鈷(gu)(Cobalt),元(yuan)素符號(hao)Co,在化學周期表中排27號(hao),是一種金屬元(yuan)素,質地硬而脆。其(qi)熔點達到1500℃左(zuo)右,沸點約(yue)3100℃,相對密度8.9g/cm3,摩氏硬度5—5.5。鈷(gu)有很多特性,其(qi)在高(gao)溫(wen)下能(neng)夠保(bao)持較高(gao)的(de)強度,并(bing)且(qie)具有較低的(de)導熱性和導電性以(yi)及較強的(de)鐵(tie)磁性。
鈷為(wei)(wei)英語(yu)(yu)cobalt的音譯,德文原型為(wei)(wei)Kobalt,源出希臘(la)語(yu)(yu)cobalos,意為(wei)(wei)礦(kuang)山。其(qi)德文詞匯系(xi)指一(yi)個(ge)善于惡作劇的幽靈(gnomes和(he)goblins),在Saxony地方的德國礦(kuang)工把(ba)這個(ge)術語(yu)(yu)應用(yong)于稱謂某(mou)些(xie)能(neng)傷害礦(kuang)工手足的礦(kuang)石,此術語(yu)(yu)便曾在歐洲廣為(wei)(wei)使用(yong)。
鈷(gu)(gu)是(shi)生產耐熱(re)合(he)金(jin)、硬質(zhi)合(he)金(jin)、防(fang)腐(fu)合(he)金(jin)、磁性(xing)合(he)金(jin)和各種鈷(gu)(gu)鹽的重要原料(liao)。鈷(gu)(gu)消費中約70%是(shi)金(jin)屬(shu)態鈷(gu)(gu),主要用于超級耐熱(re)合(he)金(jin)、工具(ju)鋼、硬質(zhi)合(he)金(jin)、磁性(xing)材料(liao)等方面。以化(hua)合(he)物形式(shi)(催化(hua)劑(ji)(ji)、干(gan)燥材料(liao)、試劑(ji)(ji)、陶瓷釉等)消費量約25%,其余約5%。
鈷為(wei)(wei)英語(yu)cobalt的音譯(yi),德(de)文原型為(wei)(wei)Kobalt,源出(chu)希臘語(yu)cobalos,意為(wei)(wei)礦山。其德(de)文詞(ci)匯系(xi)指一(yi)個(ge)善于(yu)惡(e)作劇的幽靈(gnomes和goblins),在Saxony地方(fang)的德(de)國礦工把這個(ge)術(shu)語(yu)應用(yong)于(yu)稱謂某些能傷害礦工手足的礦石,此術(shu)語(yu)便曾在歐洲(zhou)廣為(wei)(wei)使用(yong)。這類礦物后來被發現是(shi)砷(shen)鈷礦。
鈷的(de)(de)(de)化(hua)學和(he)冶金學大概是在(zai)16世(shi)紀中葉開始的(de)(de)(de),但(dan)早在(zai)前1450年的(de)(de)(de)埃及人(ren)和(he)巴比倫人(ren)制(zhi)造的(de)(de)(de)陶器中已(yi)經用到鈷顏(yan)料。鈷鹽可(ke)使陶瓷(ci)釉染上藍色(se),與鎳、鉻或錳化(hua)合物(wu)混配(pei),可(ke)以(yi)調(diao)配(pei)出(chu)由藍至綠的(de)(de)(de)所(suo)有(you)色(se)調(diao)。中國在(zai)元朝(13世(shi)紀)也已(yi)懂得用鈷土礦作顏(yan)料燒制(zhi)釉下(xia)彩青花(hua)瓷(ci)器的(de)(de)(de)技藝(yi)。
1735年,瑞典(dian)化學(xue)家Brandt發現了鈷元素。
1780年,瑞典化學(xue)家Bergman詳細研(yan)究了鈷元素(su)的(de)性質。
19世紀中葉,開始出現把鈷電鍍到金(jin)屬上的(de)工作。
20世(shi)紀初(chu),把鈷(gu)應用(yong)于制合金鋼和其它合金等(deng)方面的工作興起(qi)。
1917年,Honda宣布(bu)發現了(le)含鈷的永磁合(he)金。
1935年,永磁合(he)(he)金進一(yi)(yi)步得到發展,衍生出一(yi)(yi)系列鋁鎳鈷永磁材料(liao)(含Al,Ni,Fe,Co),后來(lai)又合(he)(he)成(cheng)出新(xin)型的(de)釤鈷永磁合(he)(he)金,鈷已成(cheng)為一(yi)(yi)種(zhong)重要的(de)戰(zhan)略金屬。
鈷(gu)(gu)的(de)外(wai)貌和(he)純(chun)鐵或鎳(nie)相似,硬(ying)度(du)(du)高(gao)于(yu)(yu)鐵,電(dian)解(jie)沉(chen)積出來(lai)的(de)鈷(gu)(gu)其硬(ying)度(du)(du)又(you)高(gao)于(yu)(yu)高(gao)溫生產的(de)金屬鈷(gu)(gu)。鈷(gu)(gu)中含(han)有(you)少量(liang)碳(tan)時(最高(gao)達(da)0.3%)會增(zeng)大鈷(gu)(gu)金屬的(de)抗張強度(du)(du)和(he)耐壓強度(du)(du),而(er)不會影響其硬(ying)度(du)(du)。鈷(gu)(gu)可以機械加工,但(dan)略(lve)有(you)脆性(xing)。鈷(gu)(gu)的(de)物(wu)理性(xing)質(zhi)不僅在極(ji)大程度(du)(du)上依(yi)賴于(yu)(yu)鈷(gu)(gu)的(de)純(chun)度(du)(du),而(er)且也(ye)依(yi)賴于(yu)(yu)存在的(de)異(yi)形變體(ti)(或異(yi)形變體(ti)混合(he)物(wu)),關于(yu)(yu)鈷(gu)(gu)(即使(shi)其純(chun)度(du)(du)高(gao)于(yu)(yu)99.9%)已報(bao)道的(de)物(wu)理性(xing)質(zhi)常會有(you)不一致的(de)數據(ju),這大概(gai)只能(neng)用鈷(gu)(gu)的(de)兩種異(yi)構變體(ti)之(zhi)間轉化速度(du)(du)很慢來(lai)加以解(jie)釋。
像鐵和鎳一(yi)(yi)樣,鈷(gu)(gu)(gu)是(shi)鐵磁(ci)(ci)(ci)性的(de)(de)(de),雖然鐵在(zai)鐵磁(ci)(ci)(ci)性元(yuan)素(su)中具有最(zui)高的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度,而(er)(er)鈷(gu)(gu)(gu)卻(que)是(shi)可(ke)以(yi)增大此磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度的(de)(de)(de)唯一(yi)(yi)元(yuan)素(su),純鐵的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度為21500Gs,而(er)(er)組(zu)成為65%Fe、35%Co的(de)(de)(de)合金(jin)其磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度卻(que)可(ke)最(zui)高達到24·300Gs。鈷(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)更優越的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)性已(yi)知最(zui)高的(de)(de)(de)居里點(dian)1121℃,已(yi)發展出(chu)多種多樣的(de)(de)(de)特種專用(yong)的(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)鋼和鈷(gu)(gu)(gu)合金(jin)材料。
鈷(gu)(gu)(gu)的(de)化(hua)合價為(wei)+2價和(he)+3價。在(zai)(zai)常溫下(xia)不和(he)水(shui)作(zuo)用,在(zai)(zai)潮濕的(de)空(kong)氣中(zhong)也很穩定。在(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)加(jia)熱(re)至300℃以上時(shi)氧化(hua)生成(cheng)CoO,在(zai)(zai)白熱(re)時(shi)燃燒成(cheng)Co?O?。氫(qing)還原法(fa)制成(cheng)的(de)細金(jin)屬(shu)(shu)鈷(gu)(gu)(gu)粉在(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)能自燃生成(cheng)氧化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)。由電極(ji)電勢看(kan)出,鈷(gu)(gu)(gu)是中(zhong)等(deng)(deng)活潑的(de)金(jin)屬(shu)(shu)。其(qi)化(hua)學性(xing)質(zhi)與鐵,鎳相(xiang)似。高溫下(xia)發生氧化(hua)作(zuo)用。加(jia)熱(re)時(shi),鈷(gu)(gu)(gu)與氧,硫,氯,溴等(deng)(deng)發生劇烈(lie)反應(ying),生成(cheng)相(xiang)應(ying)化(hua)合物。鈷(gu)(gu)(gu)可溶于稀酸(suan)中(zhong),在(zai)(zai)發煙硝(xiao)酸(suan)中(zhong)因生成(cheng)一層氧化(hua)膜而被(bei)(bei)鈍化(hua)。鈷(gu)(gu)(gu)會(hui)緩慢地(di)被(bei)(bei)氫(qing)氟酸(suan),氨水(shui)和(he)氫(qing)氧化(hua)鈉浸蝕。鈷(gu)(gu)(gu)是兩性(xing)金(jin)屬(shu)(shu)。
鈷(gu)即使在高溫(wen)(wen)下也很少吸氫,氮(dan)在1200℃的(de)高溫(wen)(wen)下也基本上(shang)不溶(rong)于鈷(gu)。微細分散(san)的(de)鈷(gu)粉在空氣中可自(zi)燃(ran),但大塊的(de)鈷(gu)金(jin)屬(shu)(shu)在低(di)于300℃下,在空氣中仍是(shi)(shi)穩定的(de)。將鈷(gu)加(jia)(jia)熱(re)到900℃時(shi)在表面上(shang)生成(cheng)的(de)氧(yang)化物外殼第一層是(shi)(shi)Co?O?,靠近金(jin)屬(shu)(shu)的(de)第二層是(shi)(shi)CoO;加(jia)(jia)熱(re)至高于900℃時(shi),Co?O?分解(jie)了(le),則(ze)氧(yang)化物外殼僅含有CoO。在加(jia)(jia)熱(re)下鈷(gu)可與(yu)(yu)許(xu)多非金(jin)屬(shu)(shu)反應(ying),例如可同鹵(lu)素、硼、硫、磷、砷和銻等(deng)反應(ying),反應(ying)中往往發光(guang)發熱(re)。氟與(yu)(yu)鈷(gu)反應(ying)可生成(cheng)CoF?,但其它(ta)鹵(lu)素僅能生成(cheng)Co(Ⅱ)鹵(lu)化物。
鈷(gu)在(zai)燒至赤(chi)熱時會被水蒸氣氧(yang)化成(cheng)CoO,在(zai)470℃時與(yu)氨反應(ying)生(sheng)成(cheng)Co?N,但(dan)這個化合(he)物在(zai)600℃時分(fen)解。一氧(yang)化碳在(zai)200℃時和100atm下(xia)與(yu)微細(xi)鈷(gu)粉反應(ying)生(sheng)成(cheng)羰合(he)物Co?(CO)?,但(dan)在(zai)溫度高(gao)于(yu)225℃和常壓下(xia)則(ze)生(sheng)成(cheng)碳化物Co?C。
鈷(gu)(gu)比鐵較能(neng)耐抗無(wu)機酸(suan)(suan)的侵蝕(shi),這(zhe)可以從標準電極電勢數(shu)據看出(chu):Co/Co2+E°=一0.27V;Fe/Fe2+E°=一0.44V。鈷(gu)(gu)能(neng)溶(rong)解(jie)在稀(xi)(xi)鹽酸(suan)(suan)和(he)稀(xi)(xi)硫酸(suan)(suan)中并放出(chu)氫(qing)氣。濃硝酸(suan)(suan)在室溫下能(neng)快速地與(yu)鈷(gu)(gu)反應(ying),但在-10℃時可使鈷(gu)(gu)表面(mian)鈍化。氫(qing)氟酸(suan)(suan)和(he)磷酸(suan)(suan)也(ye)能(neng)與(yu)鈷(gu)(gu)作用(yong),但鈷(gu)(gu)不與(yu)稀(xi)(xi)堿溶(rong)液反應(ying)。
氯(lv)化氫(qing)在450℃時(shi)與(yu)(yu)鈷(gu)反(fan)應生(sheng)成氯(lv)化鈷(gu)(Ⅱ);在400℃時(shi)將硫化氫(qing)通過于鈷(gu)粉之上可生(sheng)成Co?S?,但在700℃時(shi)則(ze)生(sheng)成CoS。二氧(yang)化碳在溫度高于700℃時(shi)與(yu)(yu)鈷(gu)發生(sheng)如下平衡反(fan)應:
鈷(gu)(gu)的制備(bei)一(yi)般(ban)先用(yong)火(huo)法將鈷(gu)(gu)精(jing)(jing)(jing)礦、砷鈷(gu)(gu)精(jing)(jing)(jing)礦、含鈷(gu)(gu)硫(liu)化鎳精(jing)(jing)(jing)礦、銅鈷(gu)(gu)礦、鈷(gu)(gu)硫(liu)精(jing)(jing)(jing)礦中的鈷(gu)(gu)富集或(huo)轉化為(wei)可溶(rong)性狀態,然(ran)后再用(yong)濕法冶煉方(fang)法制成氯化鈷(gu)(gu)溶(rong)液或(huo)硫(liu)酸鈷(gu)(gu)溶(rong)液,再用(yong)化學沉淀和(he)萃取等方(fang)法進一(yi)步使鈷(gu)(gu)富集和(he)提純,最后得到鈷(gu)(gu)化合(he)物或(huo)金屬鈷(gu)(gu)。
鈷(gu)礦(kuang)物的(de)(de)賦(fu)存(cun)狀態復雜,礦(kuang)石(shi)品位(wei)低(di),所以(yi)提取(qu)方法很多而且工藝復雜,回收率較低(di)。鈷(gu)礦(kuang)的(de)(de)選礦(kuang)對一般是(shi)將(jiang)鈷(gu)礦(kuang)石(shi)通(tong)過手選、重選、泡(pao)沫(mo)浮(fu)選可提取(qu)到含鈷(gu)15—25%的(de)(de)鈷(gu)精礦(kuang)。鈷(gu)精礦(kuang)冶煉方法主(zhu)要有硫化鎳礦(kuang)冶煉和砷(shen)鈷(gu)礦(kuang)冶煉。
硫(liu)化鎳精礦一般含鎳4—5%,含鈷(gu)(gu)0.1—0.3%。鎳的(de)火法(fa)熔煉過程(cheng)中,由于(yu)鈷(gu)(gu)對氧和(he)硫(liu)的(de)親合力介(jie)于(yu)鐵鎳之間在轉爐吹煉高(gao)冰(bing)鎳時,可控制冰(bing)鎳中鐵的(de)氧化程(cheng)度,使(shi)鈷(gu)(gu)富集于(yu)高(gao)冰(bing)鎳或富集于(yu)轉爐渣,分別用下述方法(fa)提取:
1、富集于(yu)(yu)高冰鎳(nie)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),在鎳(nie)電(dian)解(jie)(jie)(jie)精(jing)煉(lian)過程中(zhong)(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)(ye)。在凈(jing)液(ye)(ye)除(chu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)以高價氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)形態進入鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)6—7%,含鎳(nie)25—30%。從此種鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)一(yi)種方(fang)法是(shi):將(jiang)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣加(jia)入硫(liu)酸(suan)(suan)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),通(tong)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硫(liu)使(shi)之溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),制得(de)(de)(de)(de)含硫(liu)酸(suan)(suan)鎳(nie)、硫(liu)酸(suan)(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)少量(liang)銅(tong)、鐵、砷、銻等(deng)雜質的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye)(ye);再用活性鎳(nie)粉(fen)置換(huan)除(chu)去銅(tong);通(tong)空氣(qi),氧(yang)(yang)化(hua)(hua)水解(jie)(jie)(jie)除(chu)去鐵,通(tong)氯氣(qi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua),加(jia)蘇打中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)沉(chen)淀鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),若所得(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)含鎳(nie)較高,可再次溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)、沉(chen)淀分(fen)離(li)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)鎳(nie),使(shi)其含鎳(nie)小(xiao)于(yu)(yu)1%;經(jing)(jing)煅燒(shao)(shao)制得(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)出(chu)售,也(ye)(ye)可將(jiang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)制成粗金(jin)屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),經(jing)(jing)電(dian)解(jie)(jie)(jie)精(jing)煉(lian)得(de)(de)(de)(de)電(dian)解(jie)(jie)(jie)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。加(jia)拿大和(he)(he)蘇聯的(de)(de)(de)鎳(nie)廠(chang)都用此法回收鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)工廠(chang)也(ye)(ye)有類似作(zuo)法。從鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)另一(yi)種方(fang)法是(shi)以亞硫(liu)酸(suan)(suan)鈉作(zuo)還原劑,將(jiang)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)于(yu)(yu)硫(liu)酸(suan)(suan)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),得(de)(de)(de)(de)到含硫(liu)酸(suan)(suan)鎳(nie)、硫(liu)酸(suan)(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)少量(liang)銅(tong)、鐵、錳(meng)、鋅等(deng)雜質的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye)(ye),而(er)后用黃鈉鐵礬(fan)法除(chu)去溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鐵,用烷基(ji)磷酸(suan)(suan)類如:二(2-乙基(ji)己基(ji))磷酸(suan)(suan)(D-2-EHPA)或其他烷基(ji)磷酸(suan)(suan)酯(zhi)類萃(cui)取(qu)(qu)(qu)劑萃(cui)取(qu)(qu)(qu)其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)銅(tong)、鐵、錳(meng)、鋅等(deng),并分(fen)離(li)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)鎳(nie)。萃(cui)取(qu)(qu)(qu)過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)獲得(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)氯化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)液(ye)(ye),用氟(fu)化(hua)(hua)銨除(chu)鈣(gai)、鎂后,再用草酸(suan)(suan)銨沉(chen)淀鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。所得(de)(de)(de)(de)草酸(suan)(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)在450℃下(xia)煅燒(shao)(shao),得(de)(de)(de)(de)到的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉(fen),可作(zuo)為最終產品,也(ye)(ye)可用氫(qing)(qing)還原法制取(qu)(qu)(qu)金(jin)屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉(fen)。
2、富(fu)集(ji)于煉(lian)(lian)鎳(nie)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)渣(zha)中的鈷(gu),在還原硫化(hua)熔煉(lian)(lian)過程中,與鎳(nie)一起轉(zhuan)(zhuan)入鈷(gu)冰銅。轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)渣(zha)成(cheng)分一般(ban)為:鈷(gu)0.25—0.35%,鎳(nie)1—1.5%;鈷(gu)冰銅成(cheng)分一般(ban)為:鈷(gu)1—1.5%,鎳(nie)5—13%。鈷(gu)冰銅可以直接浸取(常壓(ya)或加壓(ya)酸(suan)浸),也可以將鈷(gu)冰銅焙(bei)燒成(cheng)可溶性化(hua)合物(wu)后(hou)再酸(suan)浸。浸出液可按鈷(gu)渣(zha)提鈷(gu)工藝流程處理(li)。
加拿大舍利(li)(li)特(te)高(gao)(gao)爾頓(dun)公司(Sherritt Gordon MinesLtd)用(yong)(yong)(yong)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)氨浸(jin)法(fa)處理(li)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)鎳(nie)(nie)精(jing)(jing)礦(kuang)和高(gao)(gao)冰(bing)鎳(nie)(nie)時,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)留(liu)于鎳(nie)(nie)的氫還原(yuan)尾液(ye)中(zhong),通硫(liu)化(hua)(hua)(hua)氫于尾液(ye),得(de)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)和硫(liu)化(hua)(hua)(hua)鎳(nie)(nie)的混合(he)沉(chen)淀物(wu)。此混合(he)物(wu)用(yong)(yong)(yong)硫(liu)酸高(gao)(gao)壓(ya)(ya)浸(jin)出(chu)(chu)、凈化(hua)(hua)(hua)除雜質后,通氧、加氨、加壓(ya)(ya),使二價鈷(gu)(gu)(gu)(gu)氧化(hua)(hua)(hua)成可(ke)溶(rong)性(xing)的,而鎳(nie)(nie)則以(yi)鎳(nie)(nie)銨硫(liu)酸鹽(yan)形(xing)態沉(chen)淀出(chu)(chu)來,實現鎳(nie)(nie)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)分離,溶(rong)液(ye)用(yong)(yong)(yong)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)氫還原(yuan)產出(chu)(chu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)粉,也(ye)可(ke)用(yong)(yong)(yong)萃取法(fa)凈液(ye)、分離出(chu)(chu)鎳(nie)(nie)后電(dian)積得(de)電(dian)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)。含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)黃鐵礦(kuang)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)世界上(shang)從含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)黃鐵礦(kuang)中(zhong)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)較有代(dai)表性(xing)的工廠是(shi)芬蘭科科拉(la)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)廠(Kok-kola Cobalt Plant),精(jing)(jing)礦(kuang)焙燒脫(tuo)硫(liu)后,再配(pei)以(yi)部分精(jing)(jing)礦(kuang)在流態化(hua)(hua)(hua)爐內進行硫(liu)酸化(hua)(hua)(hua)焙燒,再經浸(jin)出(chu)(chu)、濃密、洗滌,浸(jin)出(chu)(chu)液(ye)通硫(liu)化(hua)(hua)(hua)氫使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)呈硫(liu)化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)沉(chen)淀。再利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)上(shang)述舍利(li)(li)特(te)高(gao)(gao)爾頓(dun)的高(gao)(gao)壓(ya)(ya)浸(jin)出(chu)(chu)法(fa)和高(gao)(gao)壓(ya)(ya)氫還原(yuan)法(fa)生(sheng)產鈷(gu)(gu)(gu)(gu)粉。
中國(guo)含鈷(gu)黃鐵(tie)(tie)礦的(de)鈷(gu)品位較低,僅為0.02—0.09%。浮選產(chan)出的(de)鈷(gu)硫(liu)精(jing)(jing)礦含鈷(gu)0.3—0.5%,硫(liu)30—35%,鐵(tie)(tie)35—40%。鈷(gu)硫(liu)精(jing)(jing)礦在(zai)流態化(hua)(hua)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)內(nei)(nei)于(yu)580—620℃下進行硫(liu)酸(suan)化(hua)(hua)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao)(shao)(shao),使鈷(gu)、鎳、銅(tong)等金屬(shu)轉(zhuan)化(hua)(hua)為可(ke)(ke)溶性的(de)鹽(yan)類。焙(bei)(bei)砂(sha)用水(shui)或稀硫(liu)酸(suan)浸(jin)出,用氯(lv)酸(suan)鈉(na)將浸(jin)出液中的(de)鐵(tie)(tie)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)成(cheng)高(gao)(gao)價(jia)(jia)鐵(tie)(tie)后,用脂肪酸(suan)鈉(na)依次萃取鐵(tie)(tie)和銅(tong)。然后,通(tong)入氯(lv)氣(qi)使鈷(gu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua),加堿水(shui)解生(sheng)成(cheng)高(gao)(gao)價(jia)(jia)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)沉淀,而與鎳分離。在(zai)反射爐(lu)內(nei)(nei)使氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)脫水(shui)、燒(shao)(shao)(shao)(shao)結,燒(shao)(shao)(shao)(shao)結塊配以(yi)石(shi)油(you)焦和石(shi)灰石(shi)在(zai)三相電(dian)弧爐(lu)內(nei)(nei)還(huan)原熔煉(lian)成(cheng)粗金屬(shu)鈷(gu)。粗鈷(gu)澆(jiao)鑄成(cheng)陽極,進行隔膜電(dian)解,得到純度較高(gao)(gao)的(de)金屬(shu)鈷(gu)。鈷(gu)硫(liu)精(jing)(jing)礦也(ye)可(ke)(ke)先經900—950℃氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao)(shao)(shao),再(zai)配以(yi)氯(lv)化(hua)(hua)鈉(na)或氯(lv)化(hua)(hua)鈣以(yi)及少量的(de)鈷(gu)硫(liu)精(jing)(jing)礦于(yu)680℃下進行硫(liu)酸(suan)化(hua)(hua)氯(lv)化(hua)(hua)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao)(shao)(shao)。焙(bei)(bei)砂(sha)按上述流程(cheng)提鈷(gu)。
砷(shen)鈷(gu)(gu)(gu)礦經選(xuan)礦得到含(han)鈷(gu)(gu)(gu)10—20%的(de)精礦,其(qi)中(zhong)含(han)砷(shen)20—50%。處(chu)理砷(shen)鈷(gu)(gu)(gu)礦的(de)方法(fa)(fa)(fa)主(zhu)要有兩種,一(yi)(yi)種是先用(yong)(yong)火法(fa)(fa)(fa)熔(rong)(rong)煉產出(chu)砷(shen)冰(bing)鈷(gu)(gu)(gu),再用(yong)(yong)濕法(fa)(fa)(fa)提鈷(gu)(gu)(gu)。另一(yi)(yi)種是用(yong)(yong)加壓浸出(chu)法(fa)(fa)(fa)制得含(han)鈷(gu)(gu)(gu)溶(rong)液(ye),再從中(zhong)提取(qu)鈷(gu)(gu)(gu)。中(zhong)國采用(yong)(yong)前者:將(jiang)精礦配(pei)(pei)以焦炭和熔(rong)(rong)劑(ji)在(zai)反(fan)射爐或電爐內熔(rong)(rong)煉,使部分(fen)砷(shen)呈三氧(yang)化(hua)二(er)砷(shen)揮發(fa),產出(chu)砷(shen)冰(bing)鈷(gu)(gu)(gu)(舊稱(cheng)黃(huang)渣)。如原(yuan)(yuan)料含(han)硫(liu)(liu)高(gao),還產出(chu)部分(fen)鈷(gu)(gu)(gu)冰(bing)銅。砷(shen)冰(bing)鈷(gu)(gu)(gu)和鈷(gu)(gu)(gu)冰(bing)銅磨細(xi)后焙燒(shao),進一(yi)(yi)步(bu)脫砷(shen)和硫(liu)(liu);焙砂(sha)用(yong)(yong)稀(xi)硫(liu)(liu)酸(suan)浸出(chu),用(yong)(yong)次氯(lv)酸(suan)鈉(na)氧(yang)化(hua)浸出(chu)液(ye)中(zhong)的(de)鐵,再用(yong)(yong)蘇(su)打(da)調整pH為(wei)3—3.5,使鐵成(cheng)為(wei)氧(yang)化(hua)鐵和砷(shen)酸(suan)鐵沉(chen)淀。濾液(ye)用(yong)(yong)鐵屑置(zhi)換除銅后,用(yong)(yong)次氯(lv)酸(suan)鈉(na)使鈷(gu)(gu)(gu)氧(yang)化(hua),加堿(jian)水解生成(cheng)高(gao)價氫(qing)氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)沉(chen)淀而(er)與鎳分(fen)離。所得氫(qing)氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)在(zai)反(fan)射爐內于(yu)1000~1200℃下煅燒(shao),獲得氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu),并使其(qi)中(zhong)的(de)堿(jian)式硫(liu)(liu)酸(suan)鹽(yan)分(fen)解,將(jiang)硫(liu)(liu)除去。然(ran)后配(pei)(pei)入木炭,在(zai)回(hui)轉窯內于(yu)1000℃左右(you)還原(yuan)(yuan)成(cheng)金(jin)(jin)屬鈷(gu)(gu)(gu)粉(fen)。也可將(jiang)氫(qing)氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)熔(rong)(rong)煉成(cheng)粗(cu)金(jin)(jin)屬鈷(gu)(gu)(gu),再進行電解得電鈷(gu)(gu)(gu)。焙砂(sha)的(de)浸出(chu)液(ye)也可和前述硫(liu)(liu)化(hua)鎳礦提鈷(gu)(gu)(gu)一(yi)(yi)樣,采用(yong)(yong)萃取(qu)法(fa)(fa)(fa)凈液(ye)分(fen)離提鈷(gu)(gu)(gu)。
加壓(ya)酸(suan)浸(jin)法(fa)處理(li)砷(shen)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)是將(jiang)(jiang)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)用(yong)稀硫酸(suan)漿化(hua),用(yong)高(gao)壓(ya)釜(fu)(fu)浸(jin)出(chu),操作壓(ya)力(li)(li)35公斤(jin)力(li)(li)/厘米(mi)2,溫(wen)度190℃,浸(jin)出(chu)時間3~4小(xiao)時,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)浸(jin)出(chu)率95—97%。浸(jin)出(chu)液(ye)除砷(shen)、鐵、銅、鈣(gai)等雜(za)質(zhi)后,加入液(ye)氨,使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)形成鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)氨絡合(he)物,在(zai)(zai)(zai)高(gao)壓(ya)釜(fu)(fu)內,用(yong)氫還原(yuan)得(de)到鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉,操作壓(ya)力(li)(li)50—55公斤(jin)力(li)(li)/厘米(mi)2,溫(wen)度190℃。此法(fa)流程簡單,回(hui)收率高(gao),勞(lao)動條件好(hao)。銅鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)扎伊(yi)爾的(de)(de)盧伊(yi)盧廠(Luilu CobaltPlant)是世(shi)界(jie)上處理(li)銅鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)最(zui)(zui)大的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)廠。銅鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)經選礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)獲得(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)和(he)(he)硫化(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)品(pin)位(wei)為:銅25%,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)1.5%;硫化(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)品(pin)位(wei)為:銅45%,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)2.5%。首先將(jiang)(jiang)硫化(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)在(zai)(zai)(zai)流態(tai)化(hua)焙燒爐內進(jin)行(xing)硫酸(suan)化(hua)焙燒,然后將(jiang)(jiang)焙砂和(he)(he)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)一起用(yong)銅電(dian)解廢液(ye)浸(jin)出(chu)。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)主要呈三價氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物形態(tai),在(zai)(zai)(zai)硫酸(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)溶(rong)(rong)(rong)解度很小(xiao),但(dan)在(zai)(zai)(zai)銅電(dian)解廢液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)可由其中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)亞鐵離子將(jiang)(jiang)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)還原(yuan),溶(rong)(rong)(rong)于電(dian)解廢液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong),Co?(不溶(rong)(rong)(rong)性(xing))Fe?→Co?(可溶(rong)(rong)(rong)性(xing))Fe?。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)浸(jin)出(chu)率可達95—96%。含(han)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)銅的(de)(de)浸(jin)出(chu)液(ye)用(yong)電(dian)解法(fa)析(xi)出(chu)銅,而鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)其他金(jin)屬雜(za)質(zhi)留(liu)在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)。除雜(za)質(zhi)后,將(jiang)(jiang)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)用(yong)石灰乳沉淀(dian)為氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),再溶(rong)(rong)(rong)于硫酸(suan)中(zhong)(zhong)(zhong),得(de)到高(gao)濃(nong)度的(de)(de)硫酸(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)液(ye),最(zui)(zui)后用(yong)不溶(rong)(rong)(rong)陽(yang)極(ji)電(dian)積(ji)金(jin)屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。
制造電池(chi)設備是(shi)鈷(gu)最(zui)重要的用(yong)途,使用(yong)量(liang)占到全部鈷(gu)使用(yong)量(liang)的40%。鈷(gu)主要用(yong)來制作鋰離子電池(chi)的鈷(gu)酸鋰,鎳氫電池(chi)的氧化(hua)亞鈷(gu)等。含鈷(gu)材(cai)料(liao)是(shi)穩定的鋰電池(chi)正極(ji)材(cai)料(liao),是(shi)電池(chi)的核心之一,具有能量(liang)密度高(gao)和環保安全性高(gao)的特點。
三(san)元鋰電(dian)池是指使用鎳(nie)鈷(gu)錳或者鎳(nie)鈷(gu)鋁(lv)酸鹽等(deng)三(san)元材料為電(dian)池正極的鋰電(dian)池。相對于傳統(tong)鋰電(dian)池,三(san)元鋰電(dian)池具有綜合性能和(he)低成本的雙(shuang)重優(you)勢。
鈷常被(bei)(bei)添加到(dao)鋼或者其他(ta)合(he)(he)金當中(zhong),可以(yi)明(ming)顯提(ti)高合(he)(he)金的(de)(de)堅硬程度、耐(nai)磨程度、抗沖(chong)擊性能(neng)和韌性。該合(he)(he)金常常被(bei)(bei)熔(rong)焊(han)到(dao)其他(ta)材(cai)料(liao)的(de)(de)表(biao)面,能(neng)夠明(ming)顯延(yan)長零(ling)件的(de)(de)使用(yong)壽命。大(da)約有20%的(de)(de)鈷被(bei)(bei)用(yong)來制造這種(zhong)超級合(he)(he)金。含(han)鈷合(he)(he)金常被(bei)(bei)用(yong)來制造噴氣(qi)式(shi)飛(fei)機渦輪(lun)發動機的(de)(de)風扇扇葉,火箭和燃氣(qi)機輪(lun)等設備的(de)(de)耐(nai)熱部(bu)件等。生活中(zhong)的(de)(de)含(han)鈷鋼刀的(de)(de)耐(nai)磨性和切割性能(neng)也(ye)更加突出。
鈷(gu)是一(yi)種(zhong)被磁(ci)化之后就能長期保持磁(ci)性的(de)(de)(de)金(jin)屬。鈷(gu)的(de)(de)(de)這(zhe)種(zhong)優越磁(ci)性,使(shi)之被大量應用(yong)于(yu)制造(zao)高(gao)性能磁(ci)性材料。這(zhe)種(zhong)用(yong)途的(de)(de)(de)鈷(gu)使(shi)用(yong)量大概占(zhan)到總使(shi)用(yong)量的(de)(de)(de)5%左右。高(gao)鈷(gu)含量的(de)(de)(de)磁(ci)性鋼(gang)比一(yi)般磁(ci)性鋼(gang)的(de)(de)(de)磁(ci)力(li)密(mi)度更高(gao),而且在(zai)高(gao)溫(wen)條件下這(zhe)種(zhong)磁(ci)性也不會輕(qing)易喪失。大型的(de)(de)(de)永久磁(ci)體大多為含鈷(gu)合(he)金(jin),其中常用(yong)的(de)(de)(de)是一(yi)種(zhong)叫作阿爾尼克的(de)(de)(de)合(he)金(jin)材料,是由鈷(gu)、鎳、鋁(lv)制造(zao)的(de)(de)(de)堅(jian)硬合(he)金(jin)。
鈷(gu)被(bei)用(yong)(yong)作(zuo)顏(yan)料(liao)的(de)(de)(de)歷史在(zai)西方可(ke)以追(zhui)溯(su)到古埃及(ji)時期。在(zai)埃及(ji)法(fa)老圖(tu)坦卡蒙的(de)(de)(de)墓穴中有(you)一小(xiao)塊玻璃(li)器物(wu),后來檢測其深藍色(se)是因為存在(zai)鈷(gu)的(de)(de)(de)緣(yuan)故(gu)。古希(xi)臘(la)人和(he)古羅馬人曾利用(yong)(yong)鈷(gu)化合(he)物(wu)制(zhi)造(zao)有(you)色(se)玻璃(li),這(zhe)種玻璃(li)會表現出美麗的(de)(de)(de)深藍色(se)。而(er)在(zai)中國(guo),鈷(gu)及(ji)其化合(he)物(wu)也有(you)悠久的(de)(de)(de)顏(yan)料(liao)使用(yong)(yong)史。唐朝著(zhu)名的(de)(de)(de)唐三(san)彩,元代的(de)(de)(de)青花瓷,明代的(de)(de)(de)景泰藍無不(bu)與含(han)鈷(gu)的(de)(de)(de)釉料(liao)有(you)關,而(er)這(zhe)種鈷(gu)顏(yan)料(liao)制(zhi)造(zao)出的(de)(de)(de)藍色(se)不(bu)僅著(zhu)色(se)率強、發色(se)鮮艷而(er)且呈色(se)穩定、歷久彌新。
鈷藍化(hua)學(xue)成分為(wei)鋁酸鈷,是鋁和(he)氧化(hua)鈷反應生(sheng)成的(de)一種顏(yan)料(liao),表現(xian)為(wei)藍色(se)或藍綠(lv)色(se)調(diao),被(bei)大量(liang)作為(wei)陶瓷、琺瑯、玻璃等許多(duo)材料(liao)的(de)著(zhu)色(se)劑使用。日(ri)常(chang)生(sheng)活中見到的(de)食(shi)品用硅膠干(gan)燥劑中就(jiu)加(jia)入了氧化(hua)鈷,無水時表現(xian)為(wei)藍色(se),在吸取空氣中的(de)水后(hou)變為(wei)粉紅色(se)。
鈷(gu)紫顏(yan)料也(ye)常(chang)被用(yong)于陶瓷、玻璃等的(de)(de)顏(yan)料,其成(cheng)分為磷酸鈷(gu),為一種特殊(shu)的(de)(de)紫色(se)顏(yan)料。鈷(gu)黑(hei)顏(yan)料有鐵鈷(gu)黑(hei)和鐵鈷(gu)鉻(ge)黑(hei)兩種,主(zhu)要用(yong)于陶瓷坯體和釉料的(de)(de)著色(se),是由多種金屬氧化物經過高(gao)(gao)溫固相反應而生(sheng)成(cheng)的(de)(de)高(gao)(gao)性能(neng)無(wu)機(ji)顏(yan)料,具有環保無(wu)毒的(de)(de)優(you)點。
鈷(gu)在醫(yi)療領域(yu)也有(you)多方面的(de)(de)應(ying)用(yong),鈷(gu)-60放射性(xing)同(tong)位素被(bei)用(yong)來治療人體的(de)(de)皮膚病和惡性(xing)腫瘤;維生素B12(鈷(gu)胺素)中鈷(gu)的(de)(de)含量(liang)更(geng)是高達4.5%;鈷(gu)被(bei)用(yong)于制(zhi)造人工髖關節和膝關節以及牙料填充劑。具有(you)放射性(xing)的(de)(de)鈷(gu)同(tong)位素還被(bei)廣泛應(ying)用(yong)于輻(fu)照食(shi)品(pin)加(jia)工行業(ye),通過這種輻(fu)照技術(shu)可以殺死有(you)害的(de)(de)細菌。
鈷(gu)(gu)(gu)在地殼中(zhong)的平均含量為0.001%(質量),海洋中(zhong)鈷(gu)(gu)(gu)總量約23億噸(dun),自然(ran)界(jie)已知含鈷(gu)(gu)(gu)礦物近百種,但沒有(you)單獨的鈷(gu)(gu)(gu)礦物,大(da)多伴生(sheng)于鎳(nie)、銅、鐵、鉛、鋅、銀、錳、等硫化物礦床中(zhong),且含鈷(gu)(gu)(gu)量較(jiao)低。全(quan)世(shi)(shi)界(jie)已探(tan)明鈷(gu)(gu)(gu)金(jin)屬儲(chu)量148萬噸(dun),中(zhong)國(guo)(guo)(guo)已探(tan)明鈷(gu)(gu)(gu)金(jin)屬儲(chu)量僅(jin)47萬噸(dun)。分布于全(quan)國(guo)(guo)(guo)24個省(區),其中(zhong)主(zhu)要有(you)甘肅、青海、山東(dong)、云南、湖北(bei)、青海、河(he)北(bei)和山西(xi)。這七個省的合計儲(chu)量占(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)(guo)(guo)總保(bao)有(you)儲(chu)量的71%,其中(zhong)以(yi)甘肅儲(chu)量最多,占(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)(guo)(guo)的28%。此(ci)外,安(an)徽、四川、新(xin)疆(jiang)等省(區)也(ye)有(you)一定的儲(chu)量。世(shi)(shi)界(jie)鈷(gu)(gu)(gu)產(chan)(chan)量1986年(nian)達到頂峰3萬噸(dun),以(yi)后(hou)不斷(duan)下降(jiang),到1989年(nian)只有(you)2.5萬噸(dun)左右。扎(zha)伊爾和贊(zan)比(bi)亞是最大(da)的鈷(gu)(gu)(gu)生(sheng)產(chan)(chan)國(guo)(guo)(guo),其產(chan)(chan)量約占(zhan)(zhan)世(shi)(shi)界(jie)總產(chan)(chan)量的70%。
自然(ran)界中已發現的鈷礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)(he)含(han)鈷礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)共百余(yu)種,分(fen)屬于單質(zhi)、碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、磷(lin)(lin)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)(he)硅磷(lin)(lin)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、砷化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)(he)硫(liu)(liu)砷化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、銻(ti)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)(he)硫(liu)(liu)銻(ti)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、碲化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)(he)硒碲化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、硒化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)(he)含(han)水氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、砷酸(suan)鹽(yan)、碳酸(suan)鹽(yan)以及(ji)硅酸(suan)鹽(yan)等14大類。其中以硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、砷化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)(he)硫(liu)(liu)砷化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)最多,主要的鈷礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)為:硫(liu)(liu)鈷礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(Co?S?)、纖(xian)維(wei)柱(zhu)石(CuCo?S?)、輝砷鈷礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(CoAsS)、砷鈷礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(CoAs?)、鈷華(3CoO·As?O?·8H?O)等。
2004年,世界鈷(gu)開采量為5.24萬(wan)噸(dun),其中(zhong)(zhong),剛果開采1.6萬(wan)噸(dun),贊比亞1萬(wan)噸(dun),澳大利亞6700噸(dun),加拿大5200噸(dun),俄(e)羅斯4700噸(dun)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)已探明的(de)鈷(gu)儲量最(zui)大的(de)是甘肅金(jin)川(chuan)硫化(hua)鎳礦中(zhong)(zhong)伴(ban)生的(de)鈷(gu)。云南的(de)硅酸鎳礦以及(ji)四川(chuan)、山東、湖北、山西、廣東等地的(de)黃鐵礦中(zhong)(zhong)也含有(you)鈷(gu)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)金(jin)屬(shu)(shu)資(zi)源量約(yue)為140萬(wan)噸(dun),絕大多數為伴(ban)生資(zi)源,單獨的(de)鈷(gu)礦床極少。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)礦品位較低(di),均作為礦山副產(chan)品回收,生產(chan)過程中(zhong)(zhong)由于(yu)品位低(di)、生產(chan)工(gong)藝復雜,因此(ci)金(jin)屬(shu)(shu)回收率低(di)、生產(chan)成本高。1996年中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)金(jin)屬(shu)(shu)產(chan)量(鈷(gu)含量)229噸(dun),鈷(gu)硫精礦產(chan)量(鈷(gu)含量)192噸(dun),氧(yang)化(hua)鈷(gu)638噸(dun)。2005年前后(hou)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)鈷(gu)的(de)年消費量穩定在1200噸(dun)左右,國(guo)(guo)(guo)內(nei)鈷(gu)產(chan)量包括氧(yang)化(hua)鈷(gu)折算為鈷(gu)每(mei)年總計(ji)約(yue)600—700噸(dun),國(guo)(guo)(guo)內(nei)鈷(gu)產(chan)量尚不(bu)能滿足(zu)國(guo)(guo)(guo)內(nei)需求(qiu),每(mei)年約(yue)有(you)半數需進口。
鈷塵(chen)可引(yin)起“硬質(zhi)合金病”("硬金屬(shu)病"),表(biao)現(xian)為(wei)過敏性(xing)哮喘,呼吸困難、干咳、偶有化學性(xing)肺(fei)炎(間(jian)質(zhi)性(xing)肺(fei)炎),肺(fei)水(shui)腫(zhong)。脫離接觸(chu)后癥狀(zhuang)緩解。CoO也可引(yin)起哮喘。
鈷對皮(pi)膚(fu)的(de)影響主要為(wei)過敏性(xing)或刺(ci)激(ji)性(xing)皮(pi)炎(yan)。外露皮(pi)膚(fu)出現紅斑,有輕微搔癢(yang),常見于(yu)手、腕、前臂等(deng)部位和皮(pi)膚(fu)皺折(zhe)處,多于(yu)夏季發(fa)病,患者多為(wei)接(jie)觸鈷的(de)新工人,在上述皮(pi)膚(fu)病患者中(zhong),皮(pi)試陽性(xing)可證明對鈷過敏。
吸(xi)入(ru)醋酸鈷(gu)粉(fen)塵(chen)可引(yin)起急性化(hua)學性胃炎癥狀,有(you)惡心、嘔吐、上腹部(bu)劇痛,后可有(you)嘔血及(ji)便血。
誤服鈷(gu)鹽,應洗胃;溶(rong)液濺入(ru)眼,用清(qing)水(shui)或(huo)生理鹽水(shui)沖洗至(zhi)少(shao)15分鐘。
CaNa?-EDTA、CaDTPA、半胱(guang)氨(an)酸可降低(di)鈷(gu)毒(du)性,可試用(yong)。皮炎可用(yong)乙(yi)酸和尿素(su)霜軟(ruan)膏涂抹局(ju)部。化(hua)學性肺(fei)炎和肺(fei)水(shui)腫患(huan)者應采用(yong)糖皮質激素(su)治療。
經常(chang)注(zhu)射鈷(gu)制劑或暴(bao)露(lu)于過(guo)量的(de)原(yuan)始鈷(gu)環境中(zhong),可(ke)(ke)引起鈷(gu)中(zhong)毒(du)。兒(er)童對鈷(gu)的(de)毒(du)性敏感,應避免使用每千(qian)克體重超過(guo)1mg的(de)劑量。在(zai)缺乏維(wei)生素B12和(he)蛋白質以及攝入(ru)酒(jiu)精(jing)時,毒(du)性會增加(jia),這在(zai)酗酒(jiu)者中(zhong)常(chang)見(jian)。有些鈷(gu)化合物可(ke)(ke)能會致癌(ai)。
少量(liang)的鈷(gu)鹽對許多(duo)種類(lei)的生(sheng)命體都(dou)是(shi)必須的,這其(qi)中也(ye)包(bao)括人類(lei)。維生(sheng)素B12的中心離子就(jiu)是(shi)鈷(gu),在土(tu)壤中缺乏(fa)鈷(gu)的地區(qu),食草動物會發(fa)育不良。
鈷是中等活潑(po)的金屬元素(su),有(you)二(er)價和三價二(er)種化合(he)價。鈷可經消化道和呼(hu)吸道進入(ru)人體(ti)(ti),一般成年人體(ti)(ti)內含鈷量為1.1—1.5mg。在血漿(jiang)中無機鈷附著(zhu)在白(bai)蛋(dan)白(bai)上,它最(zui)初貯(zhu)(zhu)存于肝和腎,然后貯(zhu)(zhu)存于骨、脾、胰(yi)、小(xiao)腸以(yi)及其(qi)它組(zu)織(zhi)。體(ti)(ti)內鈷14%分布(bu)于骨骼,43%分布(bu)于肌肉(rou)組(zu)織(zhi),43%分布(bu)于其(qi)它軟組(zu)織(zhi)中。
應按照(GB13690-1992)易燃(ran)易爆危險品規(gui)定辦理,夏季應早晚運(yun)輸,防止(zhi)陽光曝曬,搬運(yun)中不得(de)過度(du)撞擊、震蕩、不得(de)與固化劑同車運(yun)輸。儲存(cun)于密閉容器內(nei),存(cun)放在陰涼、通風的庫(ku)房。應與氧化劑、酸類分開存(cun)放,切忌混儲。
2017年10月(yue)27日,世界衛生組織(zhi)國(guo)際癌(ai)癥(zheng)研究機構公布的致癌(ai)物清單(dan)初步整理參考,鈷和鈷化合物在(zai)2B類致癌(ai)物清單(dan)中(zhong)。