核心提示:钴是一种坚硬的金属，有钢灰色和金属光泽。钴(Co)的原子序数为27，原子量为58.93。其主要物理和化学参数与...钴是一种坚硬的金属，具有钢灰色和金属光泽。钴(Co)的原子序数为27，原子量为58.93。其主要物理钴是一种磁性硬金属，熔点高，稳定性好。其居里点(失磁临界温度点)为1150℃，是永磁体，熔点为1495℃，沸点为2900℃，耐高温。是制造耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。广泛应用于航空空、航天、电器、机械制造、化学、陶瓷等行业。因此，它是一种重要的战略物资。我国钴金属资源量约140万吨，大部分是伴生资源，个别钴矿床很少。
中国钴矿品位低，全部作为矿山副产品回收。在生产过程中，由于品位低，生产工艺复杂，金属回收率低，生产成本高。1996年我国金属钴产量(钴含量)为229t，钴硫精矿产量(钴含量)为192t，氧化钴为638t，近年来我国钴的年消费量一直稳定在1200t左右，国内包括氧化钴在内的钴产量每年约为600 ~ 700 t。国内钴产量满足不了国内需求，每年需要进口一半左右。
1.矿石矿物原料特点目前自然界发现的钴矿物和含钴矿物有100多种，分为14类:单质、碳化物、氮化物、磷化物和磷化硅、砷化物和砷化硫、锑和锑化硫、碲化物和碲化物硒、硫化物、硒化物、氧化物、氢氧化物和水合氧化物氢氧化物、砷酸盐、碳酸盐和硅酸盐。其中以硫化物、砷化物、砷化硫最为常见。钴在自然界中有三种形态:①独立的钴矿物，②矿物中的类质同象或包裹体，③吸附在某些矿物表面，第二种形态最常见。钴以类质同象或微细包裹体形式存在于辉石、橄榄石、磁铁矿和铬铁矿中，不能利用，而存在于黄铁矿和磁黄铁矿中的钴可以利用。铁矿石中的钴以类质同象或微细包裹体的形式存在于硫化物和砷化硫矿物中，需要添加浮选工艺才能回收，而在铜镍矿中，不需要添加另外的选矿工艺。它们与镍一起精选，从炼镍渣中回收，所以从渣中提取钴的生产成本低。吸附形式的钴目前还不能用于工业。世界海底的锰结核富含钴，可能成为下个世纪生产钴的主要矿物原料。
二。用途及技术经济指标钴的物理化学性质决定了它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。钴基合金或含钴合金钢用作燃气轮机的叶片、叶轮、导管，喷气发动机、火箭发动机、导弹的零件，化工设备中的各种高负荷耐热零件，原子能工业中的重要金属材料。钴作为粉末冶金中的粘结剂，可以保证硬质合金的韧性。磁性合金是现代电子和机电工业中不可缺少的材料，用于制造声、光、电、磁设备的各种部件。钴也是永磁合金的重要组成部分。在化学工业中，钴不仅用于高温合金和防腐合金，还用于有色玻璃、颜料、搪瓷、催化剂、干燥剂等。据英国《金属先驱报》报道，最近硬金属部门和超级合金对钴的需求相对强劲。此外，电池领域钴的消费增速最高。据国内报道，钴在电池行业、金刚石工具行业和催化剂行业的应用将进一步扩大，因此对钴金属的需求呈上升趋势。分离钴矿床一般分为三种类型:砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿床。钴工业要求钴分散在矽卡岩型铁矿、钒钛磁铁矿、热液多金属矿、各类铜矿、沉积钴锰矿、铜镍硫化物矿、硅酸镍矿等矿床中。其品位虽低，但规模往往较大，是提取钴的主要来源。矿床中综合伴生钴的评价指标没有统一规定。一般选冶性能好的矿石中钴的品位在0.01%以上。品位为0.2%的钴精矿是有价值的。如果金属矿床规模大，矿石综合回收效果好，可以统计钴的量。钴精矿按其化学成分分为六个等级，均按干矿品位计算。
三。矿业简史钴矿物的应用历史悠久。一个世纪前，埃及人使用钴蓝作为陶瓷产品的着色剂。自唐代以来，钴化合物在中国陶瓷生产中被广泛用作着色剂。1735年，瑞典化学家勃兰特首次分离出钴，1780年伯格曼确定钴是一种元素。德国和挪威最早生产少量钴，1874年开发了新喀里多尼亚的氧化钴矿。1903年，加拿大安大略省北部的银钴矿和砷钴矿开始投产，使钴的世界产量从1904年的16吨猛增至1909年的1553吨。1920年扎伊尔加丹加省铜钴矿带开发后，钴的产量一直居世界第一。在摩洛哥，砷钴矿被用来生产钴，火法冶炼钴是这一时期的主要方法。此后，二战前夕，芬兰从含钴的硫铁矿烧渣中提取钴，战后送往西德氯化焙烧。直到1968年，科克科拉钴厂才成立。日本、法国和比利时有大型钴精炼厂，分别处理菲律宾、澳大利亚、摩洛哥和赞比亚的富钴中间产品。这种钴资源国粗炼、发达工业国用钴精炼的钴冶金模式至今仍占主导地位。近年来，钴资源丰富的国家也建立了大型成套钴冶金厂。现在，各种湿法冶金已成为提取钴的主要方法。与世界相比，中国钴工业起步较晚。1952年，江西南昌五金矿业公司用简易高炉冶炼钴土矿生产钴和铁。1956年，江西冶炼厂按此工艺建成，产出的钴铁送往上海三营电气冶炼厂(上海冶炼厂前身)处理。广东省梅县用同样的工艺从钴土矿中冶炼钴铁，送潮州冶炼厂处理生产工业氧化钴。1954年，沈阳冶炼厂用湿法冶金产生的锌钴渣生产出第一批电钴，拉开了我国电钴生产的序幕。沈阳冶炼厂锌系统采用黄药法除钴，产生钴黄药渣。以钴渣为原料，通过还原溶解、氧化沉淀钴生产含钴30% ~ 40%的氢氧化钴。然后用电炉烘干、焙烧、还原、熔化成粗金属钴，最后用电解精炼法。1958年，赣州钴冶炼厂从当地的钴土矿生产氧化钴。由于当地钴土资源分散，无法大规模开采，赣州钴冶炼厂在冶金工业部的安排下，于1960年开始处理从摩洛哥进口的砷钴矿，这是我国用进口钴原料生产钴的开端。1966年，葫芦岛锌厂建成第一个从钴硫精矿中回收钴的车间，随后又相继建成南京钢铁厂钴车间、淄博钴冶炼厂、湖北光华磷肥厂。四川会理、吉林磐石等地的铜镍矿开发后，铜镍硫化物成为回收钴的重要资源。金川有色金属公司的钴回收包括由镍电解系统净化的钴渣生产电解钴和氧化钴，以及由转炉渣提取钴过程中产生的富钴冰铜生产氧化钴。目前，金川有色金属公司的钴产量已占全国总产量的70%以上，成为中国重要的钴生产基地。