钴是一种光亮、易碎的金属，用于生产坚固、耐腐蚀和耐热的合金、永磁体和硬质金属。

性质

• 原子符号：Co
• 原子序数：27
• 原子质量：58.93g/mol
• 元素类别：过渡金属
• 密度：20°C时为8.86g/cm3
• 熔点：2723华氏度（1495摄氏度）
• 沸点：5301华氏度（2927摄氏度）
• 莫氏硬度：5

钴的特性

银色钴金属易碎，熔点高，耐磨性好，在高温下保持强度。

它是三种自然产生的磁性金属（铁和镍是另外两种）之一，并在比任何其他金属更高的温度（2012°F、1100°C）下保持其磁性。换句话说，钴在所有金属中居里点最高。钴还具有宝贵的催化性能

钴的毒性历史

钴这个词可以追溯到十六世纪的德国术语科博尔德，意思是地精或恶魔。科博尔德曾被用来描述钴矿石，这些钴矿石在因含银量而被冶炼时，会释放出有毒的三氧化二砷。

钴最早应用于陶器、玻璃和釉料中用于蓝色染料的化合物。用钴化合物染色的埃及和巴比伦陶器可以追溯到公元前1450年。

1735年，瑞典化学家格奥尔格·勃兰特（Georg Brandt）第一个从铜矿石中分离出这种元素。他证明了蓝色颜料是由钴产生的，而不是炼金术士最初认为的砷或铋。在被分离出来之后，钴金属仍然很稀有，直到20世纪才被使用。

1900年后不久，美国汽车企业家埃尔伍德·海恩斯（Elwood Haynes）开发了一种新的耐腐蚀合金，他称之为钨铬钴合金。钨铬钴合金于1907年获得专利，其钴和铬含量高，完全无磁性。

钴的另一个重大发展是在20世纪40年代发明了铝镍钴（AlNiCo）磁体。AlNiCo磁铁是电磁铁的第一个替代品。1970年，钐钴磁体的开发进一步改变了该行业，该磁体提供了以前无法实现的磁体能量密度。

钴的工业重要性导致伦敦金属交易所（LME）在2010年推出了钴期货合约。

钴的生产

钴自然存在于含镍红土和镍铜硫化物矿床中，因此，通常作为镍和铜的副产品提取。根据钴开发研究所的数据，约48%的钴生产来自镍矿，37%来自铜矿，15%来自初级钴生产。

钴的主要矿石有钴铁矿、赤铁矿、海绿石和方钴矿。

用于生产精炼钴金属的萃取技术取决于原料是否为（1）硫化铜钴矿石、（2）硫化钴镍精矿、（3）砷化物矿石或（4）红土镍矿：

1. 用含钴的硫化铜生产铜阴极后，钴和其他杂质留在废电解液中。去除杂质（铁、镍、铜、锌），并使用石灰以氢氧化物形式沉淀钴。然后，钴金属可以通过电解从中提炼出来，然后进行粉碎和脱气，生产出纯净的商业级金属。
2. 含钴硫化镍矿石采用Sherritt工艺处理，该工艺以Sherritt Gordon矿业有限公司（现为Sherritt International）命名。在这个过程中，钴含量低于1%的硫化物精矿在氨溶液中高温加压浸出。铜和镍都在一系列化学还原过程中被去除，只留下镍和钴硫化物。在添加钴粉作为晶种在氢气气氛中沉淀钴之前，用空气、硫酸和氨加压浸出可回收更多镍。
3. 砷化物矿石经过焙烧以去除大部分的氧化砷。然后用盐酸和氯或硫酸对矿石进行处理，以产生一种经过净化的浸出液。通过电解精炼或碳酸盐沉淀从中回收钴。
4. 镍钴红土矿可以使用火法冶金技术或使用硫酸或氨浸出溶液的湿法冶金技术进行熔化和分离。

据美国地质调查局（USGS）估计，2010年全球钴矿产量为88000吨。在此期间，最大的钴矿石生产国是刚果民主共和国（45000吨）、赞比亚（11000吨）和中国（6200吨）。​

钴精炼通常在最初生产矿石或钴精矿的国家之外进行。2010年，精炼钴产量最大的国家是中国（33000吨）、芬兰（9300吨）和赞比亚（5000吨）。最大的精炼钴生产商包括OM集团、Sherritt International、斯特拉塔镍业和金川集团。

应用

钨铬钴合金等高温合金是钴金属的最大消费者，约占需求的20%。主要由铁、钴和镍制成，但含有少量其他金属，包括铬、钨、铝和钛，这些高性能合金耐高温、腐蚀和磨损，用于制造喷气发动机涡轮叶片、硬面机械零件、排气阀、，还有枪管。

钴的另一个重要用途是用于耐磨合金（如Vitallium），这种合金可用于矫形外科和牙科植入物，以及修复髋关节和膝关节。

硬质合金中钴用作粘结材料，消耗的钴约占总钴的12%。这些工具包括用于切削应用和采矿工具的硬质合金和金刚石工具。

钴还用于生产永磁体，如前面提到的AlNiCo和钐钴磁体。磁铁占钴金属需求量的7%，用于磁记录介质、电动机以及发电机。

尽管钴金属有许多用途，但钴的主要用途是化学部门，约占全球总需求的一半。钴化学品用于可充电电池的金属阴极，以及石化催化剂、陶瓷颜料和玻璃脱色剂。

资料来源：

扬，罗兰·S·考伯。纽约：莱因霍尔德出版公司，1948年。

ASM专业手册：镍、钴及其合金。ASM国际：2000年。

达顿商品有限公司：钴市场评论2009。