地壳中钴的含量为0.0018%,已探明陆地钴储量约1000万t,主要以伴生元素形式存在于镍、铜、铁或银矿中,独立钴矿床只占储量的5%。国外主要钴矿贷源是扎伊尔和赞比亚的铜钴硫化矿和氧化矿,其次是加拿大、俄罗斯等国的铜镍矿,加拿大、美国等国的砷钴矿,以及加拿大的钴银矿等。我国已探明钴的地质储量约140万t,矿山保有储量约47万t,绝大多数为伴生矿。伴生于硫化镍铜矿的钴主要分布于甘肃、四川、吉林、新疆、陕西等地、伴生于铜、铁矿中的钴主要分布于四川、山西、河南、安徽、湖北、广东等地,少量钴土矿则产于云南、江西、广东等地。
伴生于硫化镍铜矿中的钴是我国主要的钴矿资源,用此原料生产的钴占全国产量的一半以上,以金川镍铜矿为首位。钴在矿石中品位鞍低,仅为0.03%~0.05%,以类质同象形式赋存于镍、铜硫化矿物及黄铁矿中,无法用选矿方法富集成钴精矿,一般在提镍过程中使其富集于某个中间产品(如转炉渣贫化处理产出的富钴锍、镍电解液净化得到的除钴渣等)后,再从中回收钴。
伴生于铜、铁矿中的钴也多以类质同象形式赋存于黄铁矿中,在选矿过程中可与铜、铁矿物分离,得到钴硫精矿,是我国主要的提钴原料之一。占我国钴地质储量近一半的攀枝花钒钛磁铁矿中,钴主要也是以这种矿物形式存在。我国钴硫精矿按化学成分分为6个等级,最低一级含钴不低于0.20%,每增加0.05%提高一个等级。某些典型钴硫精矿的化学成分见表1。
表1 钴硫精矿的化学成分 (%)
产于我国的钴土矿是单一钴矿,储量占总量的2%左右。钴士矿由含钴基性岩经长期风化沉积生成,是一种由氧化钴、氧化锰和其他氧化物构成的一种复杂氧化矿,化学成分变化很大,其特点是高锰低镍,主要含钴矿物形式为(CaO,MnO)·(Mn2O3)。这种钴土矿尚无较好的选矿富集工艺选出精矿,大多采用鼓风炉或电炉直接还原熔炼,产出含钴铁合金后吹炼富集,作为湿法精炼原料。钴土矿的化学组成见表2。
表2 钴土矿的化学成分
虽然国内几乎没有砷钴矿资源,但砷钴矿在我国钴生产中占有一定地位,以加工进口原料为主已开发出颇有特色的提取工艺。
目前国内钴产品以金属钴、氧化钴粉和钴盐为主。金属钴产品有电解钴、钴粉、钴扣等形式。氧化钴粉的成分分别为CoO、Co2O3和Co3O4,主要用于硬质合金的制造(约93%),其次为陶瓷(4%)和搪瓷(3%)。钴盐中包括硫酸钴、氯化钴、荔酸钴、草酿钴等。
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