干货｜钴的应用领域及消费现状“优德88”

本文摘要：一、钴的概述 钴[gǔ]，元素符号Co，银白色铁磁性金属，表面呈圆形银白散发出深粉色，在周期表中坐落于第4周期、第Ⅷ族，原子序数27，原子量58.9332，密排六方晶体，少见化合价为+2、+3。

一、钴的概述 钴[gǔ]，元素符号Co，银白色铁磁性金属，表面呈圆形银白散发出深粉色，在周期表中坐落于第4周期、第Ⅷ族，原子序数27，原子量58.9332，密排六方晶体，少见化合价为+2、+3。钴是具备光泽的钢灰色金属，较为软而质地，有铁磁性，冷却到1150℃时磁性消失。

钴的化合价为+2价和+3价。在常温下不和水起到，在干燥的空气中也很平稳。

在空气中冷却至300℃以上时水解分解CoO，在白热时自燃成Co3O4。氢还原法做成的细金属钴粉在空气中能燃烧分解氧化钴。二、钴的应用于现状 目前，钴的消费与应用于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于催化剂、干燥剂、试剂、颜料与染料等。

钴-60是一种广为用于的放射性材料，在生物化学中普遍用作活化分析；在电镀、生锈和催化剂中用作示踪研究；在医疗中被用作放射线检查与化疗。1、磁性材料 钴是磁化一次就能维持磁性的少数金属之一。在热起到下，丧失磁性的温度叫居里点。

铁的居里点为769℃，镍为358℃，而钴平均1150℃。所含60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力提升2.5倍。振动环境下，一般磁性钢丧失差不多1/3的磁性。而钴钢仅有丧失2%-3.5%的磁性。

由于钴良好的磁特性，被大量应用于高性能磁性材料的生产。磁性材料是最重要的功能材料，在电子工业和高科技领域起着十分最重要的起到。

钴在磁性材料领域应用于产于如下：70%用作Alnico 永磁合金，20%用作Smco合金，10%用作其他稀土永磁材料。近几年来，不仅磁性材料的产量减少了很多，而且磁体市场的结构也再次发生了相当大的变化。从世界范围来看，铝镍钴磁体的产量呈圆形上升趋势，但近几年来我国展开的大规模电网改建使铝镍钴磁体的产量保持在2000吨左右，而衫钴合金的产量有大幅下降的势头。

2、硬质合金与超级合金 所含一定量钴的刀具钢可以明显提升钢耐磨性和切削性能，钴将合金构成中其他金属碳化物晶粒融合在一起，使合金不具更高的韧性，并增加对冲击的敏感性能，这种合金熔焊在零件表面，可使零件的寿命提升3-7倍。不含钴50%以上的司太立兹硬质合金即使冷却到1000℃也会丧失其原先的硬度。温度在1038℃以上时，钴基合金的优越性就显露出无不，尤其合适用作制作高效率的高温发动机和汽轮机等，因此钴基合金被普遍地应用于在航空航天和现代军事领域中。在航空涡轮发动机的结构材料中用于含20%-27%铬的钴基合金 可在不用于任何维护涂层的条件下 材料超过很高的抗氧化性。

核反应堆供热工作室热介质涡轮发动机可以不检修而倒数运转一年以上。目前中国是世界第一硬质合金生产国。金属钴在硬质合金领域卓越的性能展现出使其市场需求也将呈现出稳定增长趋势。3、电池材料 目前钴的消耗量近40%用作充电电池材料，如用作锂离子电池的钴酸锂，用作镍氢电池的氧化亚钴等。

钴最主要的用途是用作锂电池，锂离子电池的核心之一是它的负极材料，其中要中用钴酸锂(LiCoO2), 钴酸锂归属于液体电解质，具备低能量密度和低的环保安全性。锂电池的优势在于电压范围长，低能量密度，环保(和Ni-Cd、Ni-Mn相比较)。4、医疗行业 钴在医疗领域中也有广泛应用，钴的放射性同位素，可化疗皮肤病和恶性肿瘤，在青霉素中加入适量的钴，可以提升其疗效，对肝脏具备类似功效的维生素B12(别称钴胺素)中，钴含量高达4.5%，此外，在人工关节材料和牙料填满剂中，也中用钴。

5、颜料 中华民族引以为荣的唐三彩、青花瓷、景泰蓝的釉料中就不含钴，也只有钴颜料的蓝色才能历久弥新。钴作为颜料主要分成三种：钴蓝颜料、钴绿颜料、钴白颜料。钴蓝颜料钴蓝是一种历史十分历史悠久的颜料，我们的祖先最先用天然氧化钴(不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，呈圆形有所不同色调的蓝色和蓝绿色，而古代的希腊人和罗马人则最先将氧化钴用作玻璃的着色，呈圆形天蓝色徵。

钴蓝的化学构成是CoOAl2O3即铝酸钴，矿物构成是CoAl2O4即钴铝尖晶石；钴蓝颜料有独特的色泽，着色强度很高，此外有极强的耐侯性、耐酸碱性，耐高温平均1200oC以上，限于于作为陶瓷、玻璃、搪瓷、珐琅等材料的着色颜料。钴绿颜料用作陶瓷、玻璃等制品装饰的钴绿颜料为磷酸钴，化学式为 Co3(PO4)2，呈圆形蓝相紫色，使用干法固相制备。如以部分锂化合物替代钴化合物，可做成磷酸锂钴，即CoLiPO4紫色颜料。

钴白颜料主要有铁钴白，其基本化学式为(Fe, Co)Fe2O4，尖晶石型晶体结构，主要用作陶瓷坯体的着色，其着色机理归属于金属混相着色；还有铁钴铬黑，其化学式简式为：(Co, Fe)(Fe, Cr)2O4主要用于陶瓷釉料的着色，着色机理也是金属混相着色。6、其他应用于 饲料添加剂动物尤其是反刍动物缺少钴不会导致消化能力上升、贫血等疾病，因此动物饲料中普遍加到微量的钴元素。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。

三、目前钴消费现状 １、钴的市场需求持续增长 钴主要用作硬质合金、锂电池等行业,从全球来看其中大约44%左右钴用作锂电池,而中国钴的市场需求中锂电池占到于多约76%,中国新能源汽车发展对钴的市场需求造就显著。从过去5 年数据来看,整体上钴的市场需求维持平均值每年7.4%的快速增长。

钴在锂电池中主要用作3C电池以及动力电池(三元)负极。不受智能手机销售持续增长造就,3C电池部分依然维持着10%左右的快速增长。新能源汽车动力电池方面,虽然三元类动力电池目前占到较为较低(动力电池中占到之比27%),但随着乘用车对行经里程拒绝的提升,三元电池的占比也不会获得提高,从而沦为钴市场需求的主要增长点之一。

2、钴行业供需格局将要步入反败为胜 2015 年全球提炼钴的供给量大约为10.2万吨,而钴的需求量大约为9.2 万吨,供大于求显著。但转入16 年后,供给再次发生显著转变。钴是铜镍浸润矿,铜价持续走低,使得供给获得膨胀。其中嘉能可关闭两处矿产(检修18 个月)造成钴的供给膨胀5000吨左右。

同时不受非洲童工事件影响以及挖出条件容许,占到全球钴供应50%的刚果将关闭1 万吨左右的手工矿,整体激进估算供应将增加1.5万吨。使得供应再次发生转变,从而转变供需格局,预计17 年将再次发生反败为胜。

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