金属钴的制备

1. 工业制备:
 1) 从砷钴矿中提取钴
    将矿石与焦炭、石灰石在鼓风炉中熔炼,然后经过粉碎、浸取、除杂并氧化,钴以氢氧化高钴的形式沉淀出来,加热变成氧化物,再用木炭加热还原成为金属钴。
 2) 从氧化钴矿中提取钴
    将矿石与焦炭、助熔剂在电炉中熔炼,生成含钴合金,用20%硫酸溶解,经除铁后以氢氧化高钴的形式沉淀出来。加热变成氧化物,再用木炭加热还原成为金属钴。

 

氧化钴的制备

    在隔绝空气的条件下,加热钴的草酸盐或碳酸盐可制得灰色的CoO:

CoC2O4

CoO + CO↑+ CO2

CoCO3

CoO + CO2

 

氧化高钴的制备

    在空气中加热钴(Ⅱ)的草酸盐或碳酸盐,空气中的氧能把Co(Ⅱ)氧化成Co(Ⅲ):

3CoCO3

Co3O4 + CO + 2CO2

    Co3O4实际上是CoO和Co2O3的混合氧化物。但纯的无水Co2O3尚未制得,只知有一水合物Co2O3·H2O存在,它在570K分解为Co3O4.

6Co2O3·H2O

4Co3O4 + O2↑+ 6H2O

 

氢氧化高钴的制备

    向Co(OH)2中加入强氧化剂,如Cl2,Br2,NaClO等,则可制得Co(OH)3:
        2Co(OH)2 + NaClO + H2O 2Co(OH)3↓ + NaCl
        2Co(OH)2 + 2NaOH + Br2 2Co(OH)3↓ + 2NaBr

 

氯化钴的制备

1. 工业制法:
    工业上采用在工业盐酸中加入金属钴或氧化钴的方法制备氯化钴。

        Co + 2HCl CoCl2 + H2

    产物中含杂质铁。为净化产品,可用Na2CO3或氨水调节pH<5后,加入过氧化氢,使杂质铁形成沉淀除去。除铁后的氯化钴用HCl调节pH值为2~3,经过滤、蒸发、冷却、结晶和离心分离后,可获得具六份结晶水的红色单斜晶系的晶体CoCl2·6H2O。

 

硫酸钴的制备

    用氧化钴CoO或碳酸钴CoCO3溶于稀硫酸中,即可制得含7个结晶水的硫酸钴晶体。
            CoO + H2SO4 CoSO4 + H2O
            CoCO3 + H2SO4 CoSO4 + H2O + CO2

 

[Co2(CO)8]的制备

    用CoCO3在393-473K,25-30MPa及H2气氛下与CO反应制得.

2CoCO3 + 2H2 + 8CO

[Co2(CO)8] + 2H2O + 2CO2