谈癌色变遣“钴”魔

刘继顺

2006-6-26

    上世纪八十年代，一部日本电视连续剧《血凝》不知使多少人流下了同情的眼泪。豆蔻年华而又楚楚动人的大岛幸子，不小心闯入了她父亲的钴60实验室，从此恶运降临。白血病与之为伴，直至香消玉损。

    1992年11月19日，山西省一个叫张有昌的农民捡到了忻州市科委辐照站的一个废弃放射源钴60。他好奇地把这个亮晶晶的小东西放进了上衣口袋里，以为撞了大运了。回家后时不时将这个亮晶晶的东西在乡亲面前晃一晃，炫耀一番。谁知，数小时后，张便出现了恶心、呕吐等症状，十几天后就死了。没过几天，在他生病期间照看他的父亲和弟弟也因同样症状而相继去世。1992年12月17日，其怀有四个月身孕的妻子也出现了厌食、恶心、呕吐、脱发等症状。后经专家调查，发现那个废弃的钴-60便是罪魁祸首。此次严重的放射损伤事故，历时长达70天，不仅使得3人死亡，多人住院治疗，还造成了百余人受到过量辐射的惨痛结局。

    这两个故事均涉及恶魔般的钴，那么钴为什么会成为恶魔呢？要弄清这个问题，得从钴的身世说起。

    在15世纪，德国萨克森州有一个规模很大的银铜多金属矿厂。矿工们开采出一种外表似银的闪光矿石，呈灰白色晶体，希望从中熔炼出银子来。结果非但没有提炼出值钱的东西，反而因焙烧矿石发出的有毒的氧化砷而使不少工人中毒。矿工们因此将这种矿石称之为Kobalt（德语,恶精灵），以为是坏精灵作的怪。钴的英文名Cobalt和拉丁文Cobaltum便源于此。现在知道，这种矿石其实是辉钴矿、硫化方钴矿、斜方砷钴矿、砷钴矿。1753年，瑞典G.Brandt便从这种矿石中分离出了一种此前并不为人们所知的金属，他依据“Kobalt”的谐音而称为钴，当时他将这种金属列为半金属。1780年瑞典的Bergman制得纯钴。1789年拉瓦锡首次将其列入元素周期表中，钴才被确立为一种元素。

    钴在元素周期表中排行27。金属钴呈银白色，密度8.9克/cm³。熔点1495℃，沸点2870℃。化合价+2和+3。性硬，具有延展性，其硬度和延展性都比铁强，但磁性较差。与钐、镍、铝等共熔可得良好得磁性钢。在常温下不和水发生作用，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。能迅速地为盐酸、硫酸和硝酸所侵蚀，还会缓慢地被氢氟酸、氨水和氢氧化钠所侵蚀，同所有过渡族元素一样表现出变价，并生成铬离子和有色的化合物。钴的同位素钴60是一种放射性同位素，能够自发地发生裂变并放出各种射线。

    作为重要战略金属的钴，主要用来生产二次电池材料、高温合金、耐热的腐蚀合金、硬质合金、磁性材料等，也常以钴粉和钴的化合物形式用于化工、陶瓷、电池、玻璃及医疗行业。化学工业消费的钴主要用于石油化学加工的催化剂；油漆和油墨的干燥剂；浮法玻璃色料；耐磨材料（硬质合金切削工具）。氧化钴主要用于生产硬质合金及陶搪瓷颜釉料等；硫酸钴主要用于陶瓷、颜釉料、油漆催干剂和电镀等行业。氯化钴主要用于制造气压计、比重计和用于陶瓷业。萘酸钴主要用于油漆及油墨的催干剂、着色剂、橡胶增粘剂及玻璃钢行业。异辛酸钴主要用于油漆、玻璃钢及橡胶子午轮胎等方面。因其优良的物理、化学和机械性能，而成为生产耐高温、耐腐蚀、高强度和强磁性等材料的重要原料。钴60常作为放射的标准源，用于放射性仪器的标定、育种、医疗及示踪计方面。

    钴在地球上分布广泛，但含量很低，经常与镍共生。其在地壳中含量仅为0.0023%。自然界中钴的赋存状态主要有3种：以独立钴矿物、类质同像或包裹体和吸附三种形式存在，其中以第二种形式最为常见。目前已发现钴矿物和含钴矿物百余种，主要为硫化物、硒化物、砷化物、硫砷化物、碳酸盐、硫酸盐和砷酸盐等，主要的钴矿石矿物有硫钴矿、硫铜钴矿、含钴黄铁矿、方钴矿、斜方砷钴矿、辉砷钴矿和钴华等。

　　钴矿品位低，提取方法多且工艺复杂，回收率低。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态，然后再用湿法使钴进一步富集和提纯，最后得到钴化合物或金属钴。世界钴产量1986年达到顶峰3万吨，以后不断下降，到1989年只有2.5万吨左右。扎伊尔和赞比亚是最大的钴生产国，其产量约占世界总产量的70%。