含钴材料是目前最好也是最为稳定的锂电池正极材料
三元锂电池是指使用镍钴锰或者镍钴铝酸盐等三元材料为电池正极的锂电池。相对于传统锂电池,三元锂电池具有综合性能和低成本的双重优势,已经成为现今最被关注和认同的产品。
一方面由于钴是电池材料中最昂贵的金属材料之一,价格高居不下,另一方面钴作为稀缺资源,高度集中于个别国家,价格波动较大,影响新能源趋势的发展,所以现在已经有许多厂商在研究无钴电池。
钴常被添加到钢或者其他合金当中,可以明显提高合金的坚硬程度、耐磨程度、抗冲击性能和韧性。
钴是一种被磁化之后就能长期保持磁性的金属。钴的这种优越磁性,使之被大量应用于制造高性能磁性材料。这种用途的钴使用量大概占到总使用量的5%左右。高钴含量的磁性钢比一般磁性钢的磁力密度更高,而且在高温条件下这种磁性也不会轻易丧失。大型的永久磁体大多为含钴合金,其中常用的是一种叫作阿尔尼克的合金材料,它是由钴、镍、铝制造的坚硬合金。
钴在医疗领域也有多方面的应用,钴-60放射性同位素被用来治疗人体的皮肤病和恶性肿瘤;维生素B12(钴胺素)中钴的含量更是高达4.5%;
维生素B12是一类含钴的复杂有机化合物
钴被用于制造人工髋关节和膝关节以及牙料填充剂。具有放射性的钴同位素还被广泛应用于辐照食品加工行业,通过这种辐照技术可以*死有害的细菌。
钴的来源
钴矿床的成因大致可以分为岩浆型、热液型、沉积型、风化壳型等四大类。以岩浆型为主,占钴矿总量的65%以上。岩浆矿床是岩浆在上升冷却过程中,通过结晶作用与分异作用,使含钴矿物聚集在一起而形成的矿床。
钴白云石
热液矿床是指含矿热水溶液在与周围岩石混合的过程中,遇到合适的地层或构造缝隙时冷却凝固形成的钴矿床。
沉积矿床为在地表环境中,含矿物质被自然环境中的营力包括流水、风、冰川等作用风化剥蚀,并在恰当的地方聚集形成的矿床。
风化壳矿床是一种残留矿床,指岩石受到长期风化作用的剥蚀,不稳定的物质大多被搬运到别处,剩下的成矿物质相对富集形成的矿床。
钴矿在全球有着重要地位,但是陆地上的钴资源分布非常不均衡,陆地钴矿探明总储量的80%以上都分布在刚果(金)、澳大利亚、古巴、赞比亚、菲律宾等少数几个国家。其中刚果(金)是全球钴矿资源储量最丰富的国家,大约占到全世界总储量一半,澳大利亚和古巴则分列二三位,前三个国家的占比达到四分之三。
钴华
中国钴矿资源缺乏,少有独立成矿,多与铁、镍、铜等矿床伴生,且品类较低。我国伴生钴的回收效率低,工艺手段较落后,使得钴成为一种需要长期依赖进口的原材料。要解决这一依赖性较强的资源劣势,一方面是要从海洋中寻找和提炼钴资源,另一方面是提高钴矿的利用率和钴材料回收的技术手段。