鈷(Cobalt),元(yuan)(yuan)素符號Co,在化學(xue)周期表(biao)中排27號,是(shi)一(yi)種金屬元(yuan)(yuan)素,質(zhi)地硬而脆。其(qi)熔點(dian)達到1500℃左右,沸點(dian)約3100℃,相對密度8.9g/cm3,摩氏硬度5—5.5。鈷有(you)很多特性(xing),其(qi)在高溫下能夠保(bao)持較高的(de)強度,并且具有(you)較低的(de)導熱(re)性(xing)和導電性(xing)以及較強的(de)鐵磁性(xing)。
鈷(gu)為(wei)英(ying)語(yu)cobalt的(de)(de)音譯(yi),德文原型為(wei)Kobalt,源出希臘語(yu)cobalos,意為(wei)礦(kuang)山。其德文詞(ci)匯(hui)系(xi)指(zhi)一個善(shan)于惡作劇的(de)(de)幽靈(gnomes和goblins),在(zai)Saxony地方的(de)(de)德國礦(kuang)工(gong)把這個術(shu)(shu)語(yu)應用(yong)于稱謂某些能(neng)傷害(hai)礦(kuang)工(gong)手足(zu)的(de)(de)礦(kuang)石(shi),此術(shu)(shu)語(yu)便曾(ceng)在(zai)歐洲廣(guang)為(wei)使(shi)用(yong)。
鈷是生產耐熱(re)合(he)金(jin)(jin)、硬質(zhi)(zhi)合(he)金(jin)(jin)、防腐合(he)金(jin)(jin)、磁(ci)性(xing)(xing)合(he)金(jin)(jin)和(he)各種鈷鹽的(de)重要原(yuan)料。鈷消(xiao)費中約(yue)(yue)70%是金(jin)(jin)屬(shu)態(tai)鈷,主(zhu)要用于超級耐熱(re)合(he)金(jin)(jin)、工具(ju)鋼、硬質(zhi)(zhi)合(he)金(jin)(jin)、磁(ci)性(xing)(xing)材(cai)料等(deng)(deng)方面。以化合(he)物形式(催化劑、干燥材(cai)料、試劑、陶瓷釉等(deng)(deng))消(xiao)費量(liang)約(yue)(yue)25%,其余約(yue)(yue)5%。
鈷(gu)為英(ying)語(yu)(yu)cobalt的(de)(de)音(yin)譯,德(de)文原型為Kobalt,源出希(xi)臘語(yu)(yu)cobalos,意為礦山。其德(de)文詞匯系指一個善于惡作(zuo)劇的(de)(de)幽(you)靈(ling)(gnomes和goblins),在(zai)Saxony地(di)方(fang)的(de)(de)德(de)國礦工(gong)把這個術語(yu)(yu)應用(yong)于稱謂某些能傷(shang)害礦工(gong)手足的(de)(de)礦石(shi),此術語(yu)(yu)便曾在(zai)歐洲廣為使(shi)用(yong)。這類礦物后(hou)來被發現是砷鈷(gu)礦。
鈷(gu)(gu)的(de)化學和(he)冶金學大概(gai)是在16世(shi)(shi)紀中(zhong)葉開始(shi)的(de),但(dan)早在前1450年的(de)埃及人(ren)和(he)巴比倫人(ren)制(zhi)造的(de)陶(tao)器中(zhong)已經用到鈷(gu)(gu)顏料(liao)。鈷(gu)(gu)鹽(yan)可(ke)使陶(tao)瓷釉(you)染上藍色(se),與(yu)鎳(nie)、鉻或(huo)錳化合物混配,可(ke)以調配出由藍至綠(lv)的(de)所(suo)有(you)色(se)調。中(zhong)國在元(yuan)朝(13世(shi)(shi)紀)也已懂得(de)用鈷(gu)(gu)土礦作(zuo)顏料(liao)燒(shao)制(zhi)釉(you)下彩青花瓷器的(de)技藝。
1735年,瑞典化學家(jia)Brandt發(fa)現了(le)鈷元素。
1780年,瑞典化學(xue)家(jia)Bergman詳細(xi)研究(jiu)了(le)鈷(gu)元素(su)的性質。
19世紀中葉,開始出(chu)現把鈷電鍍(du)到金(jin)屬上的工作。
20世紀(ji)初,把鈷應用于制合(he)金鋼和其它(ta)合(he)金等方面的工作(zuo)興起。
1917年(nian),Honda宣布發現了含鈷的永磁合金。
1935年,永磁合金(jin)進一步(bu)得到發展,衍生出一系列(lie)鋁(lv)鎳鈷(gu)永磁材料(含Al,Ni,Fe,Co),后(hou)來又合成出新型的釤鈷(gu)永磁合金(jin),鈷(gu)已成為一種重要(yao)的戰略金(jin)屬。
鈷(gu)(gu)的(de)外貌和(he)純(chun)鐵(tie)或(huo)鎳(nie)相(xiang)似,硬(ying)度(du)高(gao)于(yu)(yu)鐵(tie),電(dian)解沉積出來的(de)鈷(gu)(gu)其硬(ying)度(du)又高(gao)于(yu)(yu)高(gao)溫生產的(de)金屬(shu)(shu)鈷(gu)(gu)。鈷(gu)(gu)中(zhong)含有少量碳時(最高(gao)達0.3%)會增大鈷(gu)(gu)金屬(shu)(shu)的(de)抗張(zhang)強(qiang)度(du)和(he)耐壓(ya)強(qiang)度(du),而(er)不(bu)會影響其硬(ying)度(du)。鈷(gu)(gu)可以機(ji)械加工,但略(lve)有脆性。鈷(gu)(gu)的(de)物(wu)理(li)性質不(bu)僅在極大程度(du)上依賴于(yu)(yu)鈷(gu)(gu)的(de)純(chun)度(du),而(er)且也依賴于(yu)(yu)存在的(de)異(yi)形變(bian)體(或(huo)異(yi)形變(bian)體混(hun)合(he)物(wu)),關于(yu)(yu)鈷(gu)(gu)(即使其純(chun)度(du)高(gao)于(yu)(yu)99.9%)已報道的(de)物(wu)理(li)性質常會有不(bu)一致的(de)數(shu)據,這大概只能用鈷(gu)(gu)的(de)兩種異(yi)構變(bian)體之間轉化速度(du)很慢來加以解釋。
像鐵(tie)和鎳一(yi)樣,鈷(gu)是鐵(tie)磁(ci)性(xing)(xing)的(de)(de),雖然鐵(tie)在(zai)鐵(tie)磁(ci)性(xing)(xing)元素中具有最高的(de)(de)磁(ci)化(hua)(hua)強度(du)(du),而(er)鈷(gu)卻是可以增大此磁(ci)化(hua)(hua)強度(du)(du)的(de)(de)唯(wei)一(yi)元素,純鐵(tie)的(de)(de)磁(ci)化(hua)(hua)強度(du)(du)為21500Gs,而(er)組成為65%Fe、35%Co的(de)(de)合(he)金其磁(ci)化(hua)(hua)強度(du)(du)卻可最高達到24·300Gs。鈷(gu)的(de)(de)更優越的(de)(de)磁(ci)性(xing)(xing)已知(zhi)最高的(de)(de)居(ju)里點(dian)1121℃,已發展(zhan)出多種多樣的(de)(de)特種專用的(de)(de)鈷(gu)鋼和鈷(gu)合(he)金材料。
鈷(gu)的化(hua)合(he)價為+2價和+3價。在常溫下不和水(shui)作(zuo)用(yong),在潮濕(shi)的空氣(qi)中也(ye)很穩定。在空氣(qi)中加熱至300℃以上(shang)時氧(yang)(yang)化(hua)生(sheng)(sheng)成(cheng)CoO,在白(bai)熱時燃燒成(cheng)Co?O?。氫還原法制成(cheng)的細金(jin)屬鈷(gu)粉在空氣(qi)中能自(zi)燃生(sheng)(sheng)成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)。由電極電勢看出,鈷(gu)是中等(deng)活潑的金(jin)屬。其化(hua)學性質與鐵,鎳(nie)相(xiang)似(si)。高(gao)溫下發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)氧(yang)(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)。加熱時,鈷(gu)與氧(yang)(yang),硫,氯,溴等(deng)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)劇烈反應,生(sheng)(sheng)成(cheng)相(xiang)應化(hua)合(he)物。鈷(gu)可溶于稀酸中,在發(fa)(fa)煙硝酸中因生(sheng)(sheng)成(cheng)一(yi)層氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)而被(bei)鈍(dun)化(hua)。鈷(gu)會緩慢地被(bei)氫氟酸,氨(an)水(shui)和氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉浸(jin)蝕(shi)。鈷(gu)是兩性金(jin)屬。
鈷(gu)即使在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下也(ye)(ye)很少吸(xi)氫,氮在(zai)(zai)1200℃的(de)高(gao)溫(wen)下也(ye)(ye)基本(ben)上(shang)不溶于鈷(gu)。微(wei)細分散的(de)鈷(gu)粉在(zai)(zai)空(kong)氣中可(ke)自(zi)燃,但大塊的(de)鈷(gu)金(jin)屬在(zai)(zai)低于300℃下,在(zai)(zai)空(kong)氣中仍是(shi)(shi)穩定的(de)。將鈷(gu)加熱(re)到900℃時在(zai)(zai)表面(mian)上(shang)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)氧(yang)化物(wu)外(wai)殼(ke)第(di)一層是(shi)(shi)Co?O?,靠(kao)近金(jin)屬的(de)第(di)二層是(shi)(shi)CoO;加熱(re)至高(gao)于900℃時,Co?O?分解了(le),則(ze)氧(yang)化物(wu)外(wai)殼(ke)僅含有CoO。在(zai)(zai)加熱(re)下鈷(gu)可(ke)與許多非金(jin)屬反(fan)應(ying),例如可(ke)同鹵素(su)、硼、硫、磷、砷和銻等反(fan)應(ying),反(fan)應(ying)中往(wang)往(wang)發(fa)光發(fa)熱(re)。氟與鈷(gu)反(fan)應(ying)可(ke)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)CoF?,但其它鹵素(su)僅能生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)Co(Ⅱ)鹵化物(wu)。
鈷在燒至(zhi)赤熱(re)時(shi)會被水蒸氣氧(yang)化(hua)(hua)成(cheng)CoO,在470℃時(shi)與(yu)氨反應生(sheng)成(cheng)Co?N,但這個化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)在600℃時(shi)分解。一(yi)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)在200℃時(shi)和100atm下(xia)與(yu)微細(xi)鈷粉反應生(sheng)成(cheng)羰合(he)物(wu)(wu)Co?(CO)?,但在溫度高于225℃和常壓下(xia)則生(sheng)成(cheng)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)Co?C。
鈷(gu)比鐵較能(neng)耐抗無機(ji)酸(suan)的侵蝕,這可以(yi)從標準(zhun)電極(ji)電勢數據(ju)看出:Co/Co2+E°=一0.27V;Fe/Fe2+E°=一0.44V。鈷(gu)能(neng)溶(rong)解在稀鹽酸(suan)和(he)稀硫酸(suan)中(zhong)并放出氫(qing)氣。濃硝酸(suan)在室溫(wen)下(xia)能(neng)快速地與(yu)鈷(gu)反應,但(dan)在-10℃時可使(shi)鈷(gu)表面(mian)鈍化(hua)。氫(qing)氟酸(suan)和(he)磷酸(suan)也能(neng)與(yu)鈷(gu)作(zuo)用,但(dan)鈷(gu)不(bu)與(yu)稀堿溶(rong)液(ye)反應。
氯化(hua)氫在450℃時(shi)(shi)與鈷反應生(sheng)成(cheng)氯化(hua)鈷(Ⅱ);在400℃時(shi)(shi)將(jiang)硫化(hua)氫通過于鈷粉(fen)之上可生(sheng)成(cheng)Co?S?,但在700℃時(shi)(shi)則生(sheng)成(cheng)CoS。二氧化(hua)碳在溫度高于700℃時(shi)(shi)與鈷發生(sheng)如下平衡反應:
鈷(gu)(gu)的制備一(yi)般先用火(huo)法將鈷(gu)(gu)精(jing)礦、砷鈷(gu)(gu)精(jing)礦、含鈷(gu)(gu)硫化鎳精(jing)礦、銅鈷(gu)(gu)礦、鈷(gu)(gu)硫精(jing)礦中的鈷(gu)(gu)富(fu)集或轉化為可溶性狀(zhuang)態,然后再(zai)用濕法冶煉方(fang)(fang)法制成氯化鈷(gu)(gu)溶液(ye)或硫酸鈷(gu)(gu)溶液(ye),再(zai)用化學沉淀和萃取等方(fang)(fang)法進一(yi)步使鈷(gu)(gu)富(fu)集和提純,最后得到鈷(gu)(gu)化合物(wu)或金屬鈷(gu)(gu)。
鈷礦(kuang)(kuang)物的(de)賦存狀態復雜,礦(kuang)(kuang)石(shi)品位低(di),所以提取(qu)(qu)方法很多而且工藝復雜,回收(shou)率較低(di)。鈷礦(kuang)(kuang)的(de)選礦(kuang)(kuang)對一般是將鈷礦(kuang)(kuang)石(shi)通過手(shou)選、重選、泡沫浮選可提取(qu)(qu)到含鈷15—25%的(de)鈷精(jing)礦(kuang)(kuang)。鈷精(jing)礦(kuang)(kuang)冶煉(lian)方法主(zhu)要有硫化(hua)鎳(nie)礦(kuang)(kuang)冶煉(lian)和砷(shen)鈷礦(kuang)(kuang)冶煉(lian)。
硫化鎳精礦(kuang)一般含鎳4—5%,含鈷0.1—0.3%。鎳的(de)火法熔煉過程(cheng)中,由于鈷對氧(yang)和硫的(de)親(qin)合力(li)介于鐵鎳之間在轉爐吹煉高冰鎳時,可控(kong)制冰鎳中鐵的(de)氧(yang)化程(cheng)度,使鈷富集(ji)于高冰鎳或(huo)富集(ji)于轉爐渣,分別用下述方法提取:
1、富集于(yu)高(gao)冰鎳(nie)(nie)中的(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),在鎳(nie)(nie)電解(jie)(jie)精煉(lian)過(guo)(guo)程(cheng)中,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)鎳(nie)(nie)一起進入陽極液(ye)(ye)。在凈液(ye)(ye)除鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)過(guo)(guo)程(cheng)中,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)以高(gao)價氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)形態(tai)進入鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)6—7%,含鎳(nie)(nie)25—30%。從此種鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)提鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)一種方法(fa)是(shi):將鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)加(jia)入硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中,通(tong)二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硫(liu)(liu)(liu)使之(zhi)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie),制得(de)(de)含硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)鎳(nie)(nie)、硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)少(shao)(shao)量(liang)銅(tong)、鐵(tie)(tie)、砷、銻等雜質(zhi)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye);再用(yong)(yong)活性鎳(nie)(nie)粉(fen)置換(huan)除去(qu)銅(tong);通(tong)空氣(qi),氧(yang)化(hua)(hua)(hua)水(shui)解(jie)(jie)除去(qu)鐵(tie)(tie),通(tong)氯氣(qi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua),加(jia)蘇打(da)中和(he)沉淀鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),若所得(de)(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)含鎳(nie)(nie)較高(gao),可再次溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)、沉淀分離鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)鎳(nie)(nie),使其含鎳(nie)(nie)小于(yu)1%;經(jing)煅燒(shao)制得(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)出售,也可將氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)制成(cheng)粗金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),經(jing)電解(jie)(jie)精煉(lian)得(de)(de)電解(jie)(jie)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。加(jia)拿(na)大(da)和(he)蘇聯的(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)廠都用(yong)(yong)此法(fa)回(hui)收鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。中國的(de)(de)(de)工廠也有(you)類(lei)似作法(fa)。從鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)提鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)另一種方法(fa)是(shi)以亞硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)鈉(na)作還原(yuan)劑(ji),將鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)渣(zha)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)于(yu)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中,得(de)(de)到(dao)含硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)鎳(nie)(nie)、硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)少(shao)(shao)量(liang)銅(tong)、鐵(tie)(tie)、錳、鋅等雜質(zhi)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye),而(er)后用(yong)(yong)黃(huang)鈉(na)鐵(tie)(tie)礬法(fa)除去(qu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie),用(yong)(yong)烷基磷(lin)酸(suan)類(lei)如:二(2-乙基己基)磷(lin)酸(suan)(D-2-EHPA)或其他烷基磷(lin)酸(suan)酯(zhi)類(lei)萃取(qu)劑(ji)萃取(qu)其中的(de)(de)(de)銅(tong)、鐵(tie)(tie)、錳、鋅等,并分離鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)鎳(nie)(nie)。萃取(qu)過(guo)(guo)程(cheng)中獲(huo)得(de)(de)的(de)(de)(de)氯化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye),用(yong)(yong)氟(fu)化(hua)(hua)(hua)銨除鈣、鎂后,再用(yong)(yong)草(cao)(cao)酸(suan)銨沉淀鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。所得(de)(de)草(cao)(cao)酸(suan)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)在450℃下煅燒(shao),得(de)(de)到(dao)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉(fen),可作為最(zui)終產品,也可用(yong)(yong)氫(qing)還原(yuan)法(fa)制取(qu)金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉(fen)。
2、富(fu)集于煉鎳轉(zhuan)爐渣(zha)(zha)中的(de)鈷(gu),在還原硫化(hua)熔煉過(guo)程(cheng)中,與鎳一(yi)起轉(zhuan)入鈷(gu)冰(bing)銅。轉(zhuan)爐渣(zha)(zha)成分一(yi)般為:鈷(gu)0.25—0.35%,鎳1—1.5%;鈷(gu)冰(bing)銅成分一(yi)般為:鈷(gu)1—1.5%,鎳5—13%。鈷(gu)冰(bing)銅可以直接浸取(常壓(ya)或加壓(ya)酸浸),也(ye)可以將鈷(gu)冰(bing)銅焙燒成可溶性化(hua)合(he)物后(hou)再酸浸。浸出液(ye)可按鈷(gu)渣(zha)(zha)提鈷(gu)工藝流程(cheng)處理。
加拿大(da)舍利(li)特高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爾(er)頓(dun)公司(Sherritt Gordon MinesLtd)用(yong)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)氨浸(jin)法(fa)(fa)處(chu)理硫化(hua)鎳(nie)精礦(kuang)和(he)(he)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)冰(bing)鎳(nie)時,鈷(gu)留(liu)于鎳(nie)的(de)氫還(huan)原(yuan)尾(wei)液(ye)中,通硫化(hua)氫于尾(wei)液(ye),得(de)硫化(hua)鈷(gu)和(he)(he)硫化(hua)鎳(nie)的(de)混合沉淀物。此混合物用(yong)硫酸(suan)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)浸(jin)出、凈化(hua)除雜質后,通氧(yang)、加氨、加壓(ya),使(shi)二價鈷(gu)氧(yang)化(hua)成可(ke)溶性的(de),而鎳(nie)則以鎳(nie)銨(an)硫酸(suan)鹽形(xing)態(tai)(tai)沉淀出來(lai),實(shi)現鎳(nie)鈷(gu)分離,溶液(ye)用(yong)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)氫還(huan)原(yuan)產出鈷(gu)粉,也可(ke)用(yong)萃(cui)取(qu)法(fa)(fa)凈液(ye)、分離出鎳(nie)后電積得(de)電鈷(gu)。含鈷(gu)黃鐵(tie)礦(kuang)提鈷(gu)世界上從(cong)含鈷(gu)黃鐵(tie)礦(kuang)中提鈷(gu)較有代表(biao)性的(de)工廠(chang)是(shi)芬蘭(lan)科(ke)科(ke)拉鈷(gu)廠(chang)(Kok-kola Cobalt Plant),精礦(kuang)焙燒脫硫后,再配(pei)以部分精礦(kuang)在流態(tai)(tai)化(hua)爐內進行硫酸(suan)化(hua)焙燒,再經浸(jin)出、濃密(mi)、洗(xi)滌,浸(jin)出液(ye)通硫化(hua)氫使(shi)鈷(gu)呈(cheng)硫化(hua)鈷(gu)沉淀。再利(li)用(yong)上述舍利(li)特高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爾(er)頓(dun)的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)浸(jin)出法(fa)(fa)和(he)(he)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)氫還(huan)原(yuan)法(fa)(fa)生產鈷(gu)粉。
中(zhong)國含(han)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)黃鐵礦(kuang)的鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)品位(wei)較(jiao)(jiao)低,僅為(wei)0.02—0.09%。浮選(xuan)產出(chu)的鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫(liu)精(jing)礦(kuang)含(han)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)0.3—0.5%,硫(liu)30—35%,鐵35—40%。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫(liu)精(jing)礦(kuang)在流(liu)態化(hua)(hua)(hua)焙(bei)燒(shao)爐內(nei)于580—620℃下進行(xing)硫(liu)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)焙(bei)燒(shao),使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)、鎳、銅(tong)等金(jin)屬(shu)(shu)轉化(hua)(hua)(hua)為(wei)可溶(rong)性的鹽類。焙(bei)砂(sha)用(yong)(yong)水(shui)或(huo)稀硫(liu)酸(suan)(suan)浸(jin)出(chu),用(yong)(yong)氯(lv)酸(suan)(suan)鈉(na)將(jiang)浸(jin)出(chu)液中(zhong)的鐵氧化(hua)(hua)(hua)成(cheng)高價鐵后,用(yong)(yong)脂(zhi)肪酸(suan)(suan)鈉(na)依次(ci)萃取鐵和銅(tong)。然后,通入氯(lv)氣(qi)使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)氧化(hua)(hua)(hua),加堿水(shui)解生成(cheng)高價氫氧化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)沉淀,而與(yu)鎳分離。在反(fan)射爐內(nei)使氫氧化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)脫水(shui)、燒(shao)結,燒(shao)結塊配以石(shi)油焦和石(shi)灰(hui)石(shi)在三相電(dian)弧爐內(nei)還原熔煉成(cheng)粗(cu)金(jin)屬(shu)(shu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。粗(cu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)澆鑄成(cheng)陽極(ji),進行(xing)隔膜電(dian)解,得到純度較(jiao)(jiao)高的金(jin)屬(shu)(shu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫(liu)精(jing)礦(kuang)也可先經(jing)900—950℃氧化(hua)(hua)(hua)焙(bei)燒(shao),再(zai)配以氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鈉(na)或(huo)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鈣以及少量的鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫(liu)精(jing)礦(kuang)于680℃下進行(xing)硫(liu)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)焙(bei)燒(shao)。焙(bei)砂(sha)按上述流(liu)程(cheng)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。
砷(shen)(shen)(shen)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)經選礦(kuang)(kuang)得(de)到(dao)含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)10—20%的(de)精礦(kuang)(kuang),其中含砷(shen)(shen)(shen)20—50%。處理砷(shen)(shen)(shen)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)的(de)方法(fa)主要有兩種(zhong),一種(zhong)是(shi)先用(yong)(yong)(yong)火法(fa)熔(rong)煉(lian)產(chan)出(chu)(chu)(chu)砷(shen)(shen)(shen)冰(bing)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),再(zai)(zai)用(yong)(yong)(yong)濕法(fa)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。另(ling)一種(zhong)是(shi)用(yong)(yong)(yong)加壓浸(jin)出(chu)(chu)(chu)法(fa)制得(de)含鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶液,再(zai)(zai)從中提(ti)取(qu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。中國采用(yong)(yong)(yong)前者:將精礦(kuang)(kuang)配(pei)以焦炭(tan)(tan)和(he)熔(rong)劑在(zai)反射爐或(huo)電(dian)爐內熔(rong)煉(lian),使(shi)(shi)部分(fen)砷(shen)(shen)(shen)呈(cheng)三氧(yang)(yang)化(hua)二(er)砷(shen)(shen)(shen)揮發,產(chan)出(chu)(chu)(chu)砷(shen)(shen)(shen)冰(bing)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(舊稱黃(huang)渣)。如原(yuan)(yuan)料(liao)含硫(liu)高(gao)(gao),還產(chan)出(chu)(chu)(chu)部分(fen)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)冰(bing)銅。砷(shen)(shen)(shen)冰(bing)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)冰(bing)銅磨細后(hou)焙燒,進(jin)一步脫(tuo)砷(shen)(shen)(shen)和(he)硫(liu);焙砂用(yong)(yong)(yong)稀硫(liu)酸浸(jin)出(chu)(chu)(chu),用(yong)(yong)(yong)次氯(lv)酸鈉氧(yang)(yang)化(hua)浸(jin)出(chu)(chu)(chu)液中的(de)鐵(tie),再(zai)(zai)用(yong)(yong)(yong)蘇打調整(zheng)pH為(wei)3—3.5,使(shi)(shi)鐵(tie)成為(wei)氧(yang)(yang)化(hua)鐵(tie)和(he)砷(shen)(shen)(shen)酸鐵(tie)沉淀(dian)。濾液用(yong)(yong)(yong)鐵(tie)屑置換除銅后(hou),用(yong)(yong)(yong)次氯(lv)酸鈉使(shi)(shi)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)氧(yang)(yang)化(hua),加堿(jian)水解(jie)生(sheng)成高(gao)(gao)價(jia)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)沉淀(dian)而(er)與鎳分(fen)離。所得(de)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)在(zai)反射爐內于1000~1200℃下煅燒,獲(huo)得(de)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),并使(shi)(shi)其中的(de)堿(jian)式硫(liu)酸鹽分(fen)解(jie),將硫(liu)除去(qu)。然后(hou)配(pei)入木炭(tan)(tan),在(zai)回轉窯(yao)內于1000℃左右(you)還原(yuan)(yuan)成金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉。也(ye)可(ke)將氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)熔(rong)煉(lian)成粗金屬鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),再(zai)(zai)進(jin)行電(dian)解(jie)得(de)電(dian)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。焙砂的(de)浸(jin)出(chu)(chu)(chu)液也(ye)可(ke)和(he)前述硫(liu)化(hua)鎳礦(kuang)(kuang)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)一樣,采用(yong)(yong)(yong)萃取(qu)法(fa)凈液分(fen)離提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。
加壓酸浸(jin)法處理(li)砷(shen)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)是(shi)將(jiang)精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)用(yong)稀硫(liu)(liu)酸漿化,用(yong)高壓釜(fu)浸(jin)出(chu),操作壓力(li)(li)35公(gong)斤力(li)(li)/厘米2,溫度(du)190℃,浸(jin)出(chu)時間3~4小時,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)浸(jin)出(chu)率95—97%。浸(jin)出(chu)液(ye)除砷(shen)、鐵、銅(tong)(tong)、鈣等雜(za)質(zhi)后(hou),加入(ru)液(ye)氨(an)(an),使鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)形(xing)成(cheng)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)氨(an)(an)絡合物(wu),在(zai)高壓釜(fu)內,用(yong)氫(qing)還(huan)原(yuan)得(de)(de)到(dao)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)粉,操作壓力(li)(li)50—55公(gong)斤力(li)(li)/厘米2,溫度(du)190℃。此法流(liu)程簡(jian)單,回收(shou)率高,勞動(dong)條件好(hao)。銅(tong)(tong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)提(ti)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)扎(zha)伊爾的(de)盧(lu)伊盧(lu)廠(Luilu CobaltPlant)是(shi)世界(jie)上處理(li)銅(tong)(tong)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)(kuang)最(zui)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)經選礦(kuang)(kuang)獲得(de)(de)氧(yang)化精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)和(he)(he)硫(liu)(liu)化精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)。氧(yang)化精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)品位(wei)為:銅(tong)(tong)25%,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)1.5%;硫(liu)(liu)化精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)品位(wei)為:銅(tong)(tong)45%,鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)2.5%。首先將(jiang)硫(liu)(liu)化精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)在(zai)流(liu)態化焙(bei)燒爐內進(jin)行硫(liu)(liu)酸化焙(bei)燒,然后(hou)將(jiang)焙(bei)砂和(he)(he)氧(yang)化精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)一起用(yong)銅(tong)(tong)電(dian)(dian)解(jie)廢液(ye)浸(jin)出(chu)。氧(yang)化精(jing)(jing)(jing)礦(kuang)(kuang)中(zhong)的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)主要(yao)呈三(san)價(jia)氧(yang)化物(wu)形(xing)態,在(zai)硫(liu)(liu)酸中(zhong)溶解(jie)度(du)很(hen)小,但在(zai)銅(tong)(tong)電(dian)(dian)解(jie)廢液(ye)中(zhong)可(ke)由(you)其(qi)中(zhong)的(de)亞鐵離子將(jiang)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)還(huan)原(yuan),溶于電(dian)(dian)解(jie)廢液(ye)中(zhong),Co?(不溶性(xing))Fe?→Co?(可(ke)溶性(xing))Fe?。鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)浸(jin)出(chu)率可(ke)達95—96%。含(han)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)銅(tong)(tong)的(de)浸(jin)出(chu)液(ye)用(yong)電(dian)(dian)解(jie)法析出(chu)銅(tong)(tong),而鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)和(he)(he)其(qi)他金(jin)(jin)屬(shu)雜(za)質(zhi)留(liu)在(zai)溶液(ye)中(zhong)。除雜(za)質(zhi)后(hou),將(jiang)溶液(ye)中(zhong)的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)用(yong)石灰乳(ru)沉淀為氫(qing)氧(yang)化鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu),再溶于硫(liu)(liu)酸中(zhong),得(de)(de)到(dao)高濃度(du)的(de)硫(liu)(liu)酸鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶液(ye),最(zui)后(hou)用(yong)不溶陽極電(dian)(dian)積金(jin)(jin)屬(shu)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。
制造電(dian)池(chi)設備是鈷(gu)(gu)最重要的(de)用途,使用量(liang)占到全(quan)部鈷(gu)(gu)使用量(liang)的(de)40%。鈷(gu)(gu)主要用來制作鋰(li)離(li)子電(dian)池(chi)的(de)鈷(gu)(gu)酸鋰(li),鎳氫電(dian)池(chi)的(de)氧化亞(ya)鈷(gu)(gu)等(deng)。含鈷(gu)(gu)材料是穩定的(de)鋰(li)電(dian)池(chi)正極材料,是電(dian)池(chi)的(de)核(he)心(xin)之(zhi)一(yi),具有能量(liang)密度高和環保(bao)安全(quan)性(xing)高的(de)特點。
三元(yuan)(yuan)鋰(li)電(dian)池是(shi)指使(shi)用鎳(nie)鈷錳或者鎳(nie)鈷鋁酸鹽等三元(yuan)(yuan)材料為電(dian)池正極的鋰(li)電(dian)池。相對于傳(chuan)統鋰(li)電(dian)池,三元(yuan)(yuan)鋰(li)電(dian)池具(ju)有綜合性能和低成本的雙(shuang)重(zhong)優勢。
鈷常被添加到鋼或者其他合金(jin)(jin)當中,可(ke)以明(ming)顯(xian)提高合金(jin)(jin)的(de)(de)堅硬程度(du)、耐(nai)磨程度(du)、抗沖擊性(xing)能(neng)和(he)(he)(he)韌性(xing)。該合金(jin)(jin)常常被熔焊到其他材(cai)料的(de)(de)表面(mian),能(neng)夠(gou)明(ming)顯(xian)延長零件的(de)(de)使用壽命。大約有20%的(de)(de)鈷被用來(lai)制(zhi)造(zao)(zao)這(zhe)種超(chao)級合金(jin)(jin)。含鈷合金(jin)(jin)常被用來(lai)制(zhi)造(zao)(zao)噴氣(qi)式飛機渦(wo)輪發(fa)動機的(de)(de)風扇扇葉,火箭和(he)(he)(he)燃氣(qi)機輪等(deng)(deng)設備的(de)(de)耐(nai)熱部件等(deng)(deng)。生活中的(de)(de)含鈷鋼刀的(de)(de)耐(nai)磨性(xing)和(he)(he)(he)切割性(xing)能(neng)也更加突出。
鈷(gu)是一種(zhong)(zhong)被磁(ci)(ci)化之(zhi)后(hou)就能長期保持磁(ci)(ci)性(xing)的(de)(de)(de)金(jin)屬。鈷(gu)的(de)(de)(de)這種(zhong)(zhong)優(you)越磁(ci)(ci)性(xing),使之(zhi)被大(da)量應用于制(zhi)造高性(xing)能磁(ci)(ci)性(xing)材料(liao)。這種(zhong)(zhong)用途的(de)(de)(de)鈷(gu)使用量大(da)概(gai)占到總使用量的(de)(de)(de)5%左右(you)。高鈷(gu)含(han)量的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)性(xing)鋼比(bi)一般磁(ci)(ci)性(xing)鋼的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)力(li)密度更(geng)高,而(er)且(qie)在高溫條件下這種(zhong)(zhong)磁(ci)(ci)性(xing)也不(bu)會輕易喪(sang)失。大(da)型的(de)(de)(de)永久磁(ci)(ci)體大(da)多為含(han)鈷(gu)合(he)金(jin),其中(zhong)常(chang)用的(de)(de)(de)是一種(zhong)(zhong)叫作阿爾尼克的(de)(de)(de)合(he)金(jin)材料(liao),是由鈷(gu)、鎳、鋁制(zhi)造的(de)(de)(de)堅硬合(he)金(jin)。
鈷(gu)被用作顏(yan)(yan)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)歷史(shi)在(zai)西方(fang)可以(yi)追(zhui)溯到(dao)古埃及(ji)時期。在(zai)埃及(ji)法老圖坦卡蒙的(de)(de)(de)墓穴中(zhong)(zhong)有(you)(you)一小塊(kuai)玻(bo)(bo)璃(li)器(qi)物,后來(lai)檢測其深藍(lan)色是因為(wei)存在(zai)鈷(gu)的(de)(de)(de)緣故(gu)。古希臘人和(he)古羅馬人曾(ceng)利用鈷(gu)化合物制造(zao)有(you)(you)色玻(bo)(bo)璃(li),這種(zhong)玻(bo)(bo)璃(li)會(hui)表現(xian)出美(mei)麗的(de)(de)(de)深藍(lan)色。而(er)在(zai)中(zhong)(zhong)國,鈷(gu)及(ji)其化合物也(ye)有(you)(you)悠(you)久(jiu)的(de)(de)(de)顏(yan)(yan)料(liao)(liao)使用史(shi)。唐朝著(zhu)名的(de)(de)(de)唐三彩,元(yuan)代的(de)(de)(de)青花瓷,明代的(de)(de)(de)景泰藍(lan)無不與含鈷(gu)的(de)(de)(de)釉(you)料(liao)(liao)有(you)(you)關,而(er)這種(zhong)鈷(gu)顏(yan)(yan)料(liao)(liao)制造(zao)出的(de)(de)(de)藍(lan)色不僅(jin)著(zhu)色率強、發色鮮(xian)艷而(er)且呈(cheng)色穩定、歷久(jiu)彌新。
鈷藍(lan)(lan)化學成分為鋁酸鈷,是鋁和氧化鈷反(fan)應(ying)生(sheng)成的(de)(de)一種顏料,表現(xian)為藍(lan)(lan)色或藍(lan)(lan)綠(lv)色調(diao),被大(da)量作為陶(tao)瓷、琺(fa)瑯、玻璃(li)等許多材(cai)料的(de)(de)著(zhu)色劑使用(yong)(yong)。日常(chang)生(sheng)活中見到的(de)(de)食品用(yong)(yong)硅膠(jiao)干燥劑中就加入了氧化鈷,無水時表現(xian)為藍(lan)(lan)色,在(zai)吸取空氣(qi)中的(de)(de)水后變為粉紅色。
鈷(gu)(gu)紫(zi)顏(yan)料(liao)也常被用于陶瓷(ci)、玻(bo)璃等的(de)(de)(de)顏(yan)料(liao),其成分為磷酸鈷(gu)(gu),為一種特(te)殊的(de)(de)(de)紫(zi)色顏(yan)料(liao)。鈷(gu)(gu)黑(hei)顏(yan)料(liao)有(you)鐵鈷(gu)(gu)黑(hei)和鐵鈷(gu)(gu)鉻黑(hei)兩種,主要(yao)用于陶瓷(ci)坯體和釉料(liao)的(de)(de)(de)著色,是由多種金屬氧化物經過高(gao)溫固相反應而生成的(de)(de)(de)高(gao)性能(neng)無(wu)機顏(yan)料(liao),具(ju)有(you)環(huan)保無(wu)毒的(de)(de)(de)優點。
鈷(gu)在(zai)醫療領域也有(you)(you)多方(fang)面的應用,鈷(gu)-60放射(she)性同(tong)位素(su)被用來治療人體的皮膚(fu)病和(he)惡性腫瘤;維生素(su)B12(鈷(gu)胺(an)素(su))中鈷(gu)的含量(liang)更(geng)是高達4.5%;鈷(gu)被用于制造(zao)人工髖關節(jie)和(he)膝關節(jie)以及牙(ya)料填充劑。具有(you)(you)放射(she)性的鈷(gu)同(tong)位素(su)還被廣泛應用于輻(fu)照食(shi)品加工行業,通過這種輻(fu)照技(ji)術可以殺死有(you)(you)害的細菌。
鈷(gu)(gu)(gu)(gu)在地殼中的(de)(de)(de)平均含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)為0.001%(質量(liang)(liang)(liang)),海(hai)洋中鈷(gu)(gu)(gu)(gu)總(zong)量(liang)(liang)(liang)約23億噸(dun),自然界已知含(han)(han)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)物(wu)近百種,但(dan)沒有(you)單獨的(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)物(wu),大多伴生(sheng)于(yu)鎳(nie)、銅、鐵、鉛、鋅、銀、錳、等硫化(hua)物(wu)礦(kuang)床中,且含(han)(han)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)量(liang)(liang)(liang)較低。全世界已探明(ming)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)金(jin)屬儲(chu)量(liang)(liang)(liang)148萬噸(dun),中國(guo)(guo)已探明(ming)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)金(jin)屬儲(chu)量(liang)(liang)(liang)僅47萬噸(dun)。分布(bu)于(yu)全國(guo)(guo)24個省(sheng)(區),其中主要(yao)有(you)甘肅、青海(hai)、山東、云南、湖北、青海(hai)、河(he)北和山西。這(zhe)七個省(sheng)的(de)(de)(de)合計(ji)儲(chu)量(liang)(liang)(liang)占全國(guo)(guo)總(zong)保有(you)儲(chu)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)71%,其中以(yi)甘肅儲(chu)量(liang)(liang)(liang)最(zui)多,占全國(guo)(guo)的(de)(de)(de)28%。此(ci)外,安徽(hui)、四(si)川、新疆(jiang)等省(sheng)(區)也有(you)一定的(de)(de)(de)儲(chu)量(liang)(liang)(liang)。世界鈷(gu)(gu)(gu)(gu)產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)1986年達到頂峰3萬噸(dun),以(yi)后不斷下降,到1989年只(zhi)有(you)2.5萬噸(dun)左右。扎伊爾和贊比亞是最(zui)大的(de)(de)(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)生(sheng)產(chan)(chan)國(guo)(guo),其產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)約占世界總(zong)產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)70%。
自(zi)然界(jie)中已(yi)發(fa)現的鈷(gu)(gu)礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)含鈷(gu)(gu)礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)共百余種,分屬于單質、碳化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、磷化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硅(gui)磷化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、砷(shen)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硫(liu)(liu)砷(shen)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、銻(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硫(liu)(liu)銻(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、碲化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硒碲化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、硒化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)含水氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、砷(shen)酸鹽(yan)、碳酸鹽(yan)以及硅(gui)酸鹽(yan)等14大類。其中以硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、砷(shen)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)硫(liu)(liu)砷(shen)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)最(zui)多,主要的鈷(gu)(gu)礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)為:硫(liu)(liu)鈷(gu)(gu)礦(kuang)(Co?S?)、纖維柱石(CuCo?S?)、輝砷(shen)鈷(gu)(gu)礦(kuang)(CoAsS)、砷(shen)鈷(gu)(gu)礦(kuang)(CoAs?)、鈷(gu)(gu)華(3CoO·As?O?·8H?O)等。
2004年(nian)(nian),世界鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)開(kai)(kai)采(cai)量(liang)(liang)(liang)(liang)為5.24萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun),其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),剛果開(kai)(kai)采(cai)1.6萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun),贊比亞1萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun),澳(ao)大利(li)亞6700噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun),加拿大5200噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun),俄(e)羅斯(si)4700噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)已(yi)探明的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)儲量(liang)(liang)(liang)(liang)最大的(de)是甘肅金川(chuan)硫化(hua)鎳(nie)礦(kuang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)伴(ban)生(sheng)的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。云(yun)南的(de)硅(gui)酸(suan)鎳(nie)礦(kuang)以及四(si)川(chuan)、山東(dong)、湖北、山西、廣東(dong)等(deng)地(di)的(de)黃鐵礦(kuang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)也含(han)(han)有鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)金屬(shu)資源(yuan)量(liang)(liang)(liang)(liang)約為140萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun),絕大多數為伴(ban)生(sheng)資源(yuan),單獨的(de)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)床(chuang)極少(shao)。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)礦(kuang)品位(wei)較低,均作為礦(kuang)山副產(chan)品回收,生(sheng)產(chan)過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)由于(yu)品位(wei)低、生(sheng)產(chan)工藝復雜,因此(ci)金屬(shu)回收率(lv)低、生(sheng)產(chan)成本高。1996年(nian)(nian)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)金屬(shu)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)(鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang))229噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun),鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)硫精礦(kuang)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)(鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang))192噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun),氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)638噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)。2005年(nian)(nian)前后(hou)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)年(nian)(nian)消(xiao)費量(liang)(liang)(liang)(liang)穩定在1200噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun)左右,國(guo)(guo)內鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)包括氧(yang)化(hua)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)折算為鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)每年(nian)(nian)總計約600—700噸(dun)(dun)(dun)(dun)(dun),國(guo)(guo)內鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)尚不能滿足國(guo)(guo)內需求,每年(nian)(nian)約有半數需進口。
鈷(gu)塵(chen)可(ke)引起“硬(ying)(ying)質合金病(bing)”("硬(ying)(ying)金屬病(bing)"),表現為過(guo)敏(min)性哮喘,呼吸困難、干咳、偶有化學性肺炎(yan)(間質性肺炎(yan)),肺水腫。脫離接觸后癥狀(zhuang)緩解。CoO也可(ke)引起哮喘。
鈷對(dui)皮(pi)膚的(de)影響主要為過敏性(xing)或刺激性(xing)皮(pi)炎。外露皮(pi)膚出現(xian)紅斑,有(you)輕微搔(sao)癢,常見(jian)于手、腕、前臂等部位和皮(pi)膚皺折(zhe)處,多(duo)于夏季(ji)發病,患者多(duo)為接觸(chu)鈷的(de)新工人,在上述皮(pi)膚病患者中,皮(pi)試(shi)陽性(xing)可證明對(dui)鈷過敏。
吸入醋酸鈷粉塵(chen)可(ke)引(yin)起急(ji)性化學性胃炎癥狀,有惡心、嘔(ou)吐、上腹部劇(ju)痛,后可(ke)有嘔(ou)血(xue)及便血(xue)。
誤服鈷鹽(yan),應洗(xi)胃;溶液(ye)濺入眼,用清水或生(sheng)理鹽(yan)水沖洗(xi)至少(shao)15分鐘。
CaNa?-EDTA、CaDTPA、半胱氨酸可降低鈷毒(du)性,可試用。皮炎(yan)可用乙酸和尿素(su)霜軟(ruan)膏涂抹局(ju)部。化學性肺(fei)炎(yan)和肺(fei)水腫患者應采(cai)用糖皮質激素(su)治(zhi)療(liao)。
經(jing)常注射鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)制劑或暴(bao)露于過量的原始(shi)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)環境(jing)中(zhong)(zhong),可引起鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)中(zhong)(zhong)毒(du)。兒童(tong)對(dui)鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)的毒(du)性敏感,應(ying)避(bi)免使用(yong)每千克(ke)體(ti)重超過1mg的劑量。在(zai)缺(que)乏維(wei)生素B12和蛋白(bai)質以及攝入(ru)酒精(jing)時,毒(du)性會增加,這在(zai)酗酒者(zhe)中(zhong)(zhong)常見。有些鈷(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)合物可能會致癌。
少量的鈷鹽對許(xu)多種類的生(sheng)(sheng)命體(ti)都是(shi)必(bi)須的,這其中也包(bao)括人類。維生(sheng)(sheng)素B12的中心離(li)子(zi)就是(shi)鈷,在(zai)土壤(rang)中缺(que)乏鈷的地區(qu),食草動物會發育不良。
鈷(gu)是中(zhong)等(deng)活潑(po)的(de)金屬元素,有(you)二價(jia)和三價(jia)二種化合價(jia)。鈷(gu)可經(jing)消化道和呼吸道進入人(ren)體(ti)(ti),一(yi)般成年人(ren)體(ti)(ti)內(nei)含鈷(gu)量(liang)為1.1—1.5mg。在(zai)血(xue)漿中(zhong)無機鈷(gu)附(fu)著在(zai)白蛋白上,它最初貯(zhu)存于肝和腎,然后貯(zhu)存于骨、脾、胰、小(xiao)腸(chang)以及其它組織(zhi)。體(ti)(ti)內(nei)鈷(gu)14%分布(bu)于骨骼,43%分布(bu)于肌肉組織(zhi),43%分布(bu)于其它軟組織(zhi)中(zhong)。
應按照(GB13690-1992)易燃易爆(bao)危(wei)險品規定辦理(li),夏季應早晚運(yun)輸(shu),防止陽光曝曬,搬運(yun)中不得過度(du)撞擊、震蕩、不得與固化劑同車運(yun)輸(shu)。儲(chu)(chu)存(cun)于(yu)密閉容器內,存(cun)放(fang)在陰涼、通風的庫(ku)房。應與氧化劑、酸類分(fen)開存(cun)放(fang),切忌混儲(chu)(chu)。
2017年(nian)10月27日,世界衛(wei)生組織國際(ji)癌(ai)癥研究機構公布(bu)的(de)致癌(ai)物清單初步(bu)整理參考,鈷(gu)和鈷(gu)化(hua)合物在2B類致癌(ai)物清單中(zhong)。