氧化钴生产工艺和产品的介绍

1、氧化钻生产工艺及其产品介绍一、钻及其氧化物的性质1、钻的性质金属钻呈银白色，性硬，具有延展性，其硬度和延展性都比铁强，但磁性较差。与物、锲、铝等共熔可得良好的磁性钢。钻的合金在高温下仍能保持其原有的强度和其他有价值的性质。钻属于铁磁物质，它的居里点在所有金属或合金中最高，为1121C。另外，钻是能增加铁的磁性的唯一元素。钻的化学性质与铁、锲相似，化合价有2和3;在常温下与水和空气都不起作用，但能迅速地为盐酸、硫酸和硝酸所侵蚀，还会缓慢地被氢氟酸、氨水和氢氧化钠所侵蚀；在加热时能于氧、硫、氯、澳发生剧烈反应；在300c以上发生氧化作用，极细粉末状钻会自动燃烧。2、钻氧化物的性质钻的氧化物有三种：

2、氧化亚钻(CoO)、四氧化三钻(CO304)和氧化钻(CO203)。氧化亚钻是钻的一种低价氧化物，由于制法和纯度的不同而呈现灰绿色、褐色、粉红色、暗灰色。氧化亚钻的理论含钻量为78.65%,含氧量为21.35%,熔点为1935c密度5.76.79/cm3。CoO!体为面心立方，晶格常数a=4.24x1010m灰绿色的Co朋末在空气中易变成褐色，粉红色的CoO&末在空气中较稳定，即使长时间放置也不会生成高价氧化物。在高温下氧化亚钻中钻能够与氧离解，1000c时离解压为3.36x10-12大气压。加热条件下氧化亚钻易被H、C或Cc®原成单质钻。氧化亚钻能溶于酸、碱中，不溶于水、醇

3、和氨水。用氧化亚钻与二氧化硅、氧化铝或氧化锌在高温下反应，能制成多种颜料。氧化钻(CO203)是钻的高价氧化物，理论含钻量为71.06%,含氧量为28.94%,密度为6.079/cm3o它是一种黑色无定形粉末，加热时会生成四氧化三钻（CO304）。氧化钻是一种不稳定，也不可能呈游离状态的化合物。通常所指的氧化钻实际上仍含有一定数量的四氧化三钻。CQ03只有呈水化状态时才稳定，而这种水化物在265c下会脱水转变成中间氧化物四氧化三钻（CO304）。氧化钻在125c下可被H斑原成四氧化三钻（CO304）,在200c时被还原为CoQ在250c时则被还原为金属钻。氧化钻不溶于水，可溶于酸而生成相应的盐

4、。3、氧化钻生产工艺利用稣工段水相制取高炖#,化钻（草放姑）工艺流程钻滑产轼化整、氧化钻产品的应用氧化钻是一种重要的过渡金属氧化物。通常作为生产硬质合金、超耐热合金、绝缘材料和磁性材料的主要原料以及化学工业中的催化剂和染料。目前我国氧化钻产品的主要应用领域如下：1、油漆添加剂在制造各种油漆时加入氧化钻，生产的油漆性能有所提高，特别是在油漆中起着催干剂的作用，即在油漆使用中易于快速晾干，以提高应用速率。这对油漆的快速施工大有益处2、搪瓷和瓷颜料搪瓷材料中加入氧化钻后，可耐腐蚀和提高耐磨度。在各种建材和日用瓷中，用氧化钻制成蓝色的颜料或釉料涂于瓷制品，经焙烧后呈现了鲜艳的瓷品，更具有艺术性。3、精

5、炼石油催化剂钻制品在石油炼制中作为催化剂有着较长的历史，且在促进炼油的发展中起着重要作用。如有的用金属钻与铝、铁等制成合金催化剂；而用氧化钻作为石油催化剂也是十分重要，对于加速石油炼制的作用是不可缺少的。因此，近年来氧化钻催化剂的使用跃居重要地位。4、电池行业八十年代以来，钻粉作为高能电池充放电的活化剂，大量地应用于充电电池领域。九十年代初，日、德等国科学家成功地将亚钻材料添加到电池原料中，使其成为电池行业研究与发展的高价值、高技术产品。钻粉和氧化亚钻粉等钻的化合物作为一种性能优良的电池材料添加剂，能够改善Ni(OH)2的质子电导，降低氧化电位，提高析氧电位，对提高电极性能有显著效果。在充电前

6、期可以保证电极充分充电，使Ni(OH)2充分转化为NiOOH同时遏制氧的析出，提高充电效率，增加电极比容量。近年来，随着锂离子电池的发展，钻氧化物作为制备锂离子电池电极材料的原料，也使其消费量不断增加。我国的钻酸锂生产近几年快速发展，因而对CQ04的需求也相应迅猛增加。电池级CQ04作为锂离子电池正极材料钻酸锂的主要原料，也随锂离子二次电池的需求量增加而增加。2002年全球钻的消耗总量为8800万磅，钻应用在电池行业中的份额迅速上升达到32%。而随着小型分立的可移动电源需求的进一步增长，像移动通信的迅猛发展和笔记本电脑普及率的快速增长，为锂离子电池工业的发展创造了更好的机遇，对应地，对锂离子电

7、池正极材料LiCo02的需求也大幅增长。预计到2015年钻的应用将达到2.3亿磅，其中56%将应用在锂电池行业。5、其他产品原料如用氢在一定温度下还原氧化钻生产金属钻粉，用于制造硬质合金；用酸溶解氧化钻制成水溶液进行电解获得金属钻锭，作为高温高强度合金钢添加剂；将氧化钻制成酸性钻溶液，经不同的化学加工后可生产钻盐，如CoC、CoSQ、CoC解口CoC04等。因此，纯氧化钻作为中间原料，应用广泛。止匕外，氧化钻在电气工业如荧光粉的添加剂及其他化工方面的使用也迅速地发展。总的看来，氧化钻的应用领域将不断开拓扩大。三、氧化钻发展前景1、国氧化钻行业发展历程我国是一个缺钻的国家，大量的钻资源需要进口。

8、我国钻的生产原料可分为钻矿物和钻废料两大类，主要的钻矿物有锲红土矿、铜钻矿、含钻硫化铜矿、钻硫精矿、神钻矿、大洋多金属结核和富钻结壳。主要的钻废料有高温合金、废磁性材料、废硬质合金、废电子材料、废催化剂等。我国钻矿床贫矿多、富矿少，而且缺少单独的钻矿床，大部分共生或伴生，目前主要从锲系统钻法中提取钻，这部分钻约占总生产量的35%,从进口钻原料和废料中提取的钻约占总产量的65%。80年代初期，我国开始用含粘合金废料生产钻锲产品的研究工作。90年代以来该生产技术发展更为迅速，目前已有近10家工厂回收钻锲产品。据不完全统计，目前全国用含钻废料生产氧化钻的产量约占全国钻生产总量的10。版右（以金属钻计

9、），约为120150t（Co计）。这就具有重要的现实意义，特别是我国钻精矿品位低，钻资源少，钻用量大，更具有极为重要的战略意义，今后应该加大力度，继续加速发展，以满足国对氧化钻的要求。2、国氧化钻供求格局如表l一1所示，200孙以前，我国钻的产量一直处于较低的水平。200孙以后，随着电子行业的迅猛发展，在这个行业对钻的需求直线上升。200科我国各种钻的年产量已超过8200t,其中金川公司是最大的钻生产厂家，目前超过6000t/a,如表1-2所示。表1-1近年来我国钻厂量200520062007200820092010产量/t714882069307100151087411354表1-2近年来金

10、川公司钻产量200520062007200820092010产量/t450763046032654370198432我国目前钻产品的生产技术水平已达到世界领先水平，我国生产的钻产品包括各种钻盐、氧化物、电解钻等在国际国市场所占的份额正日益扩大，尤其是以硬质合金行业的超细钻粉、电池行业的四氧化三钻、电解钻在国际市场更是供不应求，钻产品的生产加工进出口为国锲钻生产企业注入了新的活力。2010年我国钻产品进出口情况见表1-3出口数量/t出口创汇/万美元进口数量/t进口用汇/万美元钻及其制品423119761876519876钻矿3220324545894氧化钻3651672126542009碳酸钻7

11、909871034975硝酸钻897869钻盐67434546720373、氧化钻发展前景至200孙底，我国钻的消费量已突破8000吨，仅次于美国和日本，是目前全球第三大消费大国。而我国钻资源状况相对贫乏，每年需要大量进口才能满足国经济的强劲增长。据统计，尽管我国近年来钻消费量高于国民经济增长速度，但人均消费量仅为世界人均水平的25%,为美国人均水平的19%,这些数据表明我国拥有极具发展潜力的钻产品消费市场。目前国钻的产量增长速度较快，主要与我国电子、电气、电池、军工、航天、航空业的发展有关。在以后的10年中，我国钻消费量会逐渐增加，但增长速度会低于产量的增长速度。随着电子、通讯等3c产品的急

12、剧增加，2003年之后电池行业已经超过硬质合金，成为钻的第一大消费领域，其次为瓷行业、磁性材料、高温合金、催化剂等。表1-420010年我国钻的消费结构消费领域用钻量/t比例/%电池5000650050硬质合金1600210012.5瓷玻璃150012.5磁性材料160012.5高温合金、催化剂120010其他6007803总计1096013760中国是一个钻资源紧缺，但需求广泛的大国，钻主要应用在硬质合金冶炼、锂电池制造、瓷色釉料生产等工业领域；国市场对钻产品的需求量逐年增长，200孙我国钻矿进口约25万/t,折合金属钻约1.5万/t,同比增长60以上，成了继美国和日本之后的第三大钻消费国和最大的钻生产国，今后，随着我国经济的持续发展，特别是锂电池行业的发展，钻的应用将更为广泛，需求量会更大。我国用含粘合金废料生产氧化钻的历史不短，在氧化钻的生产、销售和应用等方面已具有较好的工业基础和有利条件