鈷的應用現狀

　　目前，鈷的消費與應用的傳統(tǒng)領域主要有電池材料、超級耐熱合金、工具鋼、硬質合金、磁性材料;以化合物形式消費的鈷主要用作催化劑、干燥劑、試劑、顏料與染料等。鈷-60是一種廣為使用的放射性材料，在生物化學中廣泛用于活化分析;在電鍍、腐蝕和催化中用于示蹤研究;在醫(yī)療中被用于放射檢查與治療。

　　磁性材料

　　鈷是磁化一次就能保持磁性的少數金屬之一。在熱作用下，失去磁性的溫度叫居里點。鐵的居里點為769℃，鎳為358℃，而鈷可達1150℃。含有60%鈷的磁性鋼比一般磁性鋼的矯頑磁力提高2.5倍。振動環(huán)境下，一般磁性鋼失去差不多1/3的磁性。而鈷鋼僅失去2%-3.5%的磁性。由于鈷優(yōu)越的磁特性，被大量應用于高性能磁性材料的制造。

　　磁性材料是重要的功能材料，在電子工業(yè)和高科技領域起著非常重要的作用。鈷在磁性材料領域應用分布如下：70%用于Alnico 永磁合金，20%用于Smco合金，10%用于其他稀土永磁材料。近幾年來，不僅磁性材料的產量增加了很多，而且磁體市場的結構也發(fā)生了很大的變化。從世界范圍來看，鋁鎳鈷磁體的產量呈下降趨勢，但近幾年來我國進行的大規(guī)模電網改造使鋁鎳鈷磁體的產量維持在2000噸左右，而衫鈷合金的產量有逐年上升的勢頭。

　　硬質合金與超級合金

　　含有一定量鈷的刀具鋼可以顯著提高鋼耐磨性和切削性能，鈷將合金組成中其他金屬碳化物晶粒結合在一起，使合金具更高的韌性，并減少對沖擊的敏感性能，這種合金熔焊在零件表面，可使零件的壽命提高3-7倍。含鈷50%以上的司太立特硬質合金即使加熱到1000℃也不會失去其原有的硬度。

　　溫度在1038℃以上時，鈷基合金的優(yōu)越性就顯露無遺，特別適合用于制作高效率的高溫發(fā)動機和汽輪機等，因此鈷基合金被廣泛地應用在航空航天和現代軍事領域中。在航空渦輪發(fā)動機的結構材料中使用含20%-27%鉻的鈷基合金 可在不使用任何保護涂層的條件下 材料達到很高的抗氧化性。核反應堆供熱工作室熱介質渦輪發(fā)動機可以不檢修而連續(xù)運轉一年以上。

　　前瞻產業(yè)研究院《2013-2017年中國硬質合金行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》數據顯示，2012年中國硬質合金產量為2.35萬噸，硬質合金行業(yè)銷售收入209億元，硬質合金出口近5000噸，出口創(chuàng)匯超過3.6億美元，硬質合金深加工產品產量達到6600噸，占合金總產量的1/3。目前中國是世界第一硬質合金生產國。金屬鈷在硬質合金領域卓越的性能表現使其需求也將呈現穩(wěn)定增長趨勢。

　　電池材料

　　目前鈷的消耗量近40%用于充電電池材料，如用于鋰離子電池的鈷酸鋰，用于鎳氫電池的氧化亞鈷等。

　　鈷最主要的用途是用于鋰電池，鋰離子電池的核心之一是它的正極材料，其中要用到鈷酸鋰(LiCoO2), 鈷酸鋰屬于固體電解質，具有高能量密度和高的環(huán)保安全性。鋰電池的優(yōu)勢在于電壓范圍寬，高能量密度，環(huán)保(和Ni-Cd、Ni-Mn相比較)。作為鋰電池主要材料的鈷酸鋰的世界需求量2008年為3.29萬噸(折合金屬鈷為1.97萬噸)，產鋰電池的主要國家集中在亞洲，分別是日本占40%(32%)、韓國占到30%(22%)中國占到28%(44%)，其中括號內為實際生產份額因為不少貼牌日本、韓國產的、實際產地在中國。

　　據統(tǒng)計，2014年我國鈷酸鋰行業(yè)鈷消費量約2.7萬噸，同比增加28.6%;而2014年國內鈷酸鋰的產能在6萬噸，實際產量約為4.5萬噸。

　　醫(yī)療行業(yè)

　　鈷在醫(yī)療領域中也有廣泛應用，鈷的放射性同位素，可治療皮膚病和惡性腫瘤，在青霉素中加入適量的鈷，可以提高其療效，對造血具有特殊功效的維生素B12(別名鈷胺素)中，鈷含量高達4.5%，此外，在人工關節(jié)材料和牙料填充劑中，也用到鈷。

　　顏料

　　中華民族引以為榮的唐三彩、青花瓷、景泰藍的釉料中就含鈷，也只有鈷顏料的藍色才能歷久彌新。鈷作為顏料主要分為三種：鈷藍顏料、鈷紫顏料、鈷黑顏料。

　　鈷藍顏料

　　鈷藍是一種歷史非常悠久的顏料，我們的祖先最早用天然氧化鈷(存在于礦石和植物中)作為陶器和瓷器中坯和釉的著色顏料，呈不同色調的藍色和藍綠色，而古代的希臘人和羅馬人則最早將氧化鈷用于玻璃的著色，呈天藍色調。鈷藍的化學組成是CoO•Al2O3即鋁酸鈷，礦物組成是Co•Al2O4即鈷鋁尖晶石;鈷藍顏料有鮮明的色澤，著色強度很高，此外有極強的耐侯性、耐酸堿性，耐熱可達1200oC以上，適用于作為陶瓷、玻璃、搪瓷、琺瑯等材料的著色顏料。

　　鈷紫顏料

　　用于陶瓷、玻璃等制品裝飾的鈷紫顏料為磷酸鈷，化學式為Co3(PO4)2，呈藍相紫色，采用干法固相合成。如以部分鋰化合物替代鈷化合物，可制成磷酸鋰鈷，即CoLiPO4紫色顏料。

　　鈷黑顏料

　　主要有鐵鈷黑，其基本化學式為(Fe, Co)Fe2O4，尖晶石型晶體結構，主要用于陶瓷坯體的著色，其著色機理屬于金屬混相著色;還有鐵鈷鉻黑，其化學式簡式為：(Co, Fe)(Fe, Cr)2O4主要用作陶瓷釉料的著色，著色機理也是金屬混相著色。

　　其他應用

　　飼料添加劑：動物，特別是反芻動物缺乏鈷會造成消化能力下降、貧血等疾病，因此動物飼料中廣泛添加微量的鈷元素。

　　催化劑：鈷的化合物還作為催化劑應用于石油化工行業(yè)，作為粘合劑應用于橡膠輪胎行業(yè)。

　　目前鈷消費現狀

　　數據顯示，2010鈷的供應量為76363噸，消費量為65677噸;2011為82247噸，消費量為75100噸;2012年為77189，消費量為72000噸;2013年為85904噸，消費量為75000噸。據專家預計，受鈷化學品產量增長驅動，預計2014年全球鈷產量為9.06萬噸，到2018年全球鈷產量將增至10萬噸，年均增長率約為7%。

　　據統(tǒng)計，2014年我國鈷酸鋰行業(yè)鈷消費量約2.7萬噸，同比增加28.6%;三元材料領域鈷消費量約4650噸，同比大幅增加106.6%。2014年硬質合金領域鈷的消費量預計為2876噸，同比增長9.1%。同時，2014年高溫合金領域鈷消費量估算為1200噸，同比大幅增加71.4%。高溫合金主要用于航空、航天領域。