含鈷料回收:鈷的用途及應(yīng)用領(lǐng)域
鈷不僅是制造合金鋼的重要金屬,而且是各種高級顏料的重要原料。據(jù)17世紀(jì)保存下來的文件記載,沙俄為了購買昂貴的鈷顏料曾花費(fèi)了巨額資金,這種鈷顏料叫“戈盧貝茨”,是“藍(lán)色”的意思。克里姆林宮的大廳和安眠大教堂等許多宏偉大廈的墻壁上涂的藍(lán)色顏料,就是這種“戈盧貝茨”。
鈷的一些化合物,在不同狀態(tài)和溫度時(shí),具有變化莫測的顏色。據(jù)記載,16世紀(jì)的化學(xué)家兼醫(yī)生帕拉塞爾薩斯常愛表演他的拿手戲法,每次都博得看客的熱烈掌聲。他先把一幅上面畫有覆蓋著積雪的樹木和小山的冬季風(fēng)景的油畫拿給觀眾看,待他們欣賞夠了之后,他就在眾目睽睽之下把油畫中的冬天“變”成了夏天:樹上的積雪一下不見了,變成了成簇的綠葉;白色積雪的山丘則變成了長滿綠草的山坡。觀眾無不贊嘆,可就是不知其中的奧秘。其實(shí),這是帕拉塞爾薩斯利用氯化鈷這種鈷的化合物變的一個(gè)魔術(shù)。原來,在室溫下,氯化鈷可以制成一種白色的溶液(溶液中含有一定數(shù)量的鎳和鐵),帕拉塞爾薩斯就用這種溶液作畫,在畫干了后,只要稍微加熱,氯化鈷就會變成非常漂亮的綠色。帕拉塞爾薩斯表演時(shí),先把氯化鈷溶液涂在他的魔畫上,然后趁觀眾欣賞畫面而沒有注意他的瞬間,麻利地將一支蠟燭悄悄地放在油畫背后加熱它,于是,氯化鈷受熱后就變成綠色,使人目瞪口呆的季節(jié)變化也就發(fā)生了。
鈷的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前,鈷的消費(fèi)與應(yīng)用的傳統(tǒng)領(lǐng)域主要有電池材料、超級耐熱合金、工具鋼、硬質(zhì)合金、磁性材料;以化合物形式消費(fèi)的鈷主要用作催化劑、干燥劑、試劑、顏料與染料等。鈷-60是一種廣為使用的放射性材料,在生物化學(xué)中廣泛用于活化分析;在電鍍、腐蝕和催化中用于示蹤研究;在醫(yī)療中被用于放射檢查與。
磁性材料
鈷是磁化一次就能保持磁性的少數(shù)金屬之一。在熱作用下,失去磁性的溫度叫居里點(diǎn)。鐵的居里點(diǎn)為769℃,鎳為358℃,而鈷可達(dá)1150℃。含有60%鈷的磁性鋼比一般磁性鋼的矯頑磁力提高2.5倍。振動(dòng)環(huán)境下,一般磁性鋼失去差不多1/3的磁性。而鈷鋼僅失去2%-3.5%的磁性。由于鈷優(yōu)越的磁特性,被大量應(yīng)用于高性能磁性材料的制造。
磁性材料是重要的功能材料,在電子工業(yè)和高科技領(lǐng)域起著非常重要的作用。鈷在磁性材料領(lǐng)域應(yīng)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。近幾年來,不僅磁性材料的產(chǎn)量增加了很多,而且磁體市場的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大的變化。從世界范圍來看,鋁鎳鈷磁體的產(chǎn)量呈下降趨勢,但近幾年來我國進(jìn)行的大規(guī)模電網(wǎng)改造使鋁鎳鈷磁體的產(chǎn)量維持在2000噸左右,而衫鈷合金的產(chǎn)量有逐年上升的勢頭。
鈷在醫(yī)療領(lǐng)域中也有廣泛應(yīng)用,鈷的放射性同位素,可皮膚病和惡性腫瘤,在青霉素中加入適量的鈷,可以提高其療效,對造血具有特殊功效的維生素B12(別名鈷胺素)中,鈷含量高達(dá)4.5%,此外,在人工關(guān)節(jié)材料和牙料填充劑中,也用到鈷。
目前鈷消費(fèi)現(xiàn)狀
數(shù)據(jù)顯示,2010鈷的供應(yīng)量為76363噸,消費(fèi)量為65677噸;2011為82247噸,消費(fèi)量為75100噸;2012年為77189,消費(fèi)量為72000噸;2013年為85904噸,消費(fèi)量為75000噸。據(jù)專家預(yù)計(jì),受鈷化學(xué)品產(chǎn)量增長驅(qū)動(dòng),預(yù)計(jì)2014年全球鈷產(chǎn)量為9.06萬噸,到2018年全球鈷產(chǎn)量將增至10萬噸,年均增長率約為7%。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2014年我國鈷酸鋰行業(yè)鈷消費(fèi)量約2.7萬噸,同比增加28.6%;三元材料領(lǐng)域鈷消費(fèi)量約4650噸,同比大幅增加106.6%。2014年硬質(zhì)合金領(lǐng)域鈷的消費(fèi)量預(yù)計(jì)為2876噸,同比增長9.1%。同時(shí),2014年高溫合金領(lǐng)域鈷消費(fèi)量估算為1200噸,同比大幅增加71.4%。高溫合金主要用于航空、航天領(lǐng)域。