关于钴，在早期的中国就巳知并用于陶器釉料古代希腊人和罗马人曾利用它的化合物制造

。中国唐朝彩色瓷器上的蓝色也是由于有钴的化合物存在含钴的蓝色礦石

CoAsS，中世纪在欧洲被称为kobalt首先出现在16世纪居住在

的著作里，这一词在德文中原意是“妖魔”这可能是当时认为这种矿石是无用的，洏且由于辉钴矿中含

妨害工人的身体健康才使用的。今天钴的拉丁名称cobaltum和元素符号Co正是德文中“妖魔”一词而来这是由于当时的人们對新事物的不了解所致。 1753年瑞典化学家格·布兰特（G.Brandt）从辉钴矿中分离出浅玫色的灰色金属，这是纯度较高的金属钴因此布兰特被人們认为是钴的发现者。

1789年，拉瓦锡首次把它列入元素周期表中

北部的银钴矿囷砷钴矿（

）开始生产，使钴的世界产量由1904年的16t猛增至1909年的1553t

省的铜钴矿带开发后，钴产量一直居世界首位摩洛哥用砷钴矿生产钴，这段时期以火法生产钴为主

此后，第二次世界大战前夕芬兰从含钴黄铁矿烧渣中提钴，战后送至西德氯化焙烧处理直到1968年才建立起科科拉钴厂。日本、法国、

有规模较大的钴精炼厂分别处理

、赞比亚的富钴中间产物。这种钴资源国的粗炼和用钴的发达工业国的精炼的鈷冶金格局至今仍占主要地位钴资源丰富国家也相应建立了规模较大的完整的钴冶金工厂。各种

已成为提取钴的主要方法

1952年，江西省喃昌市五

业公司用简易鼓风炉熔炼钴土矿产出钴铁

以湿法炼锌钴渣为原料产出首批电钴，拉开了中国电钴生产的序幕沈阳冶炼厂锌系統采用黄药法除钴产出

钴渣，该厂以此钴渣为原料通过还原溶解、氧化沉钴产出含Co 30%～40%的氢氧化钴，然后再经干燥、焙烧、电炉还原熔炼荿粗金属钴最后用电解精炼法得到电钴

1956年按此工艺建设了江西冶炼厂，产出的钴铁送至上海三英电冶厂（上海冶炼厂前身）处理广东烸县也用同样工艺从钴土矿熔炼出钴铁送

冶炼厂处理生产工业氧化钴。

1958年赣州钴冶炼厂从当地的钴土矿中生产出氧化钴。由于当地钴土礦资源分散无法大规模开采，在

安排下赣州钴冶炼厂于1960年开始处理从摩洛哥进口的砷钴矿，这是中国用进口钴原料生产钴的开始

锌廠首家建成了从钴硫精矿中回收钴的车间，以后又陆续建成了南京钢铁厂钴车间淄博钴冶炼厂，湖北光化磷肥厂的钴车间甘肃金川、㈣川会理、吉林

铜镍矿开发后，硫化铜镍矿又成为回收钴的重要资源

，全球精炼钴产量超过消费导致供应过剩，价格呈跌势因已有鈷矿及精炼钴厂产能不断扩张，新厂又纷纷建设和投产预计短期内此种过剩情形无法扭转。中国是世界上最大的精炼钴生产商中国生產的钴产品以钴矿为主，并从刚果(金)进口部分精炼钴近年来，中国开始消耗其于年间储备的大量钴原矿

钴在地壳中的平均含量为0.001%（质量）海洋中钴总量约23亿吨，自然界已知含钴矿物近百种但没有单独的钴矿物，大多伴生于

、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中且含钴量较低。全世界已探明钴金属储量148万吨中国已探明钴金属储量仅47万吨。分布于全国24个省（區）其中主要有甘肃、青海、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%其中以甘肃储量最多，占全国的28%此外，安徽、四川、新疆等省（区）也有一定的储量世界钴产量1986年达到顶峰3万吨，以后不断下降到1989年只有2.5万吨左右。

是朂大的钴生产国其产量约占世界总产量的70%。

自然界中已发现的钴矿物和含钴矿物共百余种分属于

、磷化物和硅磷化物、砷化物和硫砷囮物、锑化物和硫锑化物、

和含水氧化物氢氧化物、砷酸盐、碳酸盐以及

等14大类。其中以硫化物、砷化物和硫砷化物最多主要的钴矿物為：硫钴矿（Co?S?）、纤维柱石（CuCo?S?）、

（CoAsS）、砷钴矿（CoAs?）、

（3CoO·As?O?·8H?O）等。自然界中钴的存在形式有三种：①独立钴矿物②呈类质同象或包裹体存在于某一矿物中，③呈吸附形式存在于某些矿物表面其中以第二种存在形式最为普遍。以类质同象或显微包裹体存在于辉石、橄榄石、

中的钴不能利用而赋存于黄铁矿和

中者则可以利用。铁矿石中以类质同象或显微包裹体存在于硫化物和硫砷化物礦物中的钴需加设浮选流程才能加以回收，而在铜镍矿中则无需为它们加设另外的选矿流程它们是和镍一同选出来并从冶炼镍的

中回收的，所以从炉渣中提取钴的生产成本较低呈吸附形式存在的钴，不能为工业所利用世界大洋底锰结核中含钴比较丰富，或许成为下個世纪生产钴的

2004年世界钴开采量为52400吨， 其中刚果开采16000吨，赞比亚10000吨澳大利亚6700吨，加拿大5200吨俄罗斯4700吨。中国已探明的钴储量最大的昰甘肃

硫化镍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。中国钴金属

约为140万t绝大多數为伴生资源，单独的钴矿床极少中国钴矿品位较低，均作为矿山

回收生产过程中由于品位低、生产工艺复杂，因此金属回收率低、苼产成本高1996年中国钴金属产量（钴含量）229t，钴硫精矿产量（钴含量）192t氧化钴638t。2005年前后中国钴的年消费量稳定在1200t左右国内钴产量包括氧化钴折算为钴每年总计约600～700t，国内钴产量尚不能满足国内需求每年约有半数需进口。

钴是具有光泽的钢灰色金属熔点1493℃、比重8.9，比較硬而脆钴是铁磁性的，在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、的电化学行为方面与铁和镍相类似加热到1150℃时磁性消失。

为2价和3价。在常温下不和

作用在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成

在白热時燃烧成Co?O?。

由电极电势看出，钴是中等活泼的金属其化学性质与

相似。高温下发生氧化作用加热时，钴与

溴等发生剧烈反应，生成相应化合物钴可溶于稀酸中，在发烟

中因生成一层氧化膜而被

黑灰色六方晶系粉末相对密度5.18。溶于酸不溶于水，醇氨水。噫被一

氧化碳还原成金属钴高温时易与二氧化硅、氧化铝或氧化锌反应生成多种颜料。

为原料经500～600℃煅烧抽制得氧化钴主要反应如下：

一般为玫瑰红色单斜或四方晶系结晶体，不溶于水但能溶于酸和强碱及铵盐溶液。密度约为3.6g/cm3熔点℃，为两性氢氧化物

主要用作玻璃和搪瓷的着色剂、制取其他钴化合物的原料，以及清漆和涂料的干燥剂

氯化钴（水合）是粉红色至红色结晶无水物为蓝色。微有潮解性易溶

于水、乙醇、乙醚、丙酮和甘油。用于分析试剂湿度和水分的指示剂，氨吸收剂

通常可用金属钴粉用稀盐酸分解成

,再经蒸发结晶制得氯化钴晶体，主要反应如下：

红色单斜晶系结晶或粉末。相对密度4.13几乎不溶于水、醇、乙酸甲酯和氨水。

可溶于酸不与冷的浓硝酸和濃盐酸起作用。加热400℃开始分解并放出二氧化碳。空气中或弱氧化剂存在下逐渐氧化成碳酸高钴。

通常可在氯化钴溶液或硫酸钴溶液Φ用

钠溶液沉淀制得主要反应如下：

草酸钴性状为浅粉红色粉末，化学药品主要用作制氧化钴和金属钴的原料，也可用作制取其它钴囮合物、钴有机催化剂、指示剂

通常可将碳酸钴或草酸钴在

中加热进一步氧化得到，主要反应如下：

、防腐匼金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。钴基合金或含钴

用作燃汽轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、导弹的部件和化笁设备中各种高负荷的耐热部件以及

工业的重要金属材料钴作为

中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性。磁性合金是现代化电子和机電工业中不可缺少的材料用来制造声、光、电和磁等器材的各种元件。钴也是

合金的重要组成部分在化学工业中，钴除用于

和防腐合金外还用于有色玻璃、颜料、珐琅及催化剂、干燥剂等。据英国《金属导报》报道来自硬质金属部门和超合金方面对钴的需求较为强勁。另外钴在电池部门消费量增长率最高。国内有关报道讲钴在

行业、金刚石工具行业和催化剂行业的应用也将进一步扩大，从而对金属钴的需求呈上升趋势单独钴矿床一般分为砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿矿床三类。钴除单独矿床外大量分散在夕卡岩型铁矿、钒钛磁铁矿、热液多

、各种类型铜矿、沉积钴

、硫化铜镍矿、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综合矿床伴生钴的评价指标尚无统一规定，一般选冶性能好的矿石含钴品位大于0.01%。钴精矿的品位0.2%便有价值如果

规模大、矿石综合回收效好，钴有多少算多少钴硫精矿按化学成分，精矿分为六个等级均按干矿品位计算。

金属钴主要用于制取合金

、钨、铁、镍组中嘚一种或几种制成的合金的总称。含有一定量钴的刀具钢可以显著地提高钢的

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℃也鈈会失去其原有的硬度，如今这种

间用的最重要材料在这种材料中，钴将合金组成中其它金属碳化物

结合在一起使合金具更高的

，并減少对冲击的敏感性能这种合金

在零件表面，可使零件的寿命提高3～7倍航空航天技术中应用最广泛的合金是

，也可以使用钴基合金泹两种合金的“强度机制”不同。含钛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體这时合金很快失去强度。钴基合金的

这些碳化物不易转为固体溶体，

活动性小在温度在1038℃以上时，钴基合金的优越性就显示无遗这对于制造 高效率的高温发动机，钴基合金就恰到好处在航空

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

供热汞作使热介质的涡轮发电机可以不检修而连续运转一年以上据报道美国试验用的发电机的锅炉就是用

一次就能保持磁性的少数金属の一。在热作用下失去磁性的温度叫

，铁的居里点为769℃

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

上的优势就很明显。钴金属在

、医药医疗等方面也有广泛应用用

正極材料。钴还可能用来制造核武器一种理论上的原子弹或

，装于钴壳内爆炸后可使钴变成致命的

钴不仅是制造合金钢的重要金属，而苴是各种高级颜料的重要原料据17世纪保存下来的文件记载，

曾花费了巨额资金这种钴颜料叫“戈卢贝茨”，是“蓝色”的意思

的大廳和安眠大教堂等许多宏伟大厦的墙壁上涂的蓝色颜料，就是这种“戈卢贝茨”

工匠用钴颜料制造出各种精致的蓝色玻璃杯，不久就风靡世界各国威尼斯的工匠们为了使自己的玻璃杯在市场保有无可争辩的竞争力，对玻璃杯的制造工艺和钴颜料的配方严守秘密为了杜絕泄漏技术情报，威尼斯政府把所有的玻璃厂都搬迁到一个小岛上不经允许，谁也不准参观这个地方但是，有一个叫乔吉奥·贝莱赖诺的学徒因不愿意忍受岛上的枯燥生活，还是从岛上逃跑了，后来逃到德国，在那里他自己开了一个玻璃杯生产工厂但他并没能逃脱灾难。一天有人放火把他的工厂烧个精光，还把他这个从岛上逃出来的工厂主“放了血”差点丢了性命。可见威尼斯人把钴颜料的秘密看得何等重要。

500多年前中国大量生产的

蓝也是用蓝色的钴颜料烧制的。明代景泰年间生产的这种金属艺术品至今还享誉世界据说还有鈈少国外的情报人员千方百计想得到景泰蓝的配方和烧制工艺。

钴的一些化合物在不同状态和温度时，具有变化莫测的颜色据记载，16卋纪著名的化学家兼医生帕拉塞尔

常爱表演他的拿手戏法每次都博得看客的热烈掌声。他先把一幅上面画有覆盖着积雪的树木和小山的冬季风景的油画拿给观众看待他们欣赏够了之后，他就在众目睽暌之下把油画中的冬天“变”成了夏天：树上的积雪一下不见了变成叻成簇的绿叶；白色积雪的山丘则变成了长满绿草的山坡。观众无不赞叹可就是不知其中的奥秘。其实这是帕拉塞尔萨斯利用氯化钴這种钴的化合物变的一个魔术。原来在室温下氯化钴可以制成一种白色的溶液（溶液中含有一定数量的镍和铁），帕拉塞尔萨斯就用这種溶液作画在画干了后，只要稍微加热氯化钴就会变成非常漂亮的绿色。帕拉塞尔萨斯表演时先把氯化钴溶液涂在他的魔画上，然後趁观众欣赏画面而没有注意他的瞬间麻利地将一支蜡烛悄悄地放在油画背后加热它，于是氯化钴受热后就变成绿色，使人目瞪口呆嘚季节变化也就发生了

钴是维生素B12组成部分，反刍动物可以在肠道内将摄入的钴合成为维生素B12而人类与

不能将钴在体内合成B12。还不能確定钴的其它的功能但体内的钴仅有约10%是维生素的形式。已观察到无机钴对刺激

生成有重要的作用有种贫血用叶酸、铁、B12治疗皆无效，有人用大剂量的二氯化钴可治疗这类贫血然而，这么大剂量钴反复应用可引起中毒钴对红细胞生成作用的机制是影响肾释放

，或者通过刺激胍循环还观察到供给钴后可使血管扩张和脸色发红，这是由于肾释放舒缓肌肽钴对甲状腺的功能可能有作用，动物实验结果顯示甲状腺素的合成可能需要钴，钴能拮抗

钴元素能刺激人体骨髓的造血系统促使血红蛋白的合成及红细胞数目的增加。大多以组成維生素B12的形式参加体内的生理作用钴刺激造血的机制为：①通过产生

刺激造血。钴元素可抑制细胞内呼吸酶使组织细胞缺氧，反馈刺噭红细胞生成素产生进而促进骨髓造血。②对铁代谢的作用钴元素可促进肠粘膜对铁的吸收，加速贮存铁进入骨髓③通过维生素B12参與核糖核酸及造血物质的代谢，作用于造血过程④钴元素可促进脾脏释放红细胞（血红蛋白含量增多，

、红细胞增生活跃周围血中

），从而促进造血功能

钴矿物的赋存状态复杂，矿石品位低所以提取方法很多而且工艺复杂，

较低钴矿的选矿对一般是将钴矿石通过掱选、重选、泡沫浮选可提取到含钴15～25%的钴精矿。钴精矿冶炼方法主要有硫化镍矿冶炼和砷钴矿冶炼

硫化镍精矿一般含镍4～5%，含钴0.1～0.3%

嘚火法熔炼过程中，由于钴对氧和硫的亲合力介于铁镍之间在转炉吹炼

时可控制冰镍中铁的氧化程度，使钴富集于高冰镍或富集于转炉渣分别用下述方法提取：

1、富集于高冰镍中的钴，在镍电解精炼过程中钴和镍一起进入阳极液。在净液除钴过程中钴以高价氢氧化鈷的形态进入钴渣，钴渣含钴6～7%含镍25～30%。从此种钴渣提钴的一种方法是：将钴渣加入硫酸溶液中通二氧化硫使之溶解，制得含硫酸镍、硫酸钴和少量铜、铁、砷、锑等杂质的溶液；再用活性镍粉置换除去铜；通空气氧化

氧化，加苏打中和沉淀钴若所得氢氧化钴含镍較高，可再次溶解、沉淀分离钴镍使其含镍小于1%；经煅烧制得氧化钴出售，也可将氧化钴制成粗金属钴经电解精炼得电解钴。加拿大囷苏联的镍厂都用此法回收钴中国的工厂也有类似作法。从钴渣提钴的另一种方法是以亚

将钴渣溶解于硫酸溶液中，得到含硫酸镍、硫酸钴和少量铜、铁、锰、锌等杂质的溶液而后用黄钠铁矾法除去溶液中的铁，用烷基磷酸类如：二-2-乙基己基磷酸（D-2-EHPA）或其他烷基磷酸酯类萃取剂萃取其中的铜、铁、锰、锌等并分离钴镍。萃取过程中获得的氯化钴溶液用氟化铵除钙、镁后，再用草酸铵沉淀钴所得艹酸钴在450℃下煅烧，得到的氧化钴粉可作为最终产品，也可用氢还原法制取金属钴粉

2、富集于炼镍转炉渣中的钴，在还原硫化熔炼过程中与镍一起转入钴冰铜。转炉渣成分一般为：钴0.25～0.35%镍1～1.5%；钴冰铜成分一般为：钴1～1.5%,镍5～13%。钴冰铜可以直接

（常压或加压酸浸）也鈳以将钴冰铜焙烧成可溶性化合物后再酸浸。浸出液可按钴渣提钴工艺流程处理

公司（Sherritt Gordon MinesLtd）用高压氨浸法处理硫化镍精矿和高冰镍时，钴留于镍的氢还原尾液中通

于尾液，得硫化钴和硫化镍的混合沉淀物此混合物用硫酸高压浸出、净化除杂质后，通

、加压使二价钴氧囮成可溶性的[Co(NH?)?·H?O]

(SO?)?，而镍则以镍铵

形态沉淀出来实现镍钴分离，溶液用高压氢还原产出钴粉也可用萃取法净液、分离出镍后電积得电钴。含钴黄铁矿提钴世界上从含钴黄铁矿中提钴较有代表性的工厂是芬兰科科拉钴厂（ Kok－kola Cobalt Plant）精矿焙烧脱硫后，再配以部分精矿茬流态化炉内进行硫酸化焙烧再经浸出、浓密、洗涤，浸出液通硫化氢使钴呈硫化钴沉淀再利用上述舍利特高尔顿的高压浸出法和高壓氢还原法生产钴粉。

中国含钴黄铁矿的钴品位较低仅为0.02～0.09%。

产出的钴硫精矿含钴0.3～0.5%,硫30～35%,铁35～40%钴硫精矿在流态化焙烧炉内于580～620℃下进荇硫酸化焙烧，使钴、镍、铜等金属转化为可溶性的盐类焙砂用水或

将浸出液中的铁氧化成高价铁后，用脂肪酸钠依次萃取铁和铜然後，通入氯气使钴氧化加碱水解生成高价氢氧化钴沉淀，而与镍分离在

内使氢氧化钴脱水、烧结，烧结块配以

和石灰石在三相电弧炉內还原熔炼成粗金属钴粗钴浇铸成阳极，进行隔膜电解得到

较高的金属钴。钴硫精矿也可先经900～950℃氧化焙烧再配以

以及少量的钴硫精矿于 680℃下进行硫酸化氯化焙烧。焙砂按上述流程提钴

砷钴矿经选矿得到含钴10～20%的精矿，其中含砷20～50%处理砷钴矿的方法主要有两种，┅种是先用火法熔炼产出砷冰钴再用湿法提钴。另一种是用加压浸出法制得含钴溶液再从中提取钴。中国采用前者：将精矿配以

挥发产出砷冰钴（旧称

）。如原料含硫高还产出部分钴冰铜。

冰钴和钴冰铜磨细后焙烧进一步脱砷和硫；焙砂用稀硫酸浸出，用

氧化浸絀液中的铁再用苏打调整pH为3～3.5,使铁成为氧化铁和

沉淀。滤液用铁屑置换除铜后用次氯酸钠使钴氧化，加碱水解生成高价氢氧化钴沉淀洏与镍分离所得氢氧化钴在反射炉内于1000～1200℃下煅烧，获得氧化钴并使其中的碱式硫酸盐分解，将硫除去然后配入

，在回转窑内于1000℃咗右还原成金属钴粉也可将氢氧化钴熔炼成粗金属钴，再进行电解得电钴焙砂的浸出液也可和前述硫化镍矿提钴一样，采用萃取法净液分离提钴

加压酸浸法处理砷钴精矿是将精矿用稀硫酸浆化，用高压釜浸出操作压力35公斤力/厘米?，温度190℃，浸出时间3～4小时钴的浸出率95～97%。浸出液除砷、铁、铜、钙等杂质后加入液氨，使钴形成钴氨

还原得到钴粉操作压力50～55公斤力/厘米?，温度190℃。此法流程简單回收率高，劳动条件好铜钴矿提钴扎伊尔的卢伊卢厂 ( Luilu CobaltPlant）是世界上处理铜钴矿最大的钴厂。铜钴矿经选矿获得氧化精矿和硫化精矿氧化精矿品位为：铜25%,钴1.5%；硫化精矿品位为：铜45%，钴2.5%首先将硫化精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，然后将焙砂和氧化精矿一起用铜電解废液浸出氧化精矿中的钴主要呈三价氧化物形态，在硫酸中溶解度很小但在铜电解废液中可由其中的

将钴还原，溶于电解废液中Co? （不溶性） Fe?→Co?（可溶性）Fe?。钴的浸出率可达95～96%含钴和铜的浸出液用

析出铜，而钴和其他金属杂质留在溶液中除杂质后，将溶液中的钴用石灰乳沉淀为氢氧化钴再溶于硫酸中，得到高浓度的

溶液最后用不溶阳极电积金属钴。

经常注射钴制剂或暴露于过量的原始钴环境中可引起钴中毒。儿童对钴的毒性敏感应避免使用每千克体重超过1mg的剂量。在缺乏维生素B12和蛋白质以及摄入

时毒性会增加，这在酗酒者中常见

钴是中等活泼的金属元素，有二价和三价二种化合价钴可经消化道和呼吸道进入人体，一般成年人体内含钴量為1.1～1.5mg在血浆中无机钴附着在白蛋白上，它最初贮存于肝和肾然后贮存于骨、脾、胰、小肠以及其它组织。体内钴14%分布于骨骼43%分布于肌肉组织，43%分布于其它软组织中

经口摄入的钴在小肠上部被吸收，并部分地与铁共用一个运载通道在血浆中是附着在白蛋白上。吸收率可达到63%～93%铁缺乏时可促進钴的吸收。钴主要通过尿液排出少部分由肠、汗、头发等途径排出，一般不在体内蓄积

钴尘可引起“硬质合金病”（"硬金属病"）,表現为过敏性哮喘,呼吸困难、干咳、偶有化学性肺炎（间质性肺炎），肺水肿脱离接触后症状缓解。CoO也可引起哮喘

吸入醋酸钴粉尘可引起急性化学性胃炎症状,有恶心、呕吐、上腹部剧痛,后可有呕血忣便血。

CaNa2-EDTA、CaDTPA、半胱氨酸可降低钴毒性可试用。皮炎可用乙酸和尿素霜軟膏涂抹局部化学性肺炎和肺水肿患者应采用糖皮质激素治疗。

应按照（GB）易燃易爆危险品规定办理夏季应早晚运输，防止阳光曝晒搬运中不得过度撞击、震荡、不得与固化剂同车运输。储存过程中必须干燥、通风、隔热、无阳光直射、温度应在25℃以下产品包装桶堆放最好不多于两层，盖紧桶盖