(一)钴的特性及用途
钴是具有光泽的钢灰色金属,化学元素符号为Co,原子量58.93。钴熔点1493℃、比重8.9,比较硬而脆;钴具有磁性,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、电化学行为方面与铁和镍相类似,加热到1150℃时磁性消失。
钴的化合价为二价和三价,在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。钴的物理、化学性质决定了它是生产电池材料、高温合金、硬质合金、磁性材料和色釉料等材料的重要原料。钴不但是重要的民用物资,也是重要的战略物资,在国防工业和航空航天工业发展中必不可少的金属。钴的用途具体如下:
1、电池材料:过去10 年充电电池需求量迅速增加,充电电池经历了铅酸电池、镍镉电池以及镍氢电池阶段,现已发展到以锂离子电池为主流的时代。目前生产的锂充电电池大多需用钴做原料,其中以钴酸锂为正极材料的锂离子电池和锂聚合物电池在手机、笔记本电脑、数码电子产品及电动工具中得到广泛应用。
2、高温合金:高温合金是钴的重要应用领域。在钢中添加钴可以增强耐磨强度和高温性能,广泛应用于喷气发动机、火箭、燃气轮机的耐热、耐磨部件。
3、硬质合金:钴是硬质合金的重要原料之一,其与钨构成的硬质合金硬度比工具钢高几倍。主要应用于切削刀具、钻头等。
4、色釉料:主要作为玻璃、陶瓷、搪瓷的着色剂和粘结剂。
5、磁性材料:在永久磁铁中加入钴可提高磁饱和度和磁场强度,同时可显著提高永久磁铁的居里温度,因此钴也成为生产永久磁性材料的重要原料。
6、化工行业:钴主要应用于PTA 催化剂、石油催化剂、天然气液化催化剂等领域。
7、其他行业:钴在油漆干燥剂、轮胎粘结剂、医药中间体和饲料添加剂等领域也有广泛的应用。
(二)钴资源概况
自然界已知含钴矿物近百种,但单独的钴矿物很少,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰等矿床中,且含钴量较低。智研咨询发布的《2014-2019年中国钴行业市场研究与投资战略规划报告》显示,2012 年世界钴的探明储量为745 万吨金属量,主要集中分布于刚果(金)、澳大利亚、古巴、新喀里多尼亚、赞比亚、俄罗斯和加拿大等国,上述国家钴储量总和约占世界总储量的82%。
2013年世界钴储量主要分布国家及其储量
单位:吨
国家 | 储量 | 储量占比 |
刚果(金) | 3,400,000 | 45.63% |
澳大利亚 | 1,200,000 | 16.10% |
古巴 | 500,000 | 6.71% |
新喀里多尼亚 | 370,000 | 4.97% |
赞比亚 | 270,000 | 3.62% |
俄罗斯 | 250,000 | 3.35% |
加拿大 | 140,000 | 1.88% |
巴西 | 89,000 | 1.19% |
中国 | 80,000 | 1.07% |
美国 | 33,000 | 0.44% |
摩洛哥 | 20,000 | 0.27% |
其他国家 | 1,100,000 | 14.76% |
总计 | 7,452,000 | 100.00% |
根据上表,中国钴储量占全球钴储量的比例仅为1.07%,比例较低,中国是个钴资源较为短缺的国家。
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