鈷
中文名稱:鈷
英文名稱:Cobalt
別名:鈷片,鈷粉, 鈷塊
分子式: Co
分子量: 58.93
CAS號: 7440-48-4
質檢信息
質檢項目 指標值
含量,% ≥99.5%
產品用途
鈷用作催化劑;制造超硬合金、耐熱耐磁性合金、鈷鹽;電鍍;玻璃色素。制造X射線管陰極和一些特殊制品。
化學特性
鈷是一種銀灰色的脆而硬的金屬,鈷一種非常稀缺的小金屬資源,素有“工業(yè)味精”和“工業(yè)牙齒”之稱,是重要的戰(zhàn)略資源之一。為灰色金屬粉末,質硬而脆,有磁性和延展性。有鐵磁性,加熱到1150℃時磁性消失。合金具有很強的磁性。在常溫下,對空氣和水穩(wěn)定。能與鹽酸和冷硫酸緩慢地進行反應。水合鹽呈紅色,可溶性鹽溶液為紅色,加濃鹽酸后變藍色。易溶于稀硝酸,不溶于水。熔點 1493℃。沸點 2870-2900℃/760mmHg。密度 ρ(25)8.92g/mL。易燃,具致敏性。對水體有高度危害。
制備方法
1.從礦石中提取鈷的方法根據礦石的類型和礦床的位置而不同。砷化礦石通過手工分選、重力分離或泡沫浮選進行濃縮,然后在高爐中用焦炭和石灰石熔煉成黃渣(一種由鐵、鈷和砷化鎳混合而成的不純混合物)。先磨碎,用鹽烤,然后用水過濾。浸出后剩余的不溶性氯化物用硫酸磨碎,洗滌,過濾,然后將洗滌物加入浸出步驟的液體中。混合溶液先被氧化,然后用石灰中和。堿性砷酸鐵沉淀并被除去,留下含鈷和鎳的溶液。連續(xù)加入氫氧化鈉和次氯酸鈉使鈷沉淀為氫氧化物,鈷最初是純凈的,但最終與氫氧化鎳混合。將鈷沉淀干燥、磨碎并形成球團,用木炭加熱還原為金屬鈷。
2.還原法,草酸鈷原料先經煅燒,再用氫氣還原。在煅燒前應先加熱脫去水分,然后在600~700℃下煅燒3~3.5h,使CoC2O4分解成純Co2O3,反應過程是:
2CoC2O4+3/2O2=Co2O3+4CO2↑
2CoC2O4+O2=2CoO+4CO2↑
2CoC2O4+1/2O2=Co2O3+2CO2↑+2CO↑
3CoC2O4+2O2=Co3O4+6CO2↑
CoC2O4的干燥和煅燒可分別在干燥柜和回轉管式電爐中進行。若煅燒溫度過高,氧化鈷顆粒容易長大。在500~550℃煅燒制得的氧化鈷的松裝密度為0.6~0.7g/cm3,呈灰黑色粉末。如果煅燒溫度控制在450~500℃,則氧化鈷的松裝密度低于0.6g/cm3。分解提純的氧化鈷經直熱式四管還原爐逆氫還原制得鈷粉,其反應式為:
Co2O3+3H2=2Co+3H2O↑
Co3O4+4H2=3Co+4H2O↑
CoO+H2=Co+H2O↑