钴是化学元素周期表第四周期第Ⅷ族元素，原子序数27，元素契合Co，原子量58.94，原子的外层电子构型为3d74s2。钴的密度为8.8 g/cm3，熔点1490℃，沸点2875℃。钴和铁相同具有磁性，钴的导电率很低，只要铜的21%。钴在常温下不与水、空气发作效果，钴在稀酸中难溶，强碱时钴不起效果。钴粉在常温下能吸收，在高温下吸氢才能很强。    钴的重要化合物有氧化亚钴（CoO）和氧化钴（Co2O3）。CoO在120℃以上温度时，易为H2和CO复原。钴的碱性水化物为Co（OH）2，当pH为6-7时，Co（OH）2将从溶液中沉积出来。    钴的硫化物、砷化物也是钴的重要化合物，如COS, COS2、Co2As, CoAs2等。    钴首要用于出产高强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨、强磁性等含钴合金、制作合金刀具、绷簧、加热元件等。钴的化合物也被用来制做珐琅、油漆、玻璃等制品。    钴在地壳中的丰度为2.5×10-3%，陆地钴储量548万吨，海底结核中储量2.27亿吨。钴在自然界多与铜镍矿共生，钴是铜镍冶炼进程的副产品。我国钴资源一半藏于黄铁矿，另一半在铜镍矿中。含钴黄铁矿虽经选矿富集，得到钴硫精矿含Co也只要0.2%-0.5％。为补偿自产质料的缺乏，还进口部分砷钴矿。    我国赣州冶炼厂选用电炉炼钴，工艺流程见下图。砷钴矿先在电炉中熔炼电炉产出含钴黄渣，破碎后进行欢腾焙烧，黄渣中砷以氧化物形状蒸发除掉，钴则转变成酸溶性氧化物。焙烧熟料，用硫酸溶液浸出钴，再经溶液净化除铁砷，含钴滤液氧化沉积，沉积物进行复原熔炼铸成阳极，进行电解产出电解钴。含砷烟气经过沉降室和水膜除尘净化，消除了砷害。一起副产出As203。该工艺的首要技能经济指标是：砷钴矿含Co 9%-14%，As50％-60％，S1％-2％，Fe 5％-10％；黄渣含Co 25％，As 48％，Fe 18％；焙烧温度820-840℃；钴冶炼回收率99.5％；电炉耗电750 kWh/t料；全流程钴回收率75%。

电解钴是最重要的钴产品之一。国内电钴的出产质料，一般是铜、镍、铅、锌等冶炼进程产出的含钴副产品，如镍电解净化进程产出的钴渣、含钴黄铁矿烧渣等。 从含钴副产品中出产电钴的准则流程首要有两种，一是选用化学沉积法去除杂质，两段氧化沉积别离镍和钴，火法煅烧后复原熔炼得到粗钴，铸成阳极电解精粹；另一种是选用萃取除杂，萃取别离镍和钴，得到氯化钴溶液，不溶阳极电解。 金川集团公司是我国镍钴的首要出产基地，钴的年产量到达500t以上，目条件钴已构成两大出产体系，别离出产电钴和氧化钴，并产出钴盐等其他产品。出产质料为镍体系的钴渣和富钴锍。 电钴的出产以镍体系电解流净化所产钴渣为厚料，选用钴渣球磨浆化→复原溶解→黄钠铁矾除铗→除铜→二段沉钴→氢氧化钴反射炉烧结→电炉复原熔炼→可溶阳极电解工艺出产电解钴，别离钴后的硫酸镍回来镍出产体系。这是一个火法和湿法相结合的出产流程。出产工艺的流程图示于图1和图2。图1  从钴渣出产氢氧化钴的工艺流程图图2  从氢氧化钴出产电钴的工艺流程图 选用与此相似流程出产电解钴的其他供应商还有前沈阳冶炼厂、重庆冶炼厂等。 选用N235萃取净化和别离、不溶阳极电解工艺出产电解钴的首要供应商是成都电冶厂。 一、钴渣的复原浸出 镍电解体系净化产出的钴渣，首要元素组成列于表1。 表1  钴渣的首要金属元素的含量Co、Ni、Cu、Fe等金属在钴渣中首要以氧氧化物方式存在，在液固比为（3～4）∶1及机械或鼓风拌和条件下，用硫酸调pH＝1.5～1.7，通入SO2复原溶解。但在初期未通入SO2之前，因Cl－被氧化而放出氧气，复原浸出期间Ni、Co和Cu呈二价离于进入溶液，在鼓空气拌和浸出时部分Fe氧化成三价。首要化学反响可表示为：在鼓空气拌和情况下，可发作亚铁离子的部分氧化，如：复原浸出液的成分列于表2。 表2  钴渣复原浸出液首要成分二、钴浸出液的净化 浸出液中首要杂质元素是铁和铜，非有必要的有铅、锌、锰、砷等。铁选用黄钠铁矾法除掉，铜用硫化沉积法除掉，其他杂质用水解沉积法除掉。 （一）黄钠铁矾除铁 黄钠铁矾除铁的基率原理是生成难溶盐。黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]是一种淡黄色晶体沉积，具有杰出的过滤性和洗刷性，生成进程比较复杂，需求较严格操控生成条件，首要影响要素有碳酸钠溶液的浓度、温度和pH值、晶种的参加等。详细操控条件如下： 1、碳酸钠的浓度 7%～8%的浓度，且有必要均匀参加，常用办法是运用低压风使碱液呈雾状喷入铁矾生成槽内。碳酸钠浓度高时，易生成胶状氢氧化铁，形成渣含有价金属上升，且过滤困难：浓度过低则对整个体系的体积平衡晦气，下降溶液浓度。 2、温度、氧化和pH值 除铁前溶液需经氧化，使Fe2＋氧化成Fe3＋，氧化剂一般为NaClO3，氧化温度≥85℃，铁矾生成温度≥90℃时，呈颗粒状，具有杰出过滤功能；除铁前溶液的pH值操控在1.5～1.7，氧化时刻操控在1.5～2.0h，结尾pH值操控在2.5～3.0，除铁率可达99%，溶液中Fe≤0.05g∕L；终究pH值操控在4.0～4.5时，除铁后溶掖中Fe≤0.001g∕L。 3、晶种 湿铁矾渣作晶种参加，即在除铁压滤时，在反响罐底留必定渣量，可大大加速黄钠铁矾除铁速度。 洗后铁渣成分为：0.5%～1% Co，1%～3% Ni，0%～0.4% Cu，Fe≥24%。 （二）沉积除铜 除铜的根本原理是生成难溶的硫化铜沉积。除铜作业在机械拌和的珐琅釜中进行，用量为Cu2＋∶Na2S＝1∶5。先配成饱和溶液，常温下缓慢参加釜内，初始pH＝2.0～3.0，终究pH＝3.5～4.0，由于为碱性。除铜停留时刻约30min。溶液中的铜含量可降至0003g∕L以下，一同可除掉铅。除铜的缺陷是或许部分生成NiS和CoS沉积，形成铜渣含镍钴过高，且使溶液中带入钠离子。 三、氯化水免除砷、锑 氧化水免除砷、锑的首要原理，是运用铁水解产出的肢状Fe（OH）3具有较强吸附效果，使砷、锑等杂质一道沉积。因而，砷、锑从溶液中脱除的深度，在很大程度上取决于溶液中的含铁量，一般要求溶液中含铁量为砷、锑量的10～20倍。在水解沉积前参加氧化剂，如、次或，意图是使二价铁氧化为三价铁。 四、氧化水解别离钴 运用三价钴氢氧化物的低溶度积，使钴氧化水解沉积，是出产上别离溶液中镍和钴的常用办法。 在酸性溶液中，Co2＋比Ni2＋优先氧化，且Co（OH）3的溶度积及水解沉积的pH值显着低于Ni（OH）3，在强氧化剂效果下，Co2＋被氧化而水解沉积。在氧化水解沉钴进程中，即便少置Ni2＋氧化而生成Ni（OH）3沉积，也仍对Co2＋具有氧化效果，发出发生Co（OH）3沉积的置换反响，Ni2＋进入溶液。常用的强氧化剂为或次改。 水解沉积进程中有H＋发生，有必要加碱进行中和。 在出产运用中，为了使钴和镍杰出别离，应遵照以下根本准则： （一）参加过量氧化剂和碱，如用次为氧化制，应使NaCl∶Na2CO3＝（1.1～1.2）∶1。 （二）操控恰当的析钴率，溶液含钴高时析钴率可高些。 （三）用二次沉钴替代一次沉钴，以取得较高纯度的氢氧化钴。 沉钴作业在空气拌和槽中完结。NaClO作氧化剂时，二次沉钴的工艺进程为：一次沉钴→压滤→滤渣用二次沉钴母液淘洗→复原溶解→二次沉钴→压滤，如图2所示。二次沉钴的根本技能参数见表3。 表3  二次沉钴的首要技能参数沉钴进程中，溶液用空气拌和均匀，氧化剂有必要用压缩空气雾化均匀喷洒在液面上。一次沉钴得到的氢氧化钴中，Co∕Ni≥10；二次沉钴得到的氢氧化钴中，Ca∕Ni≥350，Co∕Cu≥200，Co∕Fe≥100。假如要求出产1号电钴，Co∕Ni比须大于600。 五、粗钴阳极板的制备 二次沉钴得到的氢氧化钴含水约50%，配入少数石油焦，在反射炉中烧结成多孔氧化钴团块，然后与脱硫剂CaO、复原剂（石油焦）及造渣剂SiO2一同装入电炉，在高温下熔炼，插湿木进行复原和拌和，使氧化钴复原成金属钴，并脱去杂质，浇铸得到含钴超越95%的粗钴阳极板，用于钴的电解精粹。 反射炉煅烧的意图有3个： （一）使氢氧化钴脱水、分化，转变为氧化钴，并烧结成多孔的团块； （二）参加石油焦，使氧化钴半复原； （三）脱除部分硫。 反射炉可用煤、煤气、液化、天然气或重油作燃料。金川公司用重油作燃料，选用低压喷嘴，具有能耗低、雾化好的特色。进料配比为石油焦∶水＝100∶8，与氢氧化钴一同在拌和机内拌和均匀后参加炉内，炉温操控在1000～1100℃。 反射炉产出的氧化钴含钴76%左右，按要求配比：氧化钴∶石油焦∶石灰石＝100∶（8～9）∶（5～7）配料后装入电炉，物料表面铺少数粗钴残极，以利于起弧熔炼。炉料熔化后，操控炉温在1550～1650℃，经造渣、扒渣操作，提温浇铸成阳极板。金川公司的阳极板规格为530mm×230mm×40mm。粗钴阳极板的化学成分为Co＞95%、Ni＜0.45%、Cu＜0.65%、Fe＜1%、Pb＜0.003%、Zn＜0.002%、S＜0.6%、C＜0.05%。 六、电解精粹 金川公司选用可溶阳极和阴极隔阂电解法出产电钴。出产运用12个电解槽，规格为2060mm×790mm×860mm，运用2个槽造液。电解液为氯化物体系，阴极新液的化学成分列于表4。 表4  钴电解新液的成分    （g∕L）钴电解时的首要技能条件如下： 阳极规格及片数：    500mm×230mm×40mm，每槽22块 同极中心距：        180mm 始极片规格及片数：     540mm×520mm，每槽10块 电解温度:              55～65℃ 电流密度              300～400A∕m2 槽电压：              1.6～2.2V 电解液循环量：        16～220ml∕（min·袋） 阴阳极区液面差：      30～50mm 阴极周期：            3天 钴电解阳极液的成分：阳极液和造液一同进行净化除杂，然后作为阴极新液回来电解。首要除杂作业为除镍、除铜、除铅和除铁。净化除杂的首要工艺条件列于表5。 表5  电解钴阳极液除杂首要工艺条件净化渣压滤除掉，含钴铁渣回来与镍体系钴渣一同进行浆化、复原溶解。通过净化处理，溶液到达出产电钴的阴极液的要求，即：Co＞100g∕L，Fe＜0.001g∕L，Cu≤0.003g∕L，Pb≤0.0003g／L，Zn≤0.007g∕L。

镍电解时，阳极中的镍与钴一同电化学溶解进入溶液，在阳极液净化除杂质时，溶液中钴以Co(OH)3方式沉积进入钴渣。钴渣含钴6％-7％，可用来出产氧化钴，也可产出金属钴。所用工艺由钴渣溶解、浸出液净化除杂质、镍钴别离以及制取氧化钴（或金属钴）四部分组成（见图）。    在65-75℃温度下，在硫酸溶液中，参加Na2SO3将Co3+还原成CO2+并溶解：                2Co（OH）3＋Na2SO3＋2H2SO4====2CoSO4＋Na2SO4＋5H2O    溶出液在95℃，参加NaClO3将Fe2+氧化水解沉积除掉。除铁液进萃取槽，用P204萃取剂除铜和剩下铁，除铜后液再以P507别离镍钴，含钴有机相用溶液反萃取得到含Co75g/L左右的COCl2溶液。此溶液既可以在不溶阳极电解槽中隔阂电解出产金属镍；也可以用草酸沉钴然后煅烧出产氧化钴粉。电解的技能条件是：电流密度400A/m2，槽电压3-4V，电解温度60℃，电流效率94％。

镍电解系统净化产出的钴渣，主要元素组成列于表1。 表1  钴渣的主要金属元素的含量Co、Ni、Cu、Fe等金属在钴渣中主要以氧氧化物形式存在，在液固比为（3～4）∶1及机械或鼓风搅拌条件下，用硫酸调pH＝1.5～1.7，通入SO2还原溶解。但在初期未通入SO2之前，因Cl－被氧化而放出氧气，还原浸出期间Ni、Co和Cu呈二价离于进入溶液，在鼓空气搅拌浸出时部分Fe氧化成三价。主要化学反应可表示为：在鼓空气搅拌情况下，可发生亚铁离子的部分氧化，如：还原浸出液的成分列于表2。 表2  钴渣还原浸出液主要成分

现在，国际大陆已查明的钴资源约1100万t。全球钴资源散布不均，钴资源首要散布在国际上少量几个国家，其间民主刚果(扎伊尔)钴储量为42.2%，居国际第一位，其次是古巴、澳大利亚、赞比亚、新喀里多尼亚、俄罗斯和加拿大，这些国家的钴储量约占国际钴总储量的98%。我国是贫钴国家，国内工业用钴每年约有对折依托进口。国际大陆钴资源有限，大洋海底铁锰结核(壳)贮量巨大，含钴量高，是具有严重开发远景的潜在钴资源。 国际钴资源大部分散布在含钴红土型镍矿床中，其于大部产于堆积型硫化铜钴矿床和岩浆型含钴硫化铜镍矿床中。但现在国际钴产值首要来自硫化铜钴矿床和硫化铜镍矿床，我国钴资源首要产于岩浆型硫化铜镍矿床。国际上具有工业含义的含钴矿床首要有：硫化铜钴矿床、含钴硫化铜镍矿床、含钴红土型镍矿床、多金属脉状含钴矿床、含钴矽卡岩铁矿床、含钴黄铁矿矿床和含钴铅锌矿床。钴是多亲合性元素，并能广泛地与铁、镍、锰和镁等晶体化学性质附近的元素类质同像。因而钴不只能够与硫或类硫元素等离子构成独立钴矿藏，并且还能够与铁、镍、锰、镁等离子类质同像，进入铁、镍、锰和镁等矿藏晶格，构成含钴的硫化物、类硫化物或硅酸盐。迄今为止，地壳中发现的钴和含钴矿藏多达百余种，其间具有工业价值的稀有十种。可作为资源使用的钴首要是呈硫化物、类硫化物类质同像态的钴和独立钴矿藏。钴在地壳中的赋存状况杂乱，能构成多种含钴矿藏和造岩矿藏。因而，钴的赋存状况的查定对钴的选矿以及化探找矿和资源点评都具有重要含义。 1993年，吉林省地勘局第五地质查询地点吉林省白山市大横路区域发现了大面积钴矿化带，矿化面积约28km〓。矿化带中氧化矿石钴均匀档次为0.043%，原生矿石为0.053%，钴金属储量约3万t，归于低档次大型钴矿床。经查定，矿石中钴为多相多态存在，归于杂乱钴矿石。首要的含钴矿藏相有含铁的硫化物、氧化物、碳酸盐、硫酸盐、粘土矿藏和硅酸盐。其间粘土矿藏吸附态(硅酸盐嵌晶态)的钴约占矿石总钴量的三分之一，这是一种不容忽视的钴的特殊赋存状况，这种状况的钴用一般的选矿办法难以选取，是形成该钴矿床以往钴收回率低的首要原因之。 1993年以来，一些科研单位进行了屡次选矿实验，但钴收回率低的问题一向未得到处理。怎么进步钴的收回率已成为该钴矿床能否挖掘使用的首要问题。现在，国际上对原生矿石中硫化物和类硫化物钴的选矿问题已得到处理(皆选用浮选法)，而关于其它化学形状的钴，特别是低档次杂乱氧化矿石中钴的提取尚有许多未处理的问题。本项研讨是在查明晰该钴矿床钴的赋存状况的基础上，以氧化矿石为选矿目标，以进步钴的收回率为意图，树立钴的提取工艺新流程。选矿的技能道路断定为湿法提取。进行了硫酸、—氯化钠和柠檬酸—三种浸取系统的实验。在快速、经济和有用的辅导准则下，终究断定柠檬酸—浸取系统为最佳的浸取计划。最佳浸取条件为：柠檬酸浓度为12.5g/L、为37.5g/L、固液比为1∶10、浸取温度为常温，浸取时刻为拌和4h，放置14h。钴收回率达90%。 为了最大极限地使用矿产资源，下降选矿本钱，进行了浸取液中钴及伴生金属(Ni、Cu和Fe)的萃取别离归纳收回工艺流程的研讨。其办法和工艺流程为：(1)用33%P〓-火油(化度70%)萃取铁，有机相用6mol/LHCl反萃;(2)萃余水相用20%Lix〓-火油萃取铜，有机相用1.80mol/LH〓SO〓反萃;(3)萃余水相用20%N〓+50%仲辛醇-火油萃取钴，有机相用0.5mol/LHCl反萃;(4)萃余水相用50%正痛苦-火油(皂化度为15%)萃取镍，有机相用1.8mol/LH〓SO〓反萃。得到的产品分别为FeCl〓·6H〓O、CuSO〓·5H〓O、CoCl〓·6H〓O和NiSO〓·6H〓O，其纯度均达到了试剂级标准。 本项研讨取得了如下研讨成果： 1.大横路钴矿床矿石中的钴为多相多态存在，首要的含钴矿藏相有含铁的硫化物、氧化物、碳酸盐、硫酸盐、粘土矿藏和硅酸盐，其间粘土矿藏吸附态(硅酸盐嵌晶态)的钴约占矿石总钴量的三分之一，这一赋存状况的钴，用一般的选矿办法难以选取，是形成该钴矿床以往钴收回率低的首要原因之一。 2.树立了湿法提取钴的新工艺，断定了柠檬酸-浸取系统为氧化矿石提取钴的最佳计划，钴收回率达90%。 3.树立了钴及伴生金属(Ni、Cu和Fe)的归纳收回工艺流程。为低档次杂乱氧化钴矿石钴的提取和开发使用供给了新的办法和途径。

氧化钴是钴基合金、硬质合金及珐琅，陶瓷颜料的重要原材料，国内现在年产1000多吨。氧化钴有三种不同方式：CoO、Co2O3、Co3O4，色彩和含钴量都不同。因为各厂的质料和出产条件不同，在浸出、净化和钴沉积上各有特色。 从镍体系钴渣出产氧化钴的典型出产工艺为金川公司流程，如图1所示。图1  金川公司用钴渣出产氧化钴的流程图 一、萃取除杂 黄钠铁矾除铁后液中的杂质总量仍还有约2g∕L，包含Cu、Fe、Ca、Mg、Pb、Zn、Mn等，为了得到合格的氧化钴产品，还必须进一步的净化。金川公司选用P204萃取工艺进行深度净化除杂。 P204主要成分为二－（2－乙基己基）磷酸，是一种烷基磷酸萃取剂，分子量323，无臭味，出厂规格为P204≥93%，密度0.9694～0.9700g∕cm3（25℃），黏度0.42cP（25℃），在水中溶解度0.012g∕L，10%碳酸钠溶液中溶解度为0.026g∕L，1moL硫酸溶液中溶解度为0.0017g∕L，平衡pH值时pKa＝3.5，酸性杂质为0.3%～0.4%，水分为0.3%～0.4%，其分子结构式为：萃取除杂在25级聚氯乙烯混合弄清箱中进行，溶液中的Cu、Fe、Zn、Mn、Ca等杂质进入有机相中，别离用1.2mol∕L、2.5mol∕L和6mol∕L洗Co、洗Cu、洗Fe。萃余液送P507别离镍钴。 25级别离为10级萃取，5级洗钴，4级洗铜，4级洗铁，2级弄清。 混合室：0.52m×0.52m×l.20m 弄清室：0.52m×2.60m×1.20m 萃取箱拌和桨为钛质六叶桨，直径200mm，由5台5.5kW电动机带动，转速470～500r∕min。流量由高位槽操控，转子流量计丈量。 萃取操作的技术参数为： 萃取剂：      10% P204，90%磺化火油 皂化剂：      8～9mol∕L NaOH溶液 皂化率：      60%～65% 物料流比：    有机相∶料液∶洗钴液＝0.6∶1.0∶0.06 皂化在φ2×2mPVC槽内进行。 反萃用的2.5mol∕L和6.0molL∕L溶掖内循环，别离降至0.1～0.2mol∕L或4～4.5mol∕L时更换新酸液。 除杂后液成分：二、萃钴 P507萃钴在34级萃取箱中进行，其间制锦皂5级，镍钴别离7级，洗镍5级，钴反萃6级，洗铁5级，弄清6级。萃取箱尺度、结构、拌和桨及转速等与萃取除杂相同。 萃钴操作的技术参数为： 萃取剂        25% P507，75%磺化火油 制镍皂溶液    35～40g／L硫酸镍溶液 制钠皂溶液    8～9mol∕L NaOH溶液 物科流比      有机相∶料液∶洗镍液∶反萃液＝1.0∶0.7∶0.07∶0.15 皂化在φ2×2mPVC槽内进行。 洗镍用1.2mol∕L溶液，反萃钴用2.5mol∕L溶液，冼铣用6.0mol∕L溶液（内循环）。 三、草酸钴沉积 运用沉积剂草酸铵，由草酸溶液通入自行沉积制备。运用φ2m×2m不锈钢槽，在60℃下溶解工业草酸，真空抽滤除掉残渣，溶液在机械拌和条件下通入气，至pH＝4.0～4.5时沉积结束，真空过滤得到草酸铵。 沉钴分两段进行，都在2m3珐琅釜内完结，操作条件见表1。 表1  两段沉钴技术参数四、煅烧制氧化钴 一段沉积草酸钴选用反转管电炉煅烧，电炉规格为φ0.5m×10m，转速0～2.07r∕min，倾角3°，总功率250kW，炉头温度700℃，炉中600℃，炉尾500℃。 二段沉积选用红外线炉煅烧热解，温度530℃。 硬质合金出产用的氧化钴要求松装比重在0.45～0.55g∕cm3之间，为此要求在沉钴过程中严格操控氯化钴的初始浓度、淀度及草酸铵的参加速度，以确保取得必定粒度的沉积；一起严格操控煅烧时的炉温，不致过烧或缺乏。

含钴0.15％左右的碳页岩钴矿怎么选取？ 很感谢你对我的信任，虽然我不是选矿方面的专家，但也愿意给你提供一些帮助，你的问题说的不是很明白，因为不同类型的矿石选矿方法也不尽相同，所以我提供以下资料供你参考： 钴多伴生在铁、铜和镍矿中，国内主要有以下四种钴矿石：铜镍钴矿石、铜钴矿石、铁钴矿石和钴土矿石。对于不同的主矿产需采用不同的选矿方法。      1.铜镍钴矿石 矿石中钴多与铜、镍呈类质同象存在于同种矿物中，在选矿过程中镍钴不能分离，因此，无需设计单独选出含钴矿物的流程，选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿，钴是在冶炼阳极电解泥和炉渣中回收的。       2.铜钴矿石 生产这种矿石的主要有山西中条山有色金属公司的篦子沟、湖北大冶有色公司的铜录山和四川会理拉拉厂等矿产地。主要含钴矿物为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物矿物。采用浮选法可将黄铜矿与后二者分离，产出铜精矿和钴硫精矿。冶炼铜精矿的阳极电解泥中仍可回收少量的钴。        3.铁钴矿石 生产这种矿石的有淄博北金召北、山东金岭铁山、山东莱芜铁矿和湖北黄石铁山等矿产地。主要含钴矿物为黄铁矿、磁黄铁矿以及少量黄铜矿等硫化物矿物。采用浮选法可将硫化物和磁铁矿分离，再以浮选法将少量黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿分离，同时以磁选分离出磁铁矿，产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿。硫是炼铁的有害组分，此类矿石入炉前必须将硫化物选出，因此，设有选厂的矿山一般都具备浮选流程。所以此类矿山都可以回收钴硫精矿。       4.钴土矿石 湖南长沙戏楼坪钴土矿目前由乡镇企业开采，衡阳冶炼厂回收。海南安定居丁钴土矿矿石品位高，钴品位为1.632％，目前有一钴业公司正设计筹备开采。它的含钴矿物主要为氢氧化物和含水氧化物氢氧化物。根据有关选矿实验结果表明，可采用浮选工艺进行处理。

利用钴矿制取氯化钴的试验研究.pdf

刚果（金）的希土鲁钴厂（Shituru Cobalt Plant）是世界主要钴厂之一，从铜钴硫化矿和氧化矿中提钴。硫化铜钴精矿含铜约40%，钴3%～4%；氧化铜钴精矿含铜20%～25%，钴1.5%～2%。生产厂分为铜和钴两个系统，钴生产的原料来自铜电解液，台Cu 8g∕L、Co 12g∕L,年产电钴7200t、钴镍合金3500t（20% Ni）。两个生产系统的工艺流程简图分别示于图1和图2。图1  铜生产系统工艺流程简图图2  钴生产系统工艺流程简图 硫化精矿的焙烧在670～730℃完成，硫酸化的程度主要取决于精矿中的铁含量，也与达到酸的平衡有关。硫酸化焙烧过程中主要反应可简单表示为：焙砂的铜浸出率为97%～98%，钴浸出率为95%～96%，铁浸出率2%～4%；氧化矿浸出率为96%～97%。 浸出矿浆除去浸渣后的溶液加入石灰逐步调pH至3.3除去铁和铝，然后调pH＝6沉铜，微量铜在pH＝2.5时用钴粉置换沉淀除去，这些渣返回铜系统。 氢氧化钴用石灰调至pH＝8.5时沉淀，过滤。钴电积在鼓风搅拌产生的氢氧化钴悬浮液中进行，电解液（pH＝7）循环，电解时产生的酸使氢氧化钴溶解，使溶液含25g∕L Co。钴的总收率约85%。电钴含96.32% Co，主要杂质含量（10－6）：Al 19、C 486、Ca 1663、Cd 281、Cu 72、Fe 439、Mg 110、Mn 354、Ni 1406、Pb 101、S 1444、Zn 1076。 主要设备和工艺参数： 电炉         2台，2000kW 回转窑       1台，φ0.9m×3.1m 电解槽       80个 阳极         Ag－Sb－Pb合金，700mm×1000mm，每槽l3片 阴极         低碳钢，750mm×1030mm，每槽12片 槽电压       5V 电流密度     430A／m2 同极距       80mm 电流效率     85%～88% 电解温度     50℃ 进液pH      7.0 出液pH      6.0～6.3 溶液含Co    15～20g∕L

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%。

钴是具有钢灰色和金属光泽的硬质金属，钴（Co）原子序数为27，坐落元素周期表第八族，原子量为58.93，它的首要物理、化学参数与铁、镍挨近，属铁族元素。    钴是一种高熔点和稳定性杰出的磁性硬金属。它的居里点（失掉磁性的临界温度点）为1150℃，具永磁性，熔点为1495℃，沸点为2900℃，具耐高温性。它是制作耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要质料，广泛用于航空、航天、电器、机械制作、化学和陶瓷工业。因而，它是一种重要的战略物资。    我国钴金属资源量约为140万t，绝大多数为伴生资源，独自的钴矿床很少。我国钴矿档次较低，均作为矿山副产品收回，出产过程中因为档次低、出产工艺杂乱，因而金属收回率低、出产成本高。1996年我国钴金属产值（钴含量）229t，钴硫精矿产量（钴含量）192t，氧化钴638t。近几年我国钴的年消费量稳定在1200t左右，国内钴产值包含氧化钴折算为钴每年总计约600～700t，国内钴产值尚不能满意国内需求，每年约有对折需进口。  一、矿石矿藏质料特色      现在，自然界中已发现的钴矿藏和含钴矿藏共百余种，分归于单质、碳化物、氮化物、磷化物和硅磷化物、砷化物和硫砷化物、锑化物和硫锑化物、碲化物和硒碲化物、硫化物、硒化物、氧化物、氢氧化物和含水氧化物氢氧化物、盐、碳酸盐以及硅酸盐等14大类。其间以硫化物、砷化物和硫砷化物最多。常见的用于提取钴的矿藏质料见表3.11.1。表3.11.1首要钴矿藏       自然界中钴的存在方式有三种：①独立钴矿藏，②呈类质同象或包裹体存在于某一矿藏中，③呈吸附方式存在于某些矿藏表面，其间以第二种存在方式最为遍及。以类质同象或显微包裹体存在于辉石、橄榄石、磁铁矿和铬铁矿中的钴不能运用，而赋存于黄铁矿和磁黄铁矿中者则可以运用。铁矿石中以类质同象或显微包裹体存在于硫化物和硫砷化物矿藏中的钴，需加设浮选流程才干加以收回，而在铜镍矿中则无需为它们加设别的的选矿流程，它们是和镍一起选出来并从冶炼镍的炉渣中收回的，所以从炉渣中提取钴的出产成本较低。呈吸附方式存在的钴，现在不能为工业所运用。国际大洋底锰结核中含钴比较丰富，或许成为下个世纪出产钴的首要矿藏质料。二、用处与技能经济目标      钴的物理、化学性质决议了它是出产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要质料。    钴基合金或含钴合金钢用作燃汽轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、的部件和化工设备中各种高负荷的耐热部件以及原子能工业的重要金属材料。钴作为粉末冶金中的粘结剂能确保硬质合金有必定的耐性。磁性合金是现代化电子和机电工业中不行短少的材料，用来制作声、光、电和磁等器件的各种元件。钴也是永久磁性合金的重要组成部分。在化学工业中，钴除用于高温合金和防腐合金外，还用于有色玻璃、颜料、搪瓷及催化剂、枯燥剂等。据英国《金属导报》报导，近期来自硬质金属部分和超合金方面临钴的需求较为微弱。别的，钴在电池部分消费量增长率最高。国内有关报导讲，钴在蓄电池职业、金刚石东西职业和催化剂职业的运用也将进一步扩展，从而对金属钴的需求呈上升趋势。    独自钴矿床一般分为砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿矿床三类，它们的工业功能和工业要求见表3.11.2。表3.11.2钴矿工业要求       钴除独自矿床外，很多涣散在夕卡岩型铁矿、钒钛磁铁矿、热液多金属矿、各种类型铜矿、堆积钴锰矿、硫化铜镍矿、硅酸镍矿等矿床中，其档次虽低，但规划往往较大，是提取钴的首要来历。归纳矿床伴生钴的点评目标尚无一致规则，一般选冶功能好的矿石，含钴档次大于0.01％。钴精矿的档次0.2％便有价值，假如金属矿床规划大、矿石归纳收回作用好，钴有多少算多少。    钴硫精矿按化学成分，精矿分为六个等级，均按干矿档次核算。应契合以下规则（见表3.11.3）：表3.11.3钴硫精矿精矿等级分类标准     我国钴产品的产品标准见表3.11.4。表3.11.4我国钴产品标准    三、矿业简史      钴矿藏的运用有着悠长的前史，前埃及人就曾运用钴蓝作为陶瓷制品的着色剂，我国从唐朝起也在陶瓷出产中广泛运用钴的化合物作为着色剂。1735年，瑞典化学家布兰特（Brandt）初次别离出钴，1780年伯格曼(Bergman)将钴确定为一种元素。    德国和挪威最早出产了少数的钴，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开端出产，使钴的国际产值由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，钴产值一向居国际首位，摩洛哥用砷钴矿出产钴，这段时期以火法出产钴为主。尔后，第二次国际大战前夕，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、比利时有规划较大的钴精粹厂，别离处理菲律宾、澳大利亚、摩洛哥、赞比亚的富钴中间产品。这种钴资源国的粗炼和用钴的兴旺工业国的精粹的钴冶金格式至今仍占首要位置。近年来，钴资源丰富国家也相应建立了规划较大的完好的钴冶金工厂。现在，各种湿法冶金已成为提取钴的首要办法。    与国际比较，我国的钴工业起步较晚。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。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。广东梅县也用相同工艺从钴土矿熔炼出钴铁送潮州冶炼厂处理出产工业氧化钴。    1954年，沈阳冶炼厂以湿法炼锌钴渣为质料产出第一批电钴，拉开了我国电钴出产的前奏，沈阳冶炼厂锌体系选用黄药法除钴产出黄原酸钴渣，该厂以此钴渣为质料，经过复原溶解、氧化沉钴产出含Co 30%～40％的氢氧化钴，然后再经枯燥、焙烧、电炉复原熔炼成粗金属钴，最终用电解精粹法得到电钴。1958年，赣州钴冶炼厂从当地的钴土矿中出产出氧化钴。因为当地钴土矿资源涣散，无法大规划挖掘，在冶金工业部安排下，赣州钴冶炼厂于1960年开端处理从摩洛哥进口的砷钴矿，这是我国用进口钴质料出产钴的开端。1966年，葫芦岛锌厂首家建成了从钴硫精矿中收回钴的车间,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，硫化铜镍矿又成为收回钴的重要资源。金川有色金属公司的钴收回包含从镍电解体系净化钴渣中出产电解钴和氧化钴，从转炉渣提钴流程产出的富钴冰铜中出产氧化钴两部分。现在，金川有色金属公司的钴产值已占全国总产值的70％以上，成为我国钴出产的重要基地。

钴具有耐腐蚀、熔点高、强磁性等优秀功能，是各种特殊钢、耐热合金、抗腐蚀合金、磁性合金、硬质合金出产的重要质料，广泛用于航空、航天、机械制造、电气外表等范畴，因而，钴被誉为战略物资。     现在钴的出产基本上都是以钴土矿、钴硫精矿、硫化铜镍矿渣、砷钴矿等为质料。现已探明的钴矿资源均匀档次仅为0.02%，并且在出产过程中收回率低、工艺杂乱、出产成本较高。     一、矿石性质     实验所用钴矿石为非洲刚果氧化型水钴矿，呈灰黑色，密度2.780t/m3，化学分析成果见表1。水钴矿属成分杂乱的氧化物和氢氧化物，其杂质成分和结晶程度互不相同，X射线衍射成果表明可能是三价和二价的单水化合物变种，具有不稳定成分，如水钴铜矿（2Co2O3·CuO·6H2O），铜水钴矿（2Co2O3·CuO·3H2O）等。 表1  水钴矿化学分析成果    %CoCuFeMnNiMgCa9.2415.422.780.190.180.960.084     二、仪器、试剂及工艺流程     实验所用仪器有KS－Ⅱ康氏振荡器，78HW－1恒温磁力拌和器，LD2001电子秤，JJ－2型增力电动拌和器，2XZ－0.5旋片真空泵，F97－A矿石粉碎机，分液漏斗。     实验所用试剂有工业级硫代硫酸钠、碳酸钠、、P204、P507、硫酸、化学纯，草酸铵，分析纯。     实验工艺流程见图1。    图1  从氧化钴矿石中提取钴的工艺流程     三、成果与评论     （一）浸出     钴的贱价氧化物易在稀硫酸溶液中溶解，生成可溶性CoSO4，而高价氧化物必须在浓硫酸中才溶解。反响式为： CoO＋H2SO4（稀）=CoSO4＋H2O， Co2O3＋2H2SO4（浓）=2CoSO4＋2H2O＋1/2O2， CoO·SiO2＋H2SO4（稀）=CoSO4＋H2SiO3， CoO·Fe2O3＋4H2SO4（稀）=CoSO4＋Fe2（SO4）3＋4H2O。     1、一段浸出     将水钴矿磨细，浆化，用1mol/L H2SO4溶液浸出，首要调查矿石粒度、浸出时刻、浸出温度对钴浸出率的影响，实验成果见表2～4。 表2  矿石粒度对钴浸出率的影响序 号矿石粒度/目钴浸出率/%1 2 3－60 －120 －2009.8 25.5 41.18     浸出时刻12h；浸出温度90℃。 表3  浸出时刻对钴浸出率的影响序 号浸出时刻/h钴浸出率/%1 2 3 46 12 18 2428.1 40.9 41.0 43.6     矿石粒度－200目，浸出温度90℃。 表4  浸出温度对钴浸出率的影响序 号浸出温度/℃钴浸出率/%1 2 3 425 60 90 1004.3 11.7 42.3 42.6     矿石粒度－200目，浸出时刻12h。     从表2～4能够看出，矿石粒度越细，浸出温度越高，保温时刻越长，钴浸出率越高。归纳考虑，一段浸出以矿石粒度200目以下、保温时刻12h、温度90℃为宜。     2、二段浸出     取一段浸出渣，按液固体积质量比2:1调浆，用4mol/L H2SO4溶液按液固体积质量比4:1拌和浸出，温度95℃以上，保温必定时刻，调查矿石粒度、保温时刻对钴浸出率的影响。实验成果见表5、表6。能够看出，矿石粒度减小、保温时刻延伸，钴浸出率进步。归纳考虑，矿石粒度以200目以下、保温时刻24h为宜。 表5  矿石粒度对钴浸出率的影响序 号矿石粒度/目钴浸出率/%1 2 3－60 －120 －20021.1 70.3 99.1     保温24h；温度95℃以上。 表6  保温时刻对钴浸出率的影响序 号保温时刻/h钴浸出率/%1 2 3 46 12 18 2456.3 86.9 94.2 99.03     （二）浸出液的净化     用硫酸经过二段浸出，矿石中大部分钴都进入溶液，一起其他共存元素也进入溶液。杂质元素的存在收回钴或钴化合物有很大影响，需预先去除。最优条件下取得的浸出液成分见表7。 表7  浸出液成分阶段   g/LCo2＋Zn2＋ΣFeNi2＋Cu2＋Ca2＋Mg2＋18.60.182.340.2841.80.601.99     （三）除铁     选用黄钠铁矾法除铁。黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]为淡黄色晶体，是一种过滤功能、洗刷功能都杰出的盐基性硫酸盐。除铁总反响式为： 3Fe2（SO4）3＋6H2O＋5Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4 （OH）12↓＋5Na2SO4＋6CO2     取上述浸出液1000mL，调pH进行实验，成果见表8。能够看出，结尾pH对铁矾的构成有很大的影响。pH在4.0～4.5范围内，铁去除彻底，溶液中钴/铁质量浓度比到达18600。 表8  溶液pH对Fe沉积的影响pHρ（Fe）/（g·L－1）ρ（Co）/ρ（Fe）铁矾渣中 w（Co）/%铁矾渣中 w（Fe）/%2.0～2.5 2.5～3.0 3.0～3.5 3.5～4.0 4.0～4.50.39 0.146 0.04 0.026 ＜0.00147.7 127.4 465 715.4 186000.3 0.04 0.5 0.9 0.3622.57 23.1 20.6 24.1 22.1     （四）除Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋     使用Ca2＋、Mg2＋的氟化物溶解度低的特色，操控溶液pH，使Ca2＋、Mg2＋别离构成CaFe2、MgFe2沉积。 Na2S2O3与Cu2＋反响构成CuS沉积，Co2＋则留在溶液中，然后完成Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋与Co2＋、Ni2＋的别离。反响方程式如下： MgSO4＋2NaF=MgFe2↓＋Na2SO4， CaSO4＋2NaF=CaF2↓＋Na2SO4， 2CuSO4＋2Na2S2O3＋2H2O=Cu2S＋S＋2Na2SO4＋2H2SO4。     对去除了铁的溶液，在必定温度下，先后参加必定量NaF和Na2S2O3，调查NaF对Ca2＋、Mg2＋杂质去除的影响及Na2S2O3对Cu2＋去除的影响。实验成果见表9和表10。能够看出，在必定温度下，操控NaF和Na2S2O3用量，能够将浸出液中的Ca2＋、Mg2＋及Cu2＋去除。 表9  NaF参加量对Ca2＋、Mg2＋去除的影响m（NaF）/ m（Ca2＋＋Mg2＋）溶液中ρ（Ca2＋）/ （g·L－1）溶液中ρ（Mg2＋）/ （g·L－1）ρ（Co2＋）/ρ （Ca2＋）ρ（Co2＋）/ρ （Mg2＋）5 10 120.44 0.0144 0.01020.75 0.0113 0.007842.3 1291.7 1823.524.8 1646 2384.6     保温时刻4h。 表10  Na2S2O3参加量对Cu2＋去除的影响m（Na2S2O3）/ m（Cu2＋）溶液中ρ（Cu2＋）/ （g·L－1）溶液中ρ（Co2＋）/ （Cu2＋）渣中w（Co）/%渣中w（Cu）/%4 6 8 105.3 0.065 0.01 ＜0.0135 286 1860 ＜18600.015 0.03 0.02 0.0155.9 57.9 67.2 60.3     溶液调pH后，参加Na2S2O3，在必定温度下保温30min。     （五）P204萃取深度除杂质     以化学法除杂后的溶液中还含有少数杂质（表11），还须进行深度净化。操控溶液pH、流量等，经过串级萃取能够使杂质进一步去除。由串级萃取理论核算萃取段为8级，洗刷段为7级。流量比:V（有机相）:V（洗刷液）=8:3:1。溶液pH=4.5，成分见表12。 表11  化学除杂后溶液成分   g/LCo2＋Ni2＋Cu2＋ΣFeCa2＋Mg2＋Mn2＋Zn2＋As3＋Pb2＋24.20.512.020.00720.01210.00621.360.220.00290.0146 表12  除杂质后萃余液成分    g/LCo2＋Ni2＋Cu2＋Mn2＋Zn2＋Ca2＋Mg2＋ΣFeNa＋17.20.320.00860.0104＜0.0010.00350.0056＜0.00146.4     （六）P507萃取别离钴、镍     去除杂质后的萃余液（组成见表12）进行钴镍别离。操控pH、流量、萃取级数进行萃取，萃余液中ρ（Ni2＋）=0.056g/L，ρ（Co2＋）=0.154g/L；有机相中ρ（Ni2＋）＜0.001g/L，ρ（Co2＋）=0.154g/L。     从有机相中6级反萃取钴，洗刷液为2.5mol/L HCl，操控流量比为：V（有机相）:V（洗刷液）=6:1。反萃取后的CoCl2溶液组成见表13。 表13  反萃取后的CoCl2溶液组成    g/LCo2＋Ni2＋Cu2＋Mn2＋Ca2＋Mg2＋Zn2＋Na＋pH68.20.0410.0030.010.030.0025＜0.00110.51～2     （七）沉积、烘干     去除杂质后的溶液中，钴以CoCl2方式存在，选用草酸铵沉积法沉积草酸钴，反响式如下： Co2＋＋（NH4）2C2O4=CoC2O4＋2NH4－     草酸钴沉积中含有必定量可溶性离子（如NH4＋、Na＋、SO42－、Cl－等），用热水洗刷可得到精制草酸钴产品。二价钴的草酸盐一般为桃红色，难溶于水，微溶于酸，在空气中加热即变成无水盐。洗刷后的草酸钴在箱式炉中进行烘干，炉温90～110℃，操控草酸钴色彩为桃红色，水分小于0.65%。所得草酸钴产品松装密度为0.29g/cm3，化学成分见表14。 表14  草酸钴产品的化学成分阶段   %CoNiCuMnCaMgZnNaH2O31.20.080.0940.020.10.0090.0090.080.085     四、定论     （一）氧化钴型水钴经过硫酸两段浸出，浸出液中Co2＋质量浓度达15～20g/L，钴浸出率达99%。     （二）选用化学法去除溶液中的Fe、Ca、Mg、Cu杂质，能够操控杂质含量到达要求。     （三）对化学除杂后的浸出液，选用204串级萃取进一步除杂，P507萃取别离钴、镍，可得到合格的CoCl2溶液。     （四）用草酸铵沉积得草酸钴，洗刷后在必定温度下烘干即得草酸钴产品。

一、铜镍钴矿石 矿石中钴多与铜、镍呈类质同象存在于同种矿物中，在选矿过程中镍钴不能分离，因此，无需设计单独选出含钴矿物的流程，选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿，钴是在冶炼阳极电解泥和炉渣中回收的。 二、铜钴矿石 生产这种矿石的主要有山西中条山有色金属公司的篦子沟、湖北大冶有色公司的铜录山和四川会理拉拉厂等矿产地。主要含钴矿物为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物矿物。采用浮选法可将黄铜矿与后二者分离，产出铜精矿和钴硫精矿。冶炼铜精矿的阳极电解泥中仍可回收少量的钴。 三、铁钴矿石 生产这种矿石的有淄博北金召北、山东金岭铁山、山东莱芜铁矿和湖北黄石铁山等矿产地。主要含钴矿物为黄铁矿、磁黄铁矿以及少量黄铜矿等硫化物矿物。采用浮选法可将硫化物和磁铁矿分离，再以浮选法将少量黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿分离，同时以磁选分离出磁铁矿，产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿。硫是炼铁的有害组分，此类矿石入炉前必须将硫化物选出，因此，设有选厂的矿山一般都具备浮选流程。所以此类矿山都可以回收钴硫精矿。 四、钴土矿石 湖南长沙戏楼坪钴土矿目前由乡镇企业开采，衡阳冶炼厂回收。海南安定居丁钴土矿矿石品位高，钴品位为1.632%，目前有一钴业公司正设计筹备开采。它的含钴矿物主要为氢氧化物和含水氧化物氢氧化物。

钴渣的综合回收生产工艺探讨.pdf

本发明触及一种从锌钴渣中提取活性氧化锌或其它锌制品的办法，是处理锌钴渣的一种新办法，其特征在于：将锌～钴渣10份在加温40℃～90℃条件下拌和进行浸，加锌粉1～2份除杂、过滤（或用胴肟类萃取剂萃取法除掉铜、钴杂质），然后将纯洁的锌－液蒸、再过滤，之后在400℃～700℃条件下煅烧，得到纯度为99％以上的活性氧化锌。也能够将纯洁的锌－液回来至湿法炼锌（黄铁矾除铁）体系。本发明的办法工艺简略、设备防腐要求低，好操作，除杂简单，耗费低，金属回收率高。

钴矿藏的运用有着悠长的前史，前埃及人就曾运用钴蓝作为陶瓷制品的着色剂，我国从唐朝起也在陶瓷出产中广泛运用钴的化合物作为着色剂。1735年，瑞典化学家布兰特（Brandt）初次别离出钴，1780年伯格曼（Bergman）将钴确定为一种元素。德国和挪威最早出产了少数的钴，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开端出产，使钴的国际产值由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，钴产值一向居国际首位，摩洛哥用砷钴矿出产钴，这段时期以火法出产钴为主。尔后，第二次国际大战前夕，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、比利时有规划较大的钴精粹厂，别离处理菲律宾、澳大利亚、摩洛哥、赞比亚的富钴中间产品。这种钴资源国的粗炼和用钴的兴旺工业国的精粹的钴冶金格式至今仍占首要位置。近年来，钴资源丰富国家也相应建立了规划较大的完好的钴冶金工厂。现在，各种湿法冶金已成为提取钴的首要办法。与国际比较，我国的钴工业起步较晚。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。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。广东梅县也用相同工艺从钴土矿熔炼出钴铁送潮州冶炼厂处理出产工业氧化钴。1954年，沈阳冶炼厂以湿法炼锌钴渣为质料产出第一批电钴，拉开了我国电钴出产的前奏，沈阳冶炼厂锌体系选用黄药法除钴产出黄原酸钴渣，该厂以此钴渣为质料，经过复原溶解、氧化沉钴产出含Co 30%～40%的氢氧化钴，然后再经枯燥、焙烧、电炉复原熔炼成粗金属钴，最终用电解精粹法得到电钴。1958年，赣州钴冶炼厂从当地的钴土矿中出产出氧化钴。因为当地钴土矿资源涣散，无法大规划挖掘，在冶金工业部安排下，赣州钴冶炼厂于1960年开端处理从摩洛哥进口的砷钴矿，这是我国用进口钴质料出产钴的开端。1966年，葫芦岛锌厂首家建成了从钴硫精矿中收回钴的车间,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，硫化铜镍矿又成为收回钴的重要资源。金川有色金属公司的钴收回包含从镍电解体系净化钴渣中出产电解钴和氧化钴，从转炉渣提钴流程产出的富钴冰铜中出产氧化钴两部分。现在，金川有色金属公司的钴产值已占全国总产值的70%以上，成为我国钴出产的重要基地。

截至1996年底，全国已开采的共、伴生钴矿产地65处，占有储量25.3万t，占总保有储量的53.6%，开采矿区中，未回收钴的矿产地占有储量约占总储量的13%，对共、伴生钴加以回收利用的矿产地占有储量约占总储量的40%。    山东淄博、湖北大冶和山西中条山等矿山通过生产钴硫精矿对钴加以回收，钴硫精矿的选矿回收率为26%～35%。甘肃金川铜镍矿中的钴随铜镍选出，然后从冶炼镍的废渣中回收钴，钴的总回收率只有32%～35.9%。全国回收钴的矿山主要分布在甘肃、湖北、山东、四川、海南、安徽、吉林、新疆、云南、山西、湖南等省。近几年我国钴矿及有关产品的产量统计见下表。　 全国钴矿及有关产品年产量统计表产品名称单位1990年1993年1994年1995年1996年钴硫精矿t（金属量）24924061201192金属钴t325189199238229氧化钴t649638

(一) 钴矿选矿 钴多伴生在铁、铜和镍矿中，国内主要有以下四种钴矿石：铜镍钴矿石、铜钴矿石、铁钴矿石和钴土矿石。对于不同的主矿产需采用不同的选矿方法。 1.铜镍钴矿石 矿石中钴多与铜、镍呈类质同象存在于同种矿物中，在选矿过程中镍钴不能分离，因此，无需设计单独选出含钴矿物的流程，选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿，钴是在冶炼阳极电解泥和炉渣中回收的。 2.铜钴矿石 生产这种矿石的主要有山西中条山有色金属公司的篦子沟、湖北大冶有色公司的铜录山和四川会理拉拉厂等矿产地。主要含钴矿物为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物矿物。采用浮选法可将黄铜矿与后二者分离，产出铜精矿和钴硫精矿。冶炼铜精矿的阳极电解泥中仍可回收少量的钴。 3.铁钴矿石 生产这种矿石的有淄博北金召北、山东金岭铁山、山东莱芜铁矿和湖北黄石铁山等矿产地。主要含钴矿物为黄铁矿、磁黄铁矿以及少量黄铜矿等硫化物矿物。采用浮选法可将硫化物和磁铁矿分离，再以浮选法将少量黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿分离，同时以磁选分离出磁铁矿，产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿。硫是炼铁的有害组分，此类矿石入炉前必须将硫化物选出，因此，设有选厂的矿山一般都具备浮选流程。所以此类矿山都可以回收钴硫精矿。 4.钴土矿石 湖南长沙戏楼坪钴土矿目前由乡镇企业开采，衡阳冶炼厂回收。海南安定居丁钴土矿矿石品位高，钴品位为1.632%，目前有一钴业公司正设计筹备开采。它的含钴矿物主要为氢氧化物和含水氧化物氢氧化物。选矿试验流程见图3.11.4,根据有关选矿实验结果表明，可配合海南石碌铜钴矿一同生产，并且可露天开采。 (二) 钴矿加工技术 加工生产金属钴和高纯度氧化钴的技术要求高，冶炼流程复杂，加上能耗高和污染等问题，一般不适合民间冶炼。根据不同炼钴原料主要有如下几种冶炼回收工艺。 1.钴土矿冶炼工艺 建国初期，钴土矿主要作为制取氧化钴的原料。工艺流程大体上是将钴土矿用鼓风炉或电弧炉还原熔炼成钴铁，经退火或焙烧后，用酸浸得到含钴溶液，再经净化处理，沉淀出亚硝酸钴钾，然后焙解和粉碎制得工业氧化钴粉。潮州冶炼厂和赣州钴冶炼厂等厂家曾采用此工艺回收过钴。现在已没有厂家利用这种原料生产钴产品了。 2.钴硫精矿的冶炼工艺 国内将含钴的黄铁矿和磁黄铁矿精矿通称钴硫精矿，是国内主要炼钴原料之一。南京钢厂、葫芦岛锌厂、湖北光化磷肥厂和山东淄博钴厂四个厂家利用这种原料。其中葫芦岛锌厂的产品是二号电钴，采用硫酸化焙烧→浸出→脂肪酸脱铁铜→沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解的方法，因生产成本高，现已停产。南京钢厂曾采用氧化焙烧——烧渣中温氯化焙烧工艺，湖北光化磷肥厂采用氧化焙烧——烧渣硫酸化焙烧工艺。但由于钴硫精矿含钴太低，一般都小于0.3%，加上回收钴的工艺流程复杂，普遍无利可图，所以，这些厂在生产一段时间后，又停止了生产。山东淄博钴厂利用钴硫精矿和含钴原料生产硫化钴、氧化钴、氯化钴、硫酸钴等产品。 3.砷钴矿冶炼工艺 赣州钴冶炼厂是国内唯一使用这种原料的厂家，原料从摩洛哥进口，该厂采用电炉熔炼→脱砷焙烧→二段浸出除铁砷→Na2S2O3脱铜→沉钴→还原铸阳极→净化→隔膜电解法生产氧化钴和电钴。 4.冶炼副产品中提钴的冶炼工艺 镍电解液净化产出的钴渣为主要原料。甘肃金川有色金属公司的生产流程为钴渣→浸出除铁→二次沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解。该公司在许多生产、设计和科研单位的协助下在大量试验研究基础上确定了转炉渣提钴新工艺，该工艺采用电炉贫化获得钴硫，转炉吹炼富钴硫，加压氧化浸出技术，镍、钴、铜的浸出率高，反应速度快，浸出渣沉降性能好，钴的冶炼回收率达50%左右。金川有色金属公司采用硫酸溶解法从镍电解系统净化钴渣中回收钴，钴的回收率达到85%以上，同时，硫酸溶解钴渣还生产纯氧化钴粉。 5.从含钴废料提钴的工艺 二次提钴的工艺较简单，原料便宜，又不一定非要产出金属钴，因此，国内一些厂家已经开始利用含钴废料生产钴产品了。镇江冶炼厂利用各种含钴工业废料及钴硫精矿生产各类钴盐，采用流程为钴原料→净化提纯→合成→各类钴盐。江苏阜宁化工厂利用磁钢熔渣和砂轮磨屑等废料生产钴盐，采用流程为钴原料→酸溶造液→除铁→萃取→结晶。另外，赣州钴冶炼厂处理过废触媒，葫芦岛锌厂处理过磁钢渣，上海和沈阳冶炼厂处理过高温合金。  目前，国内已能利用矿山生产的各种原料生产高纯度电解钴、氧化钴粉和钴盐，生产加工工艺也得到很大发展，溶剂萃取技术在湿法炼钴中普遍得到应用。

钴是具有钢灰色和金属光泽的硬质金属，钴（Co）原子序数为27，位于元素周期表第八族，原子量为58.93，它的主要物理、化学参数与铁、镍接近，属铁族元素。 钴是一种高熔点和稳定性良好的磁性硬金属。它的居里点（失去磁性的临界温度点）为1150℃，具永磁性，熔点为1495℃，沸点为2900℃，具耐高温性。它是制造耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料，广泛用于航空、航天、电器、机械制造、化学和陶瓷工业。因此，它是一种重要的战略物资。        我国钴金属资源量约为140万t，绝大多数为伴生资源，单独的钴矿床极少。我国钴矿品位较低，均作为矿山副产品回收，生产过程中由于品位低、生产工艺复杂，因此金属回收率低、生产成本高。1996年我国钴金属产量（钴含量）229t，钴硫精矿产量（钴含量）192t，氧化钴638t。近几年我国钴的年消费量稳定在1200t左右，国内钴产量包括氧化钴折算为钴每年总计约600～700t，国内钴产量尚不能满足国内需求，每年约有半数需进口。矿业简史

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。 

一、地质勘查    钴矿多为共、伴生矿产，一般不设专项勘查。现在，国内钴矿勘查作业的要点首要放在伴生钴的铜镍矿的勘查作业中。“七五”期间发现了新疆哈密黄山铜镍矿，“八五”期间，中国有色金属工业总公司在黄山矿区邻近证明了香山大型铜镍矿区，该矿区是当时钴镍矿的要点勘查矿区。别的，在新疆东部穹塔格和塔里木盆地北缘等区域发现了或许构成铜镍矿床的超基性岩体。地质矿产部 1991年在吉林浑江县发现大横路钴铜矿，其归于堆积改造型矿床，产于元古宙地层中，现在已操控钴储量2万多t，规划已达大型，档次0.05～0.09％，共生铜储量也达2万多t，估量该矿区钴储量可达4万t。 二、矿山挖掘    钴作为共、伴生矿产，它的挖掘首要取决于主矿产。国际上出产的钴绝大部分是以副产品方式产自铜、镍硫化物矿山及红土型矿山，独自作为钴矿挖掘的仅有摩洛哥的布阿泽尔（现在仅有少数出产）。    我国的钴也是作为铜、镍、铁等矿的副产品出产的。矿山的挖掘规划以主矿产为主，采矿办法有露天挖掘、地下挖掘、露天 -地下联合挖掘等办法。    我国共、伴生钴的矿床规划较小，全国总计 150个矿床中，只要2个大型矿床，其他为中小型，并且钴档次偏低。到1996年全国已挖掘65处钴矿产地，占有储量25.3万t，占全国总保有储量的53.6％，其间未收回钴的矿产地占有储量约占全国总保有储量的13％。这些挖掘矿山中，仅有一处大型，其他为中小型，矿山的规划规划为0.8～400万t/a，100万t/a以上的只要甘肃金川、山西铜矿峪、山西篦子沟、河北玉石洼、湖北铜录山和铁山等6处，大多数在50万t/a以下。每年实践的采矿才能为0.8～200万t/a，与规划规划有必定距离。就实践出产状况而言，只要甘肃金川白家嘴子矿山的规划规划和实践采矿才能能够和国际闻名矿山比较。    总归，国内共、伴生钴矿的挖掘与国外比较，存在着矿山出产才能和规划偏小、机械化配备水平不高，矿石挖掘的丢失贫化较大、非出产性人员过多、全员劳动出产率低、本钱高级问题，加之我国采矿过程中遍及存在采富弃贫、采厚弃薄的现象，钴资源丢失较大。 三、选矿和加工技能 (一) 选矿    钴多伴生在铁、铜和镍矿中，国内首要有以下四种钴矿石：铜镍钴矿石、铜钴矿石、铁钴矿石和钴土矿石。关于不同的主矿产需选用不同的选矿办法。1.铜镍钴矿石    矿石中钴多与铜、镍呈类质同象存在于同种矿藏中，在选矿过程中镍钴不能别离，因而，无需规划独自选出含钴矿藏的流程，选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿，钴是在冶炼阳极电解泥和炉渣中收回的。 2.铜钴矿石     出产这种矿石的首要有山西中条山有色金属公司的篦子沟、湖北大冶有色公司的铜录山和四川会理拉拉厂等矿产地。首要含钴矿藏为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物矿藏。选用浮选法可将黄铜矿与后二者别离，产出铜精矿和钴硫精矿。冶炼铜精矿的阳极电解泥中仍可收回少数的钴。 3.铁钴矿石     出产这种矿石的有淄博北金召北、山东金岭铁山、山东莱芜铁矿和湖北黄石铁山等矿产地。首要含钴矿藏为黄铁矿、磁黄铁矿以及少数黄铜矿等硫化物矿藏。选用浮选法可将硫化物和磁铁矿别离，再以浮选法将少数黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿别离，一起以磁选别离出磁铁矿，产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿。硫是炼铁的有害组分，此类矿石入炉前必须将硫化物选出，因而，设有选厂的矿山一般都具有浮选流程。所以此类矿山都能够收回钴硫精矿。 4.钴土矿石     湖南长沙戏楼坪钴土矿现在由乡镇厂商挖掘，衡阳冶炼厂收回。海南安久居丁钴土矿矿石档次高，钴档次为 1.632％，现在有一钴业公司正规划准备挖掘。它的含钴矿藏首要为氢氧化物和含水氧化物氢氧化物。选矿实验流程见图3.11.4,依据有关选矿实验结果表明，可合作海南石碌铜钴矿一起出产，并且可露天挖掘。 图 3.11.4海南安久居丁钴土矿浮选终究实验流程图 (二) 加工技能    加工出产金属钴和高纯度氧化钴的技能要求高，冶炼流程杂乱，加上能耗高和污染等问题，一般不适合民间冶炼。依据不同炼钴质料首要有如下几种冶炼收回工艺。 1.钴土矿冶炼工艺     建国初期，钴土矿首要作为制取氧化钴的质料。工艺流程大体上是将钴土矿用鼓风炉或电弧炉复原熔炼成钴铁，经退火或焙烧后，用酸浸得到含钴溶液，再经净化处理，沉积出亚硝酸钴钾，然后焙解和破坏制得工业氧化钴粉。潮州冶炼厂和赣州钴冶炼厂等供应商曾选用此工艺收回过钴。现在已没有供应商运用这种质料出产钴产品了。 2.钴硫精矿的冶炼工艺     国内将含钴的黄铁矿和磁黄铁矿精矿通称钴硫精矿，是国内首要炼钴质料之一。南京钢厂、葫芦岛锌厂、湖北光化磷肥厂和山东淄博钴厂四个供应商运用这种质料。其间葫芦岛锌厂的产品是二号电钴，选用硫酸化焙烧→浸出→脂肪酸脱铁铜→沉钴→复原铸阳极→阳极液净化→隔阂电解的办法，因出产本钱高，现已停产。南京钢厂曾选用氧化焙烧——烧渣中温氯化焙烧工艺，湖北光化磷肥厂选用氧化焙烧——烧渣硫酸化焙烧工艺。但因为钴硫精矿含钴太低，一般都小于 0.3％，加上收回钴的工艺流程杂乱，遍及无利可图，所以，这些厂在出产一段时间后，又中止了出产。山东淄博钴厂运用钴硫精矿和含钴质料出产硫化钴、氧化钴、氯化钴、硫酸钴等产品。 3.砷钴矿冶炼工艺     赣州钴冶炼厂是国内仅有运用这种质料的供应商，质料从摩洛哥进口，该厂选用电炉熔炼→脱砷焙烧→二段浸出除铁砷→ Na2S2O3脱铜→沉钴→复原铸阳极→净化→隔阂电解法出产氧化钴和电钴。 4.冶炼副产品中提钴的冶炼工艺     镍电解液净化产出的钴渣为首要质料。甘肃金川有色金属公司的出产流程为钴渣→浸出除铁→二次沉钴→复原铸阳极→阳极液净化→隔阂电解。该公司在许多出产、规划和科研单位的帮忙下在很多实验研讨基础上断定了转炉渣提钴新工艺，该工艺选用电炉贫化获得钴硫，转炉吹炼富钴硫，加压氧化浸出技能，镍、钴、铜的浸出率高，反响速度快，浸出渣沉降性能好，钴的冶炼收回率达 50％左右。金川有色金属公司选用硫酸溶解法从镍电解体系净化钴渣中收回钴，钴的收回率到达85％以上，一起，硫酸溶解钴渣还出产纯氧化钴粉。 5.从含钴废料提钴的工艺     二次提钴的工艺较简略，质料廉价，又不必定非要产出金属钴，因而，国内一些供应商现已开端运用含钴废料出产钴产品了。镇江冶炼厂运用各种含钴工业废料及钴硫精矿出产各类钴盐，选用流程为钴质料→净化提纯→组成→各类钴盐。江苏阜宁化工厂运用磁钢熔渣和砂轮磨屑等废料出产钴盐，选用流程为钴质料→酸溶造液→除铁→萃取→结晶。别的，赣州钴冶炼厂处理过废触媒，葫芦岛锌厂处理过磁钢渣，上海和沈阳冶炼厂处理过高温合金。    现在，国内已能运用矿山出产的各种质料出产高纯度电解钴、氧化钴粉和钴盐，出产加工工艺也得到很大开展，溶剂萃取技能在湿法炼钴中遍及得到运用。 四、环境维护    钴加工过程中发生的工业废气、废水和废渣对环境污染严峻，其间以 SO2烟气、、酸雾、粉尘、弃渣、噪音等损害最大。曾经因为对维护环境缺少满足的知道，没有给予应有的管理。跟着国家环境维护法的公布和施行，人们对环境维护作业的重要性有了必定知道，各厂商也纷繁树立专门的环境维护组织，采纳办法，管理“三废”。    (1)对SO2烟气的管理   甘肃金川有色金属公司树立硫酸车间收回SO2，消除了SO2烟气充满的现象。镍钴冶炼过程中发生的低浓度SO2经过加工成钠、铵等制品，也得到有用管理，管理后排放的尾气含SO2量到达国家答应排放标准。    (2)对的管理   镍钴别离排出的废气中都含有，对人体损害较大，成都电冶厂选用将废气引进塑料波纹板吸收塔内用碱液淋洗吸收，得到副产品次，经碱液吸收后排出的尾气可达国家答应排放标准。其他一些厂商也选用相同办法管理，获得杰出效果。    (3)对粉尘的管理   冶金炉、窑排出的烟气除含有有害气体外，还有少数金属粉尘，不只污染环境，并且还形成金属丢失，甘肃金川有色金属公司增添了很多电收尘设备，管理含尘烟气，基本上操控了含尘烟气的损害。    (4)对废水的管理   选冶过程中排放很多废水，对环境发生污染，因而，废水的管理也是一个十分重要的问题。成都电冶厂用离子交换技能处理工艺污水，效果很好。甘肃金川也建有污水处理站，对环境起到了维护效果。    矿山厂商采、选、冶过程中每年都排出很多的废石、尾矿、废渣和废热，怎么有用地予以运用是个难度很大的问题，现在部分废渣和废热也得到运用。    赣州钴冶炼厂运用砷钴矿作提钴质料，因为砷化物是剧毒物质，因而他们对劳动维护及环境维护作业特别注重，对环境维护做了很多作业，为削减砷污染积累了丰厚经历，并获得明显成效，基本上到达国家答应的废气、废水排放标准。    跟着人们对环境问题的注重和科学技能的迅速开展，“三废”将得到愈加有用的管理，环境将得到有用维护。

独自钴矿床一般分为砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿矿床三类，它们的工业功能和工业要求见表1。 表1  钴矿工业要求项目硫化钴（及砷化钴）钴土矿  鸿沟档次（钴：%）≥0.02≥0.3  工业档次（钴：%）≥0.03～0.06≥0.5  鸿沟含矿率（钴土矿：kg/m3） ≥1  工业含钴率（钴土矿：kg/m3） 3～5  可采厚度（m）≥1≥0.3～1  夹石除掉厚度（m）1   剥离比 ＜1     钴除独自矿床外，很多涣散在夕卡岩型铁矿、钒钛磁铁矿、热液多金属矿、各种类型铜矿、堆积钴锰矿、硫化铜镍矿、硅酸镍矿等矿床中，其档次虽低，但规划往往较大，是提取钴的首要来历。归纳矿床伴生钴的点评目标尚无一致规则，一般选冶功能好的矿石，含钴档次大于0.01%。钴精矿的档次0.2%便有价值，假如金属矿床规划大、矿石归纳收回作用好，钴有多少算多少。     钴硫精矿按化学成分，精矿分为六个等级，均按干矿档次核算。应契合以下规则（见表2）。 表2  钴硫精矿精矿等级分类标准等级化学成分Co不小于S不小于杂质不大于CuZnMnSiO2PbAs10.4525.00.50.20.047.00.20.0620.4025.00.60.20.0610.00.20.0830.3525.00.70.20.0813.00.20.1040.3025.01.00.20.1016.00.20.1050.2525.01.20.20.1018.00.20.1060.2025.01.20.20.1020.00.20.10       我国钴产品的产品标准见表3。 表3  我国钴产品标准钴类别牌号化学成分（%）含  钴 不小于杂质含量不大于（%）NiCuFeMnPbSnZnBi金属钴 YB141－65一号钴99.980.0050.0010.0030.0010.00030.00030.0010.0003二号钴99.25 （99.30）0.3000.040.20.070.002 0.0005 0.0050.0005三号钴98.000.5000.10.50.15    四号钴97.001.5000.150.70.2       续表3  我国钴产品标准（一）钴类别牌号化学成分（%）含  钴 不小于杂质含量不大于（%）SbAsSCaMgAlPCSi金属钴 YB141－65一号钴99.980.00030.00050.0010.00030.0010.0010.0010.0050.001二号钴99.25 （99.30）0.0010.0020.0040.001   0.030.002三号钴98.000.0050.01     0.1 四号钴97.000.010.05     0.2    续表3  我国钴产品标准（二）钴类别牌号化学成分（%）含钴 不小于杂质含量不大于（%）NiCuFeMnPbZnAsSCaMgSiNa堆比重氧化钴通用标准 高档标准70 701.5 0.3  0.050.06 0.0060.09 0.05  0.005  0.008  0.05  0.0650.01 0.008  0.01  0.0050.018 0.0050.4～0.6 g/cm3  续表3  我国钴产品标准（三）钴类别牌号化学成分（%）含钴 不小于杂质含量不大于（%）NiCuFeMn碱及碱金属不溶物水不溶物堆比重钴盐醋酸钴23.500.100.020.040.020.40 0.050.960碳酸钴46.000.150.050.100.050.800.05 0.835氢氧化钴61.000.200.050.100.050.800.05 0.350硫酸钴21.000.100.020.040.020.30 0.101.114酸钴7.5       0.93

中国钴矿选矿 钴多伴生在铁、铜和镍矿中，国内主要有以下四种钴矿石：铜镍钴矿石、铜钴矿石、铁钴矿石和钴土矿石。对于不同的主矿产需采用不同的选矿方法。 1.铜镍钴矿石 矿石中钴多与铜、镍呈类质同象存在于同种矿物中，在选矿过程中镍钴不能分离，因此，无需设计单独选出含钴矿物的流程，选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿，钴是在冶炼阳极电解泥和炉渣中回收的。 2.铜钴矿石 生产这种矿石的主要有山西中条山有色金属公司的篦子沟、湖北大冶有色公司的铜录山和四川会理拉拉厂等矿产地。主要含钴矿物为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物矿物。采用浮选法可将黄铜矿与后二者分离，产出铜精矿和钴硫精矿。冶炼铜精矿的阳极电解泥中仍可回收少量的钴。 3.铁钴矿石 生产这种矿石的有淄博北金召北、山东金岭铁山、山东莱芜铁矿和湖北黄石铁山等矿产地。主要含钴矿物为黄铁矿、磁黄铁矿以及少量黄铜矿等硫化物矿物。采用浮选法可将硫化物和磁铁矿分离，再以浮选法将少量黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿分离，同时以磁选分离出磁铁矿，产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿。硫是炼铁的有害组分，此类矿石入炉前必须将硫化物选出，因此，设有选厂的矿山一般都具备浮选流程。所以此类矿山都可以回收钴硫精矿。 4.钴土矿石 湖南长沙戏楼坪钴土矿目前由乡镇企业开采，衡阳冶炼厂回收。海南安定居丁钴土矿矿石品位高，钴品位为1.632%，目前有一钴业公司正设计筹备开采。它的含钴矿物主要为氢氧化物和含水氧化物氢氧化物。选矿试验流程根据有关选矿实验结果表明，可配合海南石碌铜钴矿一同生产，并且可露天开采。

一、钴的地质地球化学特点   钴属于铁族元素，其主要地球化学参数与铁、镍接近，具有亲铁亲硫的地球化学性质。钴的地壳丰度仅为0.002%,，是铁族元素中含量最少的元素，但趋向于富集在地幔、地核和超基性岩中。目前，自然界中钴的存在形式有三种：①独立钴矿物，②呈类质同象或包裹体存在于寄主矿物中，③呈吸附形式存在于矿物表面。自然界中已发现的钴矿物和含钴矿物共百余种，其中以硫化物、砷化物和硫砷化物居多。常见的为工业所利用的钴矿物有：辉砷钴矿、硫钴矿、方钴矿、砷钴矿、卡硫钴矿、钴土矿、钴华、菱钴矿、含钴黄铁矿、含钴毒砂、含钴闪锌矿等。     绝大多数钴是铜、镍、铁、金等矿床中的伴生组分，只有极少部分形成独立的工业矿床。独立钴矿床，一般分为砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿（轿顶山、蓬莱）矿床三类。大部分的钴矿床都属于共生或伴生钴矿床。    共伴生钴矿可分为：1、岩浆型  铜镍硫化物型（如金川）、钒钛磁铁矿型（如攀枝花）；2、热液型  矽卡岩型（如铜绿山）、斑岩铜矿（如玉龙、铜矿峪）、脉状多金属矿（如卡兰古铅锌矿、拉拉铁铜矿）；3、沉积型或沉积变质型（如赞比亚、五元素建造、大横路铜矿）；4、红土型硅酸钴镍矿（元江-墨江钴镍矿）。     共生钴矿的边界品位为0.02%,工业品位为0.06%。独立钴矿的边界品位为0.3%,工业品位为0.6%。     伴生钴的评价指标尚无统一规定，一般选冶性能好的矿石，含钴品位大于0.01％。钴精矿的品位0.2％便有价值。铁矿石中以类质同象或显微包裹体存在于硫化物和硫砷化物矿物中的钴，需加设浮选流程才能加以回收，而在铜镍矿中则无需为它们加设另外的选矿流程，它们是和镍一同选出来并从冶炼镍的炉渣中回收的，所以从炉渣中提取钴的生产成本较低。呈吸附形式存在的钴，目前不能为工业所利用。近年在大洋底所发现的铁锰结核及钴结壳，将是未来钴的重要来源。 二、找矿标志      1、含铜镍矿和钒钛磁矿的超基性岩体及其氧化带，常常有钴富集成矿。2、黑色岩系中的断裂破碎带。3、含锰土可构成钴土矿床，矿石呈黑色或蓝黑色，具有胶状结构、结核状或同心圆状构造，由含钴、镍、铜的偏锰酸矿、锂硬锰矿钾硬锰矿和褐铁矿组成，呈片状、葡萄状、球状或珊瑚状。4、铁、铜、金矿及个别铅锌矿有可能构成伴生钴矿。5、老变质岩的风化壳，如康滇地轴的昆阳群风化壳。

世界上单独分布的钴矿床极少，绝大部分伴生在其他矿床中。其中海底含钴锰结核是一种潜在资源。世界钴矿主要集中分布在澳大利亚、赞比亚、古巴、刚果(金)、俄罗斯和新喀里多尼亚地区，合计储量约占世界钴总储量的93.6%。1988年法国的BRGM研究院针对Kasese硫化镍钴矿进行实验室研究，采用生物搅拌浸出工艺，于1999年建厂投产。Kasese是世界上策一座硫化镍钴矿生物浸出厂，为硫化镍钴矿采用生物冶金技术开发提供了示范。此外该矿采用多段分步回收其中少量的铜、镍，对于复杂多金属硫化矿的生物冶金浸出液的分离纯化也有一定的借鉴作用。芬兰的Talvivaara矿是复杂硫化铜镍钴锌矿生物堆浸厂的典范，2009年投产，可分步回收矿石中铜、镍、钴和锌，预计2014～2015年每年可产镍5万吨、锌9万吨、铜1.5万吨、钴1800t。 Valix等人比较了几种真菌对红土矿中镍钴的浸出效果，发现Aspergillus(曲霉)对金属镍的提出率最高，而penicillium(青霉)更有利于金属钴的浸出。Tzeferis等人运用曲霉菌A3和青霉菌P2产生的羟基羧酸对氧化镍矿进行浸出，镍的回收率为60%，而由于真菌生物体所造成的溶解镍的损失为3.5%～10.8% Thangavelu等人用A.ferroxidans对低品位镍红土矿进行浸出，发现生物体利用分泌的各种有机酸溶解金属，然后有机酸与金属形成配位复合体。并且该菌可以忍耐很高的盐度，这就使徽生物浸出技术工业处理低品位镍红土矿成为可能。Bosecker利用耐镍青霉菌对镍矿进行浸出，发现镍的回收率超过80%，还发现微生物分泌的柠檬酸溶解矿石中镍效果最好。Santhiya等人利用单一的重金属镍、钼、铝(浓度范围100～2000mg/L)对黑曲霉(A.niger)进行驯化，然后混合镍、钼、铝(质量比l:2:6，与催化剂中各种金属的比例相似)再对其进行驯化。当3种金属协同作用对真菌进行驯化时，结果显示黑曲霉能耐受100mg/L的镍，200mg/L的钼和600mg/L的铝。用驯化的真菌对废弃催化剂(l%)进行一步微生物浸出，结果显示，用镍、钼和铝协同驯化的菌株浸出效果最好，浸出30天，镍、钼和铝的去除率分别为78.5%、82.3%、65.2%。        西南科技大学课题组利用黑曲霉菌浸取蛇纹石尾矿中的钴、镍，当矿物加入量为1%时，浸出液中Mg2+、Co2+、Ni2+的含量比其在未加细菌的浸出液中的含量增大2～3倍，最高浸出率分别为36.2%、27.2% 和 5.3%。

钴矿加工技术 加工生产金属钴和高纯度氧化钴的技术要求高，冶炼流程复杂，加上能耗高和污染等问题，一般不适合民间冶炼。根据不同炼钴原料主要有如下几种冶炼回收工艺。 1.钴土矿冶炼工艺 建国初期，钴土矿主要作为制取氧化钴的原料。工艺流程大体上是将钴土矿用鼓风炉或电弧炉还原熔炼成钴铁，经退火或焙烧后，用酸浸得到含钴溶液，再经净化处理，沉淀出亚硝酸钴钾，然后焙解和粉碎制得工业氧化钴粉。潮州冶炼厂和赣州钴冶炼厂等厂家曾采用此工艺回收过钴。现在已没有厂家利用这种原料生产钴产品了。 2.钴硫精矿的冶炼工艺 国内将含钴的黄铁矿和磁黄铁矿精矿通称钴硫精矿，是国内主要炼钴原料之一。南京钢厂、葫芦岛锌厂、湖北光化磷肥厂和山东淄博钴厂四个厂家利用这种原料。其中葫芦岛锌厂的产品是二号电钴，采用硫酸化焙烧→浸出→脂肪酸脱铁铜→沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解的方法，因生产成本高，现已停产。南京钢厂曾采用氧化焙烧——烧渣中温氯化焙烧工艺，湖北光化磷肥厂采用氧化焙烧——烧渣硫酸化焙烧工艺。但由于钴硫精矿含钴太低，一般都小于0.3%，加上回收钴的工艺流程复杂，普遍无利可图，所以，这些厂在生产一段时间后，又停止了生产。山东淄博钴厂利用钴硫精矿和含钴原料生产硫化钴、氧化钴、氯化钴、硫酸钴等产品。 3.砷钴矿冶炼工艺 赣州钴冶炼厂是国内唯一使用这种原料的厂家，原料从摩洛哥进口，该厂采用电炉熔炼→脱砷焙烧→二段浸出除铁砷→Na2S2O3脱铜→沉钴→还原铸阳极→净化→隔膜电解法生产氧化钴和电钴。 4.冶炼副产品中提钴的冶炼工艺 镍电解液净化产出的钴渣为主要原料。甘肃金川有色金属公司的生产流程为钴渣→浸出除铁→二次沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解。该公司在许多生产、设计和科研单位的协助下在大量试验研究基础上确定了转炉渣提钴新工艺，该工艺采用电炉贫化获得钴硫，转炉吹炼富钴硫，加压氧化浸出技术，镍、钴、铜的浸出率高，反应速度快，浸出渣沉降性能好，钴的冶炼回收率达50%左右。金川有色金属公司采用硫酸溶解法从镍电解系统净化钴渣中回收钴，钴的回收率达到85%以上，同时，硫酸溶解钴渣还生产纯氧化钴粉。 5.从含钴废料提钴的工艺 二次提钴的工艺较简单，原料便宜，又不一定非要产出金属钴，因此，国内一些厂家已经开始利用含钴废料生产钴产品了。镇江冶炼厂利用各种含钴工业废料及钴硫精矿生产各类钴盐，采用流程为钴原料→净化提纯→合成→各类钴盐。江苏阜宁化工厂利用磁钢熔渣和砂轮磨屑等废料生产钴盐，采用流程为钴原料→酸溶造液→除铁→萃取→结晶。另外，赣州钴冶炼厂处理过废触媒，葫芦岛锌厂处理过磁钢渣，上海和沈阳冶炼厂处理过高温合金。 目前，国内已能利用矿山生产的各种原料生产高纯度电解钴、氧化钴粉和钴盐，生产加工工艺也得到很大发展，溶剂萃取技术在湿法炼钴中普遍得到应用。

某铜钴矿为细脉浸染型铜钴矿，矿石的矿藏组成比较简单，除含钴黄铁矿、黄铜矿和部分磁黄铁矿外，其他金属矿藏很少。非金属矿藏有石英、方解石、绢云母等。当选矿石均匀档次含硫4％，含铜0.8％，含钴0.02％，氧化率低，属低硫易选矿石。该矿选厂选用优先浮铜，选铜尾矿经稠密机脱水再选钴（黄钴铁矿）的流程收回铜和钴。       该厂浮选的特点是：      （1）铜浮选循环选用别离精选流程，行将粗选头两槽浮出的粗精矿独自精选一次得到终究铜精矿，今后浮出的粗精矿经两次精选得终究精矿。      （2）选用选择性捕收剂醚硫酯（捕收剂234）与起泡剂乙酯油合作进行铜一钴黄铁矿的分选，与本来的丁黄药、药方比较，在坚持铜目标的前提下，钴收回率进步10%左右，石灰耗量从4kg/t降为2~3kg/t，选钴还不必硫酸活化。该厂选用新药剂计划的选别目标为：   原矿档次/%精矿档次/%收回率/%铜 钴0.7~0.9 0.0216~18 0.3~0.495~96 50~60

我国已探明的钴资源具有三大特点：    1）绝大多数是伴生矿，品位较低，钴主要作为副产品加以回收。根据对全国钴储量大于1000t的50多个矿床的统计分析得知，钴的平均品位仅为0.02％，因而生产过程中金属回收率低，工艺复杂，生产成本高。    2）可利用的钴资源主要伴生在铜镍矿床中，它的钴资源探明储量占全国总储量的50％左右。铜镍矿床已开发的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。甘肃金川为我国主要产钴地，其伴生钴储量14.42万t。可利用的钴资源其次伴生在铜铁矿床中，目前已经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矿。    3)我国单一的钴矿为钴土矿，其储量只占全国总储量的2％左右。

截至1996年底，全国共有钴矿区150个，钴金属保有储量为47.16万t，其中A＋B＋C级储量7.45万t。因生产消耗，故总保有储量比1995年减少0.2万t。    我国钴矿主要共（伴）生在铁、铜、镍矿中，共（伴）生钴矿保有储量中属于普查阶段的有1.3万t，占总保有储量的2.7％；属于详查阶段的有14.7万t，占总保有储量的31.1％；属于勘探阶段的有31.2万t，占总保有储量的66.2％    截至1995年底全国已利用的共(伴)生钴矿产地65处,占有储量25.3万t，占总保有储量的53.6%，其中A+B+C级4.1万t。另外开采矿区中，未回收钴的矿产地占有储量约占总储量的13％。    可规划利用的共（伴）生钴矿产地52处，保有储量13.5万t，占总保有储量的28.6％。    由于矿床规模小、品位低、主矿采选不过关和其他一些原因，目前暂难利用的共（伴）生钴矿产地33处，保有储量8.4万t，占总保有储量的17.8％。

铜钴矿的浮选技能铜钴矿的浮选因为硫化钴矿藏很少独自呈现，常与黄铁矿共生，构成含钴黄铁矿。因而铜钴矿的浮选与铜硫矿的浮选根本相同。其浮选计划有以下两种。（一）优先浮选优选浮铜，然后浮含钴黄铁矿。关于钴矿自存在，共生联系比较简单的矿石，可选用优先浮选，得到含钴10%～15%左右的钴精矿。若矿石中的钴大部分都以含钴黄铁矿存在时，只能得到低档次的钴黄铁矿精矿，其含钴为2%～5%或更低。铜钴黄铁矿的优先浮选，一般用石灰按捺含然黄铁矿，在pH值为10左右浮铜，选用“饥饿”办法增加捕收剂和起泡剂。被按捺的钴黄铁矿，用或硫酸铜活化，并在弱酸性或强酸性（pH=3.2）介质中浮选。（二）混合浮选铜钴混合浮选，再将混合精矿别离成铜精矿和钴精矿。这是最常用的选别计划，对铜钴黄铁矿共生联系密切的矿石特别适用。铜钴混合精矿的别离，首要选用石灰法。为了按捺钴矿藏，矿浆中的游离CaO浓度一般要求到达900～1000g/m3，过高会形成铜的丢失，过低钴易上浮。有时浮铜后，含钴矿藏还要与黄铁矿持续别离，可用矿浆充气的办法，促进钴矿藏表面氧化，来到达黄铁矿与钴矿藏别离的意图。据报道，充气前用脱药。并经浓缩脱除后，增加新水，在液固比为1:1的条件下，充气2～3h，再加捕收剂浮选黄铁矿，尾矿就是钴精矿。