鈷(gu)(Cobalt),元(yuan)素符號Co,在(zai)化(hua)學(xue)周(zhou)期表(biao)中排(pai)27號,是一種金屬元(yuan)素,質地硬而脆。其(qi)熔點(dian)達到1500℃左右,沸點(dian)約3100℃,相(xiang)對密(mi)度8.9g/cm3,摩氏硬度5—5.5。鈷(gu)有(you)很多特性,其(qi)在(zai)高(gao)溫下能夠保持較(jiao)高(gao)的強(qiang)度,并且具有(you)較(jiao)低的導熱性和導電性以及較(jiao)強(qiang)的鐵磁(ci)性。
鈷為英語cobalt的(de)音(yin)譯,德文原型為Kobalt,源出希(xi)臘語cobalos,意(yi)為礦(kuang)(kuang)山。其德文詞匯系指(zhi)一個善于惡作(zuo)劇的(de)幽靈(gnomes和(he)goblins),在Saxony地方的(de)德國(guo)礦(kuang)(kuang)工把(ba)這(zhe)個術(shu)(shu)語應用(yong)于稱(cheng)謂某些能傷害礦(kuang)(kuang)工手足的(de)礦(kuang)(kuang)石,此術(shu)(shu)語便曾在歐洲(zhou)廣為使用(yong)。
鈷是(shi)生產耐(nai)熱合(he)(he)金、硬質合(he)(he)金、防腐合(he)(he)金、磁性(xing)合(he)(he)金和各種鈷鹽的重(zhong)要原料(liao)。鈷消費(fei)中約70%是(shi)金屬態(tai)鈷,主(zhu)要用于(yu)超級耐(nai)熱合(he)(he)金、工具鋼、硬質合(he)(he)金、磁性(xing)材料(liao)等(deng)方面。以化合(he)(he)物(wu)形式(催化劑、干燥材料(liao)、試劑、陶瓷釉等(deng))消費(fei)量約25%,其余約5%。
鈷為(wei)英語(yu)cobalt的(de)音譯,德文原型(xing)為(wei)Kobalt,源出希臘(la)語(yu)cobalos,意為(wei)礦山。其德文詞(ci)匯系指一個善于惡作(zuo)劇的(de)幽靈(gnomes和goblins),在(zai)Saxony地方的(de)德國礦工把這個術(shu)語(yu)應(ying)用(yong)于稱謂某些(xie)能(neng)傷害礦工手足的(de)礦石,此術(shu)語(yu)便(bian)曾在(zai)歐(ou)洲廣為(wei)使用(yong)。這類(lei)礦物后來被發現是砷鈷礦。
鈷(gu)的(de)化學(xue)(xue)和冶(ye)金學(xue)(xue)大概是在16世(shi)紀(ji)中(zhong)葉開始的(de),但早在前1450年(nian)的(de)埃(ai)及人和巴比倫人制造的(de)陶(tao)器中(zhong)已(yi)(yi)經(jing)用(yong)到(dao)鈷(gu)顏料。鈷(gu)鹽可(ke)(ke)使(shi)陶(tao)瓷釉染上(shang)藍色,與鎳、鉻或(huo)錳化合(he)物混配(pei),可(ke)(ke)以(yi)調配(pei)出(chu)由(you)藍至綠的(de)所有色調。中(zhong)國在元朝(13世(shi)紀(ji))也已(yi)(yi)懂(dong)得用(yong)鈷(gu)土(tu)礦作顏料燒制釉下彩青(qing)花瓷器的(de)技藝。
1735年,瑞(rui)典(dian)化學家Brandt發(fa)現了鈷元素。
1780年,瑞典化(hua)學(xue)家Bergman詳細研究了鈷元(yuan)素的性質。
19世紀中(zhong)葉,開始出現(xian)把鈷(gu)電鍍到金屬上的(de)工作。
20世紀初,把(ba)鈷應用于(yu)制合(he)金鋼和(he)其它(ta)合(he)金等方面的工作興起(qi)。
1917年,Honda宣(xuan)布發現了含鈷(gu)的永(yong)磁合金。
1935年,永(yong)磁合(he)金(jin)進一(yi)步得到(dao)發(fa)展,衍生出(chu)一(yi)系列(lie)鋁鎳(nie)鈷(gu)(gu)永(yong)磁材料(含(han)Al,Ni,Fe,Co),后來又(you)合(he)成出(chu)新型的(de)釤鈷(gu)(gu)永(yong)磁合(he)金(jin),鈷(gu)(gu)已成為一(yi)種(zhong)重要的(de)戰略金(jin)屬。
鈷(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)外貌和(he)純(chun)(chun)鐵(tie)(tie)或(huo)鎳相似,硬(ying)度(du)(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)鐵(tie)(tie),電解沉積出來的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)其硬(ying)度(du)(du)(du)又高(gao)(gao)于(yu)高(gao)(gao)溫生產的(de)金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)中含有(you)少量碳時(最高(gao)(gao)達(da)0.3%)會增大(da)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)金屬的(de)抗張強度(du)(du)(du)和(he)耐壓強度(du)(du)(du),而(er)(er)不(bu)(bu)會影(ying)響其硬(ying)度(du)(du)(du)。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)可以機械加工,但略有(you)脆(cui)性。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)物(wu)理性質不(bu)(bu)僅在(zai)極大(da)程度(du)(du)(du)上依(yi)賴于(yu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)純(chun)(chun)度(du)(du)(du),而(er)(er)且也依(yi)賴于(yu)存(cun)在(zai)的(de)異(yi)形變體(ti)(ti)(或(huo)異(yi)形變體(ti)(ti)混合物(wu)),關于(yu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(即(ji)使其純(chun)(chun)度(du)(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)99.9%)已報道的(de)物(wu)理性質常會有(you)不(bu)(bu)一(yi)致的(de)數據,這大(da)概只能用鈷(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)兩種異(yi)構變體(ti)(ti)之間轉化速度(du)(du)(du)很(hen)慢(man)來加以解釋。
像鐵(tie)和(he)(he)鎳一樣(yang)(yang),鈷(gu)是鐵(tie)磁(ci)(ci)性(xing)的(de),雖然鐵(tie)在鐵(tie)磁(ci)(ci)性(xing)元素中具有最(zui)高的(de)磁(ci)(ci)化強度,而鈷(gu)卻是可以增(zeng)大(da)此磁(ci)(ci)化強度的(de)唯一元素,純鐵(tie)的(de)磁(ci)(ci)化強度為21500Gs,而組成為65%Fe、35%Co的(de)合金其磁(ci)(ci)化強度卻可最(zui)高達到24·300Gs。鈷(gu)的(de)更優越的(de)磁(ci)(ci)性(xing)已知最(zui)高的(de)居里(li)點1121℃,已發展出多(duo)種多(duo)樣(yang)(yang)的(de)特種專(zhuan)用的(de)鈷(gu)鋼和(he)(he)鈷(gu)合金材料。
鈷的化(hua)合(he)價(jia)為+2價(jia)和+3價(jia)。在常溫(wen)(wen)下(xia)不和水(shui)作(zuo)用(yong),在潮濕(shi)的空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)也很穩(wen)定。在空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)加熱(re)至300℃以上時氧化(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)CoO,在白熱(re)時燃燒成(cheng)(cheng)Co?O?。氫(qing)還原法制成(cheng)(cheng)的細金屬鈷粉在空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)能自燃生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)氧化(hua)鈷。由電(dian)極電(dian)勢(shi)看出,鈷是中(zhong)(zhong)(zhong)等(deng)活潑的金屬。其化(hua)學性(xing)(xing)質(zhi)與鐵,鎳相(xiang)似(si)。高溫(wen)(wen)下(xia)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)氧化(hua)作(zuo)用(yong)。加熱(re)時,鈷與氧,硫,氯,溴(xiu)等(deng)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)劇(ju)烈反應,生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)相(xiang)應化(hua)合(he)物。鈷可溶于稀(xi)酸中(zhong)(zhong)(zhong),在發(fa)煙(yan)硝酸中(zhong)(zhong)(zhong)因生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)一層氧化(hua)膜(mo)而(er)被鈍化(hua)。鈷會緩慢地被氫(qing)氟酸,氨(an)水(shui)和氫(qing)氧化(hua)鈉(na)浸蝕。鈷是兩性(xing)(xing)金屬。
鈷(gu)(gu)(gu)即使在(zai)高溫下(xia)(xia)也(ye)很少吸氫,氮在(zai)1200℃的(de)高溫下(xia)(xia)也(ye)基本上(shang)不溶于鈷(gu)(gu)(gu)。微細分散(san)的(de)鈷(gu)(gu)(gu)粉在(zai)空氣(qi)中(zhong)可自燃,但大塊的(de)鈷(gu)(gu)(gu)金屬在(zai)低于300℃下(xia)(xia),在(zai)空氣(qi)中(zhong)仍是(shi)穩定的(de)。將鈷(gu)(gu)(gu)加(jia)(jia)熱(re)(re)到900℃時在(zai)表面上(shang)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)氧化物(wu)外(wai)殼(ke)第一層(ceng)是(shi)Co?O?,靠近(jin)金屬的(de)第二層(ceng)是(shi)CoO;加(jia)(jia)熱(re)(re)至高于900℃時,Co?O?分解了,則氧化物(wu)外(wai)殼(ke)僅含有(you)CoO。在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)下(xia)(xia)鈷(gu)(gu)(gu)可與許(xu)多(duo)非金屬反(fan)應,例如可同(tong)鹵(lu)素(su)、硼、硫、磷、砷(shen)和銻等反(fan)應,反(fan)應中(zhong)往往發光發熱(re)(re)。氟與鈷(gu)(gu)(gu)反(fan)應可生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)CoF?,但其(qi)它鹵(lu)素(su)僅能生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)Co(Ⅱ)鹵(lu)化物(wu)。
鈷在(zai)(zai)(zai)燒(shao)至赤熱(re)時會被水蒸氣氧化成CoO,在(zai)(zai)(zai)470℃時與(yu)(yu)氨反(fan)應(ying)生(sheng)成Co?N,但這(zhe)個化合(he)物在(zai)(zai)(zai)600℃時分解(jie)。一氧化碳在(zai)(zai)(zai)200℃時和100atm下(xia)與(yu)(yu)微(wei)細鈷粉(fen)反(fan)應(ying)生(sheng)成羰合(he)物Co?(CO)?,但在(zai)(zai)(zai)溫(wen)度高于225℃和常壓下(xia)則生(sheng)成碳化物Co?C。
鈷(gu)比鐵(tie)較能(neng)耐抗無(wu)機酸(suan)(suan)的侵蝕,這可以從標(biao)準電極電勢數據看出:Co/Co2+E°=一0.27V;Fe/Fe2+E°=一0.44V。鈷(gu)能(neng)溶解在(zai)稀(xi)鹽酸(suan)(suan)和稀(xi)硫酸(suan)(suan)中(zhong)并放出氫氣。濃硝(xiao)酸(suan)(suan)在(zai)室溫(wen)下能(neng)快速地與(yu)鈷(gu)反應(ying),但在(zai)-10℃時可使鈷(gu)表面鈍化。氫氟酸(suan)(suan)和磷酸(suan)(suan)也能(neng)與(yu)鈷(gu)作用,但鈷(gu)不與(yu)稀(xi)堿(jian)溶液反應(ying)。
氯化(hua)(hua)氫在(zai)450℃時(shi)(shi)(shi)與鈷反應生(sheng)成氯化(hua)(hua)鈷(Ⅱ);在(zai)400℃時(shi)(shi)(shi)將硫(liu)化(hua)(hua)氫通過于鈷粉之上可生(sheng)成Co?S?,但在(zai)700℃時(shi)(shi)(shi)則生(sheng)成CoS。二氧化(hua)(hua)碳在(zai)溫(wen)度高于700℃時(shi)(shi)(shi)與鈷發生(sheng)如下平衡反應:
鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的制備一(yi)般先用火(huo)法(fa)將鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)精(jing)礦、砷鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)精(jing)礦、含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫化(hua)(hua)鎳精(jing)礦、銅鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦、鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫精(jing)礦中(zhong)的鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)富(fu)集(ji)或(huo)轉化(hua)(hua)為可溶(rong)性(xing)狀態,然后再用濕法(fa)冶煉方(fang)法(fa)制成氯化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)液或(huo)硫酸鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)液,再用化(hua)(hua)學沉淀和萃取等(deng)方(fang)法(fa)進一(yi)步使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)富(fu)集(ji)和提純,最后得到鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)合物或(huo)金屬(shu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。
鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)物的賦存狀態復雜,礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)品位低(di),所以提(ti)取方(fang)法(fa)很(hen)多而(er)且工藝復雜,回(hui)收率較低(di)。鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)的選(xuan)礦(kuang)(kuang)(kuang)對一般(ban)是將鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)通過手選(xuan)、重選(xuan)、泡沫(mo)浮選(xuan)可提(ti)取到含鈷(gu)15—25%的鈷(gu)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)。鈷(gu)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)冶(ye)煉方(fang)法(fa)主要有硫化鎳礦(kuang)(kuang)(kuang)冶(ye)煉和砷(shen)鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)冶(ye)煉。
硫(liu)化鎳(nie)精礦一(yi)般含鎳(nie)4—5%,含鈷0.1—0.3%。鎳(nie)的(de)火法熔煉(lian)過程(cheng)中,由于鈷對氧(yang)(yang)和硫(liu)的(de)親合力(li)介于鐵鎳(nie)之間在(zai)轉爐(lu)吹煉(lian)高冰(bing)鎳(nie)時,可控制(zhi)冰(bing)鎳(nie)中鐵的(de)氧(yang)(yang)化程(cheng)度(du),使鈷富(fu)集(ji)于高冰(bing)鎳(nie)或富(fu)集(ji)于轉爐(lu)渣,分別用下述方(fang)法提(ti)取:
1、富集于(yu)高冰(bing)鎳(nie)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),在鎳(nie)電解(jie)(jie)(jie)精(jing)煉過程中(zhong)(zhong)(zhong),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)鎳(nie)一(yi)起進入陽極液(ye)。在凈液(ye)除(chu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)過程中(zhong)(zhong)(zhong),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)以高價氫(qing)氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)形態(tai)進入鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)含(han)(han)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)6—7%,含(han)(han)鎳(nie)25—30%。從(cong)此(ci)種鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)一(yi)種方(fang)法(fa)(fa)是(shi):將鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)加(jia)入硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong),通(tong)二氧(yang)化(hua)硫(liu)(liu)使(shi)之溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),制得含(han)(han)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鎳(nie)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)少量銅(tong)、鐵、砷、銻等(deng)雜質的(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye);再(zai)用(yong)(yong)活性鎳(nie)粉(fen)(fen)(fen)置換除(chu)去(qu)銅(tong);通(tong)空氣(qi),氧(yang)化(hua)水解(jie)(jie)(jie)除(chu)去(qu)鐵,通(tong)氯氣(qi)氧(yang)化(hua),加(jia)蘇打中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)沉(chen)淀鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),若所(suo)得氫(qing)氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)含(han)(han)鎳(nie)較(jiao)高,可再(zai)次溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)、沉(chen)淀分(fen)離鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)鎳(nie),使(shi)其(qi)含(han)(han)鎳(nie)小于(yu)1%;經煅燒制得氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)出售,也可將氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)制成粗金(jin)屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),經電解(jie)(jie)(jie)精(jing)煉得電解(jie)(jie)(jie)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。加(jia)拿(na)大和(he)(he)蘇聯的(de)(de)鎳(nie)廠都(dou)用(yong)(yong)此(ci)法(fa)(fa)回收鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。中(zhong)(zhong)(zhong)國的(de)(de)工廠也有類(lei)似作法(fa)(fa)。從(cong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)另(ling)一(yi)種方(fang)法(fa)(fa)是(shi)以亞硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鈉(na)作還(huan)原(yuan)劑(ji)(ji),將鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)于(yu)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong),得到含(han)(han)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鎳(nie)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)少量銅(tong)、鐵、錳、鋅(xin)等(deng)雜質的(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye),而后用(yong)(yong)黃(huang)鈉(na)鐵礬法(fa)(fa)除(chu)去(qu)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鐵,用(yong)(yong)烷(wan)基(ji)磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)類(lei)如:二(2-乙(yi)基(ji)己基(ji))磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(D-2-EHPA)或其(qi)他烷(wan)基(ji)磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)酯類(lei)萃取劑(ji)(ji)萃取其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)銅(tong)、鐵、錳、鋅(xin)等(deng),并分(fen)離鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)鎳(nie)。萃取過程中(zhong)(zhong)(zhong)獲得的(de)(de)氯化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)液(ye),用(yong)(yong)氟(fu)化(hua)銨除(chu)鈣(gai)、鎂后,再(zai)用(yong)(yong)草酸(suan)(suan)(suan)銨沉(chen)淀鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。所(suo)得草酸(suan)(suan)(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)在450℃下(xia)煅燒,得到的(de)(de)氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉(fen)(fen)(fen),可作為(wei)最(zui)終產(chan)品,也可用(yong)(yong)氫(qing)還(huan)原(yuan)法(fa)(fa)制取金(jin)屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉(fen)(fen)(fen)。
2、富集于(yu)煉(lian)鎳(nie)轉爐渣中的鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),在還原硫化熔(rong)煉(lian)過程(cheng)中,與鎳(nie)一(yi)起轉入鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)冰(bing)銅(tong)(tong)。轉爐渣成(cheng)分一(yi)般為(wei):鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)0.25—0.35%,鎳(nie)1—1.5%;鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)冰(bing)銅(tong)(tong)成(cheng)分一(yi)般為(wei):鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)1—1.5%,鎳(nie)5—13%。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)冰(bing)銅(tong)(tong)可以直接浸(jin)取(常(chang)壓(ya)或加(jia)壓(ya)酸(suan)浸(jin)),也可以將鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)冰(bing)銅(tong)(tong)焙燒成(cheng)可溶性化合物后再酸(suan)浸(jin)。浸(jin)出液可按(an)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)工藝流程(cheng)處理(li)。
加(jia)(jia)拿(na)大舍利(li)特(te)高(gao)(gao)爾(er)頓(dun)(dun)公司(Sherritt Gordon MinesLtd)用(yong)高(gao)(gao)壓氨(an)浸(jin)法(fa)處理硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎳(nie)(nie)精(jing)礦(kuang)和(he)高(gao)(gao)冰鎳(nie)(nie)時,鈷(gu)(gu)(gu)留(liu)于(yu)鎳(nie)(nie)的(de)氫還原(yuan)尾(wei)液中,通硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)氫于(yu)尾(wei)液,得硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)和(he)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎳(nie)(nie)的(de)混合沉(chen)淀物。此混合物用(yong)硫(liu)(liu)(liu)酸高(gao)(gao)壓浸(jin)出、凈(jing)化(hua)(hua)(hua)(hua)除雜質后,通氧(yang)、加(jia)(jia)氨(an)、加(jia)(jia)壓,使(shi)二價(jia)鈷(gu)(gu)(gu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)成可溶性(xing)的(de),而(er)鎳(nie)(nie)則(ze)以鎳(nie)(nie)銨硫(liu)(liu)(liu)酸鹽形(xing)態(tai)(tai)沉(chen)淀出來(lai),實現鎳(nie)(nie)鈷(gu)(gu)(gu)分(fen)離,溶液用(yong)高(gao)(gao)壓氫還原(yuan)產出鈷(gu)(gu)(gu)粉,也可用(yong)萃取法(fa)凈(jing)液、分(fen)離出鎳(nie)(nie)后電(dian)(dian)積得電(dian)(dian)鈷(gu)(gu)(gu)。含(han)鈷(gu)(gu)(gu)黃鐵(tie)(tie)礦(kuang)提鈷(gu)(gu)(gu)世(shi)界(jie)上(shang)(shang)從含(han)鈷(gu)(gu)(gu)黃鐵(tie)(tie)礦(kuang)中提鈷(gu)(gu)(gu)較有代表性(xing)的(de)工廠是芬蘭科(ke)科(ke)拉鈷(gu)(gu)(gu)廠(Kok-kola Cobalt Plant),精(jing)礦(kuang)焙燒(shao)脫硫(liu)(liu)(liu)后,再配以部分(fen)精(jing)礦(kuang)在(zai)流態(tai)(tai)化(hua)(hua)(hua)(hua)爐內(nei)進行硫(liu)(liu)(liu)酸化(hua)(hua)(hua)(hua)焙燒(shao),再經浸(jin)出、濃密、洗(xi)滌,浸(jin)出液通硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)氫使(shi)鈷(gu)(gu)(gu)呈硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)沉(chen)淀。再利(li)用(yong)上(shang)(shang)述(shu)舍利(li)特(te)高(gao)(gao)爾(er)頓(dun)(dun)的(de)高(gao)(gao)壓浸(jin)出法(fa)和(he)高(gao)(gao)壓氫還原(yuan)法(fa)生產鈷(gu)(gu)(gu)粉。
中國含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)黃鐵礦(kuang)(kuang)的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)品位較低,僅為(wei)0.02—0.09%。浮選(xuan)產出的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu)精礦(kuang)(kuang)含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)0.3—0.5%,硫(liu)(liu)(liu)30—35%,鐵35—40%。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu)精礦(kuang)(kuang)在(zai)流態(tai)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao)爐內(nei)于580—620℃下進行硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao),使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)、鎳、銅(tong)等金屬轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)可溶性的(de)鹽類。焙(bei)(bei)砂用(yong)水(shui)或(huo)稀硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)浸(jin)出,用(yong)氯(lv)酸(suan)(suan)鈉將(jiang)浸(jin)出液(ye)中的(de)鐵氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)高價鐵后,用(yong)脂肪(fang)酸(suan)(suan)鈉依次萃取鐵和(he)銅(tong)。然后,通入氯(lv)氣使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),加堿水(shui)解生成(cheng)高價氫氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)沉淀(dian),而與鎳分(fen)離。在(zai)反射爐內(nei)使氫氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)脫水(shui)、燒(shao)(shao)結(jie),燒(shao)(shao)結(jie)塊配以(yi)(yi)石(shi)油(you)焦和(he)石(shi)灰石(shi)在(zai)三(san)相電(dian)弧(hu)爐內(nei)還原(yuan)熔煉成(cheng)粗金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。粗鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)澆鑄成(cheng)陽(yang)極,進行隔(ge)膜電(dian)解,得到純度(du)較高的(de)金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu)精礦(kuang)(kuang)也可先(xian)經900—950℃氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao),再配以(yi)(yi)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鈉或(huo)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鈣以(yi)(yi)及(ji)少量(liang)的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫(liu)(liu)(liu)精礦(kuang)(kuang)于680℃下進行硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao)。焙(bei)(bei)砂按(an)上述(shu)流程提鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。
砷鈷(gu)(gu)礦(kuang)經選礦(kuang)得到(dao)含(han)(han)鈷(gu)(gu)10—20%的精礦(kuang),其(qi)中(zhong)(zhong)含(han)(han)砷20—50%。處理(li)砷鈷(gu)(gu)礦(kuang)的方法主要有(you)兩種,一種是先用(yong)(yong)(yong)(yong)火法熔(rong)煉產出砷冰(bing)(bing)鈷(gu)(gu),再(zai)(zai)用(yong)(yong)(yong)(yong)濕法提鈷(gu)(gu)。另一種是用(yong)(yong)(yong)(yong)加壓浸出法制得含(han)(han)鈷(gu)(gu)溶液(ye),再(zai)(zai)從中(zhong)(zhong)提取鈷(gu)(gu)。中(zhong)(zhong)國采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)前(qian)者:將(jiang)(jiang)精礦(kuang)配以(yi)焦炭和(he)(he)(he)熔(rong)劑在反射爐或電爐內(nei)熔(rong)煉,使(shi)部分(fen)(fen)砷呈三氧(yang)化(hua)二砷揮發,產出砷冰(bing)(bing)鈷(gu)(gu)(舊稱黃渣)。如原料含(han)(han)硫(liu)高,還產出部分(fen)(fen)鈷(gu)(gu)冰(bing)(bing)銅(tong)。砷冰(bing)(bing)鈷(gu)(gu)和(he)(he)(he)鈷(gu)(gu)冰(bing)(bing)銅(tong)磨細后焙(bei)燒,進一步脫砷和(he)(he)(he)硫(liu);焙(bei)砂用(yong)(yong)(yong)(yong)稀(xi)硫(liu)酸(suan)浸出,用(yong)(yong)(yong)(yong)次氯酸(suan)鈉氧(yang)化(hua)浸出液(ye)中(zhong)(zhong)的鐵(tie),再(zai)(zai)用(yong)(yong)(yong)(yong)蘇打調整(zheng)pH為(wei)3—3.5,使(shi)鐵(tie)成(cheng)為(wei)氧(yang)化(hua)鐵(tie)和(he)(he)(he)砷酸(suan)鐵(tie)沉(chen)淀。濾液(ye)用(yong)(yong)(yong)(yong)鐵(tie)屑(xie)置換(huan)除銅(tong)后,用(yong)(yong)(yong)(yong)次氯酸(suan)鈉使(shi)鈷(gu)(gu)氧(yang)化(hua),加堿水解生成(cheng)高價氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)沉(chen)淀而與鎳分(fen)(fen)離。所得氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)在反射爐內(nei)于1000~1200℃下煅燒,獲得氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu),并使(shi)其(qi)中(zhong)(zhong)的堿式(shi)硫(liu)酸(suan)鹽分(fen)(fen)解,將(jiang)(jiang)硫(liu)除去。然后配入木炭,在回轉窯(yao)內(nei)于1000℃左右還原成(cheng)金屬鈷(gu)(gu)粉。也可(ke)將(jiang)(jiang)氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)熔(rong)煉成(cheng)粗金屬鈷(gu)(gu),再(zai)(zai)進行電解得電鈷(gu)(gu)。焙(bei)砂的浸出液(ye)也可(ke)和(he)(he)(he)前(qian)述硫(liu)化(hua)鎳礦(kuang)提鈷(gu)(gu)一樣(yang),采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)萃取法凈液(ye)分(fen)(fen)離提鈷(gu)(gu)。
加(jia)壓(ya)(ya)酸(suan)(suan)浸(jin)法處理(li)砷(shen)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)是(shi)將(jiang)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)用(yong)稀硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)漿化(hua)(hua),用(yong)高(gao)壓(ya)(ya)釜浸(jin)出(chu)(chu)(chu)(chu),操(cao)作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)(li)35公(gong)斤力(li)(li)/厘(li)米2,溫(wen)度190℃,浸(jin)出(chu)(chu)(chu)(chu)時間3~4小時,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)浸(jin)出(chu)(chu)(chu)(chu)率95—97%。浸(jin)出(chu)(chu)(chu)(chu)液(ye)(ye)除砷(shen)、鐵、銅、鈣等雜質(zhi)后(hou),加(jia)入(ru)液(ye)(ye)氨,使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)形(xing)成(cheng)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)氨絡合物(wu),在(zai)(zai)高(gao)壓(ya)(ya)釜內,用(yong)氫還原得(de)(de)到鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉,操(cao)作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)(li)50—55公(gong)斤力(li)(li)/厘(li)米2,溫(wen)度190℃。此法流(liu)程簡(jian)單,回收率高(gao),勞動條件好(hao)。銅鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)提鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)扎伊爾的(de)盧伊盧廠(chang)(Luilu CobaltPlant)是(shi)世界上處理(li)銅鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)最(zui)大的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)廠(chang)。銅鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)經選礦(kuang)獲得(de)(de)氧化(hua)(hua)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)和(he)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)。氧化(hua)(hua)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)品位為(wei)(wei):銅25%,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)1.5%;硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)品位為(wei)(wei):銅45%,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)2.5%。首(shou)先(xian)將(jiang)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)在(zai)(zai)流(liu)態化(hua)(hua)焙(bei)(bei)燒爐(lu)內進行(xing)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)焙(bei)(bei)燒,然后(hou)將(jiang)焙(bei)(bei)砂(sha)和(he)氧化(hua)(hua)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)一起(qi)用(yong)銅電(dian)解(jie)廢液(ye)(ye)浸(jin)出(chu)(chu)(chu)(chu)。氧化(hua)(hua)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)中的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)主要呈三價氧化(hua)(hua)物(wu)形(xing)態,在(zai)(zai)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)中溶(rong)解(jie)度很小,但(dan)在(zai)(zai)銅電(dian)解(jie)廢液(ye)(ye)中可由其(qi)中的(de)亞鐵離(li)子(zi)將(jiang)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)還原,溶(rong)于電(dian)解(jie)廢液(ye)(ye)中,Co?(不溶(rong)性)Fe?→Co?(可溶(rong)性)Fe?。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)浸(jin)出(chu)(chu)(chu)(chu)率可達95—96%。含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)銅的(de)浸(jin)出(chu)(chu)(chu)(chu)液(ye)(ye)用(yong)電(dian)解(jie)法析出(chu)(chu)(chu)(chu)銅,而鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)其(qi)他金屬(shu)雜質(zhi)留在(zai)(zai)溶(rong)液(ye)(ye)中。除雜質(zhi)后(hou),將(jiang)溶(rong)液(ye)(ye)中的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)用(yong)石(shi)灰乳沉淀(dian)為(wei)(wei)氫氧化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),再溶(rong)于硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)中,得(de)(de)到高(gao)濃度的(de)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)液(ye)(ye),最(zui)后(hou)用(yong)不溶(rong)陽極(ji)電(dian)積(ji)金屬(shu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。
制(zhi)造電(dian)(dian)池(chi)設備是鈷最重要的(de)用(yong)(yong)途,使(shi)用(yong)(yong)量占到全部鈷使(shi)用(yong)(yong)量的(de)40%。鈷主要用(yong)(yong)來制(zhi)作鋰(li)(li)離子電(dian)(dian)池(chi)的(de)鈷酸鋰(li)(li),鎳氫電(dian)(dian)池(chi)的(de)氧(yang)化亞(ya)鈷等。含鈷材(cai)料是穩定(ding)的(de)鋰(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)正極材(cai)料,是電(dian)(dian)池(chi)的(de)核心(xin)之一(yi),具有能量密度高和環保安全性高的(de)特(te)點(dian)。
三元(yuan)(yuan)鋰(li)電(dian)池是(shi)指(zhi)使用鎳鈷錳或者鎳鈷鋁酸鹽等三元(yuan)(yuan)材料為電(dian)池正(zheng)極的鋰(li)電(dian)池。相對于傳統鋰(li)電(dian)池,三元(yuan)(yuan)鋰(li)電(dian)池具有綜(zong)合性能和低成(cheng)本的雙重優(you)勢。
鈷常(chang)被添加(jia)到鋼或者其他合金當中,可以明(ming)(ming)顯(xian)提高合金的堅硬程度(du)、耐磨(mo)程度(du)、抗沖(chong)擊性(xing)能(neng)和(he)韌性(xing)。該合金常(chang)常(chang)被熔焊到其他材料的表面(mian),能(neng)夠明(ming)(ming)顯(xian)延(yan)長零(ling)件的使用(yong)(yong)壽命(ming)。大(da)約有(you)20%的鈷被用(yong)(yong)來制造這種超級合金。含(han)鈷合金常(chang)被用(yong)(yong)來制造噴氣式飛機(ji)渦輪發動機(ji)的風扇(shan)扇(shan)葉,火箭和(he)燃氣機(ji)輪等設(she)備的耐熱(re)部件等。生活中的含(han)鈷鋼刀的耐磨(mo)性(xing)和(he)切割性(xing)能(neng)也更加(jia)突出。
鈷(gu)(gu)(gu)是(shi)一(yi)種(zhong)被磁(ci)化之(zhi)后就(jiu)能(neng)長期保(bao)持磁(ci)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)金(jin)屬。鈷(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)這種(zhong)優越磁(ci)性(xing)(xing)(xing),使之(zhi)被大(da)量應用于制造高(gao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)磁(ci)性(xing)(xing)(xing)材料。這種(zhong)用途的(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)使用量大(da)概(gai)占到總使用量的(de)(de)(de)5%左(zuo)右。高(gao)鈷(gu)(gu)(gu)含量的(de)(de)(de)磁(ci)性(xing)(xing)(xing)鋼(gang)比(bi)一(yi)般磁(ci)性(xing)(xing)(xing)鋼(gang)的(de)(de)(de)磁(ci)力密度更(geng)高(gao),而且(qie)在高(gao)溫條件(jian)下這種(zhong)磁(ci)性(xing)(xing)(xing)也不會輕易喪失。大(da)型的(de)(de)(de)永久(jiu)磁(ci)體大(da)多為含鈷(gu)(gu)(gu)合金(jin),其(qi)中常(chang)用的(de)(de)(de)是(shi)一(yi)種(zhong)叫作阿爾尼克的(de)(de)(de)合金(jin)材料,是(shi)由鈷(gu)(gu)(gu)、鎳、鋁制造的(de)(de)(de)堅硬合金(jin)。
鈷被用(yong)作顏(yan)料的(de)(de)歷史在(zai)西方可(ke)以追溯到古(gu)(gu)埃及(ji)時(shi)期(qi)。在(zai)埃及(ji)法(fa)老圖坦卡蒙的(de)(de)墓穴中有(you)(you)(you)一小塊玻璃器物(wu),后來(lai)檢測其深藍(lan)(lan)色(se)是因為存在(zai)鈷的(de)(de)緣故。古(gu)(gu)希臘(la)人(ren)和古(gu)(gu)羅馬(ma)人(ren)曾利用(yong)鈷化合(he)物(wu)制(zhi)造有(you)(you)(you)色(se)玻璃,這種(zhong)玻璃會表現出美麗的(de)(de)深藍(lan)(lan)色(se)。而在(zai)中國,鈷及(ji)其化合(he)物(wu)也有(you)(you)(you)悠久的(de)(de)顏(yan)料使用(yong)史。唐朝著名的(de)(de)唐三彩,元代(dai)的(de)(de)青花瓷(ci),明代(dai)的(de)(de)景泰藍(lan)(lan)無不與含鈷的(de)(de)釉料有(you)(you)(you)關,而這種(zhong)鈷顏(yan)料制(zhi)造出的(de)(de)藍(lan)(lan)色(se)不僅(jin)著色(se)率(lv)強(qiang)、發色(se)鮮艷而且呈色(se)穩(wen)定、歷久彌新(xin)。
鈷藍化(hua)學成(cheng)分為鋁酸(suan)鈷,是鋁和氧化(hua)鈷反應(ying)生成(cheng)的(de)(de)(de)一種顏料,表(biao)現為藍色(se)或藍綠色(se)調,被大量作為陶(tao)瓷、琺瑯(lang)、玻(bo)璃(li)等許多(duo)材料的(de)(de)(de)著(zhu)色(se)劑(ji)(ji)使用。日(ri)常生活(huo)中(zhong)見到的(de)(de)(de)食品用硅(gui)膠干燥劑(ji)(ji)中(zhong)就(jiu)加入(ru)了氧化(hua)鈷,無(wu)水時表(biao)現為藍色(se),在吸取空氣中(zhong)的(de)(de)(de)水后變為粉(fen)紅色(se)。
鈷(gu)紫顏料(liao)(liao)也常(chang)被用于陶瓷、玻(bo)璃(li)等的(de)(de)(de)顏料(liao)(liao),其(qi)成分(fen)為磷(lin)酸鈷(gu),為一種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)紫色顏料(liao)(liao)。鈷(gu)黑(hei)顏料(liao)(liao)有鐵(tie)鈷(gu)黑(hei)和(he)鐵(tie)鈷(gu)鉻黑(hei)兩種(zhong)(zhong),主要用于陶瓷坯(pi)體和(he)釉料(liao)(liao)的(de)(de)(de)著色,是由多種(zhong)(zhong)金(jin)屬氧化物經過高溫(wen)固相反應而生成的(de)(de)(de)高性能(neng)無機顏料(liao)(liao),具有環保無毒(du)的(de)(de)(de)優點。
鈷在醫(yi)療領域也(ye)有多方面的(de)應用,鈷-60放射(she)性同位素(su)被用來(lai)治(zhi)療人體的(de)皮(pi)膚(fu)病和惡性腫瘤;維(wei)生素(su)B12(鈷胺素(su))中鈷的(de)含量(liang)更(geng)是高達4.5%;鈷被用于制造人工髖關節(jie)和膝關節(jie)以及牙(ya)料填(tian)充劑。具有放射(she)性的(de)鈷同位素(su)還被廣泛應用于輻(fu)照食品加工行業(ye),通過(guo)這(zhe)種(zhong)輻(fu)照技術可以殺(sha)死有害(hai)的(de)細菌。
鈷(gu)(gu)(gu)在(zai)地殼(ke)中的(de)(de)(de)平(ping)均(jun)含量(liang)為0.001%(質(zhi)量(liang)),海洋中鈷(gu)(gu)(gu)總(zong)(zong)量(liang)約23億(yi)噸(dun),自(zi)然界(jie)已(yi)(yi)(yi)知含鈷(gu)(gu)(gu)礦(kuang)物(wu)近百(bai)種,但沒有(you)單獨(du)的(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)礦(kuang)物(wu),大多(duo)伴生(sheng)于鎳(nie)、銅、鐵(tie)、鉛(qian)、鋅、銀、錳、等(deng)硫(liu)化物(wu)礦(kuang)床(chuang)中,且含鈷(gu)(gu)(gu)量(liang)較(jiao)低。全(quan)(quan)世(shi)界(jie)已(yi)(yi)(yi)探明(ming)鈷(gu)(gu)(gu)金屬儲(chu)量(liang)148萬(wan)噸(dun),中國(guo)已(yi)(yi)(yi)探明(ming)鈷(gu)(gu)(gu)金屬儲(chu)量(liang)僅47萬(wan)噸(dun)。分(fen)布于全(quan)(quan)國(guo)24個(ge)省(區),其(qi)中主(zhu)要(yao)有(you)甘(gan)肅(su)、青海、山東、云南、湖北、青海、河北和山西。這七個(ge)省的(de)(de)(de)合計(ji)儲(chu)量(liang)占(zhan)(zhan)全(quan)(quan)國(guo)總(zong)(zong)保有(you)儲(chu)量(liang)的(de)(de)(de)71%,其(qi)中以(yi)甘(gan)肅(su)儲(chu)量(liang)最(zui)多(duo),占(zhan)(zhan)全(quan)(quan)國(guo)的(de)(de)(de)28%。此外,安徽、四川、新疆等(deng)省(區)也(ye)有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)儲(chu)量(liang)。世(shi)界(jie)鈷(gu)(gu)(gu)產(chan)量(liang)1986年達到(dao)頂峰3萬(wan)噸(dun),以(yi)后不(bu)斷下降,到(dao)1989年只有(you)2.5萬(wan)噸(dun)左右。扎伊爾和贊比亞是最(zui)大的(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)生(sheng)產(chan)國(guo),其(qi)產(chan)量(liang)約占(zhan)(zhan)世(shi)界(jie)總(zong)(zong)產(chan)量(liang)的(de)(de)(de)70%。
自(zi)然界(jie)中已發現的鈷(gu)(gu)礦物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)含鈷(gu)(gu)礦物(wu)(wu)(wu)(wu)共百余種(zhong),分屬于單質(zhi)、碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、磷化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硅磷化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、砷(shen)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硫(liu)砷(shen)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、銻化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硫(liu)銻化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、碲化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硒(xi)碲化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、硒(xi)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)含水氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、砷(shen)酸(suan)鹽、碳(tan)酸(suan)鹽以(yi)及硅酸(suan)鹽等14大類。其中以(yi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、砷(shen)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硫(liu)砷(shen)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)最多,主要(yao)的鈷(gu)(gu)礦物(wu)(wu)(wu)(wu)為(wei):硫(liu)鈷(gu)(gu)礦(Co?S?)、纖維柱石(CuCo?S?)、輝砷(shen)鈷(gu)(gu)礦(CoAsS)、砷(shen)鈷(gu)(gu)礦(CoAs?)、鈷(gu)(gu)華(3CoO·As?O?·8H?O)等。
2004年(nian)(nian),世(shi)界鈷(gu)(gu)(gu)開采量(liang)為5.24萬噸(dun)(dun),其中(zhong)(zhong)(zhong),剛果開采1.6萬噸(dun)(dun),贊比亞1萬噸(dun)(dun),澳大(da)(da)(da)利亞6700噸(dun)(dun),加拿(na)大(da)(da)(da)5200噸(dun)(dun),俄(e)羅斯4700噸(dun)(dun)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)已探明的(de)鈷(gu)(gu)(gu)儲(chu)量(liang)最大(da)(da)(da)的(de)是甘肅金(jin)川硫化(hua)鎳(nie)礦(kuang)中(zhong)(zhong)(zhong)伴生(sheng)的(de)鈷(gu)(gu)(gu)。云南的(de)硅酸(suan)鎳(nie)礦(kuang)以(yi)及四川、山東、湖北、山西、廣(guang)東等(deng)地的(de)黃鐵礦(kuang)中(zhong)(zhong)(zhong)也含有鈷(gu)(gu)(gu)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)金(jin)屬資源量(liang)約(yue)為140萬噸(dun)(dun),絕大(da)(da)(da)多數(shu)為伴生(sheng)資源,單獨的(de)鈷(gu)(gu)(gu)礦(kuang)床極少(shao)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)礦(kuang)品(pin)位較低(di),均作為礦(kuang)山副產品(pin)回(hui)(hui)收(shou),生(sheng)產過程中(zhong)(zhong)(zhong)由于品(pin)位低(di)、生(sheng)產工(gong)藝復雜,因此金(jin)屬回(hui)(hui)收(shou)率低(di)、生(sheng)產成(cheng)本(ben)高。1996年(nian)(nian)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)金(jin)屬產量(liang)(鈷(gu)(gu)(gu)含量(liang))229噸(dun)(dun),鈷(gu)(gu)(gu)硫精礦(kuang)產量(liang)(鈷(gu)(gu)(gu)含量(liang))192噸(dun)(dun),氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)638噸(dun)(dun)。2005年(nian)(nian)前后(hou)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)的(de)年(nian)(nian)消費(fei)量(liang)穩定在1200噸(dun)(dun)左右,國(guo)(guo)(guo)內鈷(gu)(gu)(gu)產量(liang)包括(kuo)氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)折(zhe)算為鈷(gu)(gu)(gu)每年(nian)(nian)總計約(yue)600—700噸(dun)(dun),國(guo)(guo)(guo)內鈷(gu)(gu)(gu)產量(liang)尚(shang)不(bu)能滿足國(guo)(guo)(guo)內需求(qiu),每年(nian)(nian)約(yue)有半數(shu)需進(jin)口。
鈷塵可(ke)引起(qi)“硬質合金(jin)病”("硬金(jin)屬(shu)病"),表現為過敏性(xing)哮喘(chuan),呼吸困難、干(gan)咳、偶有(you)化(hua)學性(xing)肺(fei)炎(間質性(xing)肺(fei)炎),肺(fei)水腫。脫離接觸后癥狀緩解。CoO也可(ke)引起(qi)哮喘(chuan)。
鈷(gu)(gu)對(dui)皮(pi)膚(fu)的影響主要為過敏性或刺激性皮(pi)炎。外(wai)露(lu)皮(pi)膚(fu)出現紅斑,有輕微搔癢,常見于手(shou)、腕、前(qian)臂等部(bu)位和皮(pi)膚(fu)皺(zhou)折處,多于夏季發病(bing),患(huan)者多為接觸鈷(gu)(gu)的新工(gong)人,在上述(shu)皮(pi)膚(fu)病(bing)患(huan)者中,皮(pi)試陽性可證明對(dui)鈷(gu)(gu)過敏。
吸(xi)入(ru)醋酸鈷(gu)粉塵可引(yin)起急性(xing)化學性(xing)胃(wei)炎癥狀(zhuang),有(you)惡心(xin)、嘔吐、上腹部劇(ju)痛,后可有(you)嘔血及便血。
誤服鈷鹽,應洗胃;溶液濺入(ru)眼,用清水或生理(li)鹽水沖洗至少15分鐘。
CaNa?-EDTA、CaDTPA、半胱(guang)氨酸可(ke)降低鈷毒性(xing)(xing),可(ke)試用(yong)。皮炎可(ke)用(yong)乙(yi)酸和尿素(su)霜軟膏涂抹局部。化(hua)學性(xing)(xing)肺(fei)炎和肺(fei)水腫(zhong)患者應采用(yong)糖皮質激素(su)治療(liao)。
經常注射鈷制劑或暴露(lu)于過量的原始(shi)鈷環境中,可(ke)引起鈷中毒。兒童對鈷的毒性(xing)敏感,應避免使用(yong)每千克體重(zhong)超過1mg的劑量。在缺乏維生(sheng)素B12和蛋(dan)白質以及攝入(ru)酒(jiu)精時,毒性(xing)會(hui)增加(jia),這在酗酒(jiu)者中常見。有些鈷化(hua)合物可(ke)能會(hui)致癌。
少量的(de)(de)鈷(gu)(gu)鹽對許多種類的(de)(de)生(sheng)(sheng)命(ming)體(ti)都(dou)是必須的(de)(de),這其中也包括人(ren)類。維生(sheng)(sheng)素(su)B12的(de)(de)中心離子就(jiu)是鈷(gu)(gu),在土(tu)壤中缺乏鈷(gu)(gu)的(de)(de)地區,食草動物會發育不良(liang)。
鈷(gu)(gu)(gu)是中(zhong)等(deng)活潑的金屬元素,有二(er)價(jia)和三價(jia)二(er)種化(hua)(hua)合價(jia)。鈷(gu)(gu)(gu)可經消(xiao)化(hua)(hua)道(dao)和呼吸道(dao)進入人(ren)體(ti),一般(ban)成年(nian)人(ren)體(ti)內含鈷(gu)(gu)(gu)量(liang)為1.1—1.5mg。在(zai)血漿中(zhong)無機鈷(gu)(gu)(gu)附著在(zai)白蛋(dan)白上,它最初貯(zhu)存于(yu)(yu)肝(gan)和腎(shen),然后貯(zhu)存于(yu)(yu)骨、脾、胰、小腸以及其它組織。體(ti)內鈷(gu)(gu)(gu)14%分(fen)(fen)布于(yu)(yu)骨骼,43%分(fen)(fen)布于(yu)(yu)肌肉組織,43%分(fen)(fen)布于(yu)(yu)其它軟(ruan)組織中(zhong)。
應(ying)按照(GB13690-1992)易燃易爆危(wei)險(xian)品規定辦(ban)理,夏季應(ying)早晚(wan)運(yun)輸(shu),防(fang)止(zhi)陽光曝曬,搬運(yun)中不得(de)(de)過(guo)度撞擊、震蕩、不得(de)(de)與(yu)固化(hua)劑(ji)同車運(yun)輸(shu)。儲存(cun)于密閉容(rong)器內,存(cun)放(fang)在陰(yin)涼、通風的庫房。應(ying)與(yu)氧化(hua)劑(ji)、酸類分開存(cun)放(fang),切忌混儲。
2017年10月27日,世界衛生組(zu)織(zhi)國際癌(ai)癥研究機(ji)構公布(bu)的致癌(ai)物(wu)(wu)清單初步整理參考,鈷和(he)鈷化(hua)合物(wu)(wu)在2B類致癌(ai)物(wu)(wu)清單中。