鈷(Cobalt),元(yuan)素符號(hao)Co,在(zai)化學周期表中(zhong)排(pai)27號(hao),是(shi)一種(zhong)金屬元(yuan)素,質地硬而脆。其熔點達(da)到1500℃左右,沸(fei)點約3100℃,相(xiang)對密(mi)度(du)8.9g/cm3,摩(mo)氏(shi)硬度(du)5—5.5。鈷有(you)很多特(te)性(xing),其在(zai)高溫下能(neng)夠(gou)保持(chi)較(jiao)高的(de)強度(du),并且具有(you)較(jiao)低的(de)導熱性(xing)和導電性(xing)以及較(jiao)強的(de)鐵(tie)磁性(xing)。
鈷為(wei)(wei)英語cobalt的(de)音譯,德文(wen)原(yuan)型為(wei)(wei)Kobalt,源出希(xi)臘語cobalos,意為(wei)(wei)礦山(shan)。其德文(wen)詞匯系指(zhi)一個(ge)善于惡作劇的(de)幽靈(gnomes和(he)goblins),在Saxony地方的(de)德國礦工(gong)把這個(ge)術(shu)語應(ying)用于稱謂某些能傷害礦工(gong)手足的(de)礦石,此術(shu)語便曾(ceng)在歐洲(zhou)廣為(wei)(wei)使(shi)用。
鈷(gu)是(shi)生(sheng)產耐(nai)熱合金(jin)、硬質(zhi)(zhi)合金(jin)、防腐合金(jin)、磁(ci)性合金(jin)和(he)各種鈷(gu)鹽的重要(yao)原料(liao)。鈷(gu)消費中約(yue)70%是(shi)金(jin)屬態鈷(gu),主要(yao)用于超級耐(nai)熱合金(jin)、工具鋼、硬質(zhi)(zhi)合金(jin)、磁(ci)性材(cai)(cai)料(liao)等(deng)方面(mian)。以化(hua)合物形式(催(cui)化(hua)劑、干燥材(cai)(cai)料(liao)、試(shi)劑、陶(tao)瓷釉等(deng))消費量約(yue)25%,其余約(yue)5%。
鈷(gu)為(wei)英(ying)語cobalt的(de)音譯,德(de)文原(yuan)型為(wei)Kobalt,源出(chu)希臘語cobalos,意為(wei)礦(kuang)(kuang)山。其德(de)文詞匯(hui)系指一個(ge)(ge)善于惡(e)作劇的(de)幽靈(ling)(gnomes和(he)goblins),在Saxony地方的(de)德(de)國(guo)礦(kuang)(kuang)工把這個(ge)(ge)術語應(ying)用于稱謂某些能傷害(hai)礦(kuang)(kuang)工手足的(de)礦(kuang)(kuang)石,此術語便曾在歐(ou)洲廣(guang)為(wei)使用。這類礦(kuang)(kuang)物后(hou)來被發現是(shi)砷鈷(gu)礦(kuang)(kuang)。
鈷的(de)化(hua)學和冶(ye)金(jin)學大概是在(zai)(zai)16世紀(ji)中葉開始的(de),但(dan)早(zao)在(zai)(zai)前1450年(nian)的(de)埃及(ji)人(ren)和巴比倫人(ren)制造的(de)陶(tao)器(qi)中已經用(yong)到鈷顏料。鈷鹽可(ke)使陶(tao)瓷(ci)釉(you)染上藍(lan)色,與鎳(nie)、鉻或(huo)錳化(hua)合物(wu)混配,可(ke)以調(diao)配出由藍(lan)至綠(lv)的(de)所有色調(diao)。中國在(zai)(zai)元朝(13世紀(ji))也(ye)已懂(dong)得(de)用(yong)鈷土礦作顏料燒制釉(you)下彩青(qing)花(hua)瓷(ci)器(qi)的(de)技藝。
1735年,瑞典化學家(jia)Brandt發(fa)現了鈷元素(su)。
1780年,瑞典化(hua)學家(jia)Bergman詳細研究(jiu)了鈷(gu)元素的(de)性質。
19世紀中葉,開始出現把鈷電鍍到金屬上(shang)的工作。
20世紀(ji)初,把鈷(gu)應用于制合金(jin)鋼和其(qi)它合金(jin)等方面的工(gong)作興(xing)起。
1917年(nian),Honda宣布(bu)發現了含(han)鈷的永磁合金。
1935年,永(yong)磁合金進(jin)一(yi)步得到發展,衍生出一(yi)系列鋁鎳鈷永(yong)磁材料(含Al,Ni,Fe,Co),后來又合成(cheng)出新(xin)型(xing)的(de)釤(shan)鈷永(yong)磁合金,鈷已成(cheng)為一(yi)種(zhong)重要(yao)的(de)戰略(lve)金屬。
鈷(gu)的(de)外貌和(he)純鐵或鎳相似,硬(ying)度(du)(du)(du)高于(yu)鐵,電解沉積出來(lai)的(de)鈷(gu)其硬(ying)度(du)(du)(du)又高于(yu)高溫生產的(de)金屬(shu)鈷(gu)。鈷(gu)中含有少量碳時(最(zui)高達0.3%)會增大鈷(gu)金屬(shu)的(de)抗張強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)耐壓(ya)強(qiang)度(du)(du)(du),而不會影響其硬(ying)度(du)(du)(du)。鈷(gu)可以機械加工(gong),但(dan)略有脆性。鈷(gu)的(de)物理性質不僅(jin)在極大程度(du)(du)(du)上依(yi)賴(lai)于(yu)鈷(gu)的(de)純度(du)(du)(du),而且也依(yi)賴(lai)于(yu)存在的(de)異形變體(或異形變體混合物),關于(yu)鈷(gu)(即(ji)使其純度(du)(du)(du)高于(yu)99.9%)已報道的(de)物理性質常會有不一(yi)致的(de)數據,這大概只能(neng)用鈷(gu)的(de)兩種異構變體之間(jian)轉(zhuan)化速度(du)(du)(du)很(hen)慢(man)來(lai)加以解釋。
像鐵(tie)和鎳一樣,鈷(gu)是鐵(tie)磁性的(de),雖然鐵(tie)在鐵(tie)磁性元素中具有最(zui)高的(de)磁化強度,而(er)鈷(gu)卻(que)是可(ke)以增大此磁化強度的(de)唯(wei)一元素,純鐵(tie)的(de)磁化強度為21500Gs,而(er)組成為65%Fe、35%Co的(de)合(he)金其磁化強度卻(que)可(ke)最(zui)高達到24·300Gs。鈷(gu)的(de)更(geng)優越(yue)的(de)磁性已(yi)(yi)知最(zui)高的(de)居里點1121℃,已(yi)(yi)發展出多種多樣的(de)特種專用的(de)鈷(gu)鋼和鈷(gu)合(he)金材料。
鈷的化(hua)合(he)(he)價為+2價和(he)+3價。在(zai)常溫下不(bu)和(he)水(shui)作用,在(zai)潮(chao)濕的空氣中也很(hen)穩定。在(zai)空氣中加(jia)熱(re)至300℃以上時氧(yang)化(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)成CoO,在(zai)白熱(re)時燃燒(shao)成Co?O?。氫(qing)還原法制成的細(xi)金屬鈷粉在(zai)空氣中能自燃生(sheng)(sheng)(sheng)成氧(yang)化(hua)鈷。由電極電勢看出,鈷是中等活潑的金屬。其(qi)化(hua)學性質(zhi)與(yu)鐵,鎳(nie)相似。高(gao)溫下發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)氧(yang)化(hua)作用。加(jia)熱(re)時,鈷與(yu)氧(yang),硫,氯,溴等發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)劇(ju)烈反(fan)應,生(sheng)(sheng)(sheng)成相應化(hua)合(he)(he)物。鈷可溶于稀(xi)酸中,在(zai)發(fa)煙(yan)硝酸中因生(sheng)(sheng)(sheng)成一層氧(yang)化(hua)膜而被(bei)鈍(dun)化(hua)。鈷會緩慢地(di)被(bei)氫(qing)氟(fu)酸,氨水(shui)和(he)氫(qing)氧(yang)化(hua)鈉浸蝕。鈷是兩性金屬。
鈷(gu)(gu)即使(shi)在(zai)高(gao)溫(wen)下也很少(shao)吸氫,氮(dan)在(zai)1200℃的高(gao)溫(wen)下也基本(ben)上不溶于鈷(gu)(gu)。微細分散的鈷(gu)(gu)粉在(zai)空氣中可(ke)自燃,但(dan)大塊的鈷(gu)(gu)金(jin)屬在(zai)低于300℃下,在(zai)空氣中仍是穩定的。將鈷(gu)(gu)加(jia)(jia)熱到(dao)900℃時在(zai)表面上生(sheng)成的氧化(hua)物(wu)外殼(ke)(ke)第一層(ceng)是Co?O?,靠近(jin)金(jin)屬的第二層(ceng)是CoO;加(jia)(jia)熱至高(gao)于900℃時,Co?O?分解(jie)了(le),則氧化(hua)物(wu)外殼(ke)(ke)僅(jin)含(han)有CoO。在(zai)加(jia)(jia)熱下鈷(gu)(gu)可(ke)與(yu)許多非(fei)金(jin)屬反(fan)應,例如(ru)可(ke)同鹵素、硼、硫、磷、砷和銻等反(fan)應,反(fan)應中往(wang)往(wang)發光發熱。氟(fu)與(yu)鈷(gu)(gu)反(fan)應可(ke)生(sheng)成CoF?,但(dan)其它鹵素僅(jin)能生(sheng)成Co(Ⅱ)鹵化(hua)物(wu)。
鈷在燒(shao)至赤(chi)熱時會被(bei)水蒸(zheng)氣氧(yang)化(hua)成(cheng)CoO,在470℃時與氨反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)Co?N,但這個化(hua)合物(wu)在600℃時分解。一氧(yang)化(hua)碳在200℃時和100atm下與微細鈷粉反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)羰合物(wu)Co?(CO)?,但在溫度高于225℃和常壓下則生(sheng)成(cheng)碳化(hua)物(wu)Co?C。
鈷(gu)(gu)比鐵較能(neng)耐(nai)抗無機酸(suan)的侵蝕,這可(ke)以從標準電(dian)極電(dian)勢數據看出:Co/Co2+E°=一0.27V;Fe/Fe2+E°=一0.44V。鈷(gu)(gu)能(neng)溶(rong)解在(zai)(zai)稀(xi)鹽酸(suan)和稀(xi)硫酸(suan)中并放出氫(qing)氣。濃硝酸(suan)在(zai)(zai)室溫(wen)下(xia)能(neng)快速地與鈷(gu)(gu)反應,但在(zai)(zai)-10℃時可(ke)使鈷(gu)(gu)表面(mian)鈍(dun)化。氫(qing)氟(fu)酸(suan)和磷酸(suan)也能(neng)與鈷(gu)(gu)作用,但鈷(gu)(gu)不(bu)與稀(xi)堿溶(rong)液反應。
氯化氫在(zai)450℃時(shi)與鈷(gu)(gu)(gu)反應生成(cheng)氯化鈷(gu)(gu)(gu)(Ⅱ);在(zai)400℃時(shi)將硫化氫通(tong)過于(yu)鈷(gu)(gu)(gu)粉之上可生成(cheng)Co?S?,但(dan)在(zai)700℃時(shi)則(ze)生成(cheng)CoS。二(er)氧化碳(tan)在(zai)溫度高于(yu)700℃時(shi)與鈷(gu)(gu)(gu)發(fa)生如(ru)下(xia)平衡(heng)反應:
鈷(gu)(gu)(gu)的制備一般先(xian)用(yong)(yong)火(huo)法(fa)將鈷(gu)(gu)(gu)精(jing)礦(kuang)(kuang)、砷鈷(gu)(gu)(gu)精(jing)礦(kuang)(kuang)、含鈷(gu)(gu)(gu)硫化鎳精(jing)礦(kuang)(kuang)、銅鈷(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)、鈷(gu)(gu)(gu)硫精(jing)礦(kuang)(kuang)中的鈷(gu)(gu)(gu)富集或轉化為可(ke)溶性狀態,然(ran)后再用(yong)(yong)濕法(fa)冶煉(lian)方(fang)法(fa)制成氯化鈷(gu)(gu)(gu)溶液或硫酸鈷(gu)(gu)(gu)溶液,再用(yong)(yong)化學沉淀和萃(cui)取(qu)等方(fang)法(fa)進一步使(shi)鈷(gu)(gu)(gu)富集和提純,最后得到(dao)鈷(gu)(gu)(gu)化合物(wu)或金屬鈷(gu)(gu)(gu)。
鈷礦(kuang)(kuang)物的(de)賦(fu)存(cun)狀(zhuang)態(tai)復雜,礦(kuang)(kuang)石品位低,所(suo)以(yi)提(ti)取方(fang)法很多而且工藝復雜,回(hui)收(shou)率較低。鈷礦(kuang)(kuang)的(de)選礦(kuang)(kuang)對一般是(shi)將(jiang)鈷礦(kuang)(kuang)石通(tong)過手選、重選、泡(pao)沫浮(fu)選可提(ti)取到含(han)鈷15—25%的(de)鈷精(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)。鈷精(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)冶(ye)煉方(fang)法主要(yao)有硫化鎳礦(kuang)(kuang)冶(ye)煉和砷鈷礦(kuang)(kuang)冶(ye)煉。
硫化鎳(nie)精礦一般含鎳(nie)4—5%,含鈷0.1—0.3%。鎳(nie)的(de)火(huo)法熔煉(lian)過程(cheng)中,由于(yu)鈷對氧和(he)硫的(de)親合力介于(yu)鐵(tie)鎳(nie)之間在轉爐吹(chui)煉(lian)高(gao)冰(bing)(bing)鎳(nie)時(shi),可控(kong)制冰(bing)(bing)鎳(nie)中鐵(tie)的(de)氧化程(cheng)度,使鈷富集(ji)于(yu)高(gao)冰(bing)(bing)鎳(nie)或富集(ji)于(yu)轉爐渣(zha),分別用下述方(fang)法提取:
1、富集于高冰鎳(nie)(nie)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),在(zai)(zai)鎳(nie)(nie)電(dian)解精煉(lian)過程中(zhong)(zhong),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)鎳(nie)(nie)一(yi)起(qi)進入陽極液(ye)(ye)。在(zai)(zai)凈液(ye)(ye)除(chu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)過程中(zhong)(zhong),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)以(yi)高價氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)形態(tai)進入鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)(zha),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)(zha)含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)6—7%,含鎳(nie)(nie)25—30%。從(cong)此種(zhong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)(zha)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)是:將鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)(zha)加(jia)入硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong),通(tong)二(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)硫(liu)(liu)使(shi)之(zhi)溶(rong)(rong)(rong)解,制(zhi)得含硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鎳(nie)(nie)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)少量(liang)(liang)銅、鐵(tie)(tie)、砷、銻等(deng)雜(za)質(zhi)的(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye);再(zai)用(yong)活(huo)性鎳(nie)(nie)粉置(zhi)換(huan)除(chu)去(qu)銅;通(tong)空(kong)氣(qi),氧(yang)(yang)化(hua)水解除(chu)去(qu)鐵(tie)(tie),通(tong)氯氣(qi)氧(yang)(yang)化(hua),加(jia)蘇打中(zhong)(zhong)和(he)(he)沉(chen)淀(dian)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),若所(suo)得氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)含鎳(nie)(nie)較高,可再(zai)次溶(rong)(rong)(rong)解、沉(chen)淀(dian)分離鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)鎳(nie)(nie),使(shi)其(qi)(qi)含鎳(nie)(nie)小于1%;經煅(duan)燒制(zhi)得氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)出售,也可將氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)制(zhi)成粗金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),經電(dian)解精煉(lian)得電(dian)解鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。加(jia)拿大和(he)(he)蘇聯的(de)(de)鎳(nie)(nie)廠(chang)都(dou)用(yong)此法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)回收(shou)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。中(zhong)(zhong)國(guo)的(de)(de)工廠(chang)也有類(lei)似作法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。從(cong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)(zha)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)另一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)是以(yi)亞硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鈉作還(huan)原(yuan)劑,將鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)(zha)溶(rong)(rong)(rong)解于硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong),得到(dao)含硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鎳(nie)(nie)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)少量(liang)(liang)銅、鐵(tie)(tie)、錳、鋅等(deng)雜(za)質(zhi)的(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye),而后用(yong)黃(huang)鈉鐵(tie)(tie)礬法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)除(chu)去(qu)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鐵(tie)(tie),用(yong)烷(wan)基磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)類(lei)如:二(er)(er)(2-乙基己基)磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(D-2-EHPA)或(huo)其(qi)(qi)他烷(wan)基磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)酯類(lei)萃(cui)(cui)取劑萃(cui)(cui)取其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)銅、鐵(tie)(tie)、錳、鋅等(deng),并分離鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)鎳(nie)(nie)。萃(cui)(cui)取過程中(zhong)(zhong)獲得的(de)(de)氯化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye),用(yong)氟化(hua)銨除(chu)鈣、鎂后,再(zai)用(yong)草酸(suan)(suan)(suan)銨沉(chen)淀(dian)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。所(suo)得草酸(suan)(suan)(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)在(zai)(zai)450℃下(xia)煅(duan)燒,得到(dao)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉,可作為最終產品,也可用(yong)氫(qing)還(huan)原(yuan)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)制(zhi)取金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉。
2、富集于煉鎳轉(zhuan)(zhuan)爐渣(zha)中(zhong)的鈷(gu),在還原硫化熔煉過(guo)程(cheng)中(zhong),與鎳一起轉(zhuan)(zhuan)入(ru)鈷(gu)冰銅(tong)。轉(zhuan)(zhuan)爐渣(zha)成分一般為(wei):鈷(gu)0.25—0.35%,鎳1—1.5%;鈷(gu)冰銅(tong)成分一般為(wei):鈷(gu)1—1.5%,鎳5—13%。鈷(gu)冰銅(tong)可以(yi)直接浸取(常壓(ya)或(huo)加(jia)壓(ya)酸浸),也可以(yi)將鈷(gu)冰銅(tong)焙燒成可溶性化合物后(hou)再酸浸。浸出液可按(an)鈷(gu)渣(zha)提鈷(gu)工藝流程(cheng)處理。
加(jia)拿大舍利(li)特高(gao)(gao)(gao)爾頓公(gong)司(Sherritt Gordon MinesLtd)用(yong)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)氨浸(jin)法處理硫(liu)化(hua)鎳(nie)精礦(kuang)和(he)高(gao)(gao)(gao)冰鎳(nie)時(shi),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)留(liu)于鎳(nie)的(de)(de)氫(qing)(qing)還原尾液(ye)(ye)中,通(tong)硫(liu)化(hua)氫(qing)(qing)于尾液(ye)(ye),得硫(liu)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)硫(liu)化(hua)鎳(nie)的(de)(de)混(hun)合(he)沉(chen)淀物(wu)。此混(hun)合(he)物(wu)用(yong)硫(liu)酸(suan)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)浸(jin)出(chu)、凈(jing)化(hua)除雜質后,通(tong)氧、加(jia)氨、加(jia)壓(ya)(ya),使二價鈷(gu)(gu)(gu)(gu)氧化(hua)成可(ke)溶性(xing)(xing)的(de)(de),而鎳(nie)則以鎳(nie)銨硫(liu)酸(suan)鹽形態沉(chen)淀出(chu)來(lai),實(shi)現鎳(nie)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)分離(li)(li),溶液(ye)(ye)用(yong)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)氫(qing)(qing)還原產出(chu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)粉,也可(ke)用(yong)萃取(qu)法凈(jing)液(ye)(ye)、分離(li)(li)出(chu)鎳(nie)后電積得電鈷(gu)(gu)(gu)(gu)。含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)黃鐵(tie)礦(kuang)提鈷(gu)(gu)(gu)(gu)世界上(shang)從(cong)含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)黃鐵(tie)礦(kuang)中提鈷(gu)(gu)(gu)(gu)較有代(dai)表性(xing)(xing)的(de)(de)工廠是芬蘭科(ke)科(ke)拉鈷(gu)(gu)(gu)(gu)廠(Kok-kola Cobalt Plant),精礦(kuang)焙(bei)燒脫硫(liu)后,再(zai)(zai)配以部分精礦(kuang)在(zai)流態化(hua)爐內進行硫(liu)酸(suan)化(hua)焙(bei)燒,再(zai)(zai)經浸(jin)出(chu)、濃密(mi)、洗滌,浸(jin)出(chu)液(ye)(ye)通(tong)硫(liu)化(hua)氫(qing)(qing)使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)呈硫(liu)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)沉(chen)淀。再(zai)(zai)利(li)用(yong)上(shang)述舍利(li)特高(gao)(gao)(gao)爾頓的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)浸(jin)出(chu)法和(he)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)氫(qing)(qing)還原法生產鈷(gu)(gu)(gu)(gu)粉。
中國含鈷(gu)(gu)(gu)黃鐵(tie)(tie)礦的鈷(gu)(gu)(gu)品位(wei)較(jiao)低(di),僅為0.02—0.09%。浮選(xuan)產(chan)出(chu)(chu)的鈷(gu)(gu)(gu)硫(liu)(liu)精(jing)礦含鈷(gu)(gu)(gu)0.3—0.5%,硫(liu)(liu)30—35%,鐵(tie)(tie)35—40%。鈷(gu)(gu)(gu)硫(liu)(liu)精(jing)礦在流態(tai)化(hua)(hua)焙(bei)燒(shao)爐(lu)(lu)內(nei)于580—620℃下(xia)進(jin)(jin)行硫(liu)(liu)酸(suan)化(hua)(hua)焙(bei)燒(shao),使(shi)鈷(gu)(gu)(gu)、鎳(nie)、銅等金屬轉(zhuan)化(hua)(hua)為可溶性(xing)的鹽類。焙(bei)砂用(yong)(yong)水或稀(xi)硫(liu)(liu)酸(suan)浸(jin)出(chu)(chu),用(yong)(yong)氯(lv)酸(suan)鈉(na)將(jiang)浸(jin)出(chu)(chu)液中的鐵(tie)(tie)氧(yang)化(hua)(hua)成(cheng)高(gao)價(jia)鐵(tie)(tie)后(hou),用(yong)(yong)脂肪酸(suan)鈉(na)依次(ci)萃取鐵(tie)(tie)和銅。然后(hou),通入氯(lv)氣(qi)使(shi)鈷(gu)(gu)(gu)氧(yang)化(hua)(hua),加(jia)堿水解生(sheng)成(cheng)高(gao)價(jia)氫氧(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)沉淀,而與(yu)鎳(nie)分(fen)離。在反(fan)射爐(lu)(lu)內(nei)使(shi)氫氧(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)脫(tuo)水、燒(shao)結(jie),燒(shao)結(jie)塊(kuai)配(pei)以石(shi)油焦和石(shi)灰石(shi)在三相電(dian)弧爐(lu)(lu)內(nei)還(huan)原熔煉成(cheng)粗金屬鈷(gu)(gu)(gu)。粗鈷(gu)(gu)(gu)澆鑄成(cheng)陽極,進(jin)(jin)行隔膜(mo)電(dian)解,得到純度較(jiao)高(gao)的金屬鈷(gu)(gu)(gu)。鈷(gu)(gu)(gu)硫(liu)(liu)精(jing)礦也可先經900—950℃氧(yang)化(hua)(hua)焙(bei)燒(shao),再配(pei)以氯(lv)化(hua)(hua)鈉(na)或氯(lv)化(hua)(hua)鈣(gai)以及(ji)少量的鈷(gu)(gu)(gu)硫(liu)(liu)精(jing)礦于680℃下(xia)進(jin)(jin)行硫(liu)(liu)酸(suan)化(hua)(hua)氯(lv)化(hua)(hua)焙(bei)燒(shao)。焙(bei)砂按上述流程提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)。
砷(shen)(shen)(shen)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦經選(xuan)礦得(de)(de)(de)到含(han)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)10—20%的(de)精礦,其中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)砷(shen)(shen)(shen)20—50%。處理砷(shen)(shen)(shen)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦的(de)方法(fa)(fa)主(zhu)要(yao)有兩種,一(yi)種是先(xian)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)火(huo)法(fa)(fa)熔(rong)煉產(chan)出砷(shen)(shen)(shen)冰鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),再用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)濕法(fa)(fa)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。另一(yi)種是用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)加壓(ya)浸出法(fa)(fa)制得(de)(de)(de)含(han)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶液(ye),再從(cong)中(zhong)(zhong)(zhong)提(ti)取鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)前者(zhe):將精礦配以焦炭(tan)和熔(rong)劑(ji)在反射(she)爐(lu)或電爐(lu)內(nei)熔(rong)煉,使(shi)(shi)部分(fen)(fen)砷(shen)(shen)(shen)呈三氧(yang)(yang)化(hua)二砷(shen)(shen)(shen)揮發(fa),產(chan)出砷(shen)(shen)(shen)冰鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(舊稱黃渣)。如原料含(han)硫(liu)高(gao)(gao),還(huan)產(chan)出部分(fen)(fen)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)冰銅(tong)(tong)(tong)。砷(shen)(shen)(shen)冰鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)冰銅(tong)(tong)(tong)磨細(xi)后(hou)(hou)焙燒,進一(yi)步脫砷(shen)(shen)(shen)和硫(liu);焙砂用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)稀硫(liu)酸浸出,用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)次氯(lv)酸鈉(na)氧(yang)(yang)化(hua)浸出液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)鐵,再用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)蘇(su)打調(diao)整pH為(wei)(wei)3—3.5,使(shi)(shi)鐵成為(wei)(wei)氧(yang)(yang)化(hua)鐵和砷(shen)(shen)(shen)酸鐵沉淀(dian)。濾液(ye)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)鐵屑(xie)置換除(chu)銅(tong)(tong)(tong)后(hou)(hou),用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)次氯(lv)酸鈉(na)使(shi)(shi)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)氧(yang)(yang)化(hua),加堿水(shui)解生成高(gao)(gao)價(jia)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)沉淀(dian)而(er)與(yu)鎳分(fen)(fen)離。所得(de)(de)(de)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)在反射(she)爐(lu)內(nei)于1000~1200℃下煅燒,獲得(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),并(bing)使(shi)(shi)其中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)堿式硫(liu)酸鹽(yan)分(fen)(fen)解,將硫(liu)除(chu)去。然后(hou)(hou)配入木炭(tan),在回轉窯內(nei)于1000℃左(zuo)右還(huan)原成金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉。也可將氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)熔(rong)煉成粗金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),再進行電解得(de)(de)(de)電鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。焙砂的(de)浸出液(ye)也可和前述硫(liu)化(hua)鎳礦提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)一(yi)樣,采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)萃取法(fa)(fa)凈液(ye)分(fen)(fen)離提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。
加壓(ya)酸(suan)浸(jin)法處理砷鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)是(shi)將(jiang)(jiang)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)用(yong)稀硫酸(suan)漿化(hua)(hua),用(yong)高壓(ya)釜浸(jin)出(chu)(chu),操(cao)作(zuo)壓(ya)力(li)35公(gong)(gong)斤(jin)力(li)/厘米(mi)(mi)2,溫度190℃,浸(jin)出(chu)(chu)時間(jian)3~4小時,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)浸(jin)出(chu)(chu)率95—97%。浸(jin)出(chu)(chu)液(ye)除(chu)砷、鐵、銅(tong)(tong)、鈣(gai)等(deng)雜質后,加入液(ye)氨,使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)形成(cheng)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)氨絡合物,在(zai)高壓(ya)釜內,用(yong)氫(qing)還(huan)原得到鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉(fen),操(cao)作(zuo)壓(ya)力(li)50—55公(gong)(gong)斤(jin)力(li)/厘米(mi)(mi)2,溫度190℃。此(ci)法流程簡(jian)單,回收(shou)率高,勞動條件好。銅(tong)(tong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)提鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)扎(zha)伊(yi)爾的(de)盧(lu)伊(yi)盧(lu)廠(Luilu CobaltPlant)是(shi)世界上處理銅(tong)(tong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)最大的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)廠。銅(tong)(tong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)經選礦(kuang)(kuang)(kuang)獲得氧(yang)化(hua)(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)和(he)硫化(hua)(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)。氧(yang)化(hua)(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)品位(wei)為:銅(tong)(tong)25%,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)1.5%;硫化(hua)(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)品位(wei)為:銅(tong)(tong)45%,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)2.5%。首先將(jiang)(jiang)硫化(hua)(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)在(zai)流態化(hua)(hua)焙燒爐內進(jin)行硫酸(suan)化(hua)(hua)焙燒,然后將(jiang)(jiang)焙砂和(he)氧(yang)化(hua)(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)一起用(yong)銅(tong)(tong)電解廢液(ye)浸(jin)出(chu)(chu)。氧(yang)化(hua)(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)主要呈三價氧(yang)化(hua)(hua)物形態,在(zai)硫酸(suan)中(zhong)溶(rong)解度很小,但在(zai)銅(tong)(tong)電解廢液(ye)中(zhong)可(ke)由其中(zhong)的(de)亞鐵離子將(jiang)(jiang)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)還(huan)原,溶(rong)于電解廢液(ye)中(zhong),Co?(不溶(rong)性(xing))Fe?→Co?(可(ke)溶(rong)性(xing))Fe?。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)浸(jin)出(chu)(chu)率可(ke)達(da)95—96%。含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)銅(tong)(tong)的(de)浸(jin)出(chu)(chu)液(ye)用(yong)電解法析出(chu)(chu)銅(tong)(tong),而鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)其他金(jin)屬(shu)雜質留在(zai)溶(rong)液(ye)中(zhong)。除(chu)雜質后,將(jiang)(jiang)溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)用(yong)石灰乳沉淀為氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),再溶(rong)于硫酸(suan)中(zhong),得到高濃度的(de)硫酸(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)液(ye),最后用(yong)不溶(rong)陽極(ji)電積金(jin)屬(shu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。
制(zhi)造電(dian)池設備是(shi)鈷最重(zhong)要的(de)用途(tu),使用量(liang)占到全(quan)部鈷使用量(liang)的(de)40%。鈷主要用來制(zhi)作鋰離子(zi)電(dian)池的(de)鈷酸鋰,鎳氫電(dian)池的(de)氧化亞鈷等。含鈷材料(liao)是(shi)穩定的(de)鋰電(dian)池正極材料(liao),是(shi)電(dian)池的(de)核心之(zhi)一,具有能量(liang)密度(du)高(gao)和環(huan)保安全(quan)性高(gao)的(de)特(te)點(dian)。
三(san)元鋰電(dian)池(chi)是指使(shi)用鎳鈷錳或者鎳鈷鋁酸(suan)鹽等三(san)元材料為電(dian)池(chi)正極的鋰電(dian)池(chi)。相對(dui)于傳統鋰電(dian)池(chi),三(san)元鋰電(dian)池(chi)具有綜(zong)合性能(neng)和低成本的雙重優勢。
鈷(gu)常被(bei)(bei)添加(jia)到鋼或者其他(ta)合(he)金(jin)當中,可以明顯提高合(he)金(jin)的(de)(de)(de)堅硬程(cheng)度、耐磨(mo)程(cheng)度、抗沖擊性(xing)能和韌(ren)性(xing)。該合(he)金(jin)常常被(bei)(bei)熔焊到其他(ta)材料的(de)(de)(de)表面,能夠明顯延長零件的(de)(de)(de)使用壽(shou)命。大約(yue)有20%的(de)(de)(de)鈷(gu)被(bei)(bei)用來制造這種(zhong)超級合(he)金(jin)。含(han)鈷(gu)合(he)金(jin)常被(bei)(bei)用來制造噴(pen)氣(qi)(qi)式飛機(ji)渦輪發動機(ji)的(de)(de)(de)風扇扇葉,火箭和燃氣(qi)(qi)機(ji)輪等(deng)設備的(de)(de)(de)耐熱(re)部件等(deng)。生活中的(de)(de)(de)含(han)鈷(gu)鋼刀的(de)(de)(de)耐磨(mo)性(xing)和切割(ge)性(xing)能也更加(jia)突出。
鈷是(shi)一種(zhong)被(bei)磁化之后就能長期保持磁性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬。鈷的(de)(de)(de)(de)這(zhe)種(zhong)優越磁性(xing)(xing)(xing),使(shi)(shi)之被(bei)大量(liang)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)于制造高(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)能磁性(xing)(xing)(xing)材料。這(zhe)種(zhong)用(yong)(yong)(yong)(yong)途的(de)(de)(de)(de)鈷使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)大概占到總使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)的(de)(de)(de)(de)5%左右。高(gao)(gao)鈷含量(liang)的(de)(de)(de)(de)磁性(xing)(xing)(xing)鋼比一般(ban)磁性(xing)(xing)(xing)鋼的(de)(de)(de)(de)磁力(li)密度(du)更高(gao)(gao),而且在高(gao)(gao)溫條件下這(zhe)種(zhong)磁性(xing)(xing)(xing)也不會輕(qing)易喪失。大型的(de)(de)(de)(de)永久磁體大多(duo)為含鈷合金(jin),其中常用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)是(shi)一種(zhong)叫作阿爾尼(ni)克的(de)(de)(de)(de)合金(jin)材料,是(shi)由(you)鈷、鎳、鋁制造的(de)(de)(de)(de)堅硬合金(jin)。
鈷(gu)被用作顏料的(de)歷(li)史在(zai)西方可以追溯到(dao)古(gu)埃及(ji)時期(qi)。在(zai)埃及(ji)法(fa)老圖坦卡(ka)蒙的(de)墓穴中有(you)一小塊玻璃(li)(li)器物(wu),后來檢測其深藍(lan)色是因(yin)為存在(zai)鈷(gu)的(de)緣故。古(gu)希(xi)臘人和古(gu)羅馬人曾利(li)用鈷(gu)化合物(wu)制造(zao)有(you)色玻璃(li)(li),這種玻璃(li)(li)會表現出美麗的(de)深藍(lan)色。而在(zai)中國,鈷(gu)及(ji)其化合物(wu)也有(you)悠久的(de)顏料使用史。唐朝著(zhu)(zhu)名的(de)唐三彩(cai),元(yuan)代(dai)的(de)青花(hua)瓷(ci),明代(dai)的(de)景泰藍(lan)無(wu)不與含鈷(gu)的(de)釉料有(you)關(guan),而這種鈷(gu)顏料制造(zao)出的(de)藍(lan)色不僅(jin)著(zhu)(zhu)色率強、發色鮮(xian)艷(yan)而且(qie)呈(cheng)色穩定(ding)、歷(li)久彌新。
鈷(gu)藍(lan)(lan)(lan)化(hua)學成(cheng)分為(wei)鋁酸鈷(gu),是鋁和(he)氧(yang)化(hua)鈷(gu)反應生成(cheng)的一種顏料,表現(xian)為(wei)藍(lan)(lan)(lan)色(se)(se)或藍(lan)(lan)(lan)綠色(se)(se)調,被大量作為(wei)陶(tao)瓷、琺瑯、玻璃(li)等許多材料的著色(se)(se)劑使用(yong)。日(ri)常生活中(zhong)見到(dao)的食品用(yong)硅膠(jiao)干燥劑中(zhong)就(jiu)加入了氧(yang)化(hua)鈷(gu),無水時表現(xian)為(wei)藍(lan)(lan)(lan)色(se)(se),在(zai)吸取空(kong)氣中(zhong)的水后變為(wei)粉紅色(se)(se)。
鈷(gu)紫顏(yan)(yan)料也(ye)常被(bei)用于陶(tao)瓷、玻璃等的(de)(de)顏(yan)(yan)料,其成分為(wei)磷酸鈷(gu),為(wei)一種(zhong)特殊的(de)(de)紫色顏(yan)(yan)料。鈷(gu)黑(hei)顏(yan)(yan)料有鐵鈷(gu)黑(hei)和(he)鐵鈷(gu)鉻黑(hei)兩種(zhong),主(zhu)要用于陶(tao)瓷坯體和(he)釉料的(de)(de)著色,是由(you)多種(zhong)金(jin)屬(shu)氧化物經過(guo)高溫固(gu)相反應而生成的(de)(de)高性能無機顏(yan)(yan)料,具有環(huan)保無毒(du)的(de)(de)優(you)點。
鈷在(zai)醫療(liao)領域(yu)也有多方面的應用(yong)(yong),鈷-60放(fang)射性(xing)同位(wei)素被(bei)(bei)用(yong)(yong)來治(zhi)療(liao)人(ren)體的皮膚病和惡性(xing)腫(zhong)瘤;維(wei)生素B12(鈷胺素)中鈷的含量更是(shi)高達4.5%;鈷被(bei)(bei)用(yong)(yong)于制造人(ren)工(gong)髖關節和膝關節以及牙(ya)料填(tian)充劑。具有放(fang)射性(xing)的鈷同位(wei)素還被(bei)(bei)廣泛應用(yong)(yong)于輻照(zhao)食(shi)品加工(gong)行業,通過(guo)這(zhe)種輻照(zhao)技(ji)術可(ke)以殺死(si)有害(hai)的細(xi)菌。
鈷(gu)(gu)在地殼中(zhong)的(de)平(ping)均(jun)含量(liang)為(wei)0.001%(質量(liang)),海洋中(zhong)鈷(gu)(gu)總量(liang)約23億噸,自然界(jie)已知(zhi)含鈷(gu)(gu)礦物(wu)(wu)近百種(zhong),但沒有(you)(you)(you)單獨的(de)鈷(gu)(gu)礦物(wu)(wu),大(da)多伴(ban)生于(yu)鎳(nie)、銅、鐵、鉛(qian)、鋅(xin)、銀、錳(meng)、等(deng)(deng)硫化物(wu)(wu)礦床中(zhong),且含鈷(gu)(gu)量(liang)較低。全世界(jie)已探(tan)明(ming)鈷(gu)(gu)金(jin)屬儲(chu)量(liang)148萬(wan)(wan)噸,中(zhong)國(guo)已探(tan)明(ming)鈷(gu)(gu)金(jin)屬儲(chu)量(liang)僅47萬(wan)(wan)噸。分布于(yu)全國(guo)24個(ge)省(區),其(qi)中(zhong)主要有(you)(you)(you)甘(gan)肅、青海、山東、云南、湖北、青海、河北和山西。這七個(ge)省的(de)合計(ji)儲(chu)量(liang)占(zhan)全國(guo)總保有(you)(you)(you)儲(chu)量(liang)的(de)71%,其(qi)中(zhong)以甘(gan)肅儲(chu)量(liang)最(zui)(zui)多,占(zhan)全國(guo)的(de)28%。此外,安徽(hui)、四川、新疆等(deng)(deng)省(區)也(ye)有(you)(you)(you)一定(ding)的(de)儲(chu)量(liang)。世界(jie)鈷(gu)(gu)產(chan)量(liang)1986年達到(dao)頂峰3萬(wan)(wan)噸,以后不(bu)斷(duan)下降,到(dao)1989年只有(you)(you)(you)2.5萬(wan)(wan)噸左右(you)。扎(zha)伊爾和贊比亞是最(zui)(zui)大(da)的(de)鈷(gu)(gu)生產(chan)國(guo),其(qi)產(chan)量(liang)約占(zhan)世界(jie)總產(chan)量(liang)的(de)70%。
自然界中(zhong)已發現的鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)(wu)和(he)含(han)鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)(wu)共百(bai)余種,分屬于單質(zhi)、碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、磷化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)硅磷化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、砷(shen)(shen)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)硫砷(shen)(shen)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、銻化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)硫銻化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、碲化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)硒(xi)碲化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、硒(xi)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氫氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)含(han)水氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)氫氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、砷(shen)(shen)酸鹽、碳酸鹽以及硅酸鹽等(deng)14大類。其中(zhong)以硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、砷(shen)(shen)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)硫砷(shen)(shen)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)最多,主要的鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)(wu)為:硫鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(Co?S?)、纖維柱石(CuCo?S?)、輝(hui)砷(shen)(shen)鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(CoAsS)、砷(shen)(shen)鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(CoAs?)、鈷(gu)華(hua)(3CoO·As?O?·8H?O)等(deng)。
2004年,世界鈷(gu)開采量(liang)為(wei)(wei)5.24萬噸(dun)(dun)(dun),其中(zhong),剛果開采1.6萬噸(dun)(dun)(dun),贊(zan)比亞1萬噸(dun)(dun)(dun),澳(ao)大利亞6700噸(dun)(dun)(dun),加拿大5200噸(dun)(dun)(dun),俄羅斯(si)4700噸(dun)(dun)(dun)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)已探明的(de)(de)鈷(gu)儲量(liang)最大的(de)(de)是(shi)甘肅(su)金川硫(liu)(liu)化(hua)鎳礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)伴(ban)生的(de)(de)鈷(gu)。云南(nan)的(de)(de)硅(gui)酸(suan)鎳礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)以(yi)及四川、山東、湖北、山西、廣東等(deng)地的(de)(de)黃鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)也含(han)有鈷(gu)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)金屬(shu)資源(yuan)量(liang)約(yue)(yue)為(wei)(wei)140萬噸(dun)(dun)(dun),絕大多數為(wei)(wei)伴(ban)生資源(yuan),單(dan)獨的(de)(de)鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)床極少。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)品(pin)位較低,均作(zuo)為(wei)(wei)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)山副產(chan)(chan)品(pin)回(hui)收,生產(chan)(chan)過程中(zhong)由于品(pin)位低、生產(chan)(chan)工藝復雜,因此(ci)金屬(shu)回(hui)收率低、生產(chan)(chan)成本高。1996年中(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)金屬(shu)產(chan)(chan)量(liang)(鈷(gu)含(han)量(liang))229噸(dun)(dun)(dun),鈷(gu)硫(liu)(liu)精礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)產(chan)(chan)量(liang)(鈷(gu)含(han)量(liang))192噸(dun)(dun)(dun),氧化(hua)鈷(gu)638噸(dun)(dun)(dun)。2005年前后(hou)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)的(de)(de)年消費量(liang)穩定在1200噸(dun)(dun)(dun)左右(you),國(guo)(guo)(guo)內鈷(gu)產(chan)(chan)量(liang)包括氧化(hua)鈷(gu)折(zhe)算(suan)為(wei)(wei)鈷(gu)每年總計(ji)約(yue)(yue)600—700噸(dun)(dun)(dun),國(guo)(guo)(guo)內鈷(gu)產(chan)(chan)量(liang)尚不能滿(man)足國(guo)(guo)(guo)內需求,每年約(yue)(yue)有半數需進口。
鈷(gu)塵可(ke)引起(qi)“硬(ying)質(zhi)合金病(bing)”("硬(ying)金屬病(bing)"),表現為過敏性哮喘(chuan),呼吸困(kun)難、干咳、偶有化學性肺(fei)炎(間質(zhi)性肺(fei)炎),肺(fei)水腫。脫離(li)接觸后癥狀(zhuang)緩解。CoO也可(ke)引起(qi)哮喘(chuan)。
鈷對(dui)皮(pi)膚(fu)的影響主要為過敏性(xing)或(huo)刺(ci)激(ji)性(xing)皮(pi)炎。外露(lu)皮(pi)膚(fu)出現紅斑,有輕微搔癢,常見于(yu)手、腕、前臂(bei)等部位和皮(pi)膚(fu)皺折處(chu),多于(yu)夏(xia)季(ji)發病,患(huan)(huan)者多為接觸鈷的新(xin)工(gong)人,在上述皮(pi)膚(fu)病患(huan)(huan)者中,皮(pi)試陽(yang)性(xing)可證明對(dui)鈷過敏。
吸入醋酸鈷(gu)粉塵可(ke)引起急(ji)性化學(xue)性胃(wei)炎癥(zheng)狀,有(you)惡心、嘔(ou)吐、上腹部劇痛,后可(ke)有(you)嘔(ou)血及(ji)便血。
誤服鈷(gu)鹽(yan),應洗(xi)胃(wei);溶液濺入眼,用清水(shui)或生理鹽(yan)水(shui)沖洗(xi)至少15分鐘。
CaNa?-EDTA、CaDTPA、半胱氨(an)酸可(ke)降(jiang)低鈷毒(du)性,可(ke)試用(yong)。皮炎(yan)可(ke)用(yong)乙酸和(he)尿素霜軟膏涂抹(mo)局部(bu)。化學性肺炎(yan)和(he)肺水腫(zhong)患者應采用(yong)糖皮質(zhi)激素治(zhi)療。
經常注(zhu)射(she)鈷制劑或暴露(lu)于過量的(de)(de)(de)原始鈷環境中,可引起鈷中毒。兒童對鈷的(de)(de)(de)毒性敏感,應(ying)避(bi)免使用每(mei)千克體(ti)重超過1mg的(de)(de)(de)劑量。在缺乏維生素(su)B12和蛋白質(zhi)以及(ji)攝入(ru)酒(jiu)精時(shi),毒性會(hui)增加,這在酗酒(jiu)者中常見(jian)。有些鈷化合物可能會(hui)致癌。
少量的鈷鹽對許多種類(lei)的生命體(ti)都是必須的,這(zhe)其中(zhong)也包括人類(lei)。維生素B12的中(zhong)心(xin)離子就(jiu)是鈷,在土壤中(zhong)缺乏(fa)鈷的地(di)區(qu),食(shi)草動物會發育不良(liang)。
鈷是中(zhong)等活潑的金屬(shu)元素,有(you)二價和三價二種(zhong)化合價。鈷可經消化道(dao)和呼(hu)吸道(dao)進入人體,一般成(cheng)年人體內(nei)含鈷量為1.1—1.5mg。在血漿中(zhong)無機鈷附著在白(bai)蛋白(bai)上(shang),它(ta)最(zui)初(chu)貯存于肝和腎,然后貯存于骨(gu)(gu)、脾(pi)、胰、小腸以及其它(ta)組(zu)織。體內(nei)鈷14%分布于骨(gu)(gu)骼(ge),43%分布于肌肉組(zu)織,43%分布于其它(ta)軟組(zu)織中(zhong)。
應(ying)按照(GB13690-1992)易燃易爆危(wei)險品規定辦理,夏(xia)季應(ying)早晚運(yun)輸,防止陽光(guang)曝(pu)曬,搬運(yun)中不得過度撞擊、震蕩、不得與固化劑(ji)(ji)同車(che)運(yun)輸。儲存于(yu)密(mi)閉容器內,存放在陰(yin)涼、通風的庫(ku)房。應(ying)與氧(yang)化劑(ji)(ji)、酸類分(fen)開存放,切忌混(hun)儲。
2017年(nian)10月(yue)27日,世界衛(wei)生組織(zhi)國際癌(ai)癥研究(jiu)機構(gou)公(gong)布的致(zhi)癌(ai)物(wu)(wu)清單(dan)初步整(zheng)理參考,鈷和鈷化合物(wu)(wu)在(zai)2B類致(zhi)癌(ai)物(wu)(wu)清單(dan)中。