铼的价格昂贵，直到1950年才由实验室珍品变为重要的新式金属材料。铼广泛用于现代工业各部门，首要用作石油工业和汽车工业催化剂，石油重整催化剂，电子工业和航天工业用铼合金等。铼的用途主要有：1、用作石油工业的催化剂2、广泛使用于无线电、电视和真空技术中3、是一种首要的高温仪表材料4、还用来制作电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板等。5、钨铼热电偶在3100℃也不软化，钨或钼合金中加25%的铼可增加延展功能；铼在火箭上用作高温涂层用，宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需要铼。

1，钴首要用于制取合金。含有一定量钴的刀具钢能够显着地进步钢的耐磨性和切削性能。 2，航空航天技术中运用最广泛的合金是镍基合金，也能够运用钴基合金，但两种合金的“强度机制”不同。在温度在1038℃以上时，钴基合金的优越性显现无遗。关于制作高效率的高温发动机，钴基合金适可而止。在航空涡轮机的结构材料运用含20%-27%铬的钴基合金，能够不要维护覆层就能使材料达高抗氧化性。 3， 钴金属在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛运用 4， 用碳酸锂与氧化钴制成的钴酸锂是现代运用最遍及的高能电池正极材料。 5，钴还可能用来制作，一种理论上的***或,装于钴壳内,爆破后可使钴变成丧命的放射性尘土。

铼是难熔金属，密度21，熔点3180℃，沸点5690℃。金属铼十分硬、耐磨、耐腐蚀。常温下，铼的化学性质安稳，300℃时开端氧化，高温下与硫蒸气化组成二硫化铼，与氟、氯、构成卤化物。铼不溶于，但溶于硝酸和热的浓硫酸，生成高铼酸（HReO4）。　　铼的矿藏很少，迄今只查明有辉铼矿和铜铼硫化矿藏，而多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、铌等矿藏中。具有经济价值的含铼矿藏为辉钼矿。一般辉钼矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间，但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。出产铼的首要原料是钼冶炼进程的副产品。从某些铜矿、铂族矿、铌矿乃至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低档次钼矿的废液中都能够收回铼。提取铼时先提取纯的铼化合物，然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉，再用粉末冶金办法加工成材。　　铼首要用作石油工业的催化剂，铼具有很高的电子发射功用，广泛应用于无线电、电视和真空技能中。铼具有很高熔点，是一种首要的高温外表材料。铼和铼合金还可作电子管元件和超高温加热器。钨铼热电偶在3100℃也不软化，钨或钼合金中加25%的铼可增加延展功用；铼在火箭、上用作高温涂层，宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需求铼。　　镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组；二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床；三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。　　稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。　　稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲；黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗；方铅矿也常富含铟、、硒及碲；辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒；黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。　　我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%；镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区；铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东；矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区；硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区；碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃；铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

高尔峒山（Mt. Gordon)在澳大利亚东北部的昆士兰省的西北边，原来叫做冈拍德（Gunpowder），是一个老矿山。高尔峒山主要的铜矿物是辉铜矿、铜蓝及与黄铁矿紧密镶嵌的黄铜矿，浮选不能分开的两种矿物。脉石主要是硅化的粉砂岩。    高尔峒山所属依斯拍兰札（Esperanza）矿的辉铜矿平均铜品位高达8.4%，决定先开采这部分矿石。脉石主要是硅化的粉砂岩。经过比较，决定采用酸性硫酸铁溶液直接浸取原矿，纯氧作氧化剂。这样就可以在高压釜中低压、低温下进行浸取[1]。    矿石平均成分为：Cu 7.5%~8.5%、Fe 28%、S 37%、As 0.2%。铜的矿物组成：辉铜矿91％、斑铜矿1%、黄铜矿2%、铜蓝5%、硫砷铜矿1%。浸取液的成分(g/L) : Fe3+为10, Fe2+为35,H2S04为70，CuS04为10。维持氧化电位635~640mV。浸取温度80℃，总压力0.8MPa。    分析结果表明大约有2%~3%的黄铁矿与氧气直接作用而被氧化。同时也有少量的单质硫被氧化为硫酸，从而有利于减少酸的消耗。    工业流程    高尔峒的工业流程见下图。这是第一家用加压酸浸处理硫化铜矿的湿法冶金工厂。    每个高压釜的总容积是180m3，有效容积120m3。釜分为5个室，各有单独的搅拌桨，下面的桨是涡轮式桨叶，上部是轴向流的桨叶。由于浸取是放热反应，浸取时温度从77~80℃上升至85~90℃。为了控温，向第三室中喷入冷的萃余液。这个喷液装置是后来安装的。控制温度有利于氧气的有效利用，反而可以提高浸取速度。    投资和生产成本    工厂于1998年7月建成，首先用堆浸的矿石进行试车，直至1999年12月才正常运转。在后面的18个月生产十分平稳，达到原设计的45000t/a的指标。高尔峒厂设备、厂房直接投资4400万美元，加上间接投资（如开工费用、设计采购调试费用等）总计5370万美元。    高尔峒厂在2001年6至12月的半年期间内实际生产电解铜23933t，消耗铜品位8.85%的矿石31.4万t。相当年产47866t电解铜，消耗铜品位8.85%的矿石62.8万t，铜的总回收率86%（设计900k）。吨铜矿石成本682美元与运行成本504美元之和为1186美元。[next]    参考文献    1.Dreisinger D，Richmond G，et al.，ALTA Copper-7 Technical Proceedings，23 May 2002，Perth，Australia

钴是一种银白色的铁磁性金属，是能增加铁的磁化的仅有元素。钴是第9族(ⅧB)元素，原子序数27，安稳同位素59，密度8.9g/cm3，熔点1495℃，沸点2870℃，氧化态+2，+3。有金属光泽的银灰色金属。硬度、抗拉强度和机械加工功用等比铁优秀。常温下不与水和空气效果。溶于稀、硫酸和硝酸。简单被和腐蚀。加热与氧、硫、氯、反响剧烈。重要的钴矿有辉钴矿、方钴矿和砷钴矿。处理钴矿别离出氢氧化钴，再用热还原法或电解法制取金属钴。首要用作特种钢的增加剂。与镍、铬制成耐磨、耐热合金。还很多用于出产磁性合金(如钐-钻合金)。钴的高温功用好，钴基合金和含钴合金钢用作燃气轮机叶片、叶轮、导管以及喷气发动机、火箭发动机、等的部件和各种高负荷耐热零件。钴可作耐酸合金的增加元素。因为钴能进步铁基、铝镍基和稀土金属合金的磁饱满强度和居里点，使其具有高的矫顽磁力，是电气工业中杰出的磁性材料。钴可用作硬质合金的粘结剂。钴的氧化物是陶瓷制品的脱色剂和颜料。含钴釉料可使珐琅与钢更好的结合。钴的有机化合物在油漆中作催干剂。同位素钴——60是廉价的γ射线源，在物理、化学生物研讨和医疗部分已得到广泛应用。 钴是人体内不行短少的元素，以离子状况存在。钴是维生素B12的成分之一，与造血功用有关。正常人体每日摄入钴量约在5-45微克之间。当摄入量过高时，会诱发肺炎，导致心肌危害，甲状腺危害和红细胞增多等症。钴——60γ射线对医治人体癌症有必定效果。

电解钴主要用途：精密仪表、硬质合金、焊接工业等。

1735年，瑞典教授发现和分离出了金属钴，并指出钴能染蓝色，且描述了钴的性质。1802年，特纳尔德开始从化学和冶金方面，对钴的化合物进行了较多的研究。1912年，在加拿大德洛罗熔化和精炼公司的第一家重要的钴冶炼厂投产，至1940年加拿大一直是世界上领先的钴生产国家。1924年，加丹加（现属刚果（民））成了最大的钴生产地，加丹加矿业联合公司投产了潘达的电熔炼车间，1926年扎伊尔伊户的年产3500t的铜钴精炼厂投产。1926年，德国杜伊斯堡铜冶炼厂，用来源不同的黄铁矿灰渣生产3t钴，到1965年达到1400t，几乎占世界总产量的8%。1952年，首次在挪威的克里斯蒂安松生产出了电解钴。1956年，才由美国矿山局制得了纯度为99.99%的钴。钴可以提高钢的固相线温度，并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分，因为它可提供必要的热硬度，并可提高高温切削效率，经常采用的含钨快速切削钢含Co5%－15%。在磁性合金中，添加3%－40%Co可以提高饱和磁化强度，产生明显的晶体各向异性，并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度，且可改善剩磁感应。 　　无线电电子管中的灯丝，除必须具有良好的电阻外，耐热性能也要好，这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理，因而可以用来作耐持久负荷，且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金，在相同条件下可耐更大的负荷。 　　钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条，采用含Co40%，Cr20%，Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧，用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧，由含Be1%－3%和Co1%-2%的铜合金制成。 　　钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉（3%－25%），在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨，在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实，烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC（即TiC-WC混晶）可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下，可使硬度和密度达到最大值。 　　一般认为，钴和镍在铸铁中的应用相似，有轻微的石墨化作用。 钴可以提高钢的固相线温度，并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分，因为它可提供必要的热硬度，并可提高高温切削效率，经常采用的含钨快速切削钢含Co5%－15%。在磁性合金中，添加3%－40%Co可以提高饱和磁化强度，产生明显的晶体各向异性，并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度，且可改善剩磁感应。 　　无线电电子管中的灯丝，除必须具有良好的电阻外，耐热性能也要好，这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理，因而可以用来作耐持久负荷，且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金，在相同条件下可耐更大的负荷。 　　钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条，采用含Co40%，Cr20%，Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧，用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧，由含Be1%－3%和Co1%-2%的铜合金制成。 　　钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉（3%－25%），在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨，在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实，烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC（即TiC-WC混晶）可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下，可使硬度和密度达到最大值。 　　一般认为，钴和镍在铸铁中的应用相似，有轻微的石墨化作用。 钴铁的牌号及化学成分名称 牌号 化学成分% Co Fe Ni Cu Mn S C Ca ≤ 钴铁FeCo8518-818-80.80.020.050.010.02　金属钴Co9795-99＜1.52.50.020.020.010.01　纯钴Co99＞99＜0.20.60.04　0.040.06　钴粉Co99＞99＜0.050.30.0010.015　　0.015电解钴Co99.5＞99.5＜0.070.30.0030.0150.0050.01

钨铼丝由钨和铼组成的合金丝。钨铼丝具有室温和高温强度大、再结晶后塑性好、电阻率大、电阻系数低、能抗氧化和碳化、抗“水循环反应”能力强和焊接性能好等优点。用于彩色显像管热丝、各种电子管灯丝和栅极。合金中含铼1％～5％(质量)，此外还掺入硅、铝、钾以改善材料的高温性能。钨铼丝另外还有，25%Re以及26%Re两个经常用到的钨铼合金，主要用作热电偶材料！钨铼热电偶主要优势表现在：1，响应速度快。2，测温范围广泛，最高可达2500℃。但一般用在惰性气氛或者还原性气氛中，否则需要加保护套管，一般为M、o合金套管。钨铼丝有WAl-1Re、WAl-3Re和WAl-5Re三种牌号。

镍钴复盐硫酸化焙烧酸浸办法，触及一种从首要物料成份为镍钴铜的硫酸复合盐和镍钴铜硫化物中收回有价金属的办法。其特征在于其进程是将镍钴复盐细磨后加硫酸进行焙烧，再将焙砂进行酸浸，浸出液进入电积钴流程，浸出渣回来焙烧工序处理。本发明的办法，选用镍钴铜硫酸盐混合物料硫酸化焙烧，将其间镍钴铜转化为可溶性硫酸盐，并将该物猜中的悉数除掉，焙砂进行酸性水溶液浸出，镍钴铜浸出率到达98％以上，是一个成本低而金属收回率高的工艺。

德尔尼铜矿是20世纪六七十年代发现的大型铜钴矿床，现已建成日处理原矿石8kt，年处理240万t的采选联合体系，每年将有100多万t的尾矿进入尾矿库。德尔尼尾矿含铁40.7%、硫38.5%、铜0.35%、锌0.81%、金0.44g/t、银7.6g/t、钴11.3g/t。铁、硫含量高，有价金属含量丰厚，具有极为可观的开发利用价值。硫铁矿制酸烧渣经处理后可制得合格铁精粉外售，一起烧渣中含有Cu、Co、Au、Ag等有价金属元素，因而硫铁制酸烧渣作为二次资源，是一种很好的归纳利用质料。    一、试验物料硫精矿首要用于欢腾焙烧制酸，一起余热发电，焙烧温度一般控制在800～900℃。为模仿实践出产状况，欢腾焙烧试验温度控制在850℃，产出的烧渣为后续试验供给试样。     硫精矿含Au0.32g/t、Ag6.47g/t、其他多元素化学分析成果（%）：Cu0.31、Co0.073、Zn0.29、TFe44.9、TS47.9、MgO 0.25、CaO1.11、SiO21.22。硫精矿粒度很细，其间-0.074mm占90.67%，-0.038mm占55.37，对过滤及焙烧除尘发生晦气影响。硫精矿堆密度2.35g/cm3。     硫精矿经850℃欢腾焙烧后，烧渣含Au 0.22g/t、Ag 6.22 g/t，其他多元素化学分析成果（%）：Cu0.45、Co0.11、TFe63.4、TS1.42。可见，烧渣中Fe、S、Cu元素均未到达合格铁精粉的要求；Cu、Co元素均得到富集。烧渣堆密度1.30g/cm3。     二、试验进程及试验成果与评论    （一）酸浸试验     1、浸出时刻对浸出率的影响     酸浸条件：850℃欢腾炉烧渣，初始酸浓度100g/t，液固比2∶1，酸浸温度80℃，酸浸渣水洗4次，试验成果见表1。 表1  浸出时刻对浸出率的影响酸浸时刻渣计浸出率/%CuCoFe170. 1762. 001. 97274. 4464. 721. 42374. 4465. 621. 44478. 7062. 000. 98676. 4963. 701. 35     由表1可见，铜、钴浸出率跟着酸浸时刻增加而，当浸出时刻超越4h，铜、钴浸出率不再进步；考虑到实践出产状况，挑选酸浸时刻2h。     2、初始酸浓度对浸出率的影响     酸浸条件：850℃的欢腾炉烧渣，液固比2:1，酸浸时刻2h，酸浸温度80℃，酸浸渣水洗4次，试验成果见表2。 表2  初始酸浓度对浸出率的影响酸浸时刻渣计浸出率/%CuCoFe2057.2647.371. 544061.5350.090. 446070.0858.261. 698076.4963.701. 7510070.0857.351. 7112067.9457.351. 9016076.4965.521. 7520074.3662.791. 46     由表2可见，当酸浓度在20～80 g／L时，跟着酸浓度的增加，铜、钴浸出率升高，酸浓度80 g／L时，浸出率最高；再持续增加酸浓度对铜、钴浸出率影响很小。归纳考虑出产本钱、设备要求及后续工艺等要素影响，取初始酸浸浓度40 g／L。     3、还原剂对浸出率的影响     别离选用钠与二氧化硫气体作为还原剂。酸浸条件：850℃的欢腾炉烧渣，初始酸浓度100 g／，液固比2:1，酸浸温度80℃，酸浸渣水洗4次，酸浸时刻2h。试验成果：钠作为还原剂时铜和钴的浸出率别离为74.36%和64.61%；二氧化硫气体作为还原剂时铜和钴的浸出率别离为80.77%和71.87%。     与表2成果比较可见，参加还原剂对铜、钴浸出率均有进步，且二氧化硫气体作为还原剂的铜、钴浸出率进步更显着。考虑到工业实践状况，主张通入二氧化硫作为还原剂。     4、水洗次数对脱硫的影响     酸浸、过滤后，增加新水拌和、过滤，每次拌和时刻为10 min，液固比1.5∶1。分析酸浸渣中硫元素，试验成果见表3。     从表3可见，对未通入S02酸浸得到的酸浸渣，拌和水洗5次均可将硫降低到0.1%以下；对通入S02酸浸得到的酸浸渣，拌和水洗6次硫含量仍在0.4%左右；考虑到工业出产实践状况，可选用稠密洗刷——过滤洗刷——1～2次拌和水洗。 表3  水洗次数对脱硫的影响初始酸浓度 ／（g·L-1）酸浸渣S 含量／%水洗次数200. 264次(未通S02)200.0715次(未通S02)400.214次(未通S02)400.0625次(未通S02)1000.264次(未通S02)1 000.  105次(未通S02)400.565次(通入S02)400.386次(通人S02)     5、循环酸浸对浸出率的影响     酸浸条件：850℃欢腾炉烧渣，初始酸浓度40g/L，液固比1.5∶1，酸浸温度80℃，酸浸时刻2h，未通入S02，将过滤后的40%酸浸液量回来浸出，一起补加硫酸及水，酸浸条件同上。酸浸渣水洗2次，试验成果见表4。     由表4可见，从酸浸渣元素分析来看，循环酸浸基本上不影响铜、钴、铁的浸出率；从酸浸液分析来看，循环酸浸可进步溶液中铜、钴浓度。     （二）归纳酸浸     依据酸浸试验得到的最佳工艺参数进行归纳酸浸，酸浸条件：初始酸浓度40 g／L，液固比1.5：1，酸浸温度8 0℃，酸浸时刻2h，通入S02，酸浸渣水洗7次。成果标明，渣计铜、钴浸出率别离到达了70.08%、60. 07%，而液计铜、钴浸出率仅50.67%、49.65%。原因为试验及化学分析等存在累积差错，这儿以渣计为准。 表4  循环酸浸对浸出的影响样品酸浸渣／%渣计浸出率/%酸浸液/（g·L-1）每吨烧渣耗酸量/tCuCoFeSCuCoFeCuCoFeH2So410.170.05165.691.0763.6753.722.991.260.35.4126.518.920.180.05464.630.8961.53514.562.040.57.9330.428.4     （三）调理PH 酸浸液中硫酸浓度20～30g/L，考虑到本钱及试剂特色，用石灰石调理PH= 1.5～2.0，然后过滤，过滤送人萃取。试验标明，石灰石用量大约为每立方酸浸液18kg。     （四）铜萃取试验 萃取齐选用选用Lix984N，稀释剂为火油。选用一段萃取，比较1:1，萃取剂浓度5%，拌和3～5min。成果标明，铜萃取率到达93.6%，钴、铁简直不被萃取。 负载有相机相选用180 g/L H2S04反萃，比较1:1，拌和3～5min。成果标明，铜反萃取率到达93.8%。     （五）化提金试验     取归纳样酸浸渣，液固比1.5∶1，用Ca(OH)2调理PH=10.5～11，活性炭用量20～30g／L，NaCN量别离为每吨酸浸渣3～10kg，浸出时刻24、48h。     成果标明，Au、Ag的浸出率别离仅为37.5%、26.7%。因为烧渣中金银含量过低，选用全泥化-炭浆法收回烧渣中金银经济上不可行。     （六）除铁、沉钴试验     除铁条件：80℃、石灰石调理PH5左右、参加H2O2氧化剂（或通人空气）、时刻2.5h。成果标明，除铁率>99.9%，石灰石消耗量每立方萃余液22kg。     用Na2C03沉钴，PH=8～8.5,80℃。成果标明，沉钴率>98.5%，Na2C03消耗量每立方萃余液3kg。     三、定论     (1)选用欢腾焙烧——酸浸——萃取——除铁沉钻工艺可得到合格的铁精粉(Fe>65%、S     (2)酸浸工艺参数：一段酸浸、初始酸浓度40g／L、酸浸温度80℃、浸出时刻2h、通入S02作为还原剂、酸浸渣拌和水洗7次。铜、钴渣计浸出率别离为70.08% .60.07%；     (3)铜萃取率93.6%，反萃率93.8%，萃余液除铁率>99.9%，沉钴率>9 8.5%；     (4)用全泥化——炭浆法收回烧渣中金银经济上不可行，Au、Ag化浸出率别离为37.5%、26.7%。

在高温氧化酸浸时，砷、锑、秘等金属与铁一同沉积。在高温酸浸一种黑黝铜矿为主的精矿时，样品成分为：Cu 26.5%、Sb 13.2%、 As 6.8%、Fe 2.0%、Zn 2.9%、S 19.4% 、Ag 0.27%，事前参加硫酸亚铁，使Fe/(As＋Sb)＝1.5/1（mol )。在220℃和600kPa的氧分压下，铜和锌的浸取率别离到达95.4%和95.0%。渣用氯化物溶液浸取银，浸出率到达95.4%[1]。    除了生成铁                        Fe2（S04）3＋2H3As04 ==== 2FeAs04＋3H2S04铁离子和根还生成碱式盐        2Fe2（S04）3＋2H3As04＋（2＋n）H20 ==== 2Fe2（As04）（S04）OH·nH20＋4H2S04    常见的含砷、锑铜矿除了黑黝铜矿（Cu12Sb4S13），还有硫砷铜矿（Cu3AsS4）、砷黝铜矿(Cu12As4S13)。高压浸取一种含（％）：Cu 22.6、Sb 0.5、As 8.6、Fe 18.0、S 35.4、Ag 61g/t、Au 844g/t的精矿。在200℃经3h浸取或220℃下浸取1h，硫的氧化率到达99%，简直悉数的锑及多于94%的砷沉积到渣中。铜的浸取率在95%~98%，是因为溶解的铜又生成了一种含有Fe—Cu—As—S—0的沉积。进步浸取温度，生成的不稳定硫酸盐沉积量增大，在化时耗费更多的石灰。220℃的渣化浸金时耗费石灰达130kg/t，而200℃的浸取渣仅耗费50kg/t。金的化回收率在87%~96％之间。银的回收率很低，是因为构成银的黄铁矾盐的原因。

1735年，瑞典教授发现和分离出了金属钴，并指出钴能染蓝色，且描述了钴的性质。1802年，特纳尔德开始从化学和冶金方面，对钴的化合物进行了较多的研究。1912年，在加拿大德洛罗熔化和精炼公司的第一家重要的钴冶炼厂投产，至1940年加拿大一直是世界上领先的钴生产国家。1924年，加丹加（现属刚果（民））成了最大的钴生产地，加丹加矿业联合公司投产了潘达的电熔炼车间，1926年扎伊尔伊户的年产3500t的铜钴精炼厂投产。1926年，德国杜伊斯堡铜冶炼厂，用来源不同的黄铁矿灰渣生产3t钴，到1965年达到1400t，几乎占世界总产量的8%。1952年，首次在挪威的克里斯蒂安松生产出了电解钴。1956年，才由美国矿山局制得了纯度为99.99%的钴。钴可以提高钢的固相线温度，并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分，因为它可提供必要的热硬度，并可提高高温切削效率，经常采用的含钨快速切削钢含Co5%－15%。在磁性合金中，添加3%－40%Co可以提高饱和磁化强度，产生明显的晶体各向异性，并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度，且可改善剩磁感应。 　　无线电电子管中的灯丝，除必须具有良好的电阻外，耐热性能也要好，这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理，因而可以用来作耐持久负荷，且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金，在相同条件下可耐更大的负荷。 　　钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条，采用含Co40%，Cr20%，Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧，用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧，由含Be1%－3%和Co1%-2%的铜合金制成。 　　钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉（3%－25%），在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨，在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实，烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC（即TiC-WC混晶）可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下，可使硬度和密度达到最大值。 　　一般认为，钴和镍在铸铁中的应用相似，有轻微的石墨化作用。 钴可以提高钢的固相线温度，并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分，因为它可提供必要的热硬度，并可提高高温切削效率，经常采用的含钨快速切削钢含Co5%－15%。在磁性合金中，添加3%－40%Co可以提高饱和磁化强度，产生明显的晶体各向异性，并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度，且可改善剩磁感应。 　　无线电电子管中的灯丝，除必须具有良好的电阻外，耐热性能也要好，这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理，因而可以用来作耐持久负荷，且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金，在相同条件下可耐更大的负荷。 　　钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条，采用含Co40%，Cr20%，Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧，用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧，由含Be1%－3%和Co1%-2%的铜合金制成。 　　钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉（3%－25%），在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨，在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实，烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC（即TiC-WC混晶）可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下，可使硬度和密度达到最大值。 　　一般认为，钴和镍在铸铁中的应用相似，有轻微的石墨化作用。 钴铁的牌号及化学成分名称牌号化学成分%CoFeNiCuMnSCCa≤钴铁FeCo8518-818-80.80.020.050.010.02 金属钴Co9795-99＜1.52.50.020.020.010.01 纯钴Co99＞99＜0.20.60.04 0.040.06 钴粉Co99＞99＜0.050.30.0010.015  0.015电解钴Co99.5＞99.5＜0.070.30.0030.0150.0050.01

铼是难熔金属，密度21，熔点3180℃，沸点5690℃。金属铼十分硬、耐磨、耐腐蚀。常温下，铼的化学性质安稳，300℃时开端氧化，高温下与硫蒸气化组成二硫化铼，与氟、氯、构成卤化物。铼不溶于，但溶于硝酸和热的浓硫酸，生成高铼酸（HReO4）。　　铼的矿藏很少，迄今只查明有辉铼矿和铜铼硫化矿藏，而多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、铌等矿藏中。具有经济价值的含铼矿藏为辉钼矿。一般辉钼矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间，但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。出产铼的首要原料是钼冶炼进程的副产品。从某些铜矿、铂族矿、铌矿乃至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低档次钼矿的废液中都能够收回铼。提取铼时先提取纯的铼化合物，然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉，再用粉末冶金办法加工成材。　　铼首要用作石油工业的催化剂，铼具有很高的电子发射功用，广泛应用于无线电、电视和真空技能中。铼具有很高熔点，是一种首要的高温外表材料。铼和铼合金还可作电子管元件和超高温加热器。钨铼热电偶在3100℃也不软化，钨或钼合金中加25%的铼可增加延展功用；铼在火箭、上用作高温涂层，宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需求铼。　　镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组；二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床；三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。　　稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。　　稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲；黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗；方铅矿也常富含铟、、硒及碲；辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒；黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。　　我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%；镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区；铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东；矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区；硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区；碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃；铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

铼是难熔金属，密度21，熔点3180℃，沸点5690℃。金属铼十分硬、耐磨、耐腐蚀。常温下，铼的化学性质安稳，300℃时开端氧化，高温下与硫蒸气化组成二硫化铼，与氟、氯、构成卤化物。铼不溶于，但溶于硝酸和热的浓硫酸，生成高铼酸(HReO4)。 铼的矿藏很少，迄今只查明有辉铼矿和铜铼硫化矿藏，而多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、铌等矿藏中。具有经济价值的含铼矿藏为辉钼矿。一般辉钼矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间，但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。出产铼的首要原料是钼冶炼进程的副产品。从某些铜矿、铂族矿、铌矿乃至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低档次钼矿的废液中都能够收回铼。提取铼时先提取纯的铼化合物，然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉，再用粉末冶金办法加工成材。 铼首要用作石油工业的催化剂，铼具有很高的电子发射功用，广泛应用于无线电、电视和真空技能中。铼具有很高熔点，是一种首要的高温外表材料。铼和铼合金还可作电子管元件和超高温加热器。钨铼热电偶在3100℃也不软化，钨或钼合金中加25%的铼可增加延展功用;铼在火箭、上用作高温涂层，宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需求铼。 镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。 稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。 稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。 我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

钴是一种重要的战略金属，钴及其合金广泛应用于电机、机械、化工、航空和航天等领域。钴75％～80％用于制造合金，20％～25％以各种化合物形态用于化工、电子等行业。钴基耐高温合金或含钴合金钢可用作燃气轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机，化工设备中各种高负荷耐热部件和原子能工业的重要金属材料。钴基耐磨合金能耐高温和硬磨，用于制作挖掘装置的硬磨部件、航海柴油机、航空发动器的排气阀等。钴还能与碳化钨等生产硬质合金。钴是永久磁性合金的重要组成部分，铁钴磁性合金的磁力线密度高，含钴25％的阿尼科系高导磁率合金应用最为广泛。钴还可制成低膨胀系数合金。如含钴17％，29％，53％，0.2％的钴合金，其膨胀系数与玻璃一样，可熔焊于玻璃中，应用于电器、无线电及照明等。含钴的蓝色玻璃具有很高的红透射力，用于火焰分析。含钴玻璃也用作光学滤镜和眼科治疗器件，钴还可做玻璃去色剂。钴的氧化物用作釉底颜料，在釉中加5％氧化钴得到深蓝色。陶瓷中加入钴后可将黄色中和成白色，得到高质量的白色制品。多种有机酸钴盐在高分子合成中用作催化剂。如醋酸钴用于人造纤维的催化剂，Co-Mo-Al催化剂用于加氢、脱硫过程。钴还是人畜不可缺少的微量元素之一。牛、羊缺钴会引起食欲减退、发育迟缓、奶量减少。含钴的维生素Bi2可以防止人的恶性贫血病。同位素60Co发射出γ射线，可用于物理化学研究和医疗。钴还用于手术治疗。

高尔峒山（Mt. Gordon)在澳大利亚东北部的昆士兰省的西北边，原来叫做冈拍德（Gunpowder），是一个老矿山。高尔峒山主要的铜矿物是辉铜矿、铜蓝及与黄铁矿紧密镶嵌的黄铜矿，浮选不能分开的两种矿物。脉石主要是硅化的粉砂岩。 高尔峒山所属依斯拍兰札（Esperanza）矿的辉铜矿平均铜品位高达8.4%，决定先开采这部分矿石。脉石主要是硅化的粉砂岩。经过比较，决定采用酸性硫酸铁溶液直接浸取原矿，纯氧作氧化剂。这样就可以在高压釜中低压、低温下进行浸取。 矿石平均成分为：Cu 7.5%～8.5%、Fe 28%、S 37%、As 0.2%。铜的矿物组成：辉铜矿91％、斑铜矿1%、黄铜矿2%、铜蓝5%、硫砷铜矿1%。浸取液的成分(g/L) ：Fe3＋为10，Fe2＋为35，H2SO4为70，CuSO4为10。维持氧化电位635～640mV。浸取温度80℃，总压力0.8MPa。分析结果表明大约有2%～3%的黄铁矿与氧气直接作用而被氧化。同时也有少量的单质硫被氧化为硫酸，从而有利于减少酸的消耗。 一、工业流程 高尔峒的工业流程见图1。这是第一家用加压酸浸处理硫化铜矿的湿法冶金工厂。 每个高压釜的总容积是180m3，有效容积120m3。釜分为5个室，各有单独的搅拌桨，下面的桨是涡轮式桨叶，上部是轴向流的桨叶。由于浸取是放热反应，浸取时温度从77～80℃上升至85～90℃。为了控温，向第三室中喷入冷的萃余液。这个喷液装置是后来安装的。控制温度有利于氧气的有效利用，反而可以提高浸取速度。图1  高尔峒山酸性硫酸铁浸取硫化铜矿工业流程 1－矿石堆；2－颚式破碎机；3－输送带；4－破碎矿石堆；5－旋流器；6－浓密机； 7－溢流送往水池；8－球磨机；9－楔状孔筛板塔；10－冷却塔；11－沙滤器；12－带式过滤机；13－萃取槽；14－水力分级机；15－浸取槽；16－高压釜；17－浆化槽；18－反萃槽； 19－中和槽；20－双介质过滤器；21－电解槽；22－渣送往尾矿坝 二、投资和生产成本 工厂于1998年7月建成，首先用堆浸的矿石进行试车，直至1999年12月才正常运转。在后面的18个月生产十分平稳，达到原设计的45000t/a的指标。高尔峒厂设备、厂房直接投资4400万美元，加上间接投资（如开工费用、设计采购调试费用等）总计5370万美元。 高尔峒厂在2001年6至12月的半年期间内实际生产电解铜23933t，消耗铜品位8.85%的矿石31.4万t。相当年产47866t电解铜，消耗铜品位8.85%的矿石62.8万t，铜的总回收率86%（设计900k）。吨铜矿石成本682美元与运行成本504美元之和为1186美元。

1925年，德国化学家瓦特洛达柯、艾德·特柯、O.贝哥发现了铼，并以莱茵河将它命名为铼。     地壳含铼约l×10-7%。铼的熔点318℃，仅次于炭和钨；密度21g/cm3，仅次于铂与铱、锇。由于铼与钼原子半径、离子半径（Re4+＝0.056nm、Mo4+＝0.068nm）很接近，铼常常取代了钼而进入辉钼矿晶格。研究还发现，一部分铼还存在于辉钼矿晶间的间隙或缺陷处。铼的硫化物主要为Re2S7与 ReS2。     至今还未发现自然态铼，而且铼也很少呈主要矿物组分出现。自然界的铼大多寄生在其他矿物中，辉钼矿是铼唯一重要的宿主矿物，成为提取铼的主要来源。存在于其他矿物中的铼仅为痕迹量，无工业回收价值。     铼往往富集于3R型辉钼矿中，而2H型辉钼矿中含量就较低。斑岩铜-钼矿石中含3R型辉钼矿比例往往较大，含铼也较高（几百到18 × 10-4以上）；斑岩钼矿含3R型辉钼矿较少，含铼也较低（1～10）×10-5。据J·M·布洛索姆（Blossom）报导，世界上铼产量的99％来源于低品位的中低温热液斑岩铜钼矿床。世界铼资源见下表。     我国铼储量也不少，主要分布在陕西、河南、湖南、辽宁等省，尤以陕西最多（约占已探明储量的60%~70％）。在几个大型钼矿，铼的储藏量虽然很多，但在辉钼矿中含量却很低（金堆城：17~20g/t，杨家杖子与栾川均在20g/t左右）。含铼较高的有湖南宝山铜矿（600g/t以上）、陕西黄龙铺钼矿（300g/t以上）等矿山。     目前，世界铼的年产量约10~50t，主要生产厂家有美国的S·W·萨塔柯化学公司、杜瓦尔公司、肯尼柯特铜公司、钼公司、冶炼与回收难熔金属公司，除美国这五个公司外，还有智利、德国、瑞典和俄罗斯也生产铼制品。     铼已进入辉钼矿晶体，浮选时，铼随辉钼矿进入了钼精矿，常规选矿无法进行钼-铼分离。铼的回收依赖钼精矿深加工过程分离提取。随钼精矿分解工艺不同，铼分离方法也不同。   表  世界铼资源（t）  国 家 与 地 区储    量远景储量北 美 洲美  国10005000加拿大4501700合  计14506700南 美 洲智  利13002800秘  鲁200600合  计15003400欧   洲前苏联250850其    他100400世界总计330011400               依据J.W.Blossom 1984资料        氧化焙烧法分解辉钼矿时，硫化铼也被氧化成Re2O7。Re2O7易熔（溶点297℃）、易升华（2500℃开始升华，360℃时Re2O7蒸汽压达0.1MPa）。所以，在氧化焙烧条件下，Re2O7几乎全进入了烟尘。由烟尘中提取铼的工艺简图，如下图。   图  焙烧法回收铼原则工艺       氧压煮工艺湿法分解辉钼矿时，铼转化为ReO4-离子进入溶夜。     含有钼与铼（及杂质）的溶液，可以通过溶剂萃取或离子交换，经提纯、加工，制成高铼酸铵NH4ReO4产品销售。溶液中的钼可生产成仲钼酸铵销售。这部分工艺将在第四章钼酸铵湿法分解工艺介绍。    铼在钼精矿深加工时，作为重要伴生元素而回收。

钴 cobalt 　　元素符号Co，银白色铁磁性金属，表面抛光后有淡蓝光泽,在周期表中属Ⅷ族,原子序数27,原子量58.9332，密排六方晶体，常见化合价为+2、+3。 　　1735年瑞典化学家布兰特（G.Brandt）制出金属钴。1780年瑞典化学家伯格曼（T. Bergman）断定钴为元素。长期以来钴的矿藏或钴的化合物一向用作陶瓷、玻璃、珐琅的釉料。到20世纪，钴及其合金在电机、机械、化工、航空和航天等工业部分得到广泛的使用，并成为一种重要的战略金属，消费量逐年添加。我国于50年代开端从钴土矿、镍矿和含钴黄铁矿中提钴。 　　资源 已知的含钴矿藏约100种。首要的钴矿藏为：硫钴矿(Co3S4)、纤维基石(CuCo2S4)、辉砷钴矿(CoAsS)、砷钴矿(CoAs2)、钴华(3CoO·As2O5·8H2O)等。国际上的首要钴矿有四种类型:①铜钴矿,以扎伊尔、赞比亚储量为最大,扎伊尔的产钴量占全国际产值的一半以上;②镍钴矿,包含硫化矿和氧化矿;③砷钴矿；④含钴黄铁矿。这些钴矿含钴均较低。海底锰结核是钴的重要前景资源。从含钴废猜中收回钴也日益遭到人们的注重。1979年国际（我国在外）矿山产钴量和钴储量见表。   　　我国已探明的钴储量最大的是甘肃金川硫化镍矿中伴生的钴。云南的硅酸镍矿以及四川、山东、湖北、山西、广东等地的黄铁矿中也含有钴。 　　性质和用处 在常温下，细密金属钴在空气和水中安稳,高于300℃时，钴在空气中开端氧化。赤热的钴能分化水放出氢。氢复原法制备的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。  　　含钴高温合金在 900～1000℃下仍有很高的强度和抗蠕变功能，多用于制造喷气发动机的耐高温部件。钴能进步铁基、铝镍基和稀土金属合金的磁饱满强度和居里点，使其具有高矫顽力，是电气工业中的优秀磁性材料。钴是硬质合金的粘合剂。金属部件用钴合金涂层和表面硬化后，其机械功能明显进步。钴的氧化物是陶瓷制品的脱色剂和颜料；珐琅中的含钴釉料可使珐琅同钢更好地粘结在一同。钴的有机化合物在油漆中作催干剂。钴还在化工出产中用于碳氢化合物的水合、脱硫、氧化、复原等方面。60Co是γ射线源,用于物理、化学、生物研讨和医疗部分。 　　冶炼 钴矿藏的赋存状况杂乱，矿石档次低，所以提取办法许多并且工艺杂乱，收回率低。一般先用火法将钴富集或转化为可溶性状况，然后再用湿法使钴进一步富集和提纯，终究得到钴化合物或金属钴。首要提钴工艺流程见图  　　硫化镍矿提钴 硫化镍精矿一般含镍4～5％，含钴0.1～0.3％。镍的火法熔炼过程中，因为钴对氧和硫的亲合力介于铁镍之间（见氧势图），在转炉吹炼高冰镍时，可控制冰镍中铁的氧化程度，使钴富集于高冰镍或富集于转炉渣，分别用下述办法提取：①富集于高冰镍中的钴，在镍电解精粹过程中，钴和镍一同进入阳极液。在净液除钴过程中，钴以高价氢氧化钴的形状进入钴渣，钴渣含钴6～7％，含镍25～30％。从此种钴渣提钴的一种办法是：将钴渣参加硫酸溶液中，通二氧化硫使之溶解，制得含硫酸镍、硫酸钴和少数铜、铁、砷、锑等杂质的溶液；再用活性镍粉置换除掉铜；通空气，氧化水解除掉铁，通氧化，加苏打中和沉积钴，若所得氢氧化钴含镍较高,可再次溶解、沉积别离钴镍,使其含镍小于1％；经煅烧制得氧化钴出售,也可将氧化钴制成粗金属钴，经电解精粹得电解钴。加拿大和苏联的镍厂都用此法收回钴。我国的工厂也有相似作法。从钴渣提钴的另一种办法是以钠作复原剂，将钴渣溶解于硫酸溶液中,得到含硫酸镍、硫酸钴和少数铜、铁、锰、锌等杂质的溶液，而后用黄钠铁矾法除掉溶液中的铁（见锌）,用烷基磷酸类如：二-2-乙基己基磷酸(D-2-EHPA)或其他烷基磷酸酯类萃取剂萃取其间的铜、铁、锰、锌等,并别离钴镍。萃取过程中取得的氯化钴溶液,用除钙、镁后,再用草酸铵沉积钴。所得草酸钴在450℃下煅烧，得到的氧化钴粉，可作为终究产品，也可用氢复原法制取金属钴粉。②富集于炼镍转炉渣中的钴，在复原硫化熔炼过程中，与镍一同转入钴冰铜(见锍)。转炉渣成分一般为：钴0.25～0.35％，镍1～1.5％；钴冰铜成分一般为：钴1～1.5％,镍5～13％。钴冰铜能够直接浸取（常压或加压酸浸），也能够将钴冰铜焙烧成可溶性化合物后再酸浸。浸出液可按钴渣提钴工艺流程处理。　　加拿大舍利特高尔顿公司(Sherritt Gordon MinesLtd.)用高压浸法处理硫化镍精矿和高冰镍时,钴留于镍的氢复原尾液中，通于尾液，得硫化钴和硫化镍的混合沉积物。此混合物用硫酸高压浸出、净化除杂质后，通氧、加、加压,使二价钴氧化成可溶性的[Co(NH3)5·H2O]2(SO4)3，而镍则以镍铵硫酸盐形状沉积出来，完成镍钴别离，溶液用高压氢复原产出钴粉，也可用萃取法净液、别离出镍后电积得电钴。　　含钴黄铁矿提钴 国际上从含钴黄铁矿中提钴较有代表性的工厂是芬兰科科拉钴厂（ Kok－kola Cobalt Plant）,精矿焙烧脱硫后，再配以部分精矿在流态化炉内进行硫酸化焙烧，再经浸出、稠密、洗刷，浸出液通使钴呈硫化钴沉积。再利用上述舍利特高尔顿的高压浸出法和高压氢复原法出产钴粉。我国含钴黄铁矿的钴档次较低，仅为0.02～0.09％。浮选产出的钴硫精矿含钴0.3～0.5％,硫30～35％,铁35～40％。钴硫精矿在流态化焙烧炉内于580～620℃下进行硫酸化焙烧，使钴、镍、铜等金属转化为可溶性的盐类。焙砂用水或稀硫酸浸出,用将浸出液中的铁氧化成高价铁后,用脂肪酸钠顺次萃取铁和铜。然后,通入使钴氧化,加碱水解生成高价氢氧化钴沉积，而与镍别离。在反射炉内使氢氧化钴脱水、烧结，烧结块配以石油焦和石灰石在三相电弧炉内复原熔炼成粗金属钴。粗钴浇铸成阳极，进行隔阂电解，得到纯度较高的金属钴。钴硫精矿也可先经900～950℃氧化焙烧，再配以氯化钠或氯化钙以及少数的钴硫精矿于 680℃下进行硫酸化氯化焙烧。焙砂按上述流程提钴。 　　砷钴矿提钴 砷钴矿经选矿得到含钴10～20％的精矿，其间含砷20～50％。处理砷钴矿的办法首要有两种，一种是先用火法熔炼产出砷冰钴，再用湿法提钴。另一种是用加压浸出法制得含钴溶液，再从中提取钴。我国选用前者：将精矿配以焦炭和熔剂在反射炉或电炉内熔炼,使部分砷呈蒸发,产出砷冰钴(旧称黄渣)。如质料含硫高，还产出部分钴冰铜。砷冰钴和钴冰铜磨细后焙烧，进一步脱砷和硫;焙砂用稀硫酸浸出,用次氧化浸出液中的铁,再用苏打调整pH为3～3.5,使铁成为氧化铁和铁沉积。滤液用铁屑置换除铜后，用次使钴氧化，加碱水解生成高价氢氧化钴沉积而与镍别离。所得氢氧化钴在反射炉内于1000～1200℃下煅烧，取得氧化钴，并使其间的碱式硫酸盐分化，将硫除掉。然后配入木炭，在反转窑内于1000℃左右复原成金属钴粉。也可将氢氧化钴熔炼成粗金属钴，再进行电解得电钴。焙砂的浸出液也可和前述硫化镍矿提钴相同，选用萃取法净液别离提钴。　　加压酸浸法处理砷钴精矿是将精矿用稀硫酸浆化，用高压釜浸出，操作压力35公斤力／厘米2，温度190℃，浸出时刻3～4小时，钴的浸出率95～97％。浸出液除砷、铁、铜、钙等杂质后，参加液，使钴构成钴络合物，在高压釜内，用氢复原得到钴粉，操作压力50～55公斤力/厘米2，温度190℃。此法流程简略，收回率高,劳动条件好。 　　铜钴矿提钴 扎伊尔的卢伊卢厂 ( Luilu CobaltPlant)是国际上处理铜钴矿最大的钴厂。铜钴矿经选矿取得氧化精矿和硫化精矿。氧化精矿档次为:铜25％,钴1.5％；硫化精矿档次为：铜45％，钴2.5％。首先将硫化精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，然后将焙砂和氧化精矿一同用铜电解废液浸出。氧化精矿中的钴首要呈三价氧化物形状，在硫酸中溶解度很小，但在铜电解废液中可由其间的亚铁离子将钴复原，溶于电解废液中，Co3+(不溶性)+Fe2+ ─→Co2+ (可溶性)+Fe3+。 　　钴的浸出率可达95～96％。含钴和铜的浸出液用电解法分出铜，而钴和其他金属杂质留在溶液中。除杂质后，将溶液中的钴用石灰乳沉积为氢氧化钴，再溶于硫酸中，得到高浓度的硫酸钴溶液，终究用不溶阳极电积金属钴（见水溶液电解）。

铼是一个非常稀少而且分散的元素，在地壳中的含量仅有10-7%。主要存在于辉钼矿中。可由冶炼辉钼矿的烟道尘中获得的Re2O7。然后加入KCl，再用氢还原而制得。 　　一般辉钼精矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间。但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。生产铼的主要原料是钼冶炼过程的副产品。从某些铜矿、铂族矿、铌矿甚至闪锌矿的冶炼烟尘和渣中以及处理低品位钼矿的废液时，都可以回收铼。 1978年和1979年世界铼的总产量分别为7210和7260公斤。联邦德国、智利、加拿大和前苏联是铼的主要生产国。提取铼时先提取纯的铼化合物，然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉，再用粉末冶金方法加工成材。

金属钴是一种银白色的金属，具有铁磁性（加热到1150℃消失），在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学、电化学性质方面与铁和镍相似，在铸铁应用中，有轻微石墨化作用。金属钴的牌号是什么？钴合金的牌号是按钴含量来规定的，可分为高钴(20%~30%)、中钴(10%~15%)和低钴(3%~8%)三类。那金属钴的用途有哪些？金属钴主要用于制取合金。金属钴可以提高钢的固相线温度，并能扩大γ相区。金属钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。金属钴是含钨工具钢的一个重要成分，因为它可提供必要的热硬度，并可提高高温切削效率，经常采用的含钨快速切削钢含Co5%－15%。在磁性合金中，添加3%－40%金属钴可以提高饱和磁化强度，产生明显的晶体各向异性，并阻止残余奥氏体的形成。金属钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度，且可改善剩磁感应。金属钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉（3%－25%），在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨，在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实，烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。金属钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC（即TiC-WC混晶）可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下，可使硬度和密度达到最大值。欲了解金属钴价格，请至 金属钴价格 专区。

镍精矿的浸出液经氢复原镍后，用H2S沉积钴和剩余的镍，将钴的沉积物按图1流程处理。高压酸浸钴镍硫化物的成分为（%）：Ni20、Co19.8、Fe0.2、Zn1.3、NH3（总）7.2、S（总）30.6、（NH4）2SO428.2。硫化物矿浆与硫酸参加卧式的多室高压釜内，每个室通入空气使硫化物氧化成硫酸盐。浸出的最佳条件是：温度122℃，压力7公斤／厘米2，pH1.5～2.5，（NH4）2SO4≤150克／升，浸出2～3小时，钴、镍浸出率达97%～98%。图1  镍钴硫化精矿的高压湿法冶金流程 浸出液含Co、Ni70～80克∕升，Fe0.5～2.0克／升。溶液在常压和80℃下用空气氧化，用中和至pH＝4.9～5.1，三价铁盐便水解分出。脱铁后液送去高压氧化，Co2＋变为Co3＋，便能生成溶于酸性溶液中的[Co（NH3）5·H2O]2（SO4）4。氧化用的是不锈钢质卧式多室的高压釜，每个室均有拌和器和蛇形管加热，空气由每室底部送入。氧化温度71℃，压力7公斤／厘米2，浓液接连加到高压釜的榜首室，NH3与（Ni＋Co）的摩尔分子比约为5.5∶1。的浓度和温度不宜太高，避免生成不溶性的六钴络合物和添加废气带出的丢失。 氧化后液分两次除镍，参加浓硫酸并激烈拌和，冷却至30℃，使pH＝2.6，便得到一次镍铵硫酸盐沉积（干量，%：Ni14.5，Co2.0），过滤后滤渣回来镍浸出工序。滤液（克／升：Co 30，Ni 0.5～1.0）在立式不锈钢蒸腾罐中浓缩到含Co 45克／升，（NH4）2 SO4450克／升，并往浓缩液中参加钴粉（2克／升）生成二价钴氯络合物，然后促进微量镍与钴构成钴和镍铵硫酸盐在酸化时一起沉积，能够确保二次除镍到达所要求的程度。滤渣含Co12.2%，需回来高压氧化工序，滤液去复原。 滤液在高压氢复原之前，需预先参加钴粉在常压下使Co3＋复原为Co2＋，避免在加热时三价钴盐水解分出Co（OH）3沉积，使终究产品不纯。参加钴粉一起参加硫酸使NH3游离与Co的摩尔分子比降到下步复原所要求的（2.4～2.6）∶1。高压氢复原的温度为177℃，氢分压为20公斤／厘米2。作业是周期性的，包含晶核生成，钴粉长大25～35次以及对釜内沉积物的浸出等作业，复原后液含有Co3.3克／升、(NH4)2SO4494克∕升,用H2S收回钴后去制(NH4)2SO4。钴粉经水洗，并在慵懒气氛下枯燥，过35目筛后装入钢桶出售。钴粉成分为（%） Co＋Ni99.9，Ni0.80。

铼是一种稀散金属，在地壳中的含量为10^(-7)%。铼多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、稀土等矿藏中，很难被单独利用。具有经济价值的提铼的原料为辉钼矿和铜精矿，其间辉钼矿为铼的首要来历。一般辉钼精矿中铼的含量在0.001%-0.031%之间。但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。2006年，俄罗斯宣布俄国家有色金属科研所专家在南千岛群岛的伊图鲁普岛上发现了储量丰富的纯铼矿，这是迄今为止世界上发现的首处纯铼矿。重要的含铼矿床类型有：①斑岩铜矿和斑岩钼矿；②热液成因的铀－钼矿床；③含钼、钒的含铜页岩及硫质－硅质页岩矿床。铼首要伴生于斑岩型铜(钼)矿床和斑岩型钼矿床中；其次则产于砂页岩铜矿(如哈萨克斯坦杰兹卡兹甘砂岩铜矿)和砂岩型铀矿床(如美国科罗拉多高原含铀(钪)砂岩矿床)。目前铼首要是从钼精矿中提取。

钴是灰色硬质金属，它的居里点（失去磁性的临界温度点）为1150℃，熔点为1495℃，沸点为2900℃，具有磁性和耐高温性。在300℃以上发生氧化作用，极细粉末状钴会自动燃烧。钴能溶于稀酸，在浓硝酸中会形成氧化薄膜而被钝化；在加热时能与氧、硫、氯、发生剧烈反应。 

钢的强化通常是为了适应社会需求而发展起来的，其强化的方法很多，在理论方面也有许多说明。强化的要求对具有优良耐蚀性的不锈钢也不例外。钢的强化可以使板厚减薄，结构件轻量化，寿命也可提高。2000年6月修改了建筑标准法施行令，规定不锈钢可用于钢结构．JIS C 4321建筑结构用不锈钢作为一般结构材使用己被认可。当今，由于使用环境十分苛刻以及节能和环保等多方面的问题，要求不锈钢的强度水平要高且多样化。　　钢的变形主要是“位错”的运动，所谓“位错”就是指结晶体内存在的缺陷，通常在退火状态约存在(1010-1012)／m个。若阻碍这种位错的运动就难以发生变形，因此钢就被强化。 　　这种阻碍位错运动，使钢强化的方法有固溶强化。析出强化、加工硬化(位错强化)、马氏体相变的强化和晶粒细化的强化等。 　　实际上都是复合利用各种方法，根据需要进行不锈钢开发的。本文将对各强化机理进行简单说明并介绍强化不锈钢的使用例。 　　固溶强化就是在纯金属中固溶进合金元素，即在母金属的晶格的原子间隙进入其他的合金元素(侵入型)或替换母金属的原子(置换型)和使母金属的晶格发生歪扭，由于这种歪扭在晶体内产生应力场，阻碍了位错运动，而使强度提高。实际上不锈钢就是铬和镍对铁固溶的合金，可以说已经处于固溶强化的状态，但是铬和镍对铁的固溶强化作用不是很大，侵入型元素C、N对固溶强化的作用最大。 　　在SUS 304中固溶氮而达到高强度化的材料有SUS 304N1(0．Ⅱ-O．25％N)和SUS 304N2(0．15叫．30％N)。与SUS304的0．04x氮量比较是2-7倍的氮含量，在固溶化状态的强度达到SDS 304的15-2．0倍以上，在JIS G 4305的固溶化状态下的力学性能规定，SUS 304的屈服强度在205N／~以上，而SUS 304N1在275 N／m／以上，SUS 304N2在345 N／mm／以上。这些加氮的强化钢被广泛用于结构用强度构件。 　　固溶强化不仅使常温下的强度增加，而且作为提高高温强度的方法也是有效的。因此，与其他强化方法相比，受焊接的热影响作用小，是确保焊接处特性的最佳强化方法。 　　为了改善利用图述的加工硬化的SUS 301(17Cr-7Ni)的焊接处的耐蚀性而开发了低碳型SUS 301L，为了保持焊接处的强度，在该钢中固溶了o．2q6以下的氮量，该钢作为铁道车轨用材非常普及。 　　固溶元素对Cr-Ni奥氏体系不镑钢 　　0．2％屈服强度的影响 　　这是在母体金属中形成析出物(碳化物、氮化物、金属间化合物等)使其强化的方法，析出物具有阻碍位错运动的作用。在母相呈微细弥散分布状态，最能提高强度。 　　钢中合金元素的固溶度因温度而不同，利用这一特点而使钢析出强化。众所周知，PH型不锈钢就是这种析出强化钢，在JIS C 4304中，根据固溶化状态下的基体组织已注册的有马氏体系和半奥氏体系两种析出硬化型不锈钢。 　　马氏体系的17-4PH不锈钢、SUS 630(17Cr-4Ni)约含4．0n Cu，在约1050qC高温下，铜原子固溶于奥氏体相中，在冷却过程转变成过饱和含铜马氏体组织，此后在450-480摄氏度，经1－4小时的析出硬化处理，使富铜析出物在马氏体基体中弥散析出而强化。其硬度在固溶化热处理时为350HV．在析出硬化处理时为450HV。SUS 630是强度和耐蚀性(耐蚀性与304系不锈钢相同)兼备的材料，用于弹簧材，航空结构材、刀具和压合板的压板等。 　　半奥氏体系的FH不锈钢是强度与加工性兼备的特殊钢种，在SUS 301中加A1的17-7PH不锈钢、SUS 631(17Cr-7Ni-1．2A1)在固溶化处理后的常温下具有加工性优良的奥氏体系组织。固溶化处理后，在950摄氏度进行10分钟的热处理，使碳的固溶量变化，提高马氏体相变点(Ms点)。接着在Ms点(约－70摄氏度)附近冷却，形成马氏体组织(RH950处理)。另外，还有在固溶化处理后用冷加工方法引起马氏体相变的方法(CH900处理)。形成马氏体后在510摄氏度附近加热进行析出硬化处理，析出NiAl，在奥氏体状态其屈服强度约为280 N/平方毫米，析出硬化处理后达到1520-1790 N/平方毫米。 　　对形状复杂构件的成形要求加工性，也要求满足强度的要求。但是，在成形加工时必须注意因硬化处理而发生的尺寸变化。 　　☆加工硬化的强化 　　钢变形时给结晶加上了剪断应力，在位错运动的同时，给结晶导入了大量的位错。加工硬化加工轧制和拔丝这种塑性变形使晶体内的位错密度增加，是强化钢的方法。这种加工硬化作用奥氏体系比铁素体系大得多。 　　在18Cr-8Ni组成的亚稳定奥氏体系，因位错密度增大的硬化和马氏体的生成(加工引起相变)容易得到高强度。 　　利用加工硬化的材料称硬化材，其强度可根据轧制率的变化按H(硬级)、3／4H和1／2H的强度水平划分，SUS 301(17Cr-TNi)硬化材在家庭电器机械的压簧和汽车的引擎垫圈、通信机械的连接器材等板弹簧制品方面使用非常普及。由加工硬化引起的马氏体具有磁性，所以SUS 301和SUS 304的硬化材也有磁性。 　　非磁性的弹簧用材料有含高锰的不锈钢AISl205(17Cr-15Mn-1．5Ni-O．35N)，该钢是用锰取代了SUS 301中的镍，由于其性质的不同，可以固溶更多的氮。就是说，可以得到前述的固溶强化的效果。在固溶化处理状态下SUS 304的硬度约1801tV，而AISl 205的硬度约2701]V，再进行加工时可发现显著的加工硬化特性。所有钢种随着压下率增加的同时，硬度也上升。 　　☆晶粒细化的强化 　　人们早己知道晶粒大小影响金属强度。 　　铁素体晶粒大小对退火的软钢屈服强度的影响，可以看出晶粒直径d与屈服强度间有着直线关系，晶粒越细屈服强度越高。这种屈服强度与晶粒大小间的关系称霍尔佩琪法则，因变形在晶粒内运动的位错在晶界其运动被阻，所以晶界大量存在的细晶粒材料，其强度很高。 　　前述的固溶强化、析出强化及加工硬化若过分提高强度，则会使韧性受损。所以，有时根据加工、使用条件使强度有一定限制。另一方面，当晶粒细化时不但不损坏韧性，而且还能提高强度。 　　现在，对钢铁材料的晶粒细化的研究非常盛行，并以“超级金属的技术开发。为题进行着开发，通常不锈钢的晶粒直径为数十微米，但在这些课题中正在研究一种制造方法，使金属晶粒有1／100到数百毫微米(nm)，例如，晶粒直径为300nm的奥氏体系不锈钢其拉伸强度为1100 N／mm2，约是通常粒径材料的2倍。为了能在不损害韧性的前提下得到高强度，对这种方法寄予了很大的希望。 　　在JIS规定的不锈钢中存在具有微细组织的不锈钢，这是把不同组织复合的双相系不锈钢。 　　SUS329J4L(25Cr—6Ni—3Mo—N)具有在铁素体母相中分布着岛状奥氏体相的组织，由于为复合组织故各组织很细微。另外，由于加入了氮使之固溶强化提高了强度，耐点蚀性也得到改善。由于晶粒细化和固溶强化的复合作用，使得双相钢的屈服强度等强度特性好于奥氏体系和铁索体系。抗应力腐蚀裂纹的铁素体系和高强度奥氏体系的各种特性的不锈钢，可用于贮水柜、原油、含硫天然气油井管和液化产品专用船的管等腐蚀强的环境。 　　☆马氏体相变的强化 　　在不锈钢中具有最高硬度的SUS 440(2(13Cr-IC)(640-700[1V)属于马氏体系不锈钢，马氏体组织的结构非常微细，而且在其内部存在高密度的位错，若使碳过饱和固溶还能提高强度。另方面，经过最后的回火处理可以得到碳化物等析出物弥散细微分布的组织。马氏体系不锈钢用固溶碳量和加火处理可以调整其强度。 　　例如，SUS 420J2(13Cr-O．3C)从i000~C的高温奥氏体区急冷时，发生固溶0．3％C的马氏体相变，再经回火热处理就会使碳化物等析出物呈微细弥散分布。其强度可达到约550HV。SUS 420J2和SUS 420J1(13Cr—0．2C)与SUS 410(13Cr-O．1C)一齐用作发电设备和化工设备等结构材料。 　　表1表示称作高强不锈钢的代表钢种的组成、用途及它们的强化机理和强度水平。钢种系统钢种概略组成性质和用途强化机理硬度HV 奥氏体系AISI 20517Cr-15Mn-1.5Ni-0.4N非磁性弹簧、金属垫圈固溶强化＋加工硬化 SUS 30117Cr-7Ni铁道用车轨、一般弹簧加工硬化260-420SUS 301L17Cr-7Ni-N-低C铁道用车轨固溶强化＋加工硬化 SUS 304N118Cr-8Ni-N结构用强度构件固溶强化220-250SUS 304N218Cr-8Ni-N-Nb奥氏体－铁素体系SUS 329J125Cr-4.5Ni-2Mo兼备耐SCC性强度晶粒细化强化250-280SUS 329J4L25Cr-6Ni-3Mo-N-低C马氏体系SUS 41013Cr一般用途、刀具马氏体强化370-450SUS 420J113Cr-0.2C滑轮机叶片马氏体＋固溶强化520-580SUS 420J213Cr-0.3C刀具、喷嘴、阀座、活门、直尺SUS 440C13Cr-1C不锈钢中最高硬度、喷嘴、轴承640-700 析出硬化系SUS 63017Cr-4Ni-4Cu-Nb轴类、滑轮机购件、压合板压板、钢带析出＋马氏体强化400-500SUS 63117Cr-7Ni-1Ae弹簧、洗涤机、机器部件、高温弹簧　　除表1外各公司还开发了保持耐蚀性的各种高强度材料，这些材料的强度水平是多样的，必须根据用途选择耐蚀性、加工性、高温特性及抗氧化性等最佳组合的不锈钢。

钨铜的熔点相差很大，钨的熔点为3410℃，远高于铜的沸点且钨铜不互溶，因而钨铜复合材料只能选用粉末冶金办法制备。从进步材料的细密度等功能动身，国内外学者对钨铜材料的制备技术进行了许多研讨，构成了多种烧结办法，下面将对其基本情况进行介绍。     1、熔渗法     熔渗法是将钨粉限制成坯块，在必定温度下预烧制备成具有必定密度和强度的多孔钨基体骨架，然后将熔点较低的金属铜熔化进入到钨骨架中，然后得到较细密钨铜材料的办法。其机理主要是当金属液相潮湿多孔基体时，金属液在毛细管力作用下沿颗粒空隙活动填充多孔钨骨架孔隙，然后取得较细密的材料。选用该办法能够改进钨铜材料的耐性。选用熔渗法所制备的高细密度钨铜复合材料，其导热和导电功能杰出，但因钨骨架很难做到孔隙悉数连通及巨细共同，且熔渗后的产品也很难确保铜散布的均匀性，然后必然影响到材料功能。跟着粉末增塑近净成形技能的开展和现代科学技能对零部件形状杂乱程度要求的进步，钨骨架的制备已由单一的传统粉末冶金模压成形向揉捏成形和打针成形方向开展。如美国的R M German等人选用打针成形技能制备钨骨架，取得了较好的作用，他们将预先制备的钨骨架经900℃预烧，在1500℃熔渗9O～120min，所取得的合金功能优秀。由于该办法所制备钨铜复合材料的功能优秀，因而运用最为广泛。但是，选用该办法也有很大的缺乏，具体表现在熔渗后需求进行机制作以去除剩余的金属铜，增加了后序机制作费用，降低了成品率，并且也晦气于在形状杂乱零部件中选用。     2、高温液相烧结     高温液相烧结是将钨粉和铜粉按必定份额混合、限制、液相烧结而制得钨铜复合材料的技术办法。传统作法通常在高于铜熔点300℃以上进行高温液相烧结使其细密化，特色是加工工序简略，但存在烧结温度高，烧结时刻长、铜许多蒸发、烧结功能较差、烧结密度较低(只为理论密度的90～95)等缺陷，不能满意运用要求。因而，为了进步材料密度，在液相烧结之后需增加相关后处理工序如复压、热压、热煅等，但是却增加了技术的杂乱性，运用受到限制。A K Bhallal8 等人选用爆破压实法制备的钨铜材料，具有较好高温液相烧结作用。别的，在高温液相烧结过程中发现，钨、铜粉末的粒度巨细也影响钨铜复合材料的烧结细密度，粉末越细，取得的烧结细密度越高。     3、粉末的超细／纳米化及一步烧结近全细密法     超细／纳米粉末具有一系列优秀的特色如粉末的晶粒细微，比表面积大，粉末之间的触摸界面大，表面活性大，烧结驱动力大，在不需求增加任何活化剂的情况下，烧结温度低、细密化快，并且细密度高，功能好。因而用超细粉末制备的钨铜复合材料具有十分高的细密度、高的导热导电功能、十分细微且均匀的显微安排结构，具有传统惯例办法所制备钨铜复合材料无与伦比的优势。超细／纳米钨铜复合粉末的制备办法有多种，如机械合金化(MA)，溶胶一凝胶法(Sol—Ge1)，机械一热化学技术合成法(Mechano—ThermochemicalProcess)等。     4、活化液相烧结     活化液相烧结是选用在钨铜材料中参加微量(0．1 ～0．5 )Pd、Ni、Co、Fe等第三种金属元素的办法，促进不溶解于铜的钨相溶解于铜相中，而在液相烧结过程中构成含有这些金属元素的7相。与高温液相烧结法比较，该办法不只降低了烧结温度，缩短了烧结时刻，并且烧结细密度大大进步。J LJohnsonl1 等人研讨了选用过渡族元素Pd、Ni、Co、Fe对钨铜材料烧结的活化作用。研讨标明Co、Fe的活化作用最好，可明显进步钨铜材料的细密度，Ni、Pd在W—Cu中的活化作用不明显，比其在纯钨粉中的活化作用要差，其原由于Ni、Pd与Cu构成无限固溶体，不能起到活化作用，而Co、Fe与Cu只构成有限固溶体，在烧结过程中微量元素构成的第二相会在晶界中分出，并构成金属间化合物，促进钨的细密化。J L Johnson和R M German等人对W—lOCu系的研讨还标明，当Co含量为0．35时，于1300℃烧结1h后的材料功能很好。活化强化液相烧结可使钨铜材料取得较高的相对密度、硬度、抗弯强度等功能。但值得注意的是，活化剂的参加会影响高导电相铜的导电和导热功能，然后明显降低了材料的导热导电功能，这对要求高导电导热性的微电子材料来说是晦气的。因而该办法所制备的材料只适用于导电、导热功能要求不高的场合。

钨铼热电偶是什么？钨铼热电偶[1]是1931年由Goedecke（戈徳克）首先研制出来的，在60至70年代得以发展的最成功的难熔 金属 热电偶。钨铼热电偶特点是：热电极丝熔点高（3300℃），蒸气压低，极易氧化；在非氧化性气氛中化学稳定性好。电动势大，灵敏度高，最主要还是 价格 便宜。钨铼热电偶是60年代发展起来的一种高温热电偶，有W/(W-26Re),(W-3Re)/(W-25Re),(W-5Re)/(W-26Re)和(W-5Re)/(W-20Re)等。长期使用温度为2000～2400℃，短期使用最高可达3000℃。在低温热电偶中，(Au-2.1Co)/Cu热电偶,在10K以上的热电势率大于10μV/K;金中含有微量(约0.07原子百分比)铁的合金与镍铬合金组成的热电偶,在液氦温度(4K)的热电势率大于10μV/K，都是较好的。 (Pt-0.1Mo)/(Pt-5Mo)、(Pt-1Mo)/(Pt-5Mo)以及用钨和0.5～1 (原子百分比)锇的合金与钨和铼的合金组成热电偶等可在核辐照条件下使用。除 金属 材料外，石墨和难熔化合物等非 金属 材料也可作为高温热电偶。此类材料的优点是熔点高，高温性能稳定，热电势和热电势率高等；缺点是材料脆，石墨易于吸潮而改变热电性,重复性差,还处于研究发展之中。这类热电偶有碳/石墨，石墨/碳化物，碳化物/碳化物等。 　　1、钨铼热电偶的分类。 我国列入国家标准的钨铼热电偶有两种： A、钨铼5-钨铼26，它的正极名义成分为含钨95%、铼5%，负极名义成分为含钨74%、铼26%。分度号为WRe5-WRe26，简写：W-Re5/26。B、钨铼3-钨铼25，它的正极名义成分为含钨97%、铼3%，负极名义成分为含钨75%、铼25%。分度号为WRe3-WRe25，简写：W-Re3/25。 　　2、钨铼热电偶的使用。目前测量1600℃以上的温度，多采用非接触法，但是，该种方法的误差较大，如用接触法则能准确地测出真实温度。在高温热电偶中，贵 金属 热电偶 价格 昂贵且最高温度也只能在1800℃以下，而钨铼热电偶不仅测温上限高，而且稳定性好，因此，钨铼热电偶在冶金、建材、航天、航空及核能等 行业 都得到广泛应用。我国的钨资源丰富，钨铼热电偶 价格 便宜，可以部分取代贵 金属 热电偶，它是高温测试领域中很有前途的测温材料。 　　3、使用温度。它的最高使用温度可达到2800℃，可是，在高于2300℃时，数据分散。因此，使用温度最好在2000℃左右。 　　4、使用环境气氛。钨铼热电偶极易氧化，适于在惰性或干燥氢气中使用，或用致密的保护管使其与氧隔绝才能使用。不能用于含碳气氛（如在含碳氢化合物的气氛中使用，温度超过1000℃即受腐蚀）。钨或钨铼在含碳气氛中容易生成稳定的碳化物，以致降低其灵敏度并引起脆断，在有氢气存在的情况下，会加速碳化。 　　5、钨铼热电偶抗氧化。该问题一直是国内外学者所关注的课题，并致力于研究解决。我公司采用了国际先进制做工艺，成功研制开发了装配式高温高压W-Re热电偶，该项目曾在1999～2001年度内评为“北京市火炬计划项目”项目编号为99353。该产品的测温范围为0～1800℃，广泛用于冶金、焦化、化工窑炉、热处理、玻璃等 行业 ，它具有精度高， 价格 低、性能稳定、不受工作环境气氛的限制等优点，是代替铂铑热电偶的理想产品。广泛应用，其性能达到国外同类产品水平。陶瓷管的规格有：直径为Ф8，Ф10，Ф12，Ф14，Ф16，长度300~1100mm，这类热电偶不受工作环境气氛的限制能在任何气氛中长期使用，测温范围是0~1800℃的；钼管和钨管规格有：直径为Ф6，Ф8，Ф10mm，长度500~700mm，这种热电偶只能在真空、还原或者惰性气体保护的环境中长期工作，钼管最好是在1800℃以下的温度下长期使用，短期使用温度能到2000℃；至于钨管则能在2100℃下长期工作，但很难加工致使其 价格 非常昂贵。请根据我们的参数选择适合于您的热电偶。钨铼热电偶是60年代发展起来的一种高温热电偶，有W/(W-26Re),(W-3Re)/(W-25Re),(W-5Re)/(W-26Re)和(W-5Re)/(W-20Re)等。长期使用温度为2000～2400℃，短期使用最高可达3000℃。在低温热电偶中，(Au-2.1Co)/Cu热电偶,在10K以上的热电势率大于10μV/K;金中含有微量(约0.07原子百分比)铁的合金与镍铬合金组成的热电偶,在液氦温度(4K)的热电势率大于10μV/K，都是较好的。 (Pt-0.1Mo)/(Pt-5Mo)、(Pt-1Mo)/(Pt-5Mo)以及用钨和0.5～1 (原子百分比)锇的合金与钨和铼的合金组成热电偶等可在核辐照条件下使用。除 金属 材料外，石墨和难熔化合物等非 金属 材料也可作为高温热电偶。此类材料的优点是熔点高，高温性能稳定，热电势和热电势率高等；缺点是材料脆，石墨易于吸潮而改变热电性,重复性差,还处于研究发展之中。这类热电偶有碳/石墨，石墨/碳化物，碳化物/碳化物等。更多有关钨铼热电偶请详见于上海 有色 网

中国铼矿占世界第几？如今的世界，越来越多的国家意识到了资源对于一个国家的重要性。因为如果没有足够的资源，一个国家也就失去了其发展的基数和根本。而对于一个国家的军事发展来说，其稀有的矿物资源，他的重要性就显得更加的明显了。就在前不久，中国陕西省的华山地区，传来了一个令国人高兴的消息。 成都航宇超合金技术有限公司的母公司是一家上市的矿业公司，他们能够提纯铼金属。2010年，这家公司在其下属的陕西省洛南县黄龙铺钼矿区矿山中斟探到铼，储量达到176吨，约占全球储量的7%，仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。 近年来，随着航空工业的发展，铼消费量的年均增长率为3%，虽然价格不菲，却一直处于供不应求的状态。 铼是如今世界的重要的战略资源，更是单晶叶片的主要材料，而在生产航天发动机的时候，单晶叶片则是必不可缺少的一大部件。因为其在航天发动机中，所处的位置是其温度最高的，一般的材料根本受不了这么高的温度，所以在取材的时候，就对材料的筛选十分严格和考究。

一、概  述    高碱度烧结矿出现于20世纪60年代，以其碱度高、冶金性能优良区别于自熔性烧结矿。低温烧结技术是生产优质高碱度烧结矿和降低烧结能耗的基本措施，它出现于70年代，低温烧结技术的核心是创造适宜的温度、气氛和物质成分条件，形成大量针状铁酸钙(SF-CA)使之成为烧结矿的主要粘结相。高碱度烧结矿和低温烧结技术已经在生产实践中广泛使用。    二、高碱度烧结矿的基本特征    高碱度烧结矿既具有FeO低、还原性好的特征，又具有强度高的特征，根本原因在于其主要粘结相为铁酸钙(SFCA).    优质高碱度烧结矿的碱度值(m(CaO)/m(SiO2))一般在1.8～2.2范围之内，其铁酸钙主要以针状存在。烧结矿的冶金性能最好，能耗也低。    碱度值低于1.8，烧结矿中含铁硅酸盐液相增多，碱度值高于2.2，生成铁酸钙过多，且将有相当量的铁酸一钙，甚至铁酸二钙出现，均不利于烧结矿的强度和还原性。    三、关于铁酸钙的实验研究    鉴于铁酸钙，尤其是针状铁酸钙，对烧结矿冶金性能起决定性的影响，国内外的炼铁烧结工作者就铁酸钙进行了大量的实验研究。   （一）铁酸钙的化学构成    大量的实验研究证实，烧结矿中的铁酸钙成分除主要为Fe2O3及CaO外，均含有一定量的SiO2和Al2O3,为Fe2O3-CaO-SiO2-Al2O3四元系复合铁酸钙，其化学式为5CaO•2SiO2•9(Fe,Al)2O3,简写SFCA,并常含一些MgO、FeO等成分。用扫描电镜-能谱分析我国鞍钢、宝钢、首钢等十余家的烧结矿，结果表明，尽管他们的含铁品位、碱度和铁酸钙的形态不同，烧结矿的含铁原料各异，但所生成的铁酸钙都是铁、钙、硅、铝四元系复合化合物，其化学式均为SFCA,Fe2O3与CaO物质的量的比值在2左右，属于铁酸半钙。铁酸钙中SiO2含量和Al2O3含量分别在5%～10%和1%～3%不等。在宝钢的烧结矿中还含有Fe2O3与CaO物质的量的比值为3～4的高铁分铁酸钙.X光衍射及化学分析证明，铁酸钙中的铁主要以Fe2O3形式存在，FeO含量仅有1%左右。   （二）关于铁酸钙的强度和还原性    通过对烧结矿的主要矿物进行强度测定，得知赤铁矿的强度最高，铁酸钙次之，磁铁矿再次之，各种硅酸盐矿物，尤其是玻璃相的强度最低。参见图1 [next]     实验研究表明铁酸钙(SFCA)的还原性与赤铁矿近似，显著优于磁铁矿。铁酸钙中的m(Fe2O3)/m(CaO)的比值愈高，还原性愈好，其顺序是；铁酸半钙—铁酸—钙—铁酸二钙。针状铁酸钙属于铁酸半钙型，它的还原性最好，见图2.    1979年首钢23m3试验高炉做解剖试验时，在显微镜下观察烧结矿试样，发现金属铁优先出现于赤铁矿和铁酸钙还原形成的Fe/O周边，证实铁酸钙的还原性优于磁铁矿。针状铁酸钙存在的烧结矿的还原性明显优于以片状、柱状铁酸钙存在的烧结矿。    高碱度烧结矿中，铁酸钙的含量一般在30%～50%,其中Fe2O3的含量占70%以上，所以针状铁酸钙不仅是良好的粘结相,同时也是与赤铁矿和磁铁矿同等重要的铁矿物,而且其还原性极好.高碱度烧结矿中的SiO2,Al2O3大量进入铁酸钙中，使含铁硅酸盐液相渣大为减少，这也是高碱度烧结矿强度和还原性好的原因。针状铁酸钙是一种含Fe2+极低的粘结相，所以高碱度烧结矿的强度与FeO的含量没有直接的关系，从而打破了FeO作为烧结矿强度指标的传统观念。针状铁酸钙代替硅酸盐作为烧结矿的粘结剂，使降低SiO2,提高烧结矿的含铁品位成为可能。以前认为烧结矿的SiO2含量不能低于6%,否则强度将受到影响。目前优质高碱度烧结矿的SiO2含量已经降到4%～5%,仍然具有足够的强度。   （三）针状铁酸钙的形成机理    作者用微型烧结实验以及中断烧结杯实验过程、解剖烧结料柱等方法，对于针状铁酸钙形成的机理、工艺条件、影响因素，进行了较细致、深入的研究，下面是研究结果。    1.针状铁酸钙形成的过程    中断烧结杯实验，解剖烧结料柱，是研究针状铁酸钙形成过程的理想方法。以赤铁矿作为烧结的原料，碱度值(m(CaO)/m(SiO2))为2，中断烧结过程，解剖取样，在显微镜下分析它们的矿物组成。    用赤铁矿烧结时，在预热带中，除了石灰石分解反应外，便有较多的高钙型铁酸钙(含Si、Al的铁酸一钙、铁酸二钙）生成。在燃烧带中迅速生成大量的针状铁酸钙(SF-CA),同时有较多赤铁矿被还原为磁铁矿。在高温氧化带(指温度在1100℃以上的冷却带)中，部分磁铁矿再氧化，针状铁酸钙进一步明显增加，铁酸钙形成交织结构或与磁铁矿形成交织熔蚀结构，并将原生及再生的赤铁矿粘结起来。    用磁铁矿烧结时(碱度值也为2),预热带中主要是熔剂的分解反应，铁酸钙数量生成极少。在燃烧带中铁氧化物仍主要以磁铁矿存在，只生成少数片状高钙型铁酸钙,CaO大量固溶在磁铁矿中，及与SiO2、Al2O3等形成硅酸二钙和硅酸盐液相。在高温氧化带的温度和气氛下，大量磁铁矿氧化，新生的赤铁矿遂与硅酸二钙等成分大量形成针状铁酸钙。其化学反应可表示如下：    9(Fe,Al)2O3+2(2CaO•SiO2)+CaO固溶→5CaO•2SiO2•9(Fe,Al)2O3    研究表明，以磁铁矿为原料，也能够形成以针状铁酸钙为主要粘结相的优质高碱度烧结矿，但是较以赤铁矿为原料，针状铁酸钙生成数量少一些,FeO含量多一些。    由上述可知位于燃烧带上部的高温氧化带(1100℃以上的冷却带）对针状铁酸钙的形成，无论对磁铁矿还是赤铁矿烧结都是十分重要的，特别是对磁铁矿烧结。    2.温度对于针状铁酸钙形成的影响    将磁铁矿配成碱度值(m(CaO)/m(SiO2))2.0的烧结试样，压成小饼(Ф8mm×4mm),于空气介质中，在1260℃焙烧，仅能生成少量的片状铁酸钙。1210℃铁酸钙开始迅速生成，并向针状铁酸钙转化。1250℃下，试样中的针状铁酸钙含量达到75%～80%。温度高于1260℃,针状铁酸钙发生明显分解，转变成赤铁矿、硅酸二钙和硅酸盐液相，铁酸钙含量急剧下降。实验表明，对于磁铁矿，针状铁酸钙形成的最佳温度是1230～1250℃,而赤铁矿则为1250～1270℃.    对上述小饼实验进行了烧结杯烧结验证。碱度值为2.0的磁铁矿混合料，燃料配比按4.3%、4%、3.8%、3.6%、3.2%下降，随着燃比降低，烧结矿中的铁酸钙含量由30%提高到50%～55%，形态由多熔蚀片状变为主要为针状，FeO含量由10.6%下降到5.62%.    上述实验表明，针状铁酸钙的形成对于温度比较敏感，要求较低的烧结温度。这是生产以针状铁酸钙为主要粘结相的高碱度烧结矿需要和允许低温烧结的根本原因，说明优质高碱度烧结矿生产技术是集优质与节能为一体的。

钴是灰色硬质金属，它的居里点（失掉磁性的临界温度点）为1150℃，熔点为1495℃，沸点为2900℃，具有磁性和耐高温性。在300℃以上发作氧化效果，极细粉末状钴会主动焚烧。钴能溶于稀酸，在浓硝酸中会构成氧化薄膜而被钝化；在加热时能与氧、硫、氯、发作剧烈反响。　　自然界中已知含钴矿藏有近百种，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中，常见的用于提取钴的矿藏有辉砷钴矿、砷钴矿、硫钴矿、硫镍钴矿、含钴黄铁矿、硫铜钴矿、钴华、方硫镍钴矿等。钴矿藏的赋存状况杂乱，矿石档次低，所以提取工艺比较杂乱且收回率低。一般先用火法将砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状况，然后再用湿法使钴进一步富集和提纯，最终得到钴化合物或金属钴。　　金属钴首要用于制作合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍中的一种或几种制成的合金的总称。含钴工具钢能够显著地进步钢的耐磨性和切削性能，含钴50%以上的司太立特硬质合金即便加热到1000℃也不会失掉其原有的硬度。航空航天技术中运用最广泛的合金是镍基合金，也能够运用钴基合金。含钛和铝的镍基合金强度高是因为构成组成为NiAl(Ti)的相强化剂，当运转温度高时，相强化剂颗粒就转入固溶体，这时合金很快失掉强度。钴基合金的耐热性是因为构成了难熔的碳化物，这些碳化物不易转为固体溶体，分散活动性小，温度在1038℃以上时，钴基合金的优越性就显现无遗，它可用于制作高效率的高温发动机。在航空涡轮机的结构材料运用含20%-27%铬的钴基合金，能够不要维护覆层就能使材料达高抗氧化性。钴是磁化一次就能坚持磁性的少量金属之一，在热效果下失掉磁性的温度叫居里点，铁的居里点为769℃，镍为358℃，钴可达1150℃。含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力进步2.5倍。在振荡下，一般磁性钢失掉差不多1/3的磁性，而钴钢仅失掉2%-3.5%的磁性。因此钴在磁性材料上的优势就很显着。钴在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛运用。　　我国钴矿资源首要散布在甘肃、山东、云南、河北、青海和山西，其保有储量占全国保有储量的百分比依次为30.5％、10.4％、8.5％、7.3％、7.1％、6％，这六个省的储量之和占全国总储量的70％，其他30％的储量散布在新疆、四川、湖北、西藏、海南、安徽等省区。我国已探明的钴矿床绝大多数是伴生矿，档次较低，钴首要作为副产品加以收回。依据对全国钴储量大于1000吨的50多个矿床的统计分析得知，钴的均匀档次仅为0.02％，因此出产过程中金属收回率低，工艺杂乱，出产成本高。可利用的钴资源首要伴生在铜镍矿床中，其钴资源探明储量占全国总储量的50％左右。已开发的铜镍矿床有甘肃金川的白家嘴子、吉林磐石的红旗岭、新疆的喀拉通克等矿，甘肃金川为我国首要钴出产地。可利用的钴资源其次伴生在铜铁矿床中，现在现已开发的有山西中条山铜矿、湖北大冶铁矿、山东金岭铁矿、四川拉拉厂铜矿和海南石碌铁铜矿等。因为受资源条件约束，国内钴产值增加缓慢，不能满意国内市场需求，需经过进口补偿缺乏。