钴盐产品概述

第一节产品定义、性能及应用特点

1、产品定义

钴盐是指钴离子和酸根构成的物质,其中也可以含有一定比例的其它离子。钴盐的种类十分繁多，有许多不同的种类。钴盐有CoX2，CoF2，CoCl2，CoBr2，CoI2，CoOCo(OH)2，CoCO3，Co(NO3)2，CoSO4等等许多的类型。

2、性能

钴是具有光泽的钢灰色金属，熔点1493℃、比重8.9,比较硬而脆，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。钴的化合价为2价和3价。在常温下不和水作用，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CoO，在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。

1）二价

（1）CoX2

均可由CoO与HX酸得到。

CoF2： 粉红色固体，溶点1200度，可以形成2、3、4水合物，可溶于水。炽热的CoF2可以与水蒸气水解，超过300度时CoF2可被H2还原。由Co与F2在一定温度下得到的晶状CoF2微溶。

CoCl2：蓝色固体，熔点724度，可以形成1(蓝紫)、2(紫)、4、6(粉红)水合物。6水合物在HCl气流中加热脱水可得无水盐，易溶于水、乙醚

CoBr2：绿色固体，熔点678度，可以形成2、6(红)水合物，易溶于水，和大部分极性有机溶剂。

CoI2：蓝黑色固体，熔点515度，可以形成2(绿)、4(绿)、6(暗红)水合物。溶解得粉红色溶液，但若将CoI2高真空升华，得另一变体，该变体在水中溶解得无色不稳定溶液，加热该溶液又变为粉红色，目前尚不知此变体结构。

（2）氧化物

CoO：将Co粉末在水蒸汽中加热或分解Co(OH)2可制得橄榄绿色的CoO粉末。400度以上在空气中被氧化成Co3O4。

（3）氢氧化物

Co(OH)2两性物质，粉红色，在低温下可能由Co2+和OH-得到不稳定的蓝色变体。长时间加热即转化为粉红色。溶于OH-可得蓝色Co(OH)4^2-的溶液。悬浮的Co(OH)2易被空气氧化成棕色的CoO(OH)。

（4）含氧酸盐

CoCO3 ：自然界中为棱钴矿，过饱和CO2中(通常高压CO2)以NaHCO3与Co2+反应可制得紫红色六水合碳酸盐，如不用CO2,则得碱式盐，六水合盐于150度脱水，400度会分解成CoO。

Co(NO3)2 ：六水合物呈红色，加热至56度失去3个水，更高温度会分解。无水盐的制备是将水合盐溶解到浓硝酸中，然后通入N2O5.或将Co溶解在N2O5的乙酸乙酯溶液中.后者制得的是紫色的Co(NO3)2•2N2O4，真空加热至150度将N2O4脱去。

CoSO4：七水合物呈橙红色，加热至41度得6水合物，高于70度分解为1水合物，高于250度得无水盐。易溶于水，不溶于有机溶剂。

2）三价

（1）CoX3

CoF3：CoF2与F2在250度反应，迅速被氧化而得浅棕色粉末。遇到少量水颜色变深，放入水中剧烈反应放出氧气。CoF3在有机中用于氟化试剂，400度时可将所有烃中的H换成F以制备氟代烃。将CoF2在饱和HF中电解可得CoF3•3.5H2O，这个物质遇水分解，不溶于有机溶剂。

CoCl3极不稳定，性质难以知道。

（2）氧化物或氢氧化物

Co2O3或Co(OH)3，这两种写法均不确切。用H2O2氧化Co(OH)2可得一种棕黑色粉末，于150度干燥得Co2O3•H2O或写成CoO(OH)，进一步加热则分解产生氧气。

（3）含氧酸盐

Co(NO3)3 用N2O5与CoF2反应制得无水盐。该盐在较低温度下就能挥发，并能与一些有机溶剂剧烈反应，与水也剧烈反应。可用电解法制得其溶液，但不稳定，无法得到水合盐晶体。

Co2(SO4)3 电解或用O3氧化CoSO4溶液可得蓝色18水合物Co2(SO4)3•18H2O，在水中分解放出氧气，但在稀硫酸中很稳定，是最稳定的Co3+盐之一。

3、应用特点

钴盐的作用非常重要。

1）金属钴粉可作有机（烯、炔等）加氢催化剂，金属钴可作特种钢等用于军用等行业。

2）碳酸钴、草酸钴等可以煅烧得到四氧化三钴（可进一步合成钴酸锂——电池正极材料），也是一种磁性材料。

3）三氧化二钴用作颜料和陶瓷釉料等。还可用作氧化剂和催化剂。高活性氧化亚钴是MN/Ni电池正极材料的活性添加剂，其作用可大大提高Ni(OH)的利用率，从而大大提高电池的容量和充放电周期，是生产MN/Ni电池不可缺少的活性材料。

4）硫酸钴用于制陶瓷釉料、油漆催干剂和镀钴，也可用作饲料添加剂，碱性蓄电池得添加剂等。和氯化钴主要被电池厂家做钴酸锂用，也用作玻璃和陶瓷着色剂、电镀、油漆催干剂、氨气吸收等。制造钴催化剂，制造变色硅胶干湿指示剂，制造隐显墨水。在医药上刺激骨髓促进红细胞的生成。用于再生障碍性贫血、肾性贫血。

5）四羰基合钴是有机合成的重要催化剂，也用作高分子聚合的催化剂、汽油抗震剂和制备高纯钴盐等。

第二节 发展历程

钴矿物的应用有着悠久的历史，纪元前埃及人就曾使用钴蓝作为陶瓷制品的着色剂，中国从唐朝起也在陶瓷生产中广泛应用钴的化合物作为着色剂。

1735年，瑞典化学家布兰特（Brandt）首次分离出钴，1780年伯格曼(Bergman)将钴确定为一种元素。

德国和挪威最早生产了少量的钴，1874年开发了新喀里多尼亚的氧化钴矿。1903年加拿大安大略北部的银钴矿和砷钴矿（方钴矿）开始生产，使钴的世界产量由1904年的16t猛增至1909年的1553t。1920年扎伊尔加丹加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、比利时有规模较大的钴精炼厂，分别处理菲律宾、澳大利亚、摩洛哥、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钴冶金格局至今仍占主要地位。近年来，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。现在各种湿法冶金已成为提取钴的主要方法。

与世界相比，中国的钴工业起步较晚。1952年，江西省南昌市五金矿业公司用简易鼓风炉熔炼钴土矿产出钴铁。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。广东梅县也用同样工艺从钴土矿熔炼出钴铁送潮州冶炼厂处理生产工业氧化钴。

1954年，沈阳冶炼厂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，沈阳冶炼厂锌系统采用黄药法除钴产出黄原酸钴渣，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、电炉还原熔炼成粗金属钴，最后用电解精炼法得到电钴。1958年，赣州钴冶炼厂从当地的钴土矿中生产出氧化钴。由于当地钴土矿资源分散，无法大规模开采，在冶金工业部安排下，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。1966年，葫芦岛锌厂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、四川会理、吉林磐石铜镍矿开发后，硫化铜镍矿又成为回收钴的重要资源。金川有色金属公司的钴回收包括从镍电解系统净化钴渣中生产电解钴和氧化钴，从转炉渣提钴流程产出的富钴冰铜中生产氧化钴两部分。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，成为中国钴生产的重要基地。



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