destinate ad usi HiFi di altissimo livello; queste particolari valvole, molto costose, hanno la particolarità unica di emettere una luce verdognola invece del solito arancione da incandescenza tipico degli altri tipi di valvole "normali". Il cobalto radioattivo è invece largamente utilizzato in medicina: Nella radioterapia. Per la sterilizzazione dei cibi tramite radiazione (pastorizzazione a freddo). Nella radiografia industriale per il rilevamento di anomalie strutturali in manufatti in metallo. Tossicità del Cobalto Il cobalto si può trovare naturalmente disperso nell’aria, nell’acqua o in alimenti contaminati. E’ un elemento scarsamente disponibile se in forma libera nell’ambiente, ma se le particelle non sono legate al terreno o al sedimento, l’assorbimento da parte di piante ed animali è più alto e può verificarsi accumulo; questo si riscontra soprattutto nelle parti delle piante che mangiamo come la frutta e i semi. I terreni in prossimità di miniere ed impianti di fusione possono contenere quantità molto elevate di cobalto. Per quello che riguarda l’alimentazione degli animali, i composti di cobalto sono autorizzati dalla normativa comunitaria come additivi per i mangimi (CE, 2003). L’EFSA ha intrapreso una valutazione del rischio dell’uso di questi composti nell’alimentazione animale, prendendo in esame la necessità dell’integrazione del cobalto per le specie bersaglio, tenendo conto dei potenziali effetti negativi della riduzione/eliminazione dell’integrazione di cobalto sulla salute degli animali. Gli animali monogastrici, esclusi cavalli e conigli, non hanno bisogno di cobalto, ma di vitamina B12, pertanto la loro alimentazione non richiede di integrazione con cobalto. La microflora dei ruminanti è in grado di sintetizzare la vitamina B12, a condizione che nell’alimentazione sia presente una quantità di cobalto sufficiente. Il fabbisogno di vitamina B12 di questi animali può quindi essere soddisfatto dal contenuto di cobalto normalmente presente negli alimenti. Un’integrazione di cobalto nella misura di 0.3 mg/kg peso secco e un contenuto massimo di 1 mg Co/g di mangime completo è considerato appropriato. Quotazioni di mercato del Cobalto Il cobalto con purezza minima del 99,8% (codice MB-CO-0005) viene quotato al London Metal Exchange (LME) in dollari americani per tonnellata equivalenti a 2.204,62 libbre. Il contratto termina alla chiusura delle negoziazioni dell'ultimo giorno lavorativo nel Regno Unito del mese contrattuale. Se quel giorno non è un giorno lavorativo di borsa, la negoziazione del contratto termina il giorno lavorativo di borsa immediatamente precedente. La LME ha lanciato il suo contratto LME Cobalt fisico nel 2010, risolvendo così un annosa questione riguardante le quotazioni del cobalto fisico. Negli ultimi anni LME ha anche visto un crescente appetito per un contratto regolato in contanti con l'aumento della domanda di veicoli elettrici (EV) e metalli per batterie, così a seguito di un ampio studio di mercato, l'11 marzo 2019 LME ha lanciato il contratto Cobalt (Fastmarkets MB) con regolamento in contanti, per completare l'offerta esistente con regolamento fisico. Questo nuovo contratto in contanti è regolato contro l'indice Fastmarkets MB Standard Grade, consentendo una copertura per gli operatori di mercato che hanno un'esposizione al prezzo con contratti fisici. Il contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) si regola l'ultimo giorno lavorativo di ogni mese secondo il calendario di negoziazione LME, fino a 15 mesi, al prezzo dell'Indice Fastmarkets MB. Al contrario, il contratto LME Cobalt fisico offre date di prompt giornaliere fino a tre mesi, date di prompt settimanali tra tre e sei mesi e date di prompt mensili dal sesto mese in poi fino a 15 mesi. Il regolamento fisico è preferito da un certo numero di partecipanti al mercato come i produttori di cobalto che preferiscono l'opzione della consegna fisica e la crescita costante del mercato dei metalli per batterie negli ultimi anni ha aperto il mercato del cobalto a un numero di nuovi partecipanti al mercato che desiderano guadagnare esposizione al prezzo del cobalto e disporre degli strumenti per gestire il rischio di prezzo. Il nuovo contratto LME Cobalt (Fastmarkets MB) regolato in contanti fornisce esposizione al prezzo Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade, aiutando i partecipanti al mercato a gestire il rischio lungo l'intera catena del valore del cobalto. Alcuni esempi di partecipanti al mercato che possono beneficiare di questi strumenti di copertura includono: Minatori, commercianti e produttori di idrossido, oltre a consumatori tradizionali come l'industria delle superleghe, i cui contratti di approvvigionamento sono collegati all'indice Fastmarkets MB Cobalt Standard Grade Produttori e consumatori di solfato di cobalto i cui contratti di approvvigionamento sono collegati al prezzo Fastmarkets MB Standard Grade, incluso il settore dei veicoli elettrici e delle batterie agli ioni di litio Principali paesi produttori di Cobalto Nella crosta terrestre, il cobalto è presente in quote pari a 20-25 mg/kg (Smith e Carson, 1981): costituendone lo 0,0023%, rappresenta il 32° elemento in ordine di abbondanza (Smith e Carson, 1981; Merian, 1985; Abbasi et al., 1989); la maggior parte del cobalto della terra si trova nel suo nucleo. E’ scarsamente presente anche nelle acque naturali, da cui precipita come solfuro di cobalto, altamente insolubile. Non lo si trova mai in forma di metallo libero, bensì sotto forma di minerali, come la smaltite CoAs2, il cobalto grigio o cobaltite CoAsS, la carrolite (Cu(Co,Ni)2S4), la linneite (Co3S4 con atomi di Ni o Cu come sostituenti del Co), la sferocobaltite (CoCO3) e la eritrite o fior di cobalto (Co3(AsO4)2·8H2O). Può anche trovarsi nell'aria e nell'acqua, o depositarsi sul terreno tramite polvere trasportata dal vento. I principali paesi produttori ed esportatori di cobalto sono (aggiornato a dati 2020): Repubblica Democratica del Congo (95000 T) : La Repubblica Democratica del Congo (RDC) è di gran lunga il più grande produttore mondiale di cobalto, rappresentando circa il 60 percento della produzione globale. Il paese è da tempo il primo produttore del metallo, anche se la sua produzione è diminuita da 100.000 t nel 2019 a 95.000 t nel 2020. L'estrazione di cobalto nel paese è stata collegata a violazioni dei diritti umani, compreso il lavoro minorile. Per questo motivo , nel 2017, Apple (NASDAQ: AAPL ) ha temporaneamente interrotto l'acquisto di cobalto estratto a mano nella RDC. A causa delle crescenti preoccupazioni sulla fornitura, anche il London Metal Exchange sta adottando misure per garantire che tutti i marchi elencati nella borsa seguano le linee guida per l'approvvigionamento responsabile. Russia (6300 T) : La produzione di cobalto in Russia è rimasta stabile nel 2020, arrivando a 6.300 tonnellate. Le riserve russe ammontano a 250 mila tonnellate. Il grande minatore russo Norilsk Nickel (OTC Pink: NILSY , MCX: GMKN) produce cobalto ed è tra i primi cinque produttori mondiali di minerale. Australia (5700 T) : L'Australia ha visto una piccola diminuzione della produzione di cobalto dal 2019 al 2020, con una produzione che è scesa da 5.740 ton a 5.700 ton. Come molti altri paesi in questo elenco, il cobalto prodotto in Australia è un sottoprodotto dell'estrazione di rame e nichel . Le miniere di nichel del paese si trovano nella parte occidentale del paese, principalmente intorno alle regioni di Kalgoorlie e Leonora. Filippine (4700 T) : Le Filippine sono il quarto produttore di cobalto al mondo. La produzione di cobalto del paese è passata da 5.100 t nel 2019 a 4.700 t nel 2020. Il paese asiatico è anche uno dei principali produttori di nichel. Cuba (3600 T) : La regione di Moa del paese è sede di un'operazione di joint venture nichel-cobalto detenuta dalla società canadese Sherritt International (TSX: S , OTC Pink: SHERF) e dalla General Nickel Company di Cuba. Canada (3200 T) : Il Canada è il sesto produttore di cobalto al mondo nel 2020, salendo dall'ottavo posto nel 2019. Come per l'Australia, il cobalto canadese proviene principalmente da grandi miniere di nichel e rame che producono cobalto come sottoprodotto delle loro normali operazioni. Alcuni di questi importanti depositi di nichel e rame sono Kidds Creek, Sudbury e Raglan. Papua Nuova Guinea (2800 T) : La Papua Nuova Guinea è entrata nell'elenco delle migliori produzioni di cobalto per paese per il terzo anno consecutivo. Nel 2020, il piccolo paese al largo della costa australiana ha prodotto 2.800 tonnellate di cobalto come sottoprodotto della produzione di nichel. Il principale produttore di cobalto del paese è la miniera di nichel Ramu vicino a Madang, una joint venture tra la società privata MCC Ramu NiCo (85 percento), Highlands Pacific (ASX: HIG ) (8,56 percento) e il governo della Papua Nuova Guinea (6,44 percento). Cina (2300 T) : La Cina è leader mondiale nella produzione di cobalto raffinato al 70% dell'offerta globale totale. Il materiale che utilizza proviene principalmente dalla RDC, poiché il paese è all'ottavo posto in termini di produzione di cobalto non raffinato. La nazione asiatica è anche il principale consumatore di cobalto, con la stragrande maggioranza destinata all'industria delle batterie ricaricabili del paese. Marocco (1900 T) : Il cobalto proveniente dalle miniere marocchine ha ricevuto molta attenzione dopo che la grande casa automobilistica BMW (OTC Pink: BYMOF , ETR: BMW) ha annunciato che acquisterà cobalto direttamente dalle miniere in Australia e Marocco per garantire che la fornitura di materie prime per le batterie provenga da fonti responsabili. Sudafrica (1800 T) Bibliografia Mariotti, Seren, Zaghini (2012) - Il coniglio come modello sperimentale per lo studio degli effetti neurologici indotti da Cobalto - Uni Bologna https://www.cobaltinstitute.org/ London Metal Exchange https://plschimica.unicam.it/ INN
– Uni Bologna - https://www.cobaltinstitute.org/
- London Metal Exchange
- https://plschimica.unicam.it/
- INN