化学元素故事 [复制链接]

国外发展历程
1940年卢森堡科学家W.J.Kroll用镁还原TiCl4制得了纯钛。从此，镁还原法（又称为克劳尔法）和钠还原法（又称为亨特法）成为生产海绵钛的工业方法。美国在1948年用镁还原法制出2吨海绵钛，从此开始了钛的工业化生产 。
1947年，人们才开始在工厂里冶炼钛。当年，产量只有2吨。1955年产量激增到2万吨。1972年，年产量达到了 20万吨。钛的屈服强度比钢铁要高，而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半，钛虽然稍稍比铝重一点，它的屈服强度却比铝大2倍。钛的比强度高于铝和钢，比模量与铝、钢十分接近。在宇宙火箭和导弹中，就大量用钛代替钢铁。据统计， 世界上每年用于宇宙航行的钛，已达一千吨以上。极细的钛粉，还是火箭的好燃料，所以钛被誉为宇宙金属，空间金属。
钛在高温下极易和空气发生反应，但熔点高达1668℃。在常温下，钛不怕王水和稀硝酸腐蚀，但不耐5%以上浓度的硫酸和7%盐酸腐蚀。钛不怕常温的海水，有人曾把一块钛沉到海底，五年以后取上来一看，上面粘了许多小动物与海底植物，却一点也没有生锈，依旧亮闪闪的。
人们开始用钛来制造潜艇——钛潜艇。由于钛非常结实，能承受很高的压力，这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行。

国内发展历程
中国钛工业起步于20世纪50年代 [5]  。1954，北京有色金属研究总院开始进行海绵钛制备工艺研究，1956年国家把钛当作战略金属列入了12年发展规划，1958年在抚顺铝厂实现了海绵钛工业试验，成立了中国第一个海绵钛生产车间，同时在沈阳有色金属加工厂成立了中国第一个钛板带加工材生产试验车间。
20世纪60-70年代，在国家的统一规划下，先后建设了以遵义钛厂为代表的10余家海绵钛生产单位；在1967年在洛阳铜加工厂成立了中国第一个钛管棒加工材生产试验车间和第二条钛板带材生产试验车间，并为主承担了当时国内第一艘核潜艇、第一艘导弹驱逐舰及航空用钛材的试制开发任务，直到1972年宝鸡有色金属加工厂建成投产后，洛阳铜加工将工艺资料移交北京有色研究总院，按照冶金部的专业划分，不再承担钛材料的开发试制工作；以北京有色研究总院、沈阳铝镁院、抚顺铝厂、沈阳有色金属加工厂、东北轻合金加工厂、洛阳铜加工厂等单位为主，援建了宝鸡有色金属加工厂和宝鸡贵金属所，从此按照行业划分，以宝鸡有色金属加工厂和宝鸡贵金属所为主，承担了国内大部分钛加工材料的生产开发试制工作。同时中国也成为继美国、前苏联和日本之后的第四个具有完整钛工业体系的国家。
1980年前后，中国海绵钛产量达到2800吨，然而由于当时大多数人对钛金属认识不足，钛材的高价格也限制了钛的应用，钛加工材的产量仅200吨左右，中国钛工业陷入困境。在这种情况下，由当时国务院副总理方毅同志倡导，朱镕基和袁宝华同志支持，于1982年7月成立了跨部委的全国钛应用推广领导小组，专门协调钛工业的发展事宜，促成了20世纪80年代至90年代初期中国海绵钛和钛加工材产销两旺、钛工业快速平稳发展的良好局面。
综上所述，中国钛工业大致经历了三个发展期：即20世纪50年代的开创期，60-70年代的建设期和80-90年代的初步发展期。在新世纪，得益于国民经济的持续、快速发展，中国钛工业也进入了一个快速成长期。

应急处置
皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触（粉末）：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入（粉末）：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入：饮足量温水，催吐。就医。
呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。
眼睛防护（粉末）：戴安全防护眼镜。
身体防护：穿透气型防毒服。
手防护：戴防毒物渗透手套。
其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
泄漏应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。转移回收。大量泄漏：用塑料布、帆布覆盖。使用无火花工具转移回收。
有害燃烧产物：氧化钛。
灭火方法：采用干粉、干砂灭火。严禁用水、泡沫、二氧化碳扑救。高热或剧烈燃烧时，用水扑救可能会引起爆炸。

23   钒 （金属元素）  

钒（Vanadium）是一种金属元素，元素符号为V，银灰色金属，在元素周期表中属VB族，原子序数23，原子量50.9414，体心立方晶体，常见化合价为+5、+4、+3、+2。钒的熔点很高，为难熔金属，有延展性，质坚硬，无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。 [1]

发现历史

钒先后被两次发现。第一次是在1801年由墨西哥城的矿物学教授节烈里瓦发现的。他发现它在亚钒酸盐样本中，这个样本就是Pb5(VO4)3Cl，由于这种新元素的盐溶液在加热时呈现鲜艳的红色，所以被取名为“爱丽特罗尼”，即“红色”的意思，并将这种物品送到巴黎。然而，法国化学家推断它是一种被污染的铬矿石，所以没有被人们公认。

第二次发现是在1830年，瑞典化学家塞夫斯特伦（ Sefstrom.N.G，1787-1845）在研究斯马兰矿区的铁矿时，用酸溶解铁，在残渣中发现了钒。因为钒的化合物的颜色五颜六色，十分漂亮，所以就用北欧神话中一位叫凡娜迪丝“Vanadis”的美丽女神的名字给这种新元素起名叫“Vanadium”。中文按其译音定名为钒。塞夫斯特伦、维勒、贝采里乌斯等人都曾研究过钒，确认钒的存在，但他们始终没有分离出单质钒。后来到了1830年写佛寺特勒木在由瑞典铁矿石提炼出的铁中发现了它，并肯定这是一种新元素称之为钒，他能够证明它是一种新的元素，并因此击败了一位与他竞争的化学家，来自在锡马潘（墨西哥）的沃勒（Friedrich Wöhler），他也在对另一种钒矿石进行研究。
1840年，俄罗斯矿物工程师苏宾写道“含铜生铁、黑铜、铜锭是含钒合金，由于钒的存在，使它们具有较高的硬度”。
1869年英国化学家罗斯科（Roscoe.H.E，1833-1915）用氢气还原二氧化钒，才第一次制得了纯净的金属钒，而且他证明了之前的金属样本其实是氮化钒（VN）。
1939年，在俄罗斯的彼尔姆斯克的含铜砂岩中也发现了钒。

发展历史
在发现钒这种金属后，人们慢慢了解到了它的性质，并开始将它应用到人们的生活当中。1882年，英国列·克鲁佐特钢铁公司用含钒1.1%的炼钢炉渣制得钒的磷酸盐，年产量约60t。用户是生产苯胺黑的染料厂。
在19世纪末20世纪初，俄罗斯开始利用碳还原法还原铁和钒氧化物，首次制备出钒铁合金（含V35%～40%）。1902～1903年俄罗斯进行了铝热法制取钒铁的试验。
1927年，美国的马尔登和赖奇用金属钙还原五氧化二钒（V2O5），第一次制得了含钒99.3%～99.8%的可锻性金属钒。
19世纪末，研究还发现了钒在钢中能显著改善钢材的机械性能，从而使钒在工业上才得到广泛应用。至20世纪初，人们开始大量开采钒矿。
世界上生产钒的矿石主要以钒钛磁铁矿为主,在俄罗斯、南非、中国、澳大利亚及美国等国家都有丰富的钒钛磁铁矿资源,此外在钒铀矿、铝土矿、磷岩矿、碳质页岩、石油燃烧灰渣、废催化剂等均可作为回收钒的资源

危害防治
皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水及清水彻底冲洗。眼睛接触：立即翻开上下眼睑，用流动清水冲洗15分钟。就医。吸入：脱离现场至空气新鲜处，用水漱洗鼻咽部的粉尘。就医。食入：误服者就医。对症治疗。

24    铬 （化学元素）  

铬(Chromium)，化学符号Cr，原子序数为24，在元素周期表中属 ⅥB族。元素名来自于希腊文，原意为“颜色”，因为铬的化合物都有颜色。单质为钢灰色金属，是自然界硬度最大的金属。铬在地壳中的含量为0.01%，居第17位。呈游离态的自然铬极其罕见，主要存在于铬铅矿中 [1]  。

发现

铬是1797年法国化学家沃克兰从当时称为红色西伯利亚矿石中发现的。早在1766年，在俄罗斯圣彼得堡任化学教授的德国的列曼曾经分析了它，确定其中含有铅。1798年沃克兰给他找到的这种灰色针状金属命名为chrom，来自希腊文chroma（颜色）。由此得到铬的拉丁名称chromium和元素符号Cr。差不多在同一个时期里，克拉普罗特也从铬铅矿中独立发现了铬。

铬的读音
在字典上，铬的读音是：gè
但是在实际生活中，特别是在工厂里，一代代传下来的是luò。造成这种现象的原因，有一种说法说是为了区别于化学元素里的镉（gé），而采用这种读音。造成luo这个读音是因为人有语感，铬是金属，而带有“各”字边旁又能联想到金属的字是“烙铁”的烙，烙读作lao、luo（文白二读，后改成多音字），语感让我们产生二者之间的联想，所以人们才会偏向于luo这个发音，这也是为什么很多相近的事物词汇发音都比较接近的原因，这也是语言发展的客观规律。 [9-10]
铬字将来会读作gè还是会读作luò，是需要经过长时间的口语上的使用，由人们淘汰掉让人觉得不方便不舒适的发音，最终约定俗成保留其中一个最适合的发音。字典也是遵循语言的这一发展规律而不停的每隔一段时间就需要进行修订。 [11]
我们需要同时学会gè跟luò两个发音，以便在各种场合都能准确无误的表达和理解。

25    锰 （化学元素）

锰（Manganese），化学元素，元素符号Mn，原子序数25，单质是一种灰白色、硬脆、有光泽的过渡金属。纯净的金属锰是比铁稍软的金属，含少量杂质的锰坚而脆，潮湿处会氧化。锰广泛存在于自然界中，土壤中含锰0.25%，茶叶、小麦及硬壳果实含锰较多。接触锰的作业有碎石、采矿、电焊、生产干电池、染料工业等。
1774年，甘恩分离出了金属锰。柏格曼将它命名为manganese（锰）。锰可用铝热法还原软锰矿制得。

研究简史
发现简史
锰最早的使用可以追溯到石器时代。早在17000年前，锰的氧化物（软锰矿）就被旧石器时代晚期的人们当作颜料用于洞穴的壁画上，后来在古希腊斯巴达人使用的武器中也发现了锰。古埃及人和古罗马人则使用锰矿给玻璃脱色或染色。

虽然软锰矿很早就被人们所利用，但是，一直到18世纪的70年代以前，西方化学家们仍认为软锰矿是含锡、锌和钴等的矿物。18世纪后期，瑞典化学家T.O.柏格曼研究了软锰矿，认为它是一种新金属氧化物，并曾试图分离出这个金属，却没有成功。瑞典化学家舍勒也同样没有从软锰矿中提取出金属，便求助于他的好友、柏格曼的助手——甘恩。1774年，甘恩用舍勒提纯的软锰矿粉和木炭在坩埚中加热一小时后得到了纽扣状的金属锰块 [1]  ，柏格曼将它命名为manganese。

国外发展历史

19世纪初期 [2]  ，英国和法国的科学家开始研究锰在钢铁制造中的应用，并分别于1799年和1808年在英国获得了认可。1816年，一位德国研究者发现锰能增强铁的硬度，却不会降低铁的延展性和韧性。1826年，德国的皮埃格在坩埚中制造出含锰量为80%的锰钢。1840年，J.M.希茨在英国生产出金属锰。1841，帕萨开始了镜铁的工业化规模生产。1875年，帕萨开始了含锰量为65%的锰铁的商业生产。
1860年，锰的应用有了重大突破。贝塞麦当时正在尽力研制以他的名字命名的制钢工艺，但是他却遇到了难题——钢中残留了过多的氧气和硫。这个难题在1856年的时候被马希特解决了，他建议贝塞麦将镜铁(含锰量较低的锰铁)加入到钢水用于除硫。贝塞麦法的诞生标志着早期工业革命的"铁时代"向"钢时代"的演变，这在冶金发展史上具有划时代的意义。
1866年，威廉·西门子在炼钢过程中使用锰铁控制磷和硫的含量，并将该方法申请专利。1868年，勒克朗谢制造出第一块干电池，后经改进，该电池使用二氧化锰作为干电池的阴极去极化剂，锰在电池领域的应用推动了二氧化锰需求的增长。1875年以后，欧洲各国开始用高炉生产含锰15%～30%的镜铁和含锰达80%的锰铁。1890年电炉生产锰铁的工艺诞生，1898年铝热法生产金属锰的方法出现，电炉脱硅精炼法也被用于生产低碳锰铁。1939年开始用电解法生产金属锰。随着技术的不断改进，锰年产量也在不断增加。根据美国地质调查局2015年公布的数据，2013年全球锰矿产量约为1800万吨。锰的消费领域也不断扩大，除了大部分用于钢铁领域外，还被广泛用于电池、化工、电子、农业、医学等领域中 [3]  。

国内发展历史
我国锰矿的地质找矿工作始于1886年 [4]  ，并于1890年首先在湖北兴国州(今阳新)发现锰矿。新中国成立以后才开始大规模的锰矿地质勘查工作。截止2012年底，我国已探明储量的矿区有213处。
我国锰矿山的开采始于1890年，当时开采的是湖北阳新锰矿，后因质量不佳，不久就停采了。经过一百多年的发展，我国在锰矿开采、选矿、冶炼、深加工和综合利用等方面已经形成了较完整的体系，锰矿石的产量也不断增加。
此外，随着我国钢铁、电子电池等工业的迅猛发展，锰的消费量激增，而我国的锰矿贫矿多，富矿少，无法满足国内对锰资源的需求，导致锰矿石的进口量也从1983年开始逐年增加，我国也成为了世界上主要的锰矿石进口国。2010年国内共进口1160万吨(按干吨算)锰矿石，占全世界总交易量(2000万吨)的58%。2011年，我国锰矿石进口量为1297万吨，比2010年增加12.1%，创我国年度进口历史新高。2012年，我国锰矿进口量为1138万吨 [5]  。
我国进口的锰矿石主要来自澳大利亚、加蓬、加纳、南非、巴西、印度、缅甸、东欧等国家和地区。随着我国锰行业的不断发展，我国的锰制品也开始出口，日本、荷兰、韩国、美国、俄罗斯、乌克兰、印度、孟加拉、朝鲜、泰国等国都是我国锰制品的主要出口地。近几年，由于锰资源的内需较大，国际市场疲软，再加上政府对相关锰制品征税等因素影响，我国锰制品出口量有所下降。2012年我国(锰桃等)锰制品出口量累计数量87705.052吨，同比下降17%。2013年全年进口锰矿1660.8万吨，同比增长34.29%，进口金额为319171.6万美元，同比增长46%。相比2012年，2013年我国进口锰矿可谓量价齐增。这一方面是由于我国粗钢产量增长对锰合金的刚性需求持续增强，另一方面则是南非等锰矿主产国产量增长以及对中国市场的投放力度加大。
近些年来，我国锰行业发展中的问题也越来越突出，如锰矿石主要由中小型矿区生产，开采利用率低，回收率也低，有些矿山还存在乱采乱挖的现象，技术设备落后，环境污染严重，产业布局结构不合理，产能过剩，对国外矿石依赖度高等，这些问题都制约了我国锰行业的发展。
2013年国家各项环保及淘汰落后产能政策出台 [6]  ，意在调控钢材产量以及电解锰产量。电解锰产能严重过剩，产量供大于求局势紧张。虽在政府正常调控下或能减少电解锰过剩产能，但也需要一定的过渡时间。为了解决这些问题，我国锰相关企业应该密切关注国内、国际市场，及时调整锰矿石的进口量和产量，发挥行业联合会的积极作用，增强国际市场价格话语权。相关部门也应该鼓励和引导企业实施走出去战略，加大海外投资建厂力度，保障我国锰矿市场供应。此外，国家相关部门也应该整合锰矿资源，取缔非法采矿，淘汰效率低下小矿山，提高行业准入门槛，提高勘查、开采集中度，加大对新工艺、新设备的投资引进力度，继续落实节能减排工作，促进相关行业健康发展。

26   铁 （金属元素）
  
铁（Ferrum）是一种金属元素，原子序数为26，铁单质化学式：Fe，英文名：iron。平均相对原子质量为55.845。纯铁是白色或者银白色的，有金属光泽。熔点1538℃、沸点2750℃，能溶于强酸和中强酸，不溶于水。铁有0价、+2价、+3价、+4价、+5价和+6价，其中+2价和+3价较常见，+4价、+5价和+6价少见。
铁在生活中分布较广，占地壳含量的4.75%，仅次于氧、硅、铝，位居地壳含量第四。纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属，用于制发电机和电动机的铁芯，铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等，是工业上所说的“黑色金属”之一（另外两种是铬和锰）（其实纯净的生铁是银白色的，铁元素被称之为“黑色金属”是因为铁表面常常覆盖着一层主要成分为黑色四氧化三铁的保护膜） [1]  。另外人体中也含有铁元素，+2价的亚铁离子是血红蛋白的重要组成成分，用于氧气的运输。
主要使用的铁矿石有：Fe2O3（赤铁矿）、Fe3O4（磁铁矿）、FeCO3（菱铁矿）、FeS2（黄铁矿）……

研究简史
人类最早发现铁是从天空落下的陨石，陨石含铁的百分比很高（铁陨石中含铁90.85%），是铁和镍、钴的混合物。考古学家曾经在古坟墓中，发现陨铁制成的小斧；早在古埃及4000年前的第五王朝至第六王朝的金字塔所藏的宗教经文中，就记述了当时太阳神等重要神像的宝座是用铁制成的。铁在当时被认为是带有神秘性的最珍贵的金属，埃及人干脆把铁叫做“天石"。在古希腊文中，“星”与“铁”是同一个词。

有铁制物件最早发现于公元前3500年的古埃及。它们包含7.5%的镍，表明它们来自流星。古代小亚细亚半岛（也就是现今的土耳其）的赫梯人，是第一个从铁矿石中熔炼铁的，约公元前1500年这种新的，坚硬的金属给了他们经济和政治上的力量。铁器时代开始了。某些种类的铁明显优于其它的，依赖于它的碳含量，尽管这并不被赏识。某些铁矿石包含钒，生产出叫做大马士革的钢，很适合制剑。
在我国，从战国时期到东汉初年，铁器的使用开始普遍起来，成为了我国最主要的金属。铁的化合物四氧化三铁就是磁铁矿，是早期司南的材料
1978年，在北京平谷县刘河村发掘一座商代陵墓，出土许多青铜器，最引人注目的是一件古代铁刃铜钺，经鉴定铁刃是由陨铁锻制的，这不仅表明中国最早发现的铁也来自陨石，也说明我国劳动人3300多年前就认识铁并熟悉了铁的锻造性能，识别了铁和青铜在性质上的差别，并且把铁用于锻接铜兵器，以加强铜的尖利性。

由于陨石来源极其稀少，从陨石中得来的铁对生产没有太大作用，随着青铜技术的成熟，铁的冶炼技术才逐步发展。我国最早人工冶炼的铁是在春秋战国之交的时期出现的，距离今大约2500年。我国炼钢技术发展也很早，1978年，湖南省博物馆长沙铁路车站建设工程文物发掘队从一座古墓出土一口钢剑，从古墓随葬器的器型，纹饰以及墓葬的形制断定是春秋晚期的墓葬。这口剑所用的钢经分析是含碳量0.5%左右的中碳钢，金相组织比较均匀，说明可能还进行过热处理。
古代世界劳动人民的炼铁技术也是杰出的，至今竖立在印度德立附近的一座清真寺大门后的铁柱，是使用相当纯的铁铸成的，当时如何生产这样的铁，现代人也认为是一个奇迹。有人分析了它的成分，含铁量大于99.72%，其余是碳0.08%，硅0.046%，硫0.006%，磷0.114%。
第一个解释不同类型的铁的人是René Antoine Ferchault de Réaumur，他写了一本书关于这个主题于1722年。解释了为什么钢，熟铁和铸铁包含一定量的木炭后会更卓越。工业革命在同一世纪开始，大规模的依赖于这种金属。开创现代炼钢新纪元的是一名叫贝塞麦（HenryBessemer）的浇铸工人，他在1856年8月11日宣布了他的可倾倒式转炉。随着工业发展，在建设和生活中出现了大量废钢和废铁，这些废料在转炉中不能使用，于是出现了平炉炼钢，是由德国西门子兄弟以及法国马丁兄弟同时创建的，时间是在19世纪60年代初。 [2]

铁与生活
铁元素也是构成人体的必不可少的元素之一。成人体内约有4～5克铁，其中72%以血红蛋白、3%以肌红蛋白、0.2以其它化合物形式存在，其余为储备铁。储备铁约占25%，主要以铁蛋白的形式储存在肝、脾和骨髓中。成人摄取量是10～15mg。妊娠期妇女需要30mg。1个月内，女性所流失的铁大约为男性的两倍，吸收铁时需要铜、钴、锰、维生素C。需要人群：妇女特别是孕妇需要补充铁质，但要注意妊娠期妇女服用过多铁剂会使胎儿发生铁中毒。假如您正在服用消炎药或每天必须服用阿司匹林的话，那么您就需要补充铁。经常喝红茶或咖啡的人请注意，饮用大量的红茶和咖啡会阻碍铁的吸收。
铁在代谢过程中可反复被利用。除了肠道分泌排泄和皮肤、黏膜上皮脱落损失一定数量的铁（1mg/每日），几乎没有其它途径的丢失。 [6]

27    钴 （化学元素）  

钴 [1]  ，元素符号Co，银白色铁磁性金属，表面呈银白略带淡粉色，在周期表中位于第4周期、第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。 钴是具有光泽的钢灰色金属，比较硬而脆，有铁磁性，加热到1150℃时磁性消失。在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO，在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。钴是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，钴和钴化合物在2B类致癌物清单中。

发现历史
关于钴，在早期的中国就已知并用于陶器釉料，古代希腊人和罗马人曾利用它的化合物制造有色玻璃，生成美丽的深蓝色。中国唐朝彩色瓷器上的蓝色也是由于有钴的化合物存在。含钴的蓝色矿石辉钴矿CoAsS，中世纪在欧洲被称为kobalt，首先出现在16世纪居住在捷克的德国矿物学家阿格里科拉的著作里，这一词在德文中原意是“妖魔”。这可能是当时认为这种矿石是无用的，而且由于辉钴矿中含砷，妨害工人的身体健康才使用的。今天钴的拉丁名称cobaltum和元素符号Co正是德文中“妖魔”一词而来，这是由于当时的人们对新事物的不了解所致。 1753年，瑞典化学家格·布兰特（G.Brandt）从辉钴矿中分离出浅玫色的灰色金属，这是纯度较高的金属钴。因此布兰特被人们认为是钴的发现者。
1780年，瑞典化学家伯格曼（T.Bergman）制得纯钴，确定钴为金属元素。
1789年，拉瓦锡首次把它列入元素周期表中。 [2]

国外发展历史
德国和挪威最早生产了少量的钴，1874年开发了新喀里多尼亚的氧化钴矿。
1903年加拿大安大略北部的银钴矿和砷钴矿（方钴矿）开始生产，使钴的世界产量由1904年的16t猛增至1909年的1553t。
1920年扎伊尔加丹加省的铜钴矿带开发后，钴产量一直居世界首位，摩洛哥用砷钴矿生产钴，这段时期以火法生产钴为主。
此后，第二次世界大战前夕，芬兰从含钴黄铁矿烧渣中提钴，战后送至西德氯化焙烧处理，直到1968年才建立起科科拉钴厂。日本、法国、比利时有规模较大的钴精炼厂，分别处理菲律宾、澳大利亚、摩洛哥、赞比亚的富钴中间产物。这种钴资源国的粗炼和用钴的发达工业国的精炼的钴冶金格局至今仍占主要地位。钴资源丰富国家也相应建立了规模较大的完整的钴冶金工厂。各种湿法已成为提取钴的主要方法。 [2]

国内发展历史
与世界相比，中国的钴工业起步较晚 [3]  。
1952年，江西省南昌市五金矿业公司用简易鼓风炉熔炼钴土矿产出钴铁。
1954年，沈阳冶炼厂以湿法炼锌钴渣为原料产出首批电钴，拉开了中国电钴生产的序幕，沈阳冶炼厂锌系统采用黄药法除钴产出黄原酸钴渣，该厂以此钴渣为原料，通过还原溶解、氧化沉钴产出含Co 30%～40%的氢氧化钴，然后再经干燥、焙烧、电炉还原熔炼成粗金属钴，最后用电解精炼法得到电钴 [4]  。
1956年按此工艺建设了江西冶炼厂，产出的钴铁送至上海三英电冶厂（上海冶炼厂前身）处理。广东梅县也用同样工艺从钴土矿熔炼出钴铁送潮州冶炼厂处理生产工业氧化钴。
1958年，赣州钴冶炼厂从当地的钴土矿中生产出氧化钴。由于当地钴土矿资源分散，无法大规模开采，在冶金工业部安排下，赣州钴冶炼厂于1960年开始处理从摩洛哥进口的砷钴矿，这是中国用进口钴原料生产钴的开始。
1966年，葫芦岛锌厂首家建成了从钴硫精矿中回收钴的车间，以后又陆续建成了南京钢铁厂钴车间，淄博钴冶炼厂，湖北光化磷肥厂的钴车间。甘肃金川、四川会理、吉林磐石铜镍矿开发后，硫化铜镍矿又成为回收钴的重要资源。 [2]
钴产业发展现状
近年来 [5]  ，全球精炼钴产量超过消费，导致供应过剩，价格呈跌势。因已有钴矿及精炼钴厂产能不断扩张，新厂又纷纷建设和投产，预计短期内此种过剩情形无法扭转。中国是世界上最大的精炼钴生产商。中国生产的钴产品以钴矿为主，并从刚果（金）进口部分精炼钴。近年来，中国开始消耗其于2009-2011年间储备的大量钴原矿。
2014年上半年，全球可用精炼钴数量（以产量计）较上年增长10%。除中国外，芬兰、日本及马达加斯加等国产量都大幅增加，导致全球产量上涨。2014年12月底，伦交所钴库存从2013年底的560吨下降至491吨。

28    镍 （化学元素）  
镍，是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀。镍属于亲铁元素。地核主要由铁、镍元素组成。在地壳中铁镁质岩石含镍高于硅铝质岩石，例如橄榄岩含镍为花岗岩的1000倍，辉长岩含镍为花岗岩的80倍。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，镍化合物在一类致癌物清单中，金属钴，金属镍和含有66-67%镍、13-16%铬和7%铁的合金粉末的体内植入异物、镍金属和镍合金在2B类致癌物清单中。

发现简史
陨石包含着铁和镍，早期它们被作为上好的铁使用。因为这种金属不生锈，它被秘鲁的土著看作是银。一种含有锌镍的合金被叫做白铜，在公元前200年的中国被使用。有些甚至延伸到了欧洲。
在1751年，工作于斯德哥尔摩（瑞典首都）的Alex Fredrik Cronstedt研究一种新的金属——叫做红砷镍矿（NiAs）——其来自瑞典的海尔辛兰的Los。他以为其包含铜，但他提取出的是一种新的金属，他宣布并命名为Nickel（镍）于1754年。许多化学家认为它是钴，砷，铁和铜的合金——这些元素以微量的污染物出现。直到1775年纯净的镍才被Torbern Bergman制取，这才确认了它是一种元素

29    铜 （过渡金属元素）  

铜（Cuprum）是一种金属元素，也是一种过渡元素，化学符号Cu，英文copper，原子序数29。纯铜是柔软的金属，表面刚切开时为红橙色带金属光泽，单质呈紫红色。延展性好，导热性和导电性高，因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料，也可用作建筑材料，可以组成众多种合金。铜合金机械性能优异，电阻率很低，其中最重要的数青铜和黄铜。此外，铜也是耐用的金属，可以多次回收而无损其机械性能。
二价铜盐是最常见的铜化合物，其水合离子常呈蓝色，而氯做配体则显绿色，是蓝铜矿和绿松石等矿物颜色的来源，历史上曾广泛用作颜料。铜质建筑结构受腐蚀后会产生铜绿（碱式碳酸铜）。装饰艺术主要使用金属铜和含铜的颜料。
铜是人类最早使用的金属之一。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、工具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01%，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到3%～5%。自然界中的铜，多数以化合物即铜矿石存在。
铜的活动性较弱，铁单质与硫酸铜反应可以置换出铜单质。铜单质不溶于非氧化性酸。

研究历史编辑 语音
人类使用铜及其合金已有数千年历史。古罗马时期铜的主要开采地是塞浦路斯，因此最初得名cyprium（意为塞浦路斯的金属），后来变为cuprum，这是其英语（copper）、法语（cuivre）和德语（Kupfer）的来源。
铜是人类最早使用的金属之一。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。
    一千六百余年，也就是中国传统体系的青铜器文化时代；转变时期指战国末期—秦汉时期，青铜器已逐步被铁器取代，不仅数量上大减，而且也由原来礼乐兵器及使用在礼仪祭祀，战争活动等等重要场合变成日常用具，其相应的器别种类、构造特征、装饰艺术也发生了转折性的变化。

形成期
距今4500—4000年龙山时代，相当于尧舜禹传说时代。古文献上记载当时人们已开始冶铸青铜器。黄河、长江中下游地区的龙山时代遗址里，经考古发掘，在几十处遗址里发现了青铜器制品。从现有的材料来看，形成期的铜器有以下特点：
1、红铜与青铜器并存，并出现黄铜。甘肃省东乡林家遗址，出土一件范铸的青铜刀；河北省唐山大城山遗址发现两件带孔红铜牌饰；河南省登封王城岗龙山城内出土一件含锡7%的青铜容器残片；山西省襄汾陶寺墓地内出土一件完整铜铃，系红铜；山东胶县三里河遗址出土两件黄铜锥；山东省栖霞杨家圈出土黄铜残片。发现铜质制品数量最多的是甘肃、青海、宁夏一带的齐家文化，有好几处墓地出土刀、锥、钻、环和铜镜，有些是青铜，有些是红铜。制作技术方面，有的是锻打的，有的是用范铸造的，比较先进。
2、青铜器品种较少，多属于日常工具和生活类，如刀、锥、钻、环、铜镜、装饰品等。但是应当承认当时人们已能够制造容器。此外，在龙山文化中常见红色或黄色陶鬶，且流口，腹裆部常有模仿的金属铆钉，如果认为这时的铜鬶容器与夏商铜鬶，爵、斝容器功能一样的话，当时的青铜器已经在或开始转向礼器了。
3、一般小遗址也出土铜制品，一般居民也拥青铜制品。此外，这个时期的青铜制品多朴实无饰，就是有纹饰的铜镜也仅为星条纹、三角纹等等的几何文饰，绝无三代青铜器纹饰的神秘感。

鼎盛期
鼎盛期即中国青铜器时代，包括夏、商、西周、春秋及战国早期，延续时间约一千六百余年。这个时期的青铜器主要分为礼乐器、兵器及杂器。乐器也主要用在宗庙祭祀活动中。礼器是古代繁文缛节的礼仪中使用的，或陈于庙堂，或用于宴饮、盥洗，还有一些是专门做殉葬的明器。青铜礼器带有一定的神圣性，是不能在一般生活场合使用的。所有青铜器中，礼器数量最多，制作也最精美。礼乐器可以代表中国青铜器制作工艺的最高水平。礼器种类包括烹炊器、食器、酒器、水器和神像类。这一时期的青铜器装饰最为精美，文饰种类也较多。

青铜器的装饰
青铜器最常见花纹之一，是饕餮纹，也叫兽面纹。这种纹饰最早出现在距今五千年前长江下游地区的良渚文化玉器上，山东龙山文化继承了这种纹饰。饕餮纹，本身就有浓厚的神秘色彩。《吕氏春秋·先识》篇内云：“周鼎著饕餮，有首无身，食人未咽，害及其身。”故此，一般把这种兽面纹称之为饕餮纹。饕餮纹在二里头夏文化中青铜器上已有了。商周两代的饕餮纹类型很多，有的像龙、像虎、像牛、像羊、像鹿；还有像鸟、像凤、像人的。西周时代，青铜器纹饰的神秘色彩逐渐减退。龙和凤，仍然是许多青铜器花纹的母题。可以说许多图案化的花纹，实际是从龙蛇、凤鸟两大类纹饰衍变而来的。
蝉纹，是商代、西周常见的花纹，到了春秋，还有变形的蝉纹。春秋时代，螭龙纹盛行，逐渐占据了统治地位，把其他花纹差不多都挤掉了。中国青铜器还有一特点，就是迄今为止没有发现过任何肖像。不少的青铜器用人的面形作为装饰品，如人面方鼎、人面钺等，但这些人面都不是什么特定人物的面容。更多的器物是人的整体形象，如人形的灯或器座；或者以人的整体作为器物的一部分，如钟架有佩剑人形举手托住横梁，铜盘下有几个人形器足之类，这些人形大部分是男女侍从的装束，而且也不是特定婢奴的肖像。四川广汉三星堆出土的立体像、人头像，大小均超过正常人，均长耳突目，高鼻阔口，富于神秘色彩，应是神话人物。
商周青铜器中数以万计的铜器留有铭文，这些文字，一般叫金文。对于历史学者而言起着证史、补史的作用。
中国青铜器的铭文，文字以铸成者为多。凹入的字样，称为阴文，少数文字凸起，称阳文。商代和西周，可以说铭文都是铸成的，只有极个别用锋利的工具刻字的例子。
西周晚期，开始出现完全是刻成的铭文。战国中期，大多数铭文已经是刻制的，连河北省平山中山王汉墓的三件极为典重的礼器，都是契刻而成，其刀法异常圆熟，有很高的艺术价值。
中国古代青铜器的另一个突出特征是制作工艺的精巧绝伦，显示出古代匠师们巧夺天工的创造才能。用陶质的复合范浇铸制作青铜器的和范法，在中国古代得到充分的发展。陶范的选料塑模翻范，花纹刻制均极为考究，浑铸、分铸、铸接、叠铸技术非常成熟。随后发展出来无须分铸的失蜡法工艺技术，无疑是青铜铸造工艺的一大进步。古人认为青铜器极其牢固，铭文可以流传不朽，因此要长期流传的事项必须铸在青铜物之上。因此，铭文已成为今天研究古代历史的重要材料。
在青铜器上加以镶嵌以增加美观，这种技术很早就出现了。镶嵌的材料，第一种是绿松石，这种绿色的宝石，至今仍应用在首饰上。第二种是玉，有玉援戈，玉叶的矛，玉刃的斧钺等。第三种陨铁，如铁刃铜钺，铁援铜刃，经鉴定，铁刃均为硕铁。第四种是嵌红铜，用红铜来组成兽形花纹。春秋战国时也有用金、银来镶嵌装饰的青铜器。

青铜器的冶炼
东周时代，冶铸技术发展较高，出现了制造青铜器的技术总结性文献《考工记》。书中对制作钟鼎、斧斤、弋戟等各种器物所用青铜中铜锡的比例做了详细的规定。由于战争频繁，兵器铸造得到了迅速发展。特别是吴、越的宝剑，异常锋利，名闻天下，出现了一些著名的铸剑的匠师，如干将，欧冶子等人。有的宝剑虽已在地下埋藏两千多年，但仍然可以切开成叠的纸张。越王勾践剑等一些剑，其表面经过一定的化学处理，形成防锈的菱形、鳞片形或火焰形的花纹，异常华丽。

转变期
转变时期一般指战国末年至秦汉末年这一时期。经过几百年的兼并战争及以富国、强兵为目的的政治、经济、文化改革，以郡县制取代分封制，具有中央集权性质的封建社会最终建立，传统的礼仪制度已彻底瓦解，铁制品已广泛使用。社会各领域均发生了翻天覆地的变化。
青铜器在社会生活中的地位逐渐下降，器物大多日用化，但是具体到某些青铜器，精美的作品还是不少的。如在陕西临潼秦始皇陵掘获的两乘铜车马。第一乘驾四马，车上有棚，御者为坐状。这两乘车马均为青铜器铸件构成，大小与实际合乎比例，极其精巧。车马上还有不少金银饰件，通体施以彩绘。第二乘马，长3.17、高1.06米，可以说是迄今发掘到的形制巨大、结构又最复杂的青铜器。
到了东汉末年，陶瓷器得到较大发展，在社会生活中的作用日益重要，从而把日用青铜器皿进一步从生活中排挤出去。至于兵器，工具等方面，这时铁器早已占了主导地位。隋唐时期的铜器主要是各类精美的铜镜，一般均有各种铭文。自此以后，青铜器除了铜镜外，可以说不再有什么发展了。