钴
中文名称:钴
英文名称:Cobalt
别名:钴片,钴粉, 钴块
分子式: Co
分子量: 58.93
CAS号: 7440-48-4
质检信息
质检项目 指标值
含量,% ≥99.5%
产品用途
钴用作催化剂;制造超硬合金、耐热耐磁性合金、钴盐;电镀;玻璃色素。制造X射线管阴极和一些特殊制品。
化学特性
钴是一种银灰色的脆而硬的金属,钴一种非常稀缺的小金属资源,素有“工业味精”和“工业牙齿”之称,是重要的战略资源之一。为灰色金属粉末,质硬而脆,有磁性和延展性。有铁磁性,加热到1150℃时磁性消失。合金具有很强的磁性。在常温下,对空气和水稳定。能与盐酸和冷硫酸缓慢地进行反应。水合盐呈红色,可溶性盐溶液为红色,加浓盐酸后变蓝色。易溶于稀硝酸,不溶于水。熔点 1493℃。沸点 2870-2900℃/760mmHg。密度 ρ(25)8.92g/mL。易燃,具致敏性。对水体有高度危害。
制备方法
1.从矿石中提取钴的方法根据矿石的类型和矿床的位置而不同。砷化矿石通过手工分选、重力分离或泡沫浮选进行浓缩,然后在高炉中用焦炭和石灰石熔炼成黄渣(一种由铁、钴和砷化镍混合而成的不纯混合物)。先磨碎,用盐烤,然后用水过滤。浸出后剩余的不溶性氯化物用硫酸磨碎,洗涤,过滤,然后将洗涤物加入浸出步骤的液体中。混合溶液先被氧化,然后用石灰中和。碱性砷酸铁沉淀并被除去,留下含钴和镍的溶液。连续加入氢氧化钠和次氯酸钠使钴沉淀为氢氧化物,钴最初是纯净的,但最终与氢氧化镍混合。将钴沉淀干燥、磨碎并形成球团,用木炭加热还原为金属钴。
2.还原法,草酸钴原料先经煅烧,再用氢气还原。在煅烧前应先加热脱去水分,然后在600~700℃下煅烧3~3.5h,使CoC2O4分解成纯Co2O3,反应过程是:
2CoC2O4+3/2O2=Co2O3+4CO2↑
2CoC2O4+O2=2CoO+4CO2↑
2CoC2O4+1/2O2=Co2O3+2CO2↑+2CO↑
3CoC2O4+2O2=Co3O4+6CO2↑
CoC2O4的干燥和煅烧可分别在干燥柜和回转管式电炉中进行。若煅烧温度过高,氧化钴颗粒容易长大。在500~550℃煅烧制得的氧化钴的松装密度为0.6~0.7g/cm3,呈灰黑色粉末。如果煅烧温度控制在450~500℃,则氧化钴的松装密度低于0.6g/cm3。分解提纯的氧化钴经直热式四管还原炉逆氢还原制得钴粉,其反应式为:
Co2O3+3H2=2Co+3H2O↑
Co3O4+4H2=3Co+4H2O↑
CoO+H2=Co+H2O↑