鈷
聲母:g
字頭:鈷，（，鈷，）
四筆號碼:3776
注音:gǔ
摘要:gu
筆畫:10畫
部首畫:05
部首:钅部
釋義:金屬元素，符號Co。制作超硬耐熱合金和磁性合金的質(zhì)料，可替代鐳醫(yī)治癌癥。
部首查詢:05钅部
鈷cobalt 一種化學(xué)元素 ，化學(xué)符號 Co ， 原子序數(shù) 27 ，原子量58.9332，屬周期系Ⅷ族。1735年瑞典G.布蘭特從輝鈷礦中復(fù)原出金屬鈷 ，其英文稱號來歷于德文 Kobalt ，意義是妖魔，這是因為輝鈷礦中含有砷，損害了礦工的健康。鈷在地殼中的含量為0.0023％，首要礦藏有輝鈷礦(CoAsS)、方鈷礦(CoAs3)、砷鈷礦(CoAs2)、鈷土礦（CoO·2MnO2·4H2O）、菱鈷礦(CoCO3)、鈷華(3CoO·As2O5·8H2O)、硫銅鈷礦（CuCo2S4)、硫鈷礦(Co3S4)，海底的錳結(jié)核中鈷的儲量很大，是鈷的重要前景資源 。鈷有兩種同位素 ：鈷 59 為安穩(wěn)同位素，鈷60為放射性同位素。
鈷是銀灰色有光澤的金屬，熔點1495℃，沸點2870℃ ，相對密度8.9。有延展性和鐵磁性 ，常溫下 ，細密的金屬鈷在空氣中安穩(wěn)，高于300℃時 ，鈷被氧化 ，極細的粉末狀鈷會自燃。室溫下鈷不好水效果，赤熱的鈷能分化水，并放出。鈷溶于稀、稀硫酸和稀硝酸，在中，金屬鈷的表面被鈍化。鈷還能緩慢地與、和溶液效果。在加熱時，鈷與硫、氯、發(fā)作劇烈反響。鈷的氧化態(tài)＋1、＋2、＋3、＋4 。 在簡略化合物中以＋2價最安穩(wěn)，簡略的＋3價鈷離子是強氧化劑 ，簡略被復(fù)原 。鈷有三種氧化物：CoO、Co2O3 、Co3O4 。氫氧化鈷〔Co(OH)2〕是氫氧化物，不溶于水，溶于酸，也溶于濃的強堿溶液 。鈷也是一種成礬元素 ，硫酸鈷(CoSO4) 能與堿金屬硫酸鹽構(gòu)成礬[Co(SO4)2]·6H2O(M1為堿金屬離子 )。＋2和＋3價鈷離子都簡略構(gòu)成安穩(wěn)的配位化合物，如en為乙二胺)、 Coedta2-(edta為乙二胺四乙酸 ）。 因為水合效果 、 溶劑化效果和配位效果，鈷鹽在水溶液中出現(xiàn)多種色彩改變。在加壓下，金屬鈷粉與化組成八羰基二鈷[Co2(CO)8]，它也是一種配位化合物．鈷礦藏的存在狀況較雜亂，礦石檔次也低，所以提取工藝也很煩瑣。砷鈷礦可先與焦炭、石灰石放在鼓風(fēng)爐內(nèi)熔煉，得粗金屬，然后經(jīng)除雜質(zhì)和氧化，得氫氧化鈷，加熱成氧化鈷，用木炭加熱復(fù)原成金屬鈷。氧化鈷礦可先與焦炭、石灰石混合在電爐中熔煉，生成含鈷合金，再經(jīng)硫酸溶解和除雜質(zhì)，得氫氧化鈷后制成金屬鈷。許多鈷用于出產(chǎn)鈷與稀土金屬的永磁合金，磁性很強。鈷與鎳、鉻、鉬、鎢的合金在高溫下強度高、耐熱功能好，用于噴氣飛機和燃氣輪機。鈷60是運用廣泛的放射源，用于輻射育種和防治蟲災(zāi)，食物輻照保鮮，測定厚度以及放射醫(yī)治等。鈷是化學(xué)元素之一，化學(xué)符號為Co，原子序數(shù)為27，淡灰色,屬過渡金屬，具磁性。鈷的西文稱號(法文、英文：cobalt；德文：Kobalt)來自德文Kobold，意為「壞精靈」，因為鈷礦有毒，礦工、冶煉者常在作業(yè)時患病，鈷還會污染其他金屬，這些不良效果曩昔都被看作精靈的惡作劇。
鈷 cobalt 元素符號Co，銀白色鐵磁性金屬，表面拋光后有淡藍光澤,在周期表中屬Ⅷ族,原子序數(shù)27,原子量58.9332，密排六方晶體，常見化合價為+2、+3。
1735年瑞典化學(xué)家布蘭特（G.Brandt）制出金屬鈷。1780年瑞典化學(xué)家伯格曼（T.Bergman）斷定鈷為元素。長期以來鈷的礦藏或鈷的化合物一向用作陶瓷、玻璃、琺瑯的釉料。到20世紀(jì)，鈷及其合金在電機、機械、化工、航空和航天等工業(yè)部分得到廣泛的運用，并成為一種重要的戰(zhàn)略金屬，消費量逐年添加。我國于50時代開端從鈷土礦、鎳礦和含鈷黃鐵礦中提鈷。
資源
已知的含鈷礦藏約100種。首要的鈷礦藏為：硫鈷礦(Co3S4)、纖維基石(CuCo2S4)、輝砷鈷礦(CoAsS)、砷鈷礦(CoAs2)、鈷華(3CoO·As2O5·8H2O)等。國際上的首要鈷礦有四種類型:①銅鈷礦,以扎伊爾、贊比亞儲量為最大,扎伊爾的產(chǎn)鈷量占全國際產(chǎn)值的一半以上;②鎳鈷礦,包含硫化礦和氧化礦;③砷鈷礦；④含鈷黃鐵礦。這些鈷礦含鈷均較低。海底錳結(jié)核是鈷的重要前景資源。從含鈷廢猜中收回鈷也日益遭到人們的注重。1979年國際（我國在外）礦山產(chǎn)鈷量和鈷儲量見表。 我國已探明的鈷儲量最大的是甘肅金川硫化鎳礦中伴生的鈷。云南的硅酸鎳礦以及四川、山東、湖北、山西、廣東等地的黃鐵礦中也含有鈷。
性質(zhì)和用處
在常溫下，細密金屬鈷在空氣和水中安穩(wěn),高于300℃時，鈷在空氣中開端氧化。赤熱的鈷能分化水放出氫。氫復(fù)原法制備的細金屬鈷粉在空氣中能自燃生成氧化鈷。 含鈷高溫合金在 900～1000℃下仍有很高的強度和抗蠕變功能，多用于制作噴氣發(fā)動機的耐高溫部件。鈷能進步鐵基、鋁鎳基和稀土金屬合金的磁飽滿強度和居里點，使其具有高矯頑力，是電氣工業(yè)中的優(yōu)秀磁性材料。鈷是硬質(zhì)合金的粘合劑。金屬部件用鈷合金涂層和表面硬化后，其機械功能顯著進步。鈷的氧化物是陶瓷制品的脫色劑和顏料；琺瑯中的含鈷釉料可使琺瑯同鋼更好地粘結(jié)在一同。鈷的有機化合物在油漆中作催干劑。鈷還在化工出產(chǎn)中用于碳氫化合物的水合、脫硫、氧化、復(fù)原等方面。60Co是γ射線源,用于物理、化學(xué)、生物研討和醫(yī)療部分。
冶煉
鈷礦藏的賦存狀況雜亂，礦石檔次低，所以提取辦法許多并且工藝雜亂，收回率低。一般先用火法將鈷富集或轉(zhuǎn)化為可溶性狀況，然后再用濕法使鈷進一步富集和提純，終究得到鈷化合物或金屬鈷。首要提鈷工藝流程
硫化鎳礦提鈷 硫化鎳精礦一般含鎳4～5％，含鈷0.1～0.3％。鎳的火法熔煉進程中，因為鈷對氧和硫的親合力介于鐵鎳之間，在轉(zhuǎn)爐吹煉高冰鎳時，可控制冰鎳中鐵的氧化程度，使鈷富集于高冰鎳或富集于轉(zhuǎn)爐渣，分別用下述辦法提�。孩俑患诟弑囍械拟挘阪囯娊饩膺M程中，鈷和鎳一同進入陽極液。在凈液除鈷進程中，鈷以高價氫氧化鈷的形狀進入鈷渣，鈷渣含鈷6～7％，含鎳25～30％。從此種鈷渣提鈷的一種辦法是：將鈷渣參加硫酸溶液中，通二氧化硫使之溶解，制得含硫酸鎳、硫酸鈷和少數(shù)銅、鐵、砷、銻等雜質(zhì)的溶液；再用活性鎳粉置換除掉銅；通空氣，氧化水解除掉鐵，通氧化，加蘇打中和沉積鈷，若所得氫氧化鈷含鎳較高,可再次溶解、沉積別離鈷鎳,使其含鎳小于1％；經(jīng)煅燒制得氧化鈷出售,也可將氧化鈷制成粗金屬鈷，經(jīng)電解精粹得電解鈷。加拿大和蘇聯(lián)的鎳廠都用此法收回鈷。我國的工廠也有相似作法。從鈷渣提鈷的另一種辦法是以鈉作復(fù)原劑，將鈷渣溶解于硫酸溶液中,得到含硫酸鎳、硫酸鈷和少數(shù)銅、鐵、錳、鋅等雜質(zhì)的溶液，而后用黃鈉鐵礬法除掉溶液中的鐵（見鋅）,用烷基磷酸類如：二-2-乙基己基磷酸(D-2-EHPA)或其他烷基磷酸酯類萃取劑萃取其間的銅、鐵、錳、鋅等,并別離鈷鎳。萃取進程中取得的氯化鈷溶液,用除鈣、鎂后,再用草酸銨沉積鈷。所得草酸鈷在450℃下煅燒，得到的氧化鈷粉，可作為終究產(chǎn)品，也可用氫復(fù)原法制取金屬鈷粉。②富集于煉鎳轉(zhuǎn)爐渣中的鈷，在復(fù)原硫化熔煉進程中，與鎳一同轉(zhuǎn)入鈷冰銅(見锍)。轉(zhuǎn)爐渣成分一般為：鈷0.25～0.35％，鎳1～1.5％；鈷冰銅成分一般為：鈷1～1.5％,鎳5～13％。鈷冰銅能夠直接浸�。ǔ夯蚣訅核峤材軌�?qū)⑩挶~焙燒成可溶性化合物后再酸浸。浸出液可按鈷渣提鈷工藝流程處理。
加拿大舍利特高爾頓公司(Sherritt Gordon MinesLtd.)用高壓浸法處理硫化鎳精礦和高冰鎳時,鈷留于鎳的氫復(fù)原尾液中，通于尾液，得硫化鈷和硫化鎳的混合沉積物。此混合物用硫酸高壓浸出、凈化除雜質(zhì)后，通氧、加、加壓,使二價鈷氧化成可溶性的[Co(NH3)5·H2O]2(SO4)3，而鎳則以鎳銨硫酸鹽形狀沉積出來，完成鎳鈷別離，溶液用高壓氫復(fù)原產(chǎn)出鈷粉，也可用萃取法凈液、別離出鎳后電積得電鈷。
含鈷黃鐵礦提鈷 國際上從含鈷黃鐵礦中提鈷較有代表性的工廠是芬蘭科科拉鈷廠（ Kok－kola Cobalt Plant）,精礦焙燒脫硫后，再配以部分精礦在流態(tài)化爐內(nèi)進行硫酸化焙燒，再經(jīng)浸出、稠密、洗刷，浸出液通使鈷呈硫化鈷沉積。再運用上述舍利特高爾頓的高壓浸出法和高壓氫復(fù)原法出產(chǎn)鈷粉。我國含鈷黃鐵礦的鈷檔次較低，僅為0.02～0.09％。浮選產(chǎn)出的鈷硫精礦含鈷0.3～0.5％,硫30～35％,鐵35～40％。鈷硫精礦在流態(tài)化焙燒爐內(nèi)于580～620℃下進行硫酸化焙燒，使鈷、鎳、銅等金屬轉(zhuǎn)化為可溶性的鹽類。焙砂用水或稀硫酸浸出,用將浸出液中的鐵氧化成高價鐵后,用脂肪酸鈉順次萃取鐵和銅。然后,通入使鈷氧化,加堿水解生成高價氫氧化鈷沉積，而與鎳別離。在反射爐內(nèi)使氫氧化鈷脫水、燒結(jié)，燒結(jié)塊配以石油焦和石灰石在三相電弧爐內(nèi)復(fù)原熔煉成粗金屬鈷。粗鈷澆鑄成陽極，進行隔閡電解，得到純度較高的金屬鈷。鈷硫精礦也可先經(jīng)900～950℃氧化焙燒，再配以氯化鈉或氯化鈣以及少數(shù)的鈷硫精礦于 680℃下進行硫酸化氯化焙燒。焙砂按上述流程提鈷。
砷鈷礦提鈷 砷鈷礦經(jīng)選礦得到含鈷10～20％的精礦，其間含砷20～50％。處理砷鈷礦的辦法首要有兩種，一種是先用火法熔煉產(chǎn)出砷冰鈷，再用濕法提鈷。另一種是用加壓浸出法制得含鈷溶液，再從中提取鈷。我國選用前者：將精礦配以焦炭和熔劑在反射爐或電爐內(nèi)熔煉,使部分砷呈蒸發(fā),產(chǎn)出砷冰鈷(舊稱黃渣)。如質(zhì)料含硫高，還產(chǎn)出部分鈷冰銅。砷冰鈷和鈷冰銅磨細后焙燒，進一步脫砷和硫;焙砂用稀硫酸浸出,用次氧化浸出液中的鐵,再用蘇打調(diào)整pH為3～3.5,使鐵成為氧化鐵和鐵沉積。濾液用鐵屑置換除銅后，用次使鈷氧化，加堿水解生成高價氫氧化鈷沉積而與鎳別離。所得氫氧化鈷在反射爐內(nèi)于1000～1200℃下煅燒，取得氧化鈷，并使其間的堿式硫酸鹽分化，將硫除掉。然后配入木炭，在反轉(zhuǎn)窯內(nèi)于1000℃左右復(fù)原成金屬鈷粉。也可將氫氧化鈷熔煉成粗金屬鈷，再進行電解得電鈷。焙砂的浸出液也可和前述硫化鎳礦提鈷相同，選用萃取法凈液別離提鈷。
加壓酸浸法處理砷鈷精礦是將精礦用稀硫酸漿化，用高壓釜浸出，操作壓力35公斤力／厘米2，溫度190℃，浸出時刻3～4小時，鈷的浸出率95～97％。浸出液除砷、鐵、銅、鈣等雜質(zhì)后，參加液，使鈷構(gòu)成鈷絡(luò)合物，在高壓釜內(nèi)，用氫復(fù)原得到鈷粉，操作壓力50～55公斤力/厘米2，溫度190℃。此法流程簡略，收回率高,勞動條件好。
銅鈷礦提鈷 扎伊爾的盧伊盧廠 ( Luilu CobaltPlant)是國際上處理銅鈷礦最大的鈷廠。銅鈷礦經(jīng)選礦取得氧化精礦和硫化精礦。氧化精礦檔次為:銅25％,鈷1.5％；硫化精礦檔次為：銅45％，鈷2.5％。首要將硫化精礦在流態(tài)化焙燒爐內(nèi)進行硫酸化焙燒，然后將焙砂和氧化精礦一同用銅電解廢液浸出。氧化精礦中的鈷首要呈三價氧化物形狀，在硫酸中溶解度很小，但在銅電解廢液中可由其間的亞鐵離子將鈷復(fù)原，溶于電解廢液中，Co3+(不溶性)+Fe2+ ─→Co2+ (可溶性)+Fe3+。
鈷的浸出率可達95～96％。含鈷和銅的浸出液用電解法分出銅，而鈷和其他金屬雜質(zhì)留在溶液中。除雜質(zhì)后，將溶液中的鈷用石灰乳沉積為氫氧化鈷，再溶于硫酸中，得到高濃度的硫酸鈷溶液，終究用不溶陽極電積金屬鈷（見水溶液電解）。
參考書目 R. S. Young,Cobalt,It’s Chemistry,Metallurgy and Uses,Reinhold,New York,1960. 陳維東等編譯:《國外有色冶金工廠·鎳與鈷》,冶金工業(yè)出版社，北京，1977。
彌補
元素稱號：鈷
元素原子量：58.93
元素類型：金屬
發(fā)現(xiàn)人：布朗特 發(fā)現(xiàn)時代：1735年
發(fā)現(xiàn)進程：
1735年，瑞典的布朗特在煅燒鈷礦時得到鈷。
元素描繪：
金屬鈷呈銀白色，密度8.9克/厘米3。熔點1495℃，沸點2870℃�；蟽r2和3。電離能為7.86電子伏特。性硬，具有延展性，其硬度和延展性都比鐵強，但磁性較差。與釤、鎳、鋁等共熔可得良好得磁性鋼。同水和空氣不發(fā)作效果，但能迅速地為、硫酸和硝酸所腐蝕，還會緩慢地被、和所腐蝕，同一切過度元素相同體現(xiàn)變價，并生成鉻離子和有色地化合物。用來制作超硬耐熱合金、磁性合金、碳化鎢的基體或粘合劑。鈷的合金在高溫下仍能堅持其原有的強度和其他有價值的性質(zhì)。
元素來歷：
砷鈷礦和輝砷鈷礦是自然界中的首要鈷礦。把輝砷鈷礦或砷鈷灼燒成氧化物后用鋁復(fù)原制得。鈷-60通常以中子炮擊金屬鈷制取。
元素用處：
廣泛用于噴氣式飛機、燃氣輪機和其他在高溫下工作的設(shè)備。其他化合物可用作催化劑和瓷器釉彩等。60Co是一種放射源，能夠替代X射線和鐳用以查看物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，勘探物體內(nèi)部存在的裂縫和異物。也可用來醫(yī)治癌癥，在生物學(xué)和工業(yè)上用作示蹤物。
元素輔佐材料：
鈷在地殼中含量不小，大于常見金屬鉛、錫等，但顯著比鐵少得多，并且鈷和鐵的熔點平起平坐，因而注定它比鐵發(fā)現(xiàn)得晚。鈷有著許多用處，比方超合金，抗腐蝕合金，高速工具鋼，磁體，燒結(jié)碳化物，染料，充電電池和化學(xué)催化劑。
關(guān)于鈷，古代希臘人和羅馬人曾運用它的化合物制作有色玻璃，生成美麗的深藍色。我國唐朝五顏六色瓷器上的藍色也是因為有鈷的化合物存在。這些都闡明古代勞動人民也早已運用鈷的化合物了。
含鈷的藍色礦石輝鈷礦CoAsS，中世紀(jì)在歐洲被稱為kobalt，首要出現(xiàn)在16世紀(jì)居住在捷克的德國礦藏學(xué)家阿格里科拉的作品里。這一詞在德文中本意是“妖魔”。這可能是其時以為這種礦石是無用的，并且因為其間含砷，波折工人的身體健康才運用的。今日鈷的拉丁稱號cobaltum和元素符號Co正是德文中“妖魔”一詞而來。
1742年瑞典化學(xué)教授布蘭特研討輝鈷礦時，發(fā)現(xiàn)了一種不知名的金屬（也就是鈷），他把這種金屬列為半金屬。1780年柏格曼制得純鈷。鈷被確立為一種元素，1789年拉瓦錫初次把它列入元素表中。 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 下一頁 |
