氧化钴回收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,大多伴生于镍、铜、铁、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(区),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。扎伊尔和赞比亚是*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,分属于单质、碳化物、氮化物、磷化物和硅磷化物、砷化物和硫砷化物、锑化物和硫锑化物、碲化物和硒碲化物、硫化物、硒化物、氧化物、氢氧化物和含水氧化物氢氧化物、砷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐等14大类。其中以硫化物、砷化物和硫砷化物最多,主要的钴矿物为:硫钴矿(Co₃S₄)、纤维柱石(CuCo₂S₄)、辉砷钴矿(CoAsS)、砷钴矿(CoAs₂)、钴华(3CoO·As₂O₅·8H₂O)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、磁铁矿和铬铁矿中的钴不能利用,而赋存于黄铁矿和磁黄铁矿中者则可以利用。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矿物中的钴,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炉渣中回收的,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,或许成为下个世纪生产钴的主要矿物原料。
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*的是甘肃金川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。中国钴金属资源量约为140万t,绝大多数为伴生资源,单独的钴矿床极少。中国钴矿品位较低,均作为矿山副产品回收,生产过程中由于品位低、生产工艺复杂,因此金属回收率低、生产成本高。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。
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氧化钴回收之饲料添加剂:动物,特别是反刍动物缺乏钴会造成消化能力下降、贫血等疾病,因此动物饲料中广泛添加微量的钴元素。催化剂:钴的化合物还作为催化剂应用于石油化工行业,作为粘合剂应用于橡胶轮胎行业。数据显示,2010钴的供应量为76363吨,消费量为65677吨;2011为82247吨,消费量为75100吨;2012年为77189,消费量为72000吨;2013年为85904吨,消费量为75000吨。据专家预计,受钴化学品产量增长驱动,预计2014年全球钴产量为9.06万吨,到2018年全球钴产量将增至10万吨,年均增长率约为7%。
据统计,2014年我国钴酸锂行业钴消费量约2.7万吨,同比增加28.6%;三元材料领域钴消费量约4650吨,同比大幅增加106.6%。2014年硬质合金领域钴的消费量预计为2876吨,同比增长9.1%。同时,2014年高温合金领域钴消费量估算为1200吨,同比大幅增加71.4%。高温合金主要用于航空、航天领域。![](https://www.feipinzhan.com/file/upload/202011/03/11230158410.jpg)
氧化钴回收之废钴回收的应用现状:
目前,钴的消费与应用的传统领域主要有电池材料、超级耐热合金、工具钢、硬质合金、磁性材料;以化合物形式消费的钴主要用作催化剂、干燥剂、试剂、颜料与染料等。钴-60是一种广为使用的放射性材料,在生物化学中广泛用于活化分析;在电镀、腐蚀和催化中用于示踪研究;在医疗中被用于放射检查与治疗。
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℃,而钴可达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。振动环境下,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。由于钴优越的磁特性,被大量应用于高性能磁性材料的制造。
磁性材料是重要的功能材料,在电子工业和高科技领域起着非常重要的作用。钴在磁性材料领域应用分布如下:70%用于Alnico 永磁合金,20%用于Smco合金,10%用于其他稀土永磁材料。近几年来,不仅磁性材料的产量增加了很多,而且磁体市场的结构也发生了很大的变化。从世界范围来看,铝镍钴磁体的产量呈下降趋势,但近几年来我国进行的大规模电网改造使铝镍钴磁体的产量维持在2000吨左右,而衫钴合金的产量有逐年上升的势头。
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氧化钴回收之颜料:
我们引以为荣的唐三彩、青花瓷、景泰蓝的釉料中就含钴,也只有钴颜料的蓝色才能历久弥新。钴作为颜料主要分为三种:钴蓝颜料、钴紫颜料、钴黑颜料。
钴蓝颜料:钴蓝是一种历史非常悠久的颜料,我们的祖先最早用天然氧化钴(存在于矿石和植物中)作为陶器和瓷器中坯和釉的着色颜料,呈不同色调的蓝色和蓝绿色,而古代的希腊人和罗马人则最早将氧化钴用于玻璃的着色,呈天蓝色调。钴蓝的化学组成是CoO•Al2O3即铝酸钴,矿物组成是Co•Al2O4即钴铝尖晶石;钴蓝颜料有鲜明的色泽,着色强度很高,此外有极强的耐侯性、耐酸碱性,耐热可达1200oC以上,适用于作为陶瓷、玻璃、搪瓷、珐琅等材料的着色颜料。
钴紫颜料:用于陶瓷、玻璃等制品装饰的钴紫颜料为磷酸钴,化学式为Co3(PO4)2,呈蓝相紫色,采用干法固相合成。如以部分锂化合物替代钴化合物,可制成磷酸锂钴,即CoLiPO4紫色颜料。
钴黑颜料:主要有铁钴黑,其基本化学式为(Fe, Co)Fe2O4,尖晶石型晶体结构,主要用于陶瓷坯体的着色,其着色机理属于金属混相着色;还有铁钴铬黑,其化学式简式为:(Co, Fe)(Fe, Cr)2O4主要用作陶瓷釉料的着色,着色机理也是金属混相着色。