钴金属

金属的基本知识
一种化学元素,化学符号Co,原子序数27,原子量58.9332,属周期系族。1735年瑞典G∙布兰特从辉钴矿中还原出金属钴,其英文名称来源于德文Kobalt,含义是妖魔,这是因为辉钴矿中含有砷,损害了矿工的健康。钴在地壳中的含量为0.0023%,主要矿物有辉钴矿(CoAsS)、方钴矿(Co)、砷钴矿(Co)、钴土矿()、菱钴矿(CoC)、钴华(3CoO∙三星sghe258∙8O)、硫铜钴矿(Cu)、硫钴矿(),海底的锰结核中钴的储量很大,是钴的重要远景资源。钴有两种同位素:钴-59为稳定同位素,钴-60为放射性同位素。
钴是银灰有光泽的金属,熔点1495子宫发育,沸点2870,相对密度8.9。有延展性和铁磁性,常温下,致密的金属钴在空气中稳定,高于300时,钴被氧化,极细的粉末状钴会自燃。室温下钴不和水作用,赤热的钴能分解水,并放出氢气。钴溶于稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸,在发烟硝酸中,金属钴的表面被钝化。钴还能缓慢地与、氨水和氢氧化钠溶液作用。在加热时,钴与硫、氯、溴发生剧烈反应。钴的氧化态+1、+2、+3、+4。
在简单化合物中以+2价最稳定,简单的+3价钴离子是强氧化剂,容易被还原。钴有三种氧化物:CoO、。氢氧化钴〔〕是两性氢氧化物,不溶于水,溶于酸,也溶于浓的强碱溶液。钴也是一种成矾元素,硫酸钴(CoS)能与碱金属硫酸盐形成矾[Co]∙6 (M为碱金属离子)。+2和+3价钴离子都容易形成稳定的配位化合物,如Co (EDTA为乙二胺四乙酸)。由于水合作用、溶剂化作用和配位作用,钴盐在水溶液中呈现多种颜变化。在加压下,金属钴粉与一氧化碳化合成八羰基二钴[],它也是一种配位化合物.
钴矿物的存在状态较复杂,矿石品位也低,所以提取工艺也很烦琐。砷钴矿可先与焦炭、石灰石放在鼓风炉内熔炼,得粗金属,然后经除杂质和氧化,得氢氧化钴,加热成氧化钴,用木炭加热还原成金属钴。氧化钴矿可先与焦炭、石灰石混合在电炉中熔炼,生成含钴合金,再经硫酸溶解和除杂质,得氢氧化钴后制成金属钴。大量钴用于生产钴与稀土金属的永磁合金,磁性很强。钴与镍、铬、钼、钨的合金在高温下强度高、耐热性能好,用于喷气飞机和燃气轮机。钴60是应用广泛的放射源,用于辐射育种和防治虫害,食品辐照保鲜,测定厚度以及放射等。
已知的含钴矿物约100种。主要的钴矿物为:硫钴矿()、纤维柱石(Cu)、辉砷钴矿(CoAsS)、砷钴矿(Co)、钴华(3CoO∙∙8O)等。世界上的主要钴矿有四种类型:旱榆铜钴矿,以扎伊尔、赞比亚储量为最大,扎伊尔的产钴量占全世界产量的一半以上;镍钴矿,包括硫化矿和氧化矿;砷钴矿;含钴黄铁矿。这些钴矿含钴均较低。海底锰结核是钴的重要远景资源。从含钴废料中回收钴也日益受到人们的重视。
中国已探明的钴储量最大的是甘肃金川硫化镍崔津渡矿中伴生的钴。云南的硅酸镍矿以及四川、山东、湖北、山西、广东等地的黄铁矿中也含有钴。
我的钱包我做主
性质和用途
在常温下,致密金属钴在空气和水中稳定,高于300时,钴在空气中开始氧化。赤热的钴能分解水放出氢。氢还原法制备的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。
含钴高温合金在900~1000下仍有很高的强度和抗蠕变性能,多用于制作喷气发动机的耐高温部件。钴能提高铁基、铝镍基和稀土金属合金的磁饱和强度和居里点,使其具有高矫顽力,是电气工业中的优良磁性材料。钴是硬质合金的粘合剂。金属部件用钴合金涂层和表面硬化后,其机械性能显著提高。钴的氧化物是陶瓷制品的脱剂和颜料;搪瓷中的含钴釉料可使搪瓷同钢更好地粘结在一起。钴的有机化合物在油漆中作催干剂。钴还在化工生产中用于碳氢化合物的水合、脱硫、氧化、还原等方面。是γ射线源,用于物理、化学、生物研究和医疗部门。
自然界中已知含钴矿物有近百种,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中,常见的用于提取钴的矿物有辉砷钴矿、砷钴矿、硫钴矿、硫镍钴矿、含钴黄铁矿、硫铜钴矿、钴华、方硫镍钴矿等。钴矿物的赋存状态复杂,矿石品位低,所以提取工艺比较复杂且回收率低。一般先用火法将砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状态,然后再用湿法使钴进一步富集和提纯,最后得到钴化合物或金属钴。
模糊关系金属钴主要用于制造合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍中的一种或几种制成的合金的总称。含钴工具钢可以显著地提高钢的耐磨性和切削性能,含钴50%以上的司太立特硬质
合金即使加热到1000也不会失去其原有的硬度。航空航天技术中应用最广泛的合金是镍基合金,也可以使用钴基合金。
和铝的镍基合金强度高是因为形成组成为NiAl(Ti)的相强化剂,当运行温度高时,相强化剂颗粒就转入固溶体,这时合金很快失去强度。钴基合金的耐热性是因为形成了难熔的碳化物,这些碳化物不易转为固体溶体,扩散活动性小,温度在1038以上时,钴基合金的优越性就显示无遗,它可用于制造高效率的高温发动机。在航空涡轮机的结构材料使用含20%-27%铬的钴基合金,可以不要保护覆层就能使材料达高抗氧化性。钴是磁化一次就能保持磁性的少数金属之一,在热作用下失去磁性的温度叫居里点,铁的居里点为769,镍为358,钴可达1150
含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力提高2.5倍。在振动下,一般磁性钢失去差不多1/3的磁性,而钴钢仅失去2%-3.5%的磁性。因而钴在磁性材料上的优势就很明显。钴在电镀、玻璃、染、医药医疗等方面也有广泛应用。
我国钴矿资源主要分布在甘肃、山东、云南、河北、青海和山西,其保有储量占全国保有储量的百分比依次为30.5%、10.4%、8.5%、7.3%、7.1%、6%,这六个省的储量之和占
全国总储量的70%,其余30%的储量分布在新疆、四川、湖北、西藏、海南、安徽等省区。
我国已探明的钴矿床绝大多数是伴生矿,品位较低,钴主要作为副产品加以回收。根据对全国钴储量大于1000吨的50多个矿床的统计分析得知,钴的平均品位仅为0.02%,因而生产过程中金属回收率低,工艺复杂,生产成本高。可利用的钴资源主要伴生在铜镍矿床中,其钴资源探明储量占全国总储量的50%左右。已开发的铜镍矿床有甘肃金川的白家嘴子、吉林磐石的红旗岭、新疆的喀拉通克等矿,甘肃金川为我国主要钴生产地。可利用的钴资源其次伴生在铜铁矿床中,目前已经开发的有山西中条山铜矿、湖北大冶铁矿、山东金岭铁矿、四川拉拉厂铜矿和海南石碌铁铜矿等。由于受资源条件限制,国内钴产量增长缓慢,不能满足国内市场需求,需通过进口弥补不足。

本文发布于:2024-09-20 20:16:19,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/124971.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:金属   用于   合金   资源   磁性   氧化   溶于   氧化钴
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议