研究曆史
發現曆史
關于钴，在早期的中國就已知并用于陶器釉料，古代希臘人和羅馬人曾利用它的化合物制造有色玻璃，生成美麗的深藍色。中國唐朝彩色瓷器上的藍色也是由于有钴的化合物存在。含钴的藍色礦石輝钴礦CoAsS，中世紀在歐洲被稱為kobalt，首先出現在16世紀居住在捷克的德國礦物學家阿格裡科拉的著作裡，這一詞在德文中原意是“妖魔”。
這可能是當時認為這種礦石是無用的，而且由于輝钴礦中含砷，妨害工人的身體健康才使用的。今天钴的拉丁名稱cobaltum和元素符号Co正是德文中“妖魔”一詞而來，這是由于當時的人們對新事物的不了解所緻。 1753年，瑞典化學家格·布蘭特（G.Brandt）從輝钴礦中分離出淺玫色的灰色金屬，這是純度較高的金屬钴。因此布蘭特被人們認為是钴的發現者。
1780年，瑞典化學家伯格曼（T.Bergman）制得純钴，确定钴為金屬元素。
1789年，拉瓦錫首次把它列入元素周期表中。
國外發展曆史
德國和挪威最早生産了少量的钴，1874年開發了新喀裡多尼亞的氧化钴礦。
1903年加拿大安大略北部的銀钴礦和砷钴礦（方钴礦）開始生産，使钴的世界産量由1904年的16t猛增至1909年的1553t。
1920年紮伊爾加丹加省的銅钴礦帶開發後，钴産量一直居世界首位，摩洛哥用砷钴礦生産钴，這段時期以火法生産钴為主。
此後，第二次世界大戰前夕，芬蘭從含钴黃鐵礦燒渣中提钴，戰後送至西德氯化焙燒處理，直到1968年才建立起科科拉钴廠。日本、法國、比利時有規模較大的钴精煉廠，分别處理菲律賓、澳大利亞、摩洛哥、贊比亞的富钴中間産物。這種钴資源國的粗煉和用钴的發達工業國的精煉的钴冶金格局至今仍占主要地位。钴資源豐富國家也相應建立了規模較大的完整的钴冶金工廠。各種濕法已成為提取钴的主要方法。
國内發展曆史
與世界相比，中國的钴工業起步較晚。
1952年，江西省南昌市五金礦業公司用簡易鼓風爐熔煉钴土礦産出钴鐵。
1954年，沈陽冶煉廠以濕法煉鋅钴渣為原料産出首批電钴，拉開了中國電钴生産的序幕，沈陽冶煉廠鋅系統采用黃藥法除钴産出黃原酸钴渣，該廠以此钴渣為原料，通過還原溶解、氧化沉钴産出含Co 30%～40%的氫氧化钴，然後再經幹燥、焙燒、電爐還原熔煉成粗金屬钴，最後用電解精煉法得到電钴。
1956年按此工藝建設了江西冶煉廠，産出的钴鐵送至上海三英電冶廠（上海冶煉廠前身）處理。廣東梅縣也用同樣工藝從钴土礦熔煉出钴鐵送潮州冶煉廠處理生産工業氧化钴。
1958年，贛州钴冶煉廠從當地的钴土礦中生産出氧化钴。由于當地钴土礦資源分散，無法大規模開采，在冶金工業部安排下，贛州钴冶煉廠于1960年開始處理從摩洛哥進口的砷钴礦，這是中國用進口钴原料生産钴的開始。
1966年，葫蘆島鋅廠首家建成了從钴硫精礦中回收钴的車間，以後又陸續建成了南京鋼鐵廠钴車間，淄博钴冶煉廠，湖北光化磷肥廠的钴車間。甘肅金川、四川會理、吉林磐石銅鎳礦開發後，硫化銅鎳礦又成為回收钴的重要資源。
钴産業發展現狀
近年來，全球精煉钴産量超過消費，導緻供應過剩，價格呈跌勢。因已有钴礦及精煉钴廠産能不斷擴張，新廠又紛紛建設和投産，預計短期内此種過剩情形無法扭轉。中國是世界上最大的精煉钴生産商。中國生産的钴産品以钴礦為主，并從剛果（金）進口部分精煉钴。近年來，中國開始消耗其于2009-2011年間儲備的大量钴原礦。
2014年上半年，全球可用精煉钴數量（以産量計）較上年增長10%。除中國外，芬蘭、日本及馬達加斯加等國産量都大幅增加，導緻全球産量上漲。2014年12月底，倫交所钴庫存從2013年底的560噸下降至491噸。
含量分布
钴在地殼中的平均含量為0.001%（質量），海洋中钴總量約23億噸，自然界已知含钴礦物近百種，但沒有單獨的钴礦物，大多伴生于鎳、銅、鐵、鉛、鋅、銀、錳、等硫化物礦床中，且含钴量較低。全世界已探明钴金屬儲量148萬噸，中國已探明钴金屬儲量僅47萬噸。分布于全國24個省（區），其中主要有甘肅、青海、山東、雲南、湖北、青海、河北和山西。
這七個省的合計儲量占全國總保有儲量的71%，其中以甘肅儲量最多，占全國的28%。此外，安徽、四川、新疆等省（區）也有一定的儲量。世界钴産量1986年達到頂峰3萬噸，以後不斷下降，到1989年隻有2.5萬噸左右。紮伊爾和贊比亞是最大的钴生産國，其産量約占世界總産量的70%。
自然界中已發現的钴礦物和含钴礦物共百餘種，分屬于單質、碳化物、氮化物、磷化物和矽磷化物、砷化物和硫砷化物、銻化物和硫銻化物、碲化物和硒碲化物、硫化物、硒化物、氧化物、氫氧化物和含水氧化物氫氧化物、砷酸鹽、碳酸鹽以及矽酸鹽等14大類。其中以硫化物、砷化物和硫砷化物最多，主要的钴礦物為：硫钴礦（Co₃S₄）、纖維柱石（CuCo₂S₄）、輝砷钴礦（CoAsS）、砷钴礦（CoAs₂）、钴華（3CoO·As₂O₅·8H₂O）等。
自然界中钴的存在形式有三種：①獨立钴礦物，②呈類質同象或包裹體存在于某一礦物中，③呈吸附形式存在于某些礦物表面，其中以第二種存在形式最為普遍。以類質同象或顯微包裹體存在于輝石、橄榄石、磁鐵礦和鉻鐵礦中的钴不能利用，而賦存于黃鐵礦和磁黃鐵礦中者則可以利用。
鐵礦石中以類質同象或顯微包裹體存在于硫化物和硫砷化物礦物中的钴，需加設浮選流程才能加以回收，而在銅鎳礦中則無需為它們加設另外的選礦流程，它們是和鎳一同選出來并從冶煉鎳的爐渣中回收的，所以從爐渣中提取钴的生産成本較低。呈吸附形式存在的钴，不能為工業所利用。世界大洋底錳結核中含钴比較豐富，或許成為下個世紀生産钴的主要礦物原料。
2004年，世界钴開采量為52400噸， 其中，剛果開采16000噸，贊比亞10000噸，澳大利亞6700噸，加拿大5200噸，俄羅斯4700噸。中國已探明的钴儲量最大的是甘肅金川硫化鎳礦中伴生的钴。
雲南的矽酸鎳礦以及四川、山東、湖北、山西、廣東等地的黃鐵礦中也含有钴。中國钴金屬資源量約為140萬t，絕大多數為伴生資源，單獨的钴礦床極少。中國钴礦品位較低，均作為礦山副産品回收，生産過程中由于品位低、生産工藝複雜，因此金屬回收率低、生産成本高。
1996年中國钴金屬産量（钴含量）229t，钴硫精礦産量（钴含量）192t，氧化钴638t。2005年前後中國钴的年消費量穩定在1200t左右，國内钴産量包括氧化钴折算為钴每年總計約600～700t，國内钴産量尚不能滿足國内需求，每年約有半數需進口。
物理性質
钴是具有光澤的鋼灰色金屬，熔點1493℃、比重8.9，比較硬而脆，钴是鐵磁性的，在硬度、抗拉強度、機械加工性能、熱力學性質、的電化學行為方面與鐵和鎳相類似。加熱到1150℃時磁性消失。
晶體結構：晶胞為密排六方晶胞。
晶胞參數：
化學性質
基本性質
钴的化合價為+2價和+3價。在常溫下不和水作用，在潮濕的空氣中也很穩定。在空氣中加熱至300℃以上時氧化生成CoO，在白熱時燃燒成Co3O4。氫還原法制成的細金屬钴粉在空氣中能自燃生成氧化钴。由電極電勢看出，钴是中等活潑的金屬。其化學性質與鐵，鎳相似。高溫下發生氧化作用。加熱時，钴與氧，硫，氯，溴等發生劇烈反應，生成相應化合物。钴可溶于稀酸中，在發煙硝酸中因生成一層氧化膜而被鈍化。钴會緩慢地被氫氟酸，氨水和氫氧化鈉浸蝕。钴是兩性金屬。
化合物
钴（Ⅱ）
1．氧化钴
黑灰色六方晶系粉末。相對密度5.18。溶于酸，不溶于水，醇，氨水。易被一氧化碳還原成金屬钴。高溫時易與二氧化矽、氧化鋁或氧化鋅反應生成多種顔料。
通常可用草酸钴或碳酸钴為原料經500～600℃煅燒抽制得氧化钴，主要反應如下：
CoC₂O₄=CoO+CO+CO₂
CoCO₃=CoO+CO₂
2．氫氧化钴
一般為玫瑰紅色單斜或四方晶系結晶體，不溶于水，但能溶于酸和強堿及铵鹽溶液。密度約為3.6g/cm3。熔點1100-1200℃，為兩性氫氧化物。主要用作玻璃和搪瓷的着色劑、制取其他钴化合物的原料，以及清漆和塗料的幹燥劑。
CoCl2+2NaOH=Co(OH)2↓(粉紅色沉澱)+2NaCl
CoSO4+2NaOH+=Co(OH)2↓(粉紅色沉澱)+Na2SO4
3．氯化钴
氯化钴為藍色，水合物為紅色。微有潮解性，易溶于水、乙醇、乙醚、丙酮和甘油。用于分析試劑，濕度和水分的指示劑，氨吸收劑。
通常可用金屬钴粉用稀鹽酸分解成氯化钴溶液，再經蒸發結晶制得氯化钴晶體，主要反應如下：
Co+HCl=CoCl2+H2↑
4．硫酸钴
玫瑰紅色結晶。脫水後呈紅色粉末，溶于水和甲醇， 微溶于乙醇。 用于陶瓷釉料和油漆催幹劑，也用于電鍍、堿性電池、生産含钴顔料和其它钴産品，還用于催化劑、分析試劑、飼料添加劑、輪胎膠粘劑、立德粉添加劑等。
通常可氧化钴為原料，用硫酸溶解後經蒸發結晶制得粉紅色的硫酸钴晶體，主要反應如下：
CoO+H2SO4=CoSO4+H₂O
5． 碳酸钴
紅色單斜晶系結晶或粉末。相對密度4.13。幾乎不溶于水、醇、乙酸甲酯和氨水。可溶于酸。不與冷的濃硝酸和濃鹽酸起作用。加熱400℃開始分解，并放出二氧化碳。空氣中或弱氧化劑存在下，逐漸氧化成碳酸高钴。
通常可在氯化钴溶液或硫酸钴溶液中用碳酸鈉鈉溶液沉澱制得，主要反應如下：
CoCl₂ +Na₂CO₃=CoCO₃+2NaCl
6．草酸钴
草酸钴性狀為淺粉紅色粉末，化學藥品。主要用作制氧化钴和金屬钴的原料，也可用作制取其它钴化合物、钴有機催化劑、指示劑。
通常可在氯化钴溶液或硫酸钴溶液中用草酸铵溶液沉澱制得，主要反應如下：
(NH₄)₂C₂O₄+CoCl₂=CoC₂O₄+2NH4Cl
钴（Ⅲ ）
1．氧化高钴
無機化合物，是钴的黑色氧化物，一般用于玻璃、陶磁制品的上彩，也就是知名的钴藍色，此種特制钴藍玻璃亦用于精細的玻璃加工業中做為濾光眼鏡以去除熱玻璃所發出的鈉黃光，讓操作員更能看清楚玻璃的細節。
通常可将碳酸钴或草酸钴在氧氣中加熱，進一步氧化得到，主要反應如下：
4CoCO₃+O₂=2Co₂O₃+4CO₂
CoC₂O₄+O₂=Co₂O₃+CO₂+CO
2．氫氧化高钴
不溶于水和乙醇，溶于冷濃酸，主要用于制作钴鹽。
通常可将氫氧化鈉溶液加入高钴鹽溶液，或由次氯酸鈉與钴鹽作用而得，主要反應如下：
4Co(OH)₂+O₂+2H₂O=4Co(OH)₃
2Co(OH)₂+NaClO+H₂O=2Co(OH)₃+NaCl
2Co(OH)₃+6HCl=2CoCl₂+Cl₂+6H₂O
配合物
1．氨配合物：Co(NH₃)₆3+
2．氰配合物：Co(CN)₆4-
3．硫氰配合物：Co(SCN)₄2-
4．羰基配合物：Co(CO)₄3-
5．硝基或亞硝基配合物 ：Co(NO₃)₄2-、 Co(NO₂)₆3-
6．钴配合物的異構現象
(a)鍵合異構：[Co(NH3)5Cl]Cl2
(b)配位異構：[Co(NO2)3(NH3)3]
(c)幾何異構：[CoCl2(NH3)4]
(d)光學異構：[Co{(OH)2Co(NH3)4}3]Cl6
應用領域
工業用途
钴的物理、化學性質決定了它是生産耐熱合金、硬質合金、防腐合金、磁性合金和各種钴鹽的重要原料。钴基合金或含钴合金鋼用作燃汽輪機的葉片、葉輪、導管、噴氣發動機、火箭發動機、導彈的部件和化工設備中各種高負荷的耐熱部件以及原子能工業的重要金屬材料。
钴作為粉末冶金中的粘結劑能保證硬質合金有一定的韌性。磁性合金是現代化電子和機電工業中不可缺少的材料，用來制造聲、光、電和磁等器材的各種元件。钴也是永久磁性合金的重要組成部分。在化學工業中，钴除用于高溫合金和防腐合金外，還用于有色玻璃、顔料、琺琅及催化劑、幹燥劑等。
據英國《金屬導報》報道，來自硬質金屬部門和超合金方面對钴的需求較為強勁。另外，钴在電池部門消費量增長率最高。國内有關報道講，钴在蓄電池行業、金剛石工具行業和催化劑行業的應用也将進一步擴大，從而對金屬钴的需求呈上升趨勢。單獨钴礦床一般分為砷化钴礦床、硫化钴礦床和钴土礦礦床三類。
钴除單獨礦床外，大量分散在夕卡岩型鐵礦、釩钛磁鐵礦、熱液多金屬礦、各種類型銅礦、沉積钴錳礦、硫化銅鎳礦、矽酸鎳礦等礦床中，其品位雖低，但規模往往較大，是提取钴的主要來源。綜合礦床伴生钴的評價指标尚無統一規定，一般選冶性能好的礦石，含钴品位大于0.01%。钴精礦的品位0.2%便有價值，如果金屬礦床規模大、礦石綜合回收效好，钴有多少算多少。钴硫精礦按化學成分，精礦分為六個等級，均按幹礦品位計算。
制取合金
金屬钴主要用于制取合金。钴基合金是钴和鉻、鎢、鐵、鎳組中的一種或幾種制成的合金的總稱。含有一定量钴的刀具鋼可以顯著地提高鋼的耐磨性和切削性能。含钴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，如今這種硬質合金已成為含金切削工具和鋁間用的最重要材料。在這種材料中，钴将合金組成中其它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。
航空航天技術中應用最廣泛的合金是鎳基合金，也可以使用钴基合金，但兩種合金的“強度機制”不同。含钛和鋁的鎳基合金強度高是因為形成組成為NiAl(Ti)的相強化劑，當運行溫度高時，相強化劑顆粒就轉入固溶體，這時合金很快失去強度。钴基合金的耐熱性是因為形成了難熔的碳化物，這些碳化物不易轉為固體溶體，擴散活動性小，在溫度在1038℃以上時，钴基合金的優越性就顯示無遺。這對于制造 高效率的高溫發動機，钴基合金就恰到好處。
在航空渦輪機的結構材料使用含20%～27%鉻的钴基合金，可以不要保護覆層就能使材料達高抗氧化性。核反應堆供熱汞作使熱介質的渦輪發電機可以不檢修而連續運轉一年以上。據報道美國試驗用的發電機的鍋爐就是用钴合金制造的。钴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裡點，鐵的居裡點為769℃，鎳為358℃，钴可達1150℃。
含有60%钴的磁性鋼比一般磁性鋼的矯頑磁力提高2.5倍。在振動下，一般磁性鋼失去差不多1/3的磁性，而钴鋼僅失去2%～3.5%的磁性。因而钴在磁性材料上的優勢就很明顯。钴金屬在電鍍、玻璃、染色、醫藥醫療等方面也有廣泛應用。用碳酸锂與氧化钴制成的钴酸锂是現代應用最普遍的高能電池正極材料。钴還可能用來制造核武器，一種理論上的原子彈或氫彈，裝于钴殼内，爆炸後可使钴變成緻命的放射性塵埃。
制取顔料
钴不僅是制造合金鋼的重要金屬，而且是各種高級顔料的重要原料。據17世紀保存下來的文件記載，沙俄為了購買昂貴的钴顔料曾花費了巨額資金，這種钴顔料叫“戈盧貝茨”，是“藍色”的意思。克裡姆林宮的大廳和安眠大教堂等許多宏偉大廈的牆壁上塗的藍色顔料，就是這種“戈盧貝茨”。
中世紀時，威尼斯的玻璃工匠用钴顔料制造出各種精緻的藍色玻璃杯，不久就風靡世界各國。威尼斯的工匠們為了使自己的玻璃杯在市場保有無可争辯的競争力，對玻璃杯的制造工藝和钴顔料的配方嚴守秘密。為了杜絕洩漏技術情報，威尼斯政府把所有的玻璃廠都搬遷到一個小島上，不經允許，誰也不準參觀這個地方。
但是，有一個叫喬吉奧·貝萊賴諾的學徒因不願意忍受島上的枯燥生活，還是從島上逃跑了，後來逃到德國，在那裡他自己開了一個玻璃杯生産工廠，但他并沒能逃脫災難。一天，有人放火把他的工廠燒個精光，還把他這個從島上逃出來的工廠主“放了血”，差點丢了性命。可見，威尼斯人把钴顔料的秘密看得何等重要。
500多年前，中國大量生産的景泰藍也是用藍色的钴顔料燒制的。明代景泰年間生産的這種金屬藝術品至今還享譽世界。據說還有不少國外的情報人員千方百計想得到景泰藍的配方和燒制工藝。
钴的一些化合物，在不同狀态和溫度時，具有變化莫測的顔色。據記載，16世紀著名的化學家兼醫生帕拉塞爾薩斯常愛表演他的拿手戲法，每次都博得看客的熱烈掌聲。他先把一幅上面畫有覆蓋着積雪的樹木和小山的冬季風景的油畫拿給觀衆看，待他們欣賞夠了之後，他就在衆目睽暌之下把油畫中的冬天“變”成了夏天：樹上的積雪一下不見了，變成了成簇的綠葉；白色積雪的山丘則變成了長滿綠草的山坡。
觀衆無不贊歎，可就是不知其中的奧秘。其實，這是帕拉塞爾薩斯利用氯化钴這種钴的化合物變的一個魔術。原來在室溫下，氯化钴可以制成一種白色的溶液（溶液中含有一定數量的鎳和鐵），帕拉塞爾薩斯就用這種溶液作畫，在畫幹了後，隻要稍微加熱，氯化钴就會變成非常漂亮的綠色。帕拉塞爾薩斯表演時，先把氯化钴溶液塗在他的魔畫上，然後趁觀衆欣賞畫面而沒有注意他的瞬間，麻利地将一支蠟燭悄悄地放在油畫背後加熱它，于是，氯化钴受熱後就變成綠色，使人目瞪口呆的季節變化也就發生了。
醫療用途
钴是維生素B12組成部分，反刍動物可以在腸道内将攝入的钴合成為維生素B12，而人類與單胃動物不能将钴在體内合成B12。還不能确定钴的其它的功能，但體内的钴僅有約10%是維生素的形式。已觀察到無機钴對刺激紅細胞生成有重要的作用。有種貧血用葉酸、鐵、B12治療皆無效，有人用大劑量的二氯化钴可治療這類貧血。
然而，這麼大劑量钴反複應用可引起中毒。钴對紅細胞生成作用的機制是影響腎釋放促紅細胞生成素，或者通過刺激胍循環。還觀察到供給钴後可使血管擴張和臉色發紅，這是由于腎釋放舒緩肌肽，钴對甲狀腺的功能可能有作用，動物實驗結果顯示，甲狀腺素的合成可能需要钴，钴能拮抗碘缺乏産生的影響。
钴元素能刺激人體骨髓的造血系統，促使血紅蛋白的合成及紅細胞數目的增加。大多以組成維生素B12的形式參加體内的生理作用。钴刺激造血的機制為：①通過産生紅細胞生成素刺激造血。钴元素可抑制細胞内呼吸酶，使組織細胞缺氧，反饋刺激紅細胞生成素産生，進而促進骨髓造血。②對鐵代謝的作用。钴元素可促進腸粘膜對鐵的吸收，加速貯存鐵進入骨髓。③通過維生素B12參與核糖核酸及造血物質的代謝，作用于造血過程。④钴元素可促進脾髒釋放紅細胞（血紅蛋白含量增多，網狀細胞、紅細胞增生活躍，周圍血中紅細胞增多），從而促進造血功能。
制備方法
钴的制備一般先用火法将钴精礦、砷钴精礦、含钴硫化鎳精礦、銅钴礦、钴硫精礦中的钴富集或轉化為可溶性狀态，然後再用濕法冶煉方法制成氯化钴溶液或硫酸钴溶液，再用化學沉澱和萃取等方法進一步使钴富集和提純，最後得到钴化合物或金屬钴。
钴礦物的賦存狀态複雜，礦石品位低，所以提取方法很多而且工藝複雜，回收率較低。钴礦的選礦對一般是将钴礦石通過手選、重選、泡沫浮選可提取到含钴15～25%的钴精礦。钴精礦冶煉方法主要有硫化鎳礦冶煉和砷钴礦冶煉。
硫化鎳礦制備
硫化鎳精礦一般含鎳4～5%，含钴0.1～0.3%。鎳的火法熔煉過程中，由于钴對氧和硫的親合力介于鐵鎳之間在轉爐吹煉高冰鎳時，可控制冰鎳中鐵的氧化程度，使钴富集于高冰鎳或富集于轉爐渣，分别用下述方法提取：
1、富集于高冰鎳中的钴，在鎳電解精煉過程中，钴和鎳一起進入陽極液。在淨液除钴過程中，钴以高價氫氧化钴的形态進入钴渣，钴渣含钴6～7%，含鎳25～30%。從此種钴渣提钴的一種方法是：将钴渣加入硫酸溶液中，通二氧化硫使之溶解，制得含硫酸鎳、硫酸钴和少量銅、鐵、砷、銻等雜質的溶液；再用活性鎳粉置換除去銅；通空氣，氧化水解除去鐵，通氯氣氧化，加蘇打中和沉澱钴，若所得氫氧化钴含鎳較高，可再次溶解、沉澱分離钴鎳，使其含鎳小于1%；經煅燒制得氧化钴出售，也可将氧化钴制成粗金屬钴，經電解精煉得電解钴。加拿大和蘇聯的鎳廠都用此法回收钴。
中國的工廠也有類似作法。從钴渣提钴的另一種方法是以亞硫酸鈉作還原劑，将钴渣溶解于硫酸溶液中，得到含硫酸鎳、硫酸钴和少量銅、鐵、錳、鋅等雜質的溶液，而後用黃鈉鐵礬法除去溶液中的鐵，用烷基磷酸類如：二-2-乙基己基磷酸（D-2-EHPA）或其他烷基磷酸酯類萃取劑萃取其中的銅、鐵、錳、鋅等，并分離钴鎳。萃取過程中獲得的氯化钴溶液，用氟化铵除鈣、鎂後，再用草酸铵沉澱钴。所得草酸钴在450℃下煅燒，得到的氧化钴粉，可作為最終産品，也可用氫還原法制取金屬钴粉。
2、富集于煉鎳轉爐渣中的钴，在還原硫化熔煉過程中，與鎳一起轉入钴冰銅。轉爐渣成分一般為：钴0.25～0.35%，鎳1～1.5%；钴冰銅成分一般為：钴1～1.5%,鎳5～13%。钴冰銅可以直接浸取（常壓或加壓酸浸），也可以将钴冰銅焙燒成可溶性化合物後再酸浸。浸出液可按钴渣提钴工藝流程處理。
加拿大舍利特高爾頓公司（Sherritt Gordon MinesLtd）用高壓氨浸法處理硫化鎳精礦和高冰鎳時，钴留于鎳的氫還原尾液中，通硫化氫于尾液，得硫化钴和硫化鎳的混合沉澱物。此混合物用硫酸高壓浸出、淨化除雜質後，通氧、加氨、加壓，使二價钴氧化成可溶性的[Co(NH₃)₅·H₂O]2(SO₄)₃，而鎳則以鎳铵硫酸鹽形态沉澱出來，實現鎳钴分離，溶液用高壓氫還原産出钴粉，也可用萃取法淨液、分離出鎳後電積得電钴。含钴黃鐵礦提钴世界上從含钴黃鐵礦中提钴較有代表性的工廠是芬蘭科科拉钴廠（ Kok－kola Cobalt Plant），精礦焙燒脫硫後，再配以部分精礦在流态化爐内進行硫酸化焙燒，再經浸出、濃密、洗滌，浸出液通硫化氫使钴呈硫化钴沉澱。再利用上述舍利特高爾頓的高壓浸出法和高壓氫還原法生産钴粉。
中國含钴黃鐵礦的钴品位較低，僅為0.02～0.09%。浮選産出的钴硫精礦含钴0.3～0.5%,硫30～35%,鐵35～40%。钴硫精礦在流态化焙燒爐内于580～620℃下進行硫酸化焙燒，使钴、鎳、銅等金屬轉化為可溶性的鹽類。焙砂用水或稀硫酸浸出，用氯酸鈉将浸出液中的鐵氧化成高價鐵後，用脂肪酸鈉依次萃取鐵和銅。然後，通入氯氣使钴氧化，加堿水解生成高價氫氧化钴沉澱，而與鎳分離。在反射爐内使氫氧化钴脫水、燒結，燒結塊配以石油焦和石灰石在三相電弧爐内還原熔煉成粗金屬钴。粗钴澆鑄成陽極，進行隔膜電解，得到純度較高的金屬钴。钴硫精礦也可先經900～950℃氧化焙燒，再配以氯化鈉或氯化鈣以及少量的钴硫精礦于 680℃下進行硫酸化氯化焙燒。焙砂按上述流程提钴。
砷钴礦制備
砷钴礦經選礦得到含钴10～20%的精礦，其中含砷20～50%。處理砷钴礦的方法主要有兩種，一種是先用火法熔煉産出砷冰钴，再用濕法提钴。另一種是用加壓浸出法制得含钴溶液，再從中提取钴。中國采用前者：将精礦配以焦炭和熔劑在反射爐或電爐内熔煉，使部分砷呈三氧化二砷揮發，産出砷冰钴（舊稱黃渣）。如原料含硫高，還産出部分钴冰銅。砷冰钴和钴冰銅磨細後焙燒，進一步脫砷和硫；焙砂用稀硫酸浸出，用次氯酸鈉氧化浸出液中的鐵，再用蘇打調整pH為3～3.5,使鐵成為氧化鐵和砷酸鐵沉澱。
濾液用鐵屑置換除銅後，用次氯酸鈉使钴氧化，加堿水解生成高價氫氧化钴沉澱而與鎳分離。所得氫氧化钴在反射爐内于1000～1200℃下煅燒，獲得氧化钴，并使其中的堿式硫酸鹽分解，将硫除去。然後配入木炭，在回轉窯内于1000℃左右還原成金屬钴粉。也可将氫氧化钴熔煉成粗金屬钴，再進行電解得電钴。焙砂的浸出液也可和前述硫化鎳礦提钴一樣，采用萃取法淨液分離提钴。
加壓酸浸法處理砷钴精礦是将精礦用稀硫酸漿化，用高壓釜浸出，操作壓力35公斤力/厘米²，溫度190℃，浸出時間3～4小時，钴的浸出率95～97%。浸出液除砷、鐵、銅、鈣等雜質後，加入液氨，使钴形成钴氨絡合物，在高壓釜内，用氫還原得到钴粉，操作壓力50～55公斤力/厘米²，溫度190℃。此法流程簡單，回收率高，勞動條件好。銅钴礦提钴紮伊爾的盧伊盧廠 ( Luilu CobaltPlant）是世界上處理銅钴礦最大的钴廠。
銅钴礦經選礦獲得氧化精礦和硫化精礦。氧化精礦品位為：銅25%,钴1.5%；硫化精礦品位為：銅45%，钴2.5%。首先将硫化精礦在流态化焙燒爐内進行硫酸化焙燒，然後将焙砂和氧化精礦一起用銅電解廢液浸出。氧化精礦中的钴主要呈三價氧化物形态，在硫酸中溶解度很小，但在銅電解廢液中可由其中的亞鐵離子将钴還原，溶于電解廢液中，Co₃ （不溶性） Fe₂→Co₂（可溶性）Fe₃。钴的浸出率可達95～96%。含钴和銅的浸出液用電解法析出銅，而钴和其他金屬雜質留在溶液中。除雜質後，将溶液中的钴用石灰乳沉澱為氫氧化钴，再溶于硫酸中，得到高濃度的硫酸钴溶液，最後用不溶陽極電積金屬钴。
危害及安全措施
毒理資料
經常注射钴制劑或暴露于過量的原始钴環境中，可引起钴中毒。兒童對钴的毒性敏感，應避免使用每千克體重超過1mg的劑量。在缺乏維生素B12和蛋白質以及攝入酒精時，毒性會增加，這在酗酒者中常見。
钴是中等活潑的金屬元素，有二價和三價二種化合價。钴可經消化道和呼吸道進入人體，一般成年人體内含钴量為1.1～1.5mg。在血漿中無機钴附着在白蛋白上，它最初貯存于肝和腎，然後貯存于骨、脾、胰、小腸以及其它組織。體内钴14%分布于骨骼，43%分布于肌肉組織，43%分布于其它軟組織中。
食物中钴含量較高者有甜菜、卷心菜、洋蔥、蘿蔔、菠菜、西紅柿、無花果、荞麥和谷類等，蘑菇含量可達61ug/100g。
經口攝入的钴在小腸上部被吸收，并部分地與鐵共用一個運載通道，在血漿中是附着在白蛋白上。吸收率可達到63%～93%，鐵缺乏時可促進钴的吸收。钴主要通過尿液排出，少部分由腸、汗、頭發等途徑排出，一般不在體内蓄積。
健康危害
钴塵可引起“硬質合金病”（"硬金屬病"）,表現為過敏性哮喘,呼吸困難、幹咳、偶有化學性肺炎（間質性肺炎），肺水腫。脫離接觸後症狀緩解。CoO也可引起哮喘。
钴對皮膚的影響主要為過敏性或刺激性皮炎。外露皮膚出現紅斑,有輕微搔癢,常見于手、腕、前臂等部位和皮膚皺折處，多于夏季發病，患者多為接觸钴的新工人，在上述皮膚病患者中，皮試陽性可證明對钴過敏。
吸入醋酸钴粉塵可引起急性化學性胃炎症狀,有惡心、嘔吐、上腹部劇痛,後可有嘔血及便血。
危害防治
誤服钴鹽,應洗胃；溶液濺入眼，用清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘。
CaNa2-EDTA、CaDTPA、半胱氨酸可降低钴毒性，可試用。皮炎可用乙酸和尿素霜軟膏塗抹局部。化學性肺炎和肺水腫患者應采用糖皮質激素治療。
儲存運輸
應按照（GB13690-1992）易燃易爆危險品規定辦理，夏季應早晚運輸，防止陽光曝曬，搬運中不得過度撞擊、震蕩、不得與固化劑同車運輸。儲存過程中必須幹燥、通風、隔熱、無陽光直射、溫度應在25℃以下。産品包裝桶堆放最好不多于兩層，蓋緊桶蓋。
