鈷(Cobalt),元素(su)符號Co,在化學周期表中(zhong)排27號,是一種金屬元素(su),質地硬而脆。其(qi)熔點達到1500℃左右,沸點約3100℃,相對(dui)密度8.9g/cm3,摩氏硬度5—5.5。鈷有很多特性(xing)(xing),其(qi)在高溫下(xia)能(neng)夠保持較高的強度,并且具有較低的導熱(re)性(xing)(xing)和導電性(xing)(xing)以及較強的鐵磁性(xing)(xing)。
鈷為英語cobalt的(de)(de)音譯,德(de)(de)文原型為Kobalt,源出(chu)希臘語cobalos,意(yi)為礦山。其德(de)(de)文詞匯系指一個善于惡作劇的(de)(de)幽靈(gnomes和goblins),在(zai)Saxony地方(fang)的(de)(de)德(de)(de)國礦工把這個術(shu)語應(ying)用于稱謂某些能傷害礦工手足(zu)的(de)(de)礦石,此(ci)術(shu)語便曾在(zai)歐洲廣為使用。
鈷(gu)(gu)是(shi)生(sheng)產耐(nai)熱(re)合(he)(he)金(jin)、硬質合(he)(he)金(jin)、防(fang)腐合(he)(he)金(jin)、磁(ci)性合(he)(he)金(jin)和各種鈷(gu)(gu)鹽(yan)的重要(yao)原料(liao)。鈷(gu)(gu)消(xiao)費(fei)中約(yue)70%是(shi)金(jin)屬(shu)態鈷(gu)(gu),主要(yao)用(yong)于超級(ji)耐(nai)熱(re)合(he)(he)金(jin)、工具鋼(gang)、硬質合(he)(he)金(jin)、磁(ci)性材(cai)料(liao)等(deng)方面。以化(hua)合(he)(he)物(wu)形式(催化(hua)劑、干(gan)燥材(cai)料(liao)、試劑、陶(tao)瓷(ci)釉(you)等(deng))消(xiao)費(fei)量約(yue)25%,其(qi)余(yu)約(yue)5%。
鈷(gu)為英語(yu)cobalt的(de)音(yin)譯,德(de)文原(yuan)型為Kobalt,源出(chu)希臘語(yu)cobalos,意為礦(kuang)山。其德(de)文詞(ci)匯(hui)系指(zhi)一個善于(yu)惡作劇的(de)幽靈(gnomes和goblins),在Saxony地方的(de)德(de)國(guo)礦(kuang)工(gong)把(ba)這(zhe)個術語(yu)應用于(yu)稱謂(wei)某些能傷害(hai)礦(kuang)工(gong)手足的(de)礦(kuang)石,此術語(yu)便曾(ceng)在歐洲(zhou)廣為使用。這(zhe)類(lei)礦(kuang)物后(hou)來被發(fa)現是砷(shen)鈷(gu)礦(kuang)。
鈷(gu)的(de)化學(xue)和冶(ye)金學(xue)大概是在(zai)16世紀(ji)中葉開始的(de),但早在(zai)前(qian)1450年的(de)埃及人和巴比倫人制造(zao)的(de)陶(tao)器(qi)中已經用到鈷(gu)顏料(liao)。鈷(gu)鹽可使陶(tao)瓷釉染上(shang)藍色,與鎳、鉻或錳化合(he)物混配,可以(yi)調配出由藍至綠的(de)所有色調。中國在(zai)元朝(13世紀(ji))也已懂得用鈷(gu)土礦作顏料(liao)燒(shao)制釉下彩青(qing)花瓷器(qi)的(de)技藝。
1735年,瑞(rui)典化學(xue)家Brandt發(fa)現了鈷元素。
1780年,瑞典化(hua)學家(jia)Bergman詳細研究了鈷元素的性質。
19世紀中葉,開始出現把鈷電鍍到金屬上的(de)工作(zuo)。
20世(shi)紀初,把(ba)鈷應(ying)用于(yu)制合金鋼和其它(ta)合金等方面的工(gong)作興起。
1917年,Honda宣布發現了含鈷(gu)的永磁合金。
1935年,永(yong)磁(ci)合金(jin)進一(yi)步得到發展(zhan),衍生出(chu)一(yi)系列(lie)鋁鎳(nie)鈷永(yong)磁(ci)材料(含Al,Ni,Fe,Co),后來(lai)又合成出(chu)新型的釤鈷永(yong)磁(ci)合金(jin),鈷已成為一(yi)種(zhong)重要的戰略金(jin)屬。
鈷(gu)(gu)(gu)的外(wai)貌和純(chun)鐵或鎳相似,硬度高于鐵,電解沉積(ji)出來(lai)的鈷(gu)(gu)(gu)其硬度又(you)高于高溫生產的金屬鈷(gu)(gu)(gu)。鈷(gu)(gu)(gu)中含有少(shao)量碳時(最(zui)高達(da)0.3%)會(hui)(hui)增大(da)鈷(gu)(gu)(gu)金屬的抗張強度和耐壓強度,而(er)不會(hui)(hui)影響其硬度。鈷(gu)(gu)(gu)可以機械(xie)加(jia)工,但略(lve)有脆性(xing)。鈷(gu)(gu)(gu)的物(wu)理(li)性(xing)質(zhi)不僅(jin)在(zai)極大(da)程度上依(yi)賴(lai)于鈷(gu)(gu)(gu)的純(chun)度,而(er)且也依(yi)賴(lai)于存在(zai)的異形變體(或異形變體混合物(wu)),關于鈷(gu)(gu)(gu)(即使其純(chun)度高于99.9%)已(yi)報道的物(wu)理(li)性(xing)質(zhi)常(chang)會(hui)(hui)有不一(yi)致的數據,這大(da)概只能用(yong)鈷(gu)(gu)(gu)的兩種異構變體之(zhi)間轉(zhuan)化速度很慢來(lai)加(jia)以解釋。
像鐵(tie)和鎳一樣(yang),鈷(gu)是鐵(tie)磁(ci)(ci)性的(de),雖然(ran)鐵(tie)在(zai)鐵(tie)磁(ci)(ci)性元素中具有最(zui)高的(de)磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度,而鈷(gu)卻是可以增大此磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度的(de)唯一元素,純鐵(tie)的(de)磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度為21500Gs,而組成為65%Fe、35%Co的(de)合(he)金(jin)其磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度卻可最(zui)高達到24·300Gs。鈷(gu)的(de)更優越的(de)磁(ci)(ci)性已知最(zui)高的(de)居里點(dian)1121℃,已發展出多種多樣(yang)的(de)特種專用的(de)鈷(gu)鋼和鈷(gu)合(he)金(jin)材料。
鈷(gu)(gu)的化(hua)(hua)合價為+2價和(he)+3價。在(zai)(zai)常溫下不和(he)水作(zuo)用,在(zai)(zai)潮濕的空(kong)氣(qi)中也(ye)很(hen)穩定(ding)。在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中加(jia)熱至300℃以上時氧(yang)化(hua)(hua)生(sheng)成(cheng)CoO,在(zai)(zai)白熱時燃(ran)燒成(cheng)Co?O?。氫(qing)還原(yuan)法制成(cheng)的細金(jin)屬鈷(gu)(gu)粉(fen)在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中能自燃(ran)生(sheng)成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)。由電極電勢看出,鈷(gu)(gu)是中等(deng)(deng)活潑的金(jin)屬。其化(hua)(hua)學(xue)性(xing)質與鐵(tie),鎳相似。高溫下發生(sheng)氧(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用。加(jia)熱時,鈷(gu)(gu)與氧(yang),硫,氯,溴等(deng)(deng)發生(sheng)劇烈反應(ying),生(sheng)成(cheng)相應(ying)化(hua)(hua)合物。鈷(gu)(gu)可溶于(yu)稀酸(suan)中,在(zai)(zai)發煙硝(xiao)酸(suan)中因生(sheng)成(cheng)一層(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)膜而被(bei)鈍化(hua)(hua)。鈷(gu)(gu)會緩(huan)慢地被(bei)氫(qing)氟酸(suan),氨水和(he)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鈉浸(jin)蝕。鈷(gu)(gu)是兩性(xing)金(jin)屬。
鈷(gu)即使在高(gao)溫下(xia)也很少吸氫,氮在1200℃的(de)(de)高(gao)溫下(xia)也基本上不溶(rong)于鈷(gu)。微細分(fen)散的(de)(de)鈷(gu)粉在空氣(qi)中(zhong)可自燃(ran),但(dan)大塊的(de)(de)鈷(gu)金(jin)屬在低于300℃下(xia),在空氣(qi)中(zhong)仍是穩定(ding)的(de)(de)。將鈷(gu)加熱(re)到900℃時在表(biao)面上生成的(de)(de)氧化物(wu)外殼第一層是Co?O?,靠近金(jin)屬的(de)(de)第二層是CoO;加熱(re)至高(gao)于900℃時,Co?O?分(fen)解(jie)了,則氧化物(wu)外殼僅(jin)(jin)含有CoO。在加熱(re)下(xia)鈷(gu)可與許多(duo)非金(jin)屬反應(ying),例(li)如可同(tong)鹵素(su)、硼(peng)、硫(liu)、磷(lin)、砷和(he)銻(ti)等反應(ying),反應(ying)中(zhong)往(wang)往(wang)發(fa)光發(fa)熱(re)。氟與鈷(gu)反應(ying)可生成CoF?,但(dan)其(qi)它(ta)鹵素(su)僅(jin)(jin)能生成Co(Ⅱ)鹵化物(wu)。
鈷在燒至赤(chi)熱時(shi)會被水蒸氣氧(yang)化成CoO,在470℃時(shi)與氨反(fan)應生成Co?N,但這個化合(he)物在600℃時(shi)分解。一氧(yang)化碳在200℃時(shi)和100atm下(xia)與微細鈷粉反(fan)應生成羰(tang)合(he)物Co?(CO)?,但在溫度高(gao)于225℃和常壓(ya)下(xia)則生成碳化物Co?C。
鈷比鐵較能(neng)(neng)耐(nai)抗無(wu)機酸(suan)(suan)(suan)的侵蝕(shi),這(zhe)可以從標(biao)準電(dian)極電(dian)勢數據(ju)看出:Co/Co2+E°=一0.27V;Fe/Fe2+E°=一0.44V。鈷能(neng)(neng)溶解在稀鹽酸(suan)(suan)(suan)和(he)稀硫酸(suan)(suan)(suan)中并放出氫氣。濃硝酸(suan)(suan)(suan)在室溫(wen)下能(neng)(neng)快速(su)地與(yu)鈷反應,但在-10℃時(shi)可使鈷表(biao)面(mian)鈍化。氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)和(he)磷酸(suan)(suan)(suan)也能(neng)(neng)與(yu)鈷作(zuo)用,但鈷不與(yu)稀堿(jian)溶液反應。
氯(lv)(lv)化(hua)(hua)氫在(zai)450℃時與鈷(gu)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鈷(gu)(Ⅱ);在(zai)400℃時將硫(liu)化(hua)(hua)氫通過(guo)于鈷(gu)粉之上可生(sheng)成(cheng)Co?S?,但在(zai)700℃時則生(sheng)成(cheng)CoS。二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳在(zai)溫(wen)度高于700℃時與鈷(gu)發生(sheng)如(ru)下平衡(heng)反(fan)應(ying):
鈷(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)制(zhi)(zhi)備(bei)一般先(xian)用火法(fa)將鈷(gu)(gu)(gu)(gu)精礦、砷鈷(gu)(gu)(gu)(gu)精礦、含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)硫化(hua)(hua)鎳(nie)精礦、銅鈷(gu)(gu)(gu)(gu)礦、鈷(gu)(gu)(gu)(gu)硫精礦中的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)富集(ji)(ji)或轉化(hua)(hua)為(wei)可(ke)溶(rong)性(xing)狀態,然(ran)后再(zai)用濕法(fa)冶煉方法(fa)制(zhi)(zhi)成氯化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)液(ye)或硫酸鈷(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)液(ye),再(zai)用化(hua)(hua)學沉淀(dian)和萃取等方法(fa)進(jin)一步使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)富集(ji)(ji)和提(ti)純,最后得到鈷(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)合物或金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)。
鈷(gu)礦物的(de)賦(fu)存狀態復(fu)(fu)雜,礦石品位低,所(suo)以提(ti)取(qu)方(fang)法(fa)很(hen)多而且工藝(yi)復(fu)(fu)雜,回(hui)收率較低。鈷(gu)礦的(de)選(xuan)礦對(dui)一般是將鈷(gu)礦石通過手選(xuan)、重選(xuan)、泡沫浮(fu)選(xuan)可提(ti)取(qu)到含鈷(gu)15—25%的(de)鈷(gu)精礦。鈷(gu)精礦冶煉(lian)(lian)方(fang)法(fa)主要有硫化鎳礦冶煉(lian)(lian)和砷鈷(gu)礦冶煉(lian)(lian)。
硫化鎳(nie)精礦一般含鎳(nie)4—5%,含鈷(gu)0.1—0.3%。鎳(nie)的(de)(de)火(huo)法熔煉過程(cheng)中,由于鈷(gu)對氧(yang)和硫的(de)(de)親(qin)合力介于鐵鎳(nie)之(zhi)間(jian)在轉爐吹煉高(gao)冰(bing)鎳(nie)時(shi),可(ke)控制冰(bing)鎳(nie)中鐵的(de)(de)氧(yang)化程(cheng)度,使鈷(gu)富(fu)集(ji)于高(gao)冰(bing)鎳(nie)或富(fu)集(ji)于轉爐渣,分別(bie)用下述方法提取(qu):
1、富集于(yu)高(gao)冰鎳(nie)(nie)(nie)(nie)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈷(gu)(gu),在鎳(nie)(nie)(nie)(nie)電(dian)解(jie)(jie)精煉過(guo)程中(zhong),鈷(gu)(gu)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)一起進入陽極(ji)液(ye)(ye)。在凈液(ye)(ye)除鈷(gu)(gu)過(guo)程中(zhong),鈷(gu)(gu)以(yi)高(gao)價(jia)氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形態進入鈷(gu)(gu)渣(zha),鈷(gu)(gu)渣(zha)含鈷(gu)(gu)6—7%,含鎳(nie)(nie)(nie)(nie)25—30%。從此(ci)種(zhong)鈷(gu)(gu)渣(zha)提鈷(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)方法(fa)是(shi)(shi):將鈷(gu)(gu)渣(zha)加(jia)入硫酸(suan)(suan)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong),通(tong)二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)硫使之溶(rong)解(jie)(jie),制(zhi)得含硫酸(suan)(suan)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)、硫酸(suan)(suan)鈷(gu)(gu)和(he)(he)少量銅、鐵(tie)、砷(shen)、銻等雜(za)質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)(ye);再(zai)用(yong)(yong)活性鎳(nie)(nie)(nie)(nie)粉(fen)置換(huan)除去銅;通(tong)空氣,氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)水(shui)解(jie)(jie)除去鐵(tie),通(tong)氯氣氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua),加(jia)蘇打中(zhong)和(he)(he)沉淀鈷(gu)(gu),若所(suo)得氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)含鎳(nie)(nie)(nie)(nie)較(jiao)高(gao),可(ke)再(zai)次溶(rong)解(jie)(jie)、沉淀分(fen)離鈷(gu)(gu)鎳(nie)(nie)(nie)(nie),使其(qi)(qi)含鎳(nie)(nie)(nie)(nie)小于(yu)1%;經(jing)煅(duan)燒(shao)制(zhi)得氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)出售,也可(ke)將氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)制(zhi)成粗金屬(shu)鈷(gu)(gu),經(jing)電(dian)解(jie)(jie)精煉得電(dian)解(jie)(jie)鈷(gu)(gu)。加(jia)拿大和(he)(he)蘇聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)廠都(dou)用(yong)(yong)此(ci)法(fa)回收鈷(gu)(gu)。中(zhong)國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)廠也有類似作法(fa)。從鈷(gu)(gu)渣(zha)提鈷(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另一種(zhong)方法(fa)是(shi)(shi)以(yi)亞硫酸(suan)(suan)鈉作還原劑,將鈷(gu)(gu)渣(zha)溶(rong)解(jie)(jie)于(yu)硫酸(suan)(suan)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong),得到(dao)含硫酸(suan)(suan)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)、硫酸(suan)(suan)鈷(gu)(gu)和(he)(he)少量銅、鐵(tie)、錳、鋅(xin)等雜(za)質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)(ye),而后(hou)用(yong)(yong)黃鈉鐵(tie)礬法(fa)除去溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie),用(yong)(yong)烷基磷酸(suan)(suan)類如:二(2-乙基己(ji)基)磷酸(suan)(suan)(D-2-EHPA)或其(qi)(qi)他烷基磷酸(suan)(suan)酯類萃取劑萃取其(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅、鐵(tie)、錳、鋅(xin)等,并分(fen)離鈷(gu)(gu)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)。萃取過(guo)程中(zhong)獲得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)溶(rong)液(ye)(ye),用(yong)(yong)氟化(hua)(hua)銨除鈣(gai)、鎂后(hou),再(zai)用(yong)(yong)草(cao)酸(suan)(suan)銨沉淀鈷(gu)(gu)。所(suo)得草(cao)酸(suan)(suan)鈷(gu)(gu)在450℃下(xia)煅(duan)燒(shao),得到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)粉(fen),可(ke)作為最終產品(pin),也可(ke)用(yong)(yong)氫還原法(fa)制(zhi)取金屬(shu)鈷(gu)(gu)粉(fen)。
2、富集于(yu)煉(lian)鎳轉(zhuan)爐渣中(zhong)的鈷(gu)(gu),在還原硫化熔煉(lian)過(guo)程(cheng)中(zhong),與鎳一起(qi)轉(zhuan)入鈷(gu)(gu)冰(bing)(bing)銅(tong)。轉(zhuan)爐渣成分(fen)一般為:鈷(gu)(gu)0.25—0.35%,鎳1—1.5%;鈷(gu)(gu)冰(bing)(bing)銅(tong)成分(fen)一般為:鈷(gu)(gu)1—1.5%,鎳5—13%。鈷(gu)(gu)冰(bing)(bing)銅(tong)可以直接(jie)浸(jin)取(qu)(常(chang)壓或加壓酸浸(jin)),也可以將鈷(gu)(gu)冰(bing)(bing)銅(tong)焙燒(shao)成可溶性化合(he)物后再酸浸(jin)。浸(jin)出液可按鈷(gu)(gu)渣提鈷(gu)(gu)工藝流程(cheng)處理。
加拿大舍(she)利特高(gao)爾頓(dun)(dun)公司(Sherritt Gordon MinesLtd)用高(gao)壓(ya)(ya)氨浸(jin)法(fa)處理硫化(hua)鎳精(jing)礦(kuang)和(he)高(gao)冰鎳時,鈷(gu)(gu)(gu)留于(yu)鎳的(de)氫還(huan)原尾液(ye)中,通硫化(hua)氫于(yu)尾液(ye),得硫化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)和(he)硫化(hua)鎳的(de)混合(he)沉淀(dian)物(wu)。此混合(he)物(wu)用硫酸高(gao)壓(ya)(ya)浸(jin)出(chu)、凈化(hua)除雜質后,通氧(yang)、加氨、加壓(ya)(ya),使(shi)二價鈷(gu)(gu)(gu)氧(yang)化(hua)成可(ke)溶性(xing)(xing)的(de),而鎳則以(yi)鎳銨(an)硫酸鹽形態沉淀(dian)出(chu)來(lai),實(shi)現(xian)鎳鈷(gu)(gu)(gu)分離,溶液(ye)用高(gao)壓(ya)(ya)氫還(huan)原產出(chu)鈷(gu)(gu)(gu)粉,也可(ke)用萃(cui)取(qu)法(fa)凈液(ye)、分離出(chu)鎳后電積得電鈷(gu)(gu)(gu)。含鈷(gu)(gu)(gu)黃鐵(tie)礦(kuang)提鈷(gu)(gu)(gu)世界上從(cong)含鈷(gu)(gu)(gu)黃鐵(tie)礦(kuang)中提鈷(gu)(gu)(gu)較(jiao)有(you)代(dai)表(biao)性(xing)(xing)的(de)工廠是芬蘭科科拉鈷(gu)(gu)(gu)廠(Kok-kola Cobalt Plant),精(jing)礦(kuang)焙燒脫硫后,再配以(yi)部(bu)分精(jing)礦(kuang)在流(liu)態化(hua)爐內(nei)進行硫酸化(hua)焙燒,再經浸(jin)出(chu)、濃密、洗滌(di),浸(jin)出(chu)液(ye)通硫化(hua)氫使(shi)鈷(gu)(gu)(gu)呈(cheng)硫化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)沉淀(dian)。再利用上述舍(she)利特高(gao)爾頓(dun)(dun)的(de)高(gao)壓(ya)(ya)浸(jin)出(chu)法(fa)和(he)高(gao)壓(ya)(ya)氫還(huan)原法(fa)生產鈷(gu)(gu)(gu)粉。
中國含鈷(gu)(gu)(gu)黃(huang)鐵礦的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)品位較低,僅為0.02—0.09%。浮(fu)選(xuan)產出(chu)(chu)的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)硫精(jing)礦含鈷(gu)(gu)(gu)0.3—0.5%,硫30—35%,鐵35—40%。鈷(gu)(gu)(gu)硫精(jing)礦在流態化(hua)(hua)(hua)焙燒爐(lu)內(nei)于(yu)580—620℃下進(jin)行(xing)硫酸(suan)化(hua)(hua)(hua)焙燒,使鈷(gu)(gu)(gu)、鎳、銅(tong)等金屬(shu)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)為可(ke)溶性的(de)(de)鹽類。焙砂用水(shui)(shui)或(huo)(huo)稀硫酸(suan)浸出(chu)(chu),用氯(lv)酸(suan)鈉將浸出(chu)(chu)液(ye)中的(de)(de)鐵氧(yang)化(hua)(hua)(hua)成高價鐵后(hou),用脂肪(fang)酸(suan)鈉依(yi)次萃取(qu)鐵和銅(tong)。然后(hou),通(tong)入(ru)氯(lv)氣使鈷(gu)(gu)(gu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua),加堿水(shui)(shui)解生(sheng)成高價氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)沉(chen)淀,而與(yu)鎳分離。在反射爐(lu)內(nei)使氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)脫(tuo)水(shui)(shui)、燒結,燒結塊(kuai)配以石油(you)焦和石灰石在三(san)相電弧爐(lu)內(nei)還原熔煉成粗金屬(shu)鈷(gu)(gu)(gu)。粗鈷(gu)(gu)(gu)澆鑄(zhu)成陽極,進(jin)行(xing)隔膜電解,得到純度較高的(de)(de)金屬(shu)鈷(gu)(gu)(gu)。鈷(gu)(gu)(gu)硫精(jing)礦也可(ke)先經(jing)900—950℃氧(yang)化(hua)(hua)(hua)焙燒,再配以氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鈉或(huo)(huo)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鈣(gai)以及(ji)少量的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)硫精(jing)礦于(yu)680℃下進(jin)行(xing)硫酸(suan)化(hua)(hua)(hua)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)焙燒。焙砂按上述流程提鈷(gu)(gu)(gu)。
砷(shen)(shen)(shen)鈷(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)經選(xuan)礦(kuang)(kuang)得(de)到含(han)(han)鈷(gu)(gu)10—20%的精礦(kuang)(kuang),其中(zhong)含(han)(han)砷(shen)(shen)(shen)20—50%。處理砷(shen)(shen)(shen)鈷(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)的方(fang)法主要有兩種,一(yi)種是先用(yong)火法熔煉產出(chu)(chu)砷(shen)(shen)(shen)冰(bing)鈷(gu)(gu),再(zai)用(yong)濕法提(ti)(ti)鈷(gu)(gu)。另(ling)一(yi)種是用(yong)加壓浸(jin)(jin)出(chu)(chu)法制得(de)含(han)(han)鈷(gu)(gu)溶液,再(zai)從中(zhong)提(ti)(ti)取鈷(gu)(gu)。中(zhong)國采用(yong)前者:將精礦(kuang)(kuang)配以焦炭和(he)熔劑在反(fan)(fan)射爐(lu)(lu)或電爐(lu)(lu)內熔煉,使(shi)部分(fen)(fen)砷(shen)(shen)(shen)呈三氧(yang)(yang)化(hua)(hua)二砷(shen)(shen)(shen)揮發,產出(chu)(chu)砷(shen)(shen)(shen)冰(bing)鈷(gu)(gu)(舊(jiu)稱黃渣)。如原料含(han)(han)硫(liu)(liu)高,還(huan)產出(chu)(chu)部分(fen)(fen)鈷(gu)(gu)冰(bing)銅。砷(shen)(shen)(shen)冰(bing)鈷(gu)(gu)和(he)鈷(gu)(gu)冰(bing)銅磨細后焙燒,進(jin)一(yi)步脫砷(shen)(shen)(shen)和(he)硫(liu)(liu);焙砂用(yong)稀硫(liu)(liu)酸浸(jin)(jin)出(chu)(chu),用(yong)次氯(lv)酸鈉氧(yang)(yang)化(hua)(hua)浸(jin)(jin)出(chu)(chu)液中(zhong)的鐵,再(zai)用(yong)蘇打調整pH為(wei)3—3.5,使(shi)鐵成(cheng)為(wei)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵和(he)砷(shen)(shen)(shen)酸鐵沉淀。濾(lv)液用(yong)鐵屑(xie)置換除銅后,用(yong)次氯(lv)酸鈉使(shi)鈷(gu)(gu)氧(yang)(yang)化(hua)(hua),加堿水解生(sheng)成(cheng)高價氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)沉淀而與鎳分(fen)(fen)離(li)(li)。所得(de)氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)在反(fan)(fan)射爐(lu)(lu)內于1000~1200℃下煅燒,獲得(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu),并使(shi)其中(zhong)的堿式硫(liu)(liu)酸鹽分(fen)(fen)解,將硫(liu)(liu)除去。然后配入(ru)木炭,在回轉窯內于1000℃左右還(huan)原成(cheng)金屬鈷(gu)(gu)粉。也可將氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)熔煉成(cheng)粗金屬鈷(gu)(gu),再(zai)進(jin)行電解得(de)電鈷(gu)(gu)。焙砂的浸(jin)(jin)出(chu)(chu)液也可和(he)前述(shu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鎳礦(kuang)(kuang)提(ti)(ti)鈷(gu)(gu)一(yi)樣,采用(yong)萃取法凈液分(fen)(fen)離(li)(li)提(ti)(ti)鈷(gu)(gu)。
加壓酸(suan)浸(jin)(jin)法處理(li)(li)砷鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)精礦(kuang)(kuang)是(shi)將(jiang)精礦(kuang)(kuang)用(yong)(yong)稀硫(liu)(liu)酸(suan)漿化(hua)(hua),用(yong)(yong)高(gao)(gao)壓釜浸(jin)(jin)出(chu),操(cao)作(zuo)壓力(li)35公斤力(li)/厘(li)米(mi)2,溫(wen)度(du)190℃,浸(jin)(jin)出(chu)時(shi)間3~4小時(shi),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)浸(jin)(jin)出(chu)率95—97%。浸(jin)(jin)出(chu)液(ye)(ye)除砷、鐵、銅(tong)(tong)、鈣(gai)等雜(za)質后,加入液(ye)(ye)氨,使(shi)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)形成鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)氨絡合(he)物,在(zai)高(gao)(gao)壓釜內(nei),用(yong)(yong)氫還原(yuan)得(de)到鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉,操(cao)作(zuo)壓力(li)50—55公斤力(li)/厘(li)米(mi)2,溫(wen)度(du)190℃。此法流程簡單,回收率高(gao)(gao),勞動(dong)條件好(hao)。銅(tong)(tong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)扎伊爾的(de)(de)(de)(de)盧伊盧廠(Luilu CobaltPlant)是(shi)世界上處理(li)(li)銅(tong)(tong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)最大的(de)(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)廠。銅(tong)(tong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)經(jing)選(xuan)礦(kuang)(kuang)獲得(de)氧化(hua)(hua)精礦(kuang)(kuang)和(he)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)精礦(kuang)(kuang)。氧化(hua)(hua)精礦(kuang)(kuang)品位為(wei):銅(tong)(tong)25%,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)1.5%;硫(liu)(liu)化(hua)(hua)精礦(kuang)(kuang)品位為(wei):銅(tong)(tong)45%,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)2.5%。首先將(jiang)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)精礦(kuang)(kuang)在(zai)流態(tai)化(hua)(hua)焙燒爐內(nei)進行(xing)硫(liu)(liu)酸(suan)化(hua)(hua)焙燒,然后將(jiang)焙砂和(he)氧化(hua)(hua)精礦(kuang)(kuang)一起用(yong)(yong)銅(tong)(tong)電解廢(fei)液(ye)(ye)浸(jin)(jin)出(chu)。氧化(hua)(hua)精礦(kuang)(kuang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)主(zhu)要呈三價氧化(hua)(hua)物形態(tai),在(zai)硫(liu)(liu)酸(suan)中(zhong)溶(rong)解度(du)很小,但在(zai)銅(tong)(tong)電解廢(fei)液(ye)(ye)中(zhong)可由其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)亞鐵離子將(jiang)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)還原(yuan),溶(rong)于(yu)電解廢(fei)液(ye)(ye)中(zhong),Co?(不溶(rong)性)Fe?→Co?(可溶(rong)性)Fe?。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)浸(jin)(jin)出(chu)率可達95—96%。含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)浸(jin)(jin)出(chu)液(ye)(ye)用(yong)(yong)電解法析(xi)出(chu)銅(tong)(tong),而鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)其他金屬雜(za)質留在(zai)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)。除雜(za)質后,將(jiang)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)用(yong)(yong)石灰(hui)乳沉(chen)淀為(wei)氫氧化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),再溶(rong)于(yu)硫(liu)(liu)酸(suan)中(zhong),得(de)到高(gao)(gao)濃度(du)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)液(ye)(ye),最后用(yong)(yong)不溶(rong)陽極電積金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。
制(zhi)造電(dian)池(chi)(chi)設備是(shi)鈷(gu)最重要(yao)的(de)(de)用途,使(shi)用量(liang)占(zhan)到全部鈷(gu)使(shi)用量(liang)的(de)(de)40%。鈷(gu)主要(yao)用來(lai)制(zhi)作(zuo)鋰離(li)子電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)鈷(gu)酸鋰,鎳氫電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)氧化亞鈷(gu)等。含鈷(gu)材料是(shi)穩定(ding)的(de)(de)鋰電(dian)池(chi)(chi)正(zheng)極材料,是(shi)電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)核心之(zhi)一,具有能量(liang)密度(du)高(gao)和環保安全性高(gao)的(de)(de)特點(dian)。
三(san)(san)元(yuan)鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)是指使(shi)用鎳(nie)(nie)鈷錳或者(zhe)鎳(nie)(nie)鈷鋁酸鹽等三(san)(san)元(yuan)材料(liao)為電(dian)(dian)(dian)池(chi)正(zheng)極(ji)的鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)。相對于傳統鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi),三(san)(san)元(yuan)鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)具有綜(zong)合性能和低成(cheng)本(ben)的雙重優勢。
鈷常被(bei)(bei)添加(jia)到(dao)鋼或者其(qi)(qi)他(ta)合(he)(he)金(jin)當(dang)中,可(ke)以(yi)明顯(xian)提高合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)堅硬程(cheng)度、耐磨程(cheng)度、抗(kang)沖擊性能(neng)和韌性。該合(he)(he)金(jin)常常被(bei)(bei)熔(rong)焊到(dao)其(qi)(qi)他(ta)材料的(de)(de)(de)表面,能(neng)夠明顯(xian)延長零件的(de)(de)(de)使(shi)用壽命。大約(yue)有20%的(de)(de)(de)鈷被(bei)(bei)用來(lai)制造這種超級合(he)(he)金(jin)。含(han)鈷合(he)(he)金(jin)常被(bei)(bei)用來(lai)制造噴氣式飛機渦(wo)輪發動機的(de)(de)(de)風扇扇葉,火箭(jian)和燃(ran)氣機輪等設備的(de)(de)(de)耐熱部件等。生活中的(de)(de)(de)含(han)鈷鋼刀(dao)的(de)(de)(de)耐磨性和切(qie)割性能(neng)也更(geng)加(jia)突出。
鈷是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)被磁(ci)(ci)化之后就能(neng)長期保持磁(ci)(ci)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬。鈷的(de)(de)(de)(de)這(zhe)種(zhong)(zhong)優越磁(ci)(ci)性(xing)(xing),使(shi)之被大量(liang)應用(yong)于制(zhi)造(zao)高性(xing)(xing)能(neng)磁(ci)(ci)性(xing)(xing)材(cai)料(liao)。這(zhe)種(zhong)(zhong)用(yong)途的(de)(de)(de)(de)鈷使(shi)用(yong)量(liang)大概占(zhan)到總使(shi)用(yong)量(liang)的(de)(de)(de)(de)5%左右。高鈷含量(liang)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)性(xing)(xing)鋼比一(yi)般磁(ci)(ci)性(xing)(xing)鋼的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)力密度更(geng)高,而且在(zai)高溫條件下這(zhe)種(zhong)(zhong)磁(ci)(ci)性(xing)(xing)也(ye)不(bu)會輕易喪失。大型的(de)(de)(de)(de)永久(jiu)磁(ci)(ci)體(ti)大多(duo)為(wei)含鈷合(he)金(jin),其中常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)叫作阿爾尼(ni)克的(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)材(cai)料(liao),是(shi)(shi)由鈷、鎳、鋁制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)堅硬合(he)金(jin)。
鈷被用(yong)作顏(yan)料的(de)(de)歷史在(zai)(zai)西方可(ke)以(yi)追溯(su)到(dao)古(gu)埃(ai)及時期。在(zai)(zai)埃(ai)及法(fa)老圖(tu)坦卡(ka)蒙的(de)(de)墓穴中有(you)一小塊玻璃器物(wu)(wu),后來檢測其(qi)深藍色(se)是因(yin)為存在(zai)(zai)鈷的(de)(de)緣故。古(gu)希(xi)臘人(ren)和古(gu)羅馬(ma)人(ren)曾利用(yong)鈷化(hua)(hua)合物(wu)(wu)制(zhi)造(zao)有(you)色(se)玻璃,這種(zhong)玻璃會表現出美麗的(de)(de)深藍色(se)。而(er)在(zai)(zai)中國,鈷及其(qi)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)也有(you)悠久的(de)(de)顏(yan)料使用(yong)史。唐(tang)朝著名的(de)(de)唐(tang)三彩,元代的(de)(de)青花瓷,明代的(de)(de)景泰藍無不與含鈷的(de)(de)釉料有(you)關,而(er)這種(zhong)鈷顏(yan)料制(zhi)造(zao)出的(de)(de)藍色(se)不僅著色(se)率(lv)強、發色(se)鮮(xian)艷而(er)且呈色(se)穩定、歷久彌(mi)新。
鈷(gu)藍(lan)化學成分為鋁(lv)酸鈷(gu),是鋁(lv)和氧(yang)化鈷(gu)反應生(sheng)成的(de)一種顏料,表現為藍(lan)色(se)或藍(lan)綠(lv)色(se)調,被大量(liang)作為陶(tao)瓷、琺瑯、玻璃等許多(duo)材料的(de)著色(se)劑(ji)使用。日常生(sheng)活中見到的(de)食(shi)品用硅(gui)膠干燥劑(ji)中就加入了氧(yang)化鈷(gu),無水(shui)時表現為藍(lan)色(se),在(zai)吸取(qu)空氣中的(de)水(shui)后變為粉紅色(se)。
鈷(gu)紫顏料(liao)也常被(bei)用于(yu)陶瓷、玻(bo)璃等的(de)顏料(liao),其成分為(wei)磷酸鈷(gu),為(wei)一(yi)種特殊的(de)紫色顏料(liao)。鈷(gu)黑顏料(liao)有(you)(you)鐵鈷(gu)黑和(he)鐵鈷(gu)鉻黑兩(liang)種,主(zhu)要用于(yu)陶瓷坯(pi)體(ti)和(he)釉料(liao)的(de)著色,是由多種金屬(shu)氧化物經過(guo)高溫固相反應而生(sheng)成的(de)高性能無機顏料(liao),具有(you)(you)環保無毒(du)的(de)優點。
鈷(gu)(gu)(gu)在醫(yi)療領域也有多方面的(de)應(ying)用,鈷(gu)(gu)(gu)-60放(fang)射性(xing)(xing)同位素(su)(su)被用來治療人(ren)體的(de)皮膚(fu)病和惡性(xing)(xing)腫(zhong)瘤;維生素(su)(su)B12(鈷(gu)(gu)(gu)胺素(su)(su))中鈷(gu)(gu)(gu)的(de)含量更是高達(da)4.5%;鈷(gu)(gu)(gu)被用于制造人(ren)工髖(kuan)關(guan)(guan)節和膝關(guan)(guan)節以及牙料(liao)填(tian)充劑。具有放(fang)射性(xing)(xing)的(de)鈷(gu)(gu)(gu)同位素(su)(su)還(huan)被廣泛應(ying)用于輻照食品加工行業,通過這種輻照技術可以殺死有害(hai)的(de)細菌。
鈷(gu)在地殼中(zhong)的(de)平均(jun)含量(liang)(liang)(liang)為0.001%(質量(liang)(liang)(liang)),海(hai)洋中(zhong)鈷(gu)總量(liang)(liang)(liang)約23億噸,自然界已(yi)知(zhi)含鈷(gu)礦物(wu)近百(bai)種,但沒有單獨的(de)鈷(gu)礦物(wu),大多伴生于鎳、銅、鐵(tie)、鉛、鋅、銀、錳、等(deng)硫化(hua)物(wu)礦床中(zhong),且含鈷(gu)量(liang)(liang)(liang)較低。全世(shi)界已(yi)探明鈷(gu)金屬儲量(liang)(liang)(liang)148萬(wan)噸,中(zhong)國已(yi)探明鈷(gu)金屬儲量(liang)(liang)(liang)僅47萬(wan)噸。分布于全國24個省(sheng)(區),其(qi)中(zhong)主要有甘肅(su)、青海(hai)、山東、云南、湖(hu)北(bei)(bei)、青海(hai)、河北(bei)(bei)和(he)山西。這(zhe)七個省(sheng)的(de)合計(ji)儲量(liang)(liang)(liang)占全國總保有儲量(liang)(liang)(liang)的(de)71%,其(qi)中(zhong)以(yi)甘肅(su)儲量(liang)(liang)(liang)最多,占全國的(de)28%。此外,安徽、四川、新疆等(deng)省(sheng)(區)也有一定的(de)儲量(liang)(liang)(liang)。世(shi)界鈷(gu)產量(liang)(liang)(liang)1986年(nian)達到頂峰3萬(wan)噸,以(yi)后不斷(duan)下降,到1989年(nian)只有2.5萬(wan)噸左右。扎伊爾和(he)贊比(bi)亞是最大的(de)鈷(gu)生產國,其(qi)產量(liang)(liang)(liang)約占世(shi)界總產量(liang)(liang)(liang)的(de)70%。
自然界(jie)中已發現的(de)鈷(gu)礦物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)含鈷(gu)礦物(wu)(wu)(wu)(wu)共(gong)百余種,分屬于單質(zhi)、碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、磷化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硅(gui)磷化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、砷化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硫砷化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、銻化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硫銻化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、碲(di)(di)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硒(xi)碲(di)(di)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、硒(xi)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)含水氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、砷酸鹽、碳(tan)酸鹽以(yi)及硅(gui)酸鹽等14大類。其中以(yi)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、砷化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硫砷化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)最多(duo),主要的(de)鈷(gu)礦物(wu)(wu)(wu)(wu)為:硫鈷(gu)礦(Co?S?)、纖維柱石(shi)(CuCo?S?)、輝(hui)砷鈷(gu)礦(CoAsS)、砷鈷(gu)礦(CoAs?)、鈷(gu)華(3CoO·As?O?·8H?O)等。
2004年,世界鈷(gu)(gu)(gu)(gu)開采量(liang)(liang)(liang)為5.24萬噸(dun),其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),剛果開采1.6萬噸(dun),贊比亞(ya)1萬噸(dun),澳大利(li)亞(ya)6700噸(dun),加(jia)拿大5200噸(dun),俄羅斯(si)4700噸(dun)。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)已(yi)探明的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)儲(chu)量(liang)(liang)(liang)最大的(de)(de)是甘肅金(jin)(jin)川(chuan)硫化(hua)(hua)鎳(nie)礦中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)伴生的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)。云南的(de)(de)硅酸(suan)鎳(nie)礦以及四(si)川(chuan)、山東、湖北、山西、廣東等地的(de)(de)黃(huang)鐵(tie)礦中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)也含(han)有鈷(gu)(gu)(gu)(gu)。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)金(jin)(jin)屬(shu)資(zi)源(yuan)量(liang)(liang)(liang)約為140萬噸(dun),絕大多數為伴生資(zi)源(yuan),單獨的(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)礦床極少。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)礦品位(wei)較低,均作為礦山副產(chan)品回收,生產(chan)過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)由于品位(wei)低、生產(chan)工(gong)藝復(fu)雜,因(yin)此金(jin)(jin)屬(shu)回收率低、生產(chan)成本高(gao)。1996年中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)金(jin)(jin)屬(shu)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(鈷(gu)(gu)(gu)(gu)含(han)量(liang)(liang)(liang))229噸(dun),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)硫精礦產(chan)量(liang)(liang)(liang)(鈷(gu)(gu)(gu)(gu)含(han)量(liang)(liang)(liang))192噸(dun),氧(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)638噸(dun)。2005年前后中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)年消費量(liang)(liang)(liang)穩定在1200噸(dun)左右,國(guo)(guo)內鈷(gu)(gu)(gu)(gu)產(chan)量(liang)(liang)(liang)包括氧(yang)化(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)折算為鈷(gu)(gu)(gu)(gu)每年總(zong)計約600—700噸(dun),國(guo)(guo)內鈷(gu)(gu)(gu)(gu)產(chan)量(liang)(liang)(liang)尚不能滿(man)足國(guo)(guo)內需求(qiu),每年約有半數需進口。
鈷塵可(ke)引起(qi)“硬(ying)(ying)質(zhi)合金(jin)病”("硬(ying)(ying)金(jin)屬病"),表現為過敏性哮喘(chuan),呼吸困難、干咳、偶有化(hua)學性肺(fei)(fei)炎(yan)(間(jian)質(zhi)性肺(fei)(fei)炎(yan)),肺(fei)(fei)水腫。脫離接觸(chu)后癥(zheng)狀緩解(jie)。CoO也可(ke)引起(qi)哮喘(chuan)。
鈷(gu)(gu)對(dui)皮膚的(de)(de)影(ying)響主要為過敏性(xing)或刺激性(xing)皮炎。外露皮膚出(chu)現紅斑,有輕微搔癢,常見于手(shou)、腕、前臂等(deng)部(bu)位(wei)和皮膚皺折處(chu),多于夏季發病(bing),患者(zhe)多為接(jie)觸鈷(gu)(gu)的(de)(de)新工人(ren),在上(shang)述皮膚病(bing)患者(zhe)中(zhong),皮試陽性(xing)可證明對(dui)鈷(gu)(gu)過敏。
吸入醋酸(suan)鈷粉塵可引起急(ji)性化(hua)學性胃炎癥狀(zhuang),有惡(e)心、嘔(ou)吐(tu)、上(shang)腹(fu)部劇痛(tong),后(hou)可有嘔(ou)血及便(bian)血。
誤服鈷鹽,應洗胃;溶液(ye)濺入眼,用清(qing)水或(huo)生(sheng)理鹽水沖洗至少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)乙酸和尿素(su)(su)霜軟膏涂(tu)抹(mo)局(ju)部(bu)。化學性肺炎(yan)和肺水腫患者應采用(yong)糖皮質激素(su)(su)治療。
經常注射鈷(gu)(gu)制劑(ji)(ji)或暴露于過(guo)量的原始鈷(gu)(gu)環境中(zhong)(zhong),可(ke)引起鈷(gu)(gu)中(zhong)(zhong)毒。兒(er)童(tong)對鈷(gu)(gu)的毒性(xing)(xing)敏感,應避免使用每千克體重超過(guo)1mg的劑(ji)(ji)量。在缺乏維生素B12和蛋白質(zhi)以及(ji)攝入酒精時,毒性(xing)(xing)會增加,這在酗酒者(zhe)中(zhong)(zhong)常見。有些鈷(gu)(gu)化合物(wu)可(ke)能會致癌。
少量(liang)的鈷鹽對許(xu)多種類(lei)的生命體都是必須的,這其(qi)中也(ye)包括人類(lei)。維生素B12的中心(xin)離子就(jiu)是鈷,在土(tu)壤中缺乏鈷的地區,食草動物會發育不良(liang)。
鈷(gu)是中等活潑的金屬元素,有二價和(he)三價二種化合價。鈷(gu)可(ke)經消化道和(he)呼吸道進入人(ren)體(ti),一般成年人(ren)體(ti)內(nei)含(han)鈷(gu)量(liang)為1.1—1.5mg。在(zai)血漿中無機鈷(gu)附著(zhu)在(zai)白蛋白上,它最初貯存(cun)于(yu)肝和(he)腎,然(ran)后(hou)貯存(cun)于(yu)骨、脾、胰、小腸以及其它組(zu)織。體(ti)內(nei)鈷(gu)14%分(fen)布(bu)于(yu)骨骼,43%分(fen)布(bu)于(yu)肌肉組(zu)織,43%分(fen)布(bu)于(yu)其它軟組(zu)織中。
應(ying)按照(GB13690-1992)易燃易爆危險品規定辦理(li),夏(xia)季(ji)應(ying)早晚(wan)運(yun)輸,防止陽(yang)光曝曬,搬(ban)運(yun)中不(bu)得過度(du)撞擊、震蕩、不(bu)得與固化劑同車(che)運(yun)輸。儲存于密閉容(rong)器(qi)內,存放(fang)在陰涼、通風的庫(ku)房。應(ying)與氧化劑、酸類(lei)分開存放(fang),切忌混儲。
2017年(nian)10月27日,世界衛生組(zu)織(zhi)國(guo)際癌(ai)癥研究機構公布的致(zhi)癌(ai)物(wu)清單初步整理(li)參(can)考,鈷和(he)鈷化合物(wu)在2B類致(zhi)癌(ai)物(wu)清單中。