钴冶炼的方法

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金属冶炼中的有色金属冶炼技术

能源和环保领域
有色金属在能源和环保领域中发挥着重要作用，如镍、钴等金属用于电池制造，铜、铝等金属用于环保设备的制造。
有色金属冶炼的重要性
满足社会需求
随着社会经济的发展，对有色金属的需求不断增加，冶炼技术的发展能够满足社会对有色金属的
需求。
推动产业升级
有色金属冶炼技术的不断进步可以推动相关产业的升级和发展，提高产品的质量和性能。
废水排放
有色金属冶炼产生的废水含有重金属离子、酸碱物质和其他有害物质，处理不当会对水体造成严
重污染。
固体废弃物
冶炼过程中产生的废渣、废石等固体废弃物，如不妥善处理，易
造成土壤和地下水污染。
环境保护措施与政策
环保法规
国家和地方政府制定了一系列环保法规，规范有色金属冶炼企业的环保行为，严格限制污染物排放。
总结词
铝的冶炼技术主要包括电解法和热还原法。电解法是最常用的方法，通过电解熔融的氧化铝和冰晶石，在阴极上析出铝。热还原法则是用碳作为还原剂，将铝土矿中的氧化铝还原成铝。
详细描述
电解法是一种成熟的冶炼技术，具有较高的生产效率和较低的成本。然而，这种方法需要大量的能源和碳氟化合物，对环境有一定影响。热还原法虽然成本较高，但可以减少对环境的负面影响，是未来铝冶炼技术的发展方向。
循环经济
02
推动循环经济发展，实现资源高效利用和废物减量化、资源化
，降低环境负荷。
智能化技术
03
利用物联网、大数据、人工智能等先进技术手段，实现环保监
管的智能化和精细化，提高环境治理效率。
04
有色金属冶炼的挑战与解决方案
技术挑战
高温熔炼过程控制
有色金属冶炼过程中需要控制高温熔炼过程，以确保金属的纯度和质量。

钴冶炼的方法

钴冶炼的方法钴矿物多伴生于其他矿物之中，常以砷化物，硫化物和氧化物存在。

主要钴矿有四种类型:镍钴硫化矿和氧化矿，铜钴矿，砷钴矿，含钴黄铁矿。

钴冶炼的特点是原料品位低，提取流程长，方法多。

主要的提取方法有:a.从镍锍，铜锍的吹炼渣中提钴，含钴吹炼渣在鼓风炉或电炉中经还原硫化熔炼，获得钴合金或钴锍。

经磁选富集后加压酸浸，使钴进入溶液。

溶液经净化后加入草酸使钴生产草酸钴沉淀，草酸钴经煅烧即可产出精制氧化钴产品。

b.从镍精炼净化渣中提钴。

镍电解精炼过程中阳极液净化产出的钴渣是重要的提钴原料。

钴渣经还原硫酸浸出使钴呈硫酸钴进入溶液，溶液用黄钠铁矾法除铁，萃取法除铜，锌，锰等杂质和镍钴分离获得纯净的氯化钴溶液，籍此可生产氧化钴产品，或经电积获取金属钴产品。

c.从含钴黄铁矿中提取钴。

含钴黄铁矿经浮选可产出含钴0.3%～0。

5%的钴硫精矿。

钴硫精矿经硫酸化焙烧，使精矿中的钴，镍，铜等有价元素转变为可溶性的硫酸盐。

焙砂用水浸或酸浸使钴，镍，铜等转入溶液。

浸出液经净化除杂除去铁，铜，锌，锰等杂质，再经镍钴分离得到纯净的钴溶液，电积生产金属钴。

d.从砷钴矿提取钴。

砷钴矿经焙烧或熔炼使砷以As2O3挥发脱除，得到焙砂或钴锍经酸浸使钴进入溶液，溶液经除铁，砷和铜，锌，锰等杂质后进入镍钴分离。

净化后的钴溶液再根据市场需要生产金属钴或氧化钴产品。

钴大多伴生在其他矿物中而且成分复杂，因此钴的冶炼方法繁多，流程复杂。

钴的冶炼一般分成三个步骤:一是把钴从矿石中转入溶液，或制成粗钴合金或钴锍，再转入溶液；二是除杂净化;三是提取金属。

钴的冶炼工艺大体上可分为4大类，即高温熔炼富集后湿法提取钴，硫酸化焙烧后浸出提出钴，还原焙烧氨浸法和加压浸出法。

技术发展方向21加压浸出具有流程短，镍钴浸出率高，过程中不产生有害废气，废水，环境保护好。

这种方法在发达国家被广泛采用。

实践证明，不管工厂规模多大，单台冶金炉生产总是最经济的。

所以改造时将多台炉子改为单台炉子生产。

钴冶炼生产工艺设计报告

3 钴冶炼冶炼工艺3.1钴冶炼工艺流程综述金属钴或钴盐的生产，由于原料的不同，生产工艺也不同；而使用不同的辅料在一定程度上也影响钴生产工艺流程的选择。

3.1.1国外钴冶炼工艺（1）含钴黄铁矿处理工艺国外含钴黄铁矿的处理工艺基本上相近，仅在原料的预处理上有一定的差异。

如芬兰Outokumpu Oy公司的Kokkola钴厂，所处理的黄铁矿含Co 0.0～0.7%，是将黄铁矿焙烧焙砂急冷后直接浸出，目的是使焙烧焙砂中的Fe尽可能转化为不溶于酸的铁氧化物，这样在浸出液的处理上可以简化，降低处理成本。

德国的Duisburger Kupfer Hütte黄铁矿处理厂，采用黄铁矿烧渣生产钴，烧渣成分为：Cu 0.8~1.5%，Co 0.3~0.5%，Zn 2.0~3.5，Fe 54~58%，S 2.5～4.0%，Pb 0.3～0.7%，将焙烧焙砂氯化，使含钴等金属易于浸出，使之与铁尽可能分离开。

美国The Pyrite Co.公司的Wilmington Cobalt Plant厂也是采用含钴黄铁矿为原料，其黄铁矿含钴达1.5%，其生产工艺与德国的Duisburger Kupfer Hütte工艺相似。

（2）铜钴矿的处理工艺以含钴和铜为主的氧化矿或硫化矿也是世界钴生产的主要原料，由该原料生产的钴量每年约10000 t以上。

其典型的生产流程是扎伊尔Gecamines 公司的Panda Smelter厂与比利时Metallurgie Hoboken-Overpelt S.A.公司的Olen Usine厂处理氧化铜钴精矿的联合流程。

含Co 6～8%，Cu 5～12%氧化铜钴精矿在Panda Smelter加工成为铜钴铁合金，产出含Co 45%、Cu 15%、Fe 39%和Cu 89%、Co 4.5%、Fe 4%的合金，该合金送到Olen Usine厂加工生产出金属钴和钴盐。

赞比亚Zambia Consolidated Mines Ltd.公司的Chambishi Cobalt Plant，处理的铜钴矿精矿成分：Co 3～4%，Cu 18～30%。

钴

编辑本段钴的提取冶炼
简介
钴矿物的赋存状态复杂，矿石品位低，所以提取方法很多而且工艺复杂，回收率较低。钴矿的选矿对一般是将钴矿石通过手选、重选、泡沫浮选可提取到含钴15-25%的钴精矿。钴的冶炼一般先用火法将钴精矿、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，然后再用湿法冶炼方法制成氯化钴溶液或硫酸钴溶液,再用化学沉淀和萃取等方法进一步使钴富集和提纯，最后得到钴化合物或金属钴。
基本释义
● 钴（钴） gǔㄍㄨˇ ◎ 一种金属元素。钴的放射性同位素钴60在机械、化工、冶金等方面都有广泛的应用，在医疗上可以代替镭治疗癌症。
编辑本段化学元素
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。1735年瑞典化学家布兰特（G.Brandt）制出金属钴。1780年瑞典化学家伯格曼（T. Bergman）确定钴为元素。长期以来钴的矿物或钴的化合物一直用作陶瓷、玻璃、珐琅的釉料。到20世纪，钴及其合金在电机、机械、化工、航空和航天等工业部门得到广泛的应用，并成为一种重要的战略金属，消费量逐年增加。中国于50年代开始从钴土矿、镍矿和含钴黄铁矿中提钴。 ■概述元素名称：钴元素符号：Co 元素原子量：58.93 原子体积:(立方厘米/摩尔) 6.7 元素类型：金属元素元素在太阳中的含量:(ppm) 4 元素在海水中的含量:(ppm) 太平洋表面 0.0000钴069 地壳中含量：（ppm）10 质子数：27 中子数：32 原子序数：27 所属周期：4 所属族数：VIII 电子层分布：2-8-15-2 氧化态： Main Co+2 Other Co-1, Co0, Co+1, Co+3, Co+4, Co+5 莫氏硬度：5

镍钴冶炼工艺

优缺点
火法冶炼具有处理量大、适应性强、工艺成熟等优点，但同时也存在能耗高、环境污染较严重等缺点。
湿法冶炼
概述
湿法冶炼是一种通过化学反应从矿石中提取有价成分的方法，通常在酸性或碱性介质中进行。
工艺流程
湿法冶炼主要包括浸出、净化、浓缩等工序。在浸出过程中，矿石中的有价成分与浸出剂发生化学反应，溶解在浸出液中。浸出液经过净化、浓缩后，得到纯度较高的镍钴产品。
处理方法
废气处理方法包括燃烧法、吸收法、吸附法等，目的是将污染物转化为无害或低害物质，减少对大气环境的污染。
废水处理与排放
废水来源
镍钴冶炼过程中产生的废水主要来源于矿石的磨矿、洗涤、萃取等工序，废水中含有重金属离子
、酸碱物质、油污等污染物。
处理方法
废水处理方法包括沉淀法、化学法、生物法等，目的是去除或降低废水中的污染物浓度，使废水达到排放标准。
03
02
钴
钴是一种具有铁磁性的银灰色金属，具有高熔点、高硬度、耐腐蚀等特性，主要用于制造硬质合金、电池、磁性材料等。
镍钴合金
镍钴合金具有优异的耐腐蚀性、高温强度和良好的加工性能，广泛应用于航空航天、石油化工、能源等领域。
镍钴冶炼的必要性
资源开发
镍和钴是重要的战略资源，通过冶炼工艺将低品位矿石或二次资源中的镍钴提取出来，满足国内外市场需求。
排放标准
经过处理的废水需达到国家或地方规定的排放标准，确保对水环境的影响在可接受范围内。
废渣处理与利用
废渣来源
镍钴冶炼过程中产生的废渣主要来源于矿石烧结、熔炼等工序，废渣中富含镍、钴等有价金属和
硅酸盐等杂质。
处理方法
废渣处理方法包括回收有价金属、固化处理等，目的是减少废渣对环境的影响，同时回收有价金

钴的冶炼回收工艺

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟钴的冶炼回收工艺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。

金属冶炼过程中的浸出技术

氧化浸出通常使用氧化剂如硝酸、过氧化氢等，将矿石中的不溶性金属氧化物转化为可溶性的金属离子，然后从浸出液中提取金属。
还原浸
总结词
通过加入还原剂将矿石中的金属离子浸出到溶液中的过程。
详细描述
还原浸出通常使用还原剂如碳、氢气等，将矿石中的高价金属离子还原为低价态或零价态，使其从矿石中溶解出来，然后从浸出液中提取金属。
钴的浸
要点一
总结词
钴的浸出是利用酸或碱溶液将矿石中的钴转化为可溶性钴离子，再通过提取和沉淀的方法获得纯钴的过程。
要点二
详细描述
钴的浸出通常采用硫酸作为浸出剂，在高温高压条件下，将矿石中的钴转化为硫酸钴溶液，然后通过电解或还原等方法获得纯钴。浸出过程中需要控制好温度、压力、浓度等参数，以确保浸出效率和钴的回收率。
02
浸出技术是一种重要的金属冶炼手段，广泛应用于铜、镍、钴、金等金属的提取和纯化。
浸出技术的分类
根据浸出剂的不同，浸出技术可分为酸浸、碱浸、盐浸等。
根据浸出方式的不同，浸出技术可分为搅拌浸出、渗滤浸出、堆浸等。
根据浸出温度的不同，浸出技术可分为常温浸出和高温浸出。
浸出技术的原理
锌的浸
总结词
锌的浸出是利用酸或碱溶液将矿石中的锌转化为可溶性锌离子，再通过提取和沉淀的方法获得纯锌的过程。
详细描述
锌的浸出通常采用硫酸作为浸出剂，在高温高压条件下，将矿石中的锌转化为硫酸锌溶液，然后通过电解或还原等方法获得纯锌。浸出过程中需要控制好温度、压力、浓度等参数，以确保浸出效率和锌的回收率。
03
浸出技术在金属冶炼中的应用
铜的浸
总结词
铜的浸出是利用酸或碱溶液将矿石中的铜转化为可溶性铜离子，再通过提取和沉淀的方法获得纯铜的过程。

钴的萃取水解法分离回收

钴的萃取水解法分离回收钴是一种重要的有色金属，广泛应用于制造钴铁合金、钴碳酸酯、高速钢等行业。

由于钴与铜、铁等常见金属的共存性，钴的提取和分离一直以来都是一项技术难题。

本文将介绍钴的萃取水解法分离回收技术。

1. 钴的水解反应钴主要存在于硫化钴矿和辉钴铜矿中，其中以硫化钴矿为主。

硫化钴矿的主要成分是CoAsS，其它辅助成分包括镍、铁和铜等。

经过矿浆烧结和铁分离后，矿石样品中的钴浸出液中主要是酸性的，一般使用氧化剂将Co(II)氧化成Co(III)，再用强碱水解沉淀，生成氢氧化物。

钴的水解反应式如下：CoCl2 + 2NaOH → Co(OH)2↓ + 2NaCl↑CoSO4 + 2NaOH → Co(OH)2↓ + Na2SO42. 钴的萃取方法一般来说，钴在矿石中的浓度比较低，无法直接使用化学析出法来提取，需要采用萃取法进行分离回收。

萃取法通常涉及选择性萃取和复合萃取两种方法。

以矿浆中的硫酸钴为例，其中钴的浓度一般为20～40g/L。

选择性萃取方法可以使用有机酸、有机胺和动物脂肪醇等来提高钴的浓度，复合萃取方法则是将选择性萃取法与离子交换、溶胶凝胶萃取法等结合使用，使钴的分离工艺更加高效。

3. 钴的回收技术钴在生产过程中常常与其他金属杂质混合在一起，因此需要利用化学消耗品对其进行回收。

一般采用萃取、化学还原等方法。

其中，萃取法除了传统的有机萃取法以外，还有水相二次萃取法。

通过控制萃取剂加入量、时间和提取相pH值等因素，可以使钴以稳定的化合物形态存在于提取相中。

水相二次萃取法与有机萃取法相比，其工艺更加简单，实现成本更加低廉。

化学还原法则是将Co(III)还原成Co(II)，在空气条件下进行焙烧，使还原剂脱去，Co(II)转化为氢氧化物，随后使用氯化钙等进行沉淀，最后使用氧化铝进行过滤回收。

总结：钴的萃取水解法分离回收技术使用效率高、工艺简单，并且可以用于处理不同种类的矿物石样品，因此，该技术在金属冶炼行业有着广阔的应用前景。

氧化还原法的金属冶炼

将铜矿石加热至高温，使其中的硫与空气中的氧气反应生成二氧化硫，铜被还原出来后形成海绵状铜。
水法炼铜
环境保护
将铜矿石与硫酸反应生成硫酸铜，再加入铁屑作为还原剂，置换出铜。
炼铜过程中会产生大量的废气和废水，需要进行环保处理。
铝的冶炼
铝的氧化还原反应
铝矿石中的铝元素通常以氧化物形式存在，需要使用电解法将其还原为金属铝。
湿法炼锌
将锌矿石与硫酸反应生成硫酸锌，再加入铁屑作为还原剂，置换出锌。
环境保护
炼锌过程中会产生大量的废气和废水，需要进行环保处理。
THANKS
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CHAPTER 02
金属冶炼的氧化还原过程
金属氧化物的还原
金属氧化物是金属元素与氧元素结合的化合物，可以通过还原反应将其中的氧原子去除，从而得到金属单质。常见的还原剂包括碳、氢气、一氧化碳等。
例如，铁矿石（主要成分是铁的氧化物）可以通过还原反应被碳还原成铁，反应方程式为$Fe_{2}O_{3} + 3CO rightarrow 2Fe + 3CO_{2}$。
金属氯化物的还原
金属氯化物是金属元素与氯元素结合的化合物，可以通过还原反应将其中的氯原子去除，从而得到金属单质。常见的还原剂包括钠、镁、铝等。
例如，汞矿（主要成分是汞的氯化物）可以通过还原反应被钠还原成汞，反应方程式为$HgCl_{2} + 2Na rightarrow Hg + 2NaCl$。
金属氧化物的电解还原
金属氧化物可以通过电解还原的方法将其中的氧原子去除，从而得到金属单质。电解还原是在电解池中进行的，其中阳极为金属氧化物，阴极为金属单质。
例如，铝土矿（主要成分是铝的氧化物）可以通过电解还原的方法生产铝，反应方程式为$2Al_{2}O_{3} rightarrow 4Al + 3O_{2}$。

金属冶炼的原理和方法

金属冶炼的原理和方法
金属冶炼，是把金属从化合态变为游离态的过程，常用方法为用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应，获得金属单质。

1.还原法：金属氧化物（与还原剂共热）－－→游离态金属
2.置换法：金属盐溶液（加入活泼金属）－－→游离态金属
火法冶金（Pyrometallurgy）
又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化为液体，生成所需的化学反应，从而分离出用于精炼的粗金属的方法。

湿法冶金（Hydrometallurgy）
湿法冶金是在酸、碱、盐类的水溶液中发生的以置换反应为主的从矿石中提取所需金属组分的制取方法。

此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。

世界上有75%的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。

这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。

其他难于分离的金属如镍-钴，锆-铪，钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离，取得显著的效果。

3.电解法：熔融金属盐（电解）－－→游离态金属（金属单质）
电解法应用在不能用还原法、置换法冶炼生成单质的活泼金属（如钠、钙、钾、镁等）和需要提纯精炼的金属（如精炼铝、镀铜等）。

电解法相对成本较高，易造成环境污染，但提纯效果好、适用于多种金属。

金属的提取和冶炼方法

电磁感应法
利用电磁感应原理，将导电的金属从非金属矿物中分离出来。
化学提取法
酸浸出法
利用酸溶液将金属从其矿石中溶解出来，再通过萃取、沉淀等方法将金属提取出来。
碱浸出法
利用碱溶液将金属从其矿石中溶解出来，再通过沉淀、电解等方法将金属提取出来。
盐浸出法
利用盐类溶液将金属从其矿石中溶解出来，再通过置换、电解等方法将金属提取出来。
生物提取法
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微生物浸出法
利用某些微生物将金属从其矿石中溶解出来，再通过萃取、沉淀等方法将金属提取出来。
植物提取法
利用某些植物的提取液将金属从其矿石中溶解出来，再通过萃取、沉淀等方法将金属提取出来。
3
动物提取法
利用某些动物的活动，如摄食、排泄等，将金属从其矿石中提取出来，再通过收集、分离等方法将金属提取出来。
炼方法。
湿法冶炼主要通过酸、碱或盐类的溶液将矿石中的金属离子溶解出来，再通过沉淀、结晶或电解等方法得到金属或金属
化合物。
湿法冶炼具有较低的环境污染和较高的金属回收率，但生产成本较高。
湿法冶炼适用于铜、锌、镍、钴等金属的提取。
电化学冶炼
01
电化学冶炼是一种利用电解反应将金属从矿石中提取出来的冶炼方法。
金属的提取和冶炼方法
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 金属的来源 • 金属的提取方法 • 金属的冶炼方法 • 金属的纯化方法 • 金属的回收再利用
01
金属的来源
矿石
矿石是金属的主要来源，其中含有金属元素或其化合物。根据矿石的组成和性质，可以采用不同的冶炼方法提取金属。
矿石的开采通常需要大规模的设备和投资，且对环境有较大影响。因此，金属的开采和冶炼需在可持续发展的前提下进行。

刚果（金）铜钴矿选冶工艺及联合处理方案研究

7冶金冶炼M etallurgical smelting刚果（金）铜钴矿选冶工艺及联合处理方案研究赵凯，施帅，邹晨杰，王皓（金川集团股份有限公司，甘肃　金昌　７３７１００）摘要：选矿方面，目前浮选仍是铜钴矿最主要的选矿方法，选别流程一般分为优先浮和混合浮选。

对混合矿通常采用先硫后氧或磁浮联合工艺，对硫化矿则采用黄药类捕收剂选别处理即可。

冶金方面，随着萃取工艺的发展和高效萃取剂的研发应用，依靠萃取技术在提纯铜钴酸浸液的优势越来越显著；火法焙烧工艺方面，随着焙烧烟气处理技术的发展应用以及低浓度ＳＯ２制酸技术趋于成熟，不仅可以解决焙烧过程中烟气污染问题，还能实现原料中硫资源的高效回收利用。

选冶结合、火法湿法联合的处理方案，可以充分发挥各自优势，尽可能高效经济回收多种有价金属，为综合利用刚果（金）及周边区域铜钴矿资源打下坚实的基础。

关键词：铜钴矿；选矿；火法熔炼；湿法冶炼中图分类号：ＴＤ９５２文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１７－０００７－３Research on the beneficiation and smelting process and joint treatment plan of copper andcobalt ore in Congo (Kinshasa)ZHAO Kai, SHI Shuai, ZOU Chen-jie, WANG Hao（Ｊｉｎｃｈｕａｎ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．　Ｌｔｄ，Ｊｉｎｃｈａｎｇ　７３７１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ，　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｓｔｉｌｌ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｃｏｐｐｅｒ　ｃｏｂａｌｔ　ｏｒｅ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　ｇｅｎｅｒａｌｌｙ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｐｒｉｏｒｉｔｙ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｉｘｅｄ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ．　Ｆｏｒ　ｍｉｘｅｄ　ｏｒｅ，　ａ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｓｕｌｆｕｒ　ｆｏｌｌｏｗｅｄ　ｂｙ　ｏｘｙｇｅｎ　ｏｒ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｌｅｖｉｔａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｕｓｕａｌｌｙ　ｕｓｅｄ，　ｗｈｉｌｅ　ｆｏｒ　ｓｕｌｆｉｄｅ　ｏｒｅ，　ａ　ｘａｎｔｈａｔｅ　ｔｙｐｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｓｏｒｔｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．　Ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｅｘｔｒａｃｔａｎｔｓ，　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｒｅｌｙｉｎｇ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｐｕｒｉｆｙｉｎｇ　ｃｏｐｐｅｒ　ｃｏｂａｌｔ　ａｃｉｄ　ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｓ　ｂｅｃｏｍｉｎｇ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ；　Ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｆｉｒｅ　ｒｏａｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ，　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｏａｓｔｉｎｇ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｔｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ＳＯ２　ａｃｉｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｉｔ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｏａｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ，　ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｌｆｕｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．　Ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｌａｎ　ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｉｒｅ　ａｎｄ　ｗｅｔ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，　ｃａｎ　ｆｕｌｌｙ　ｌｅｖｅｒａｇｅ　ｔｈｅｉｒ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ　ｒｅｃｏｖｅｒ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｖａｌｕａｂｌｅ　ｍｅｔａｌｓ，　ｌａｙｉｎｇ　ａ　ｓｏｌｉｄ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｐｐｅｒ　ａｎｄ　ｃｏｂａｌｔ　ｏｒｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｄｅｍｏｃｒａｔｉｃ　Ｒｅｐｕｂｌｉｃ　ｏｆ　Ｃｏｎｇｏ　ａｎｄ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ａｒｅａｓ．Keywords: ｃｏｐｐｅｒ　ｃｏｂａｌｔ　ｏｒｅ；　Ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；　Ｆｉｒｅ　ｍｅｌｔｉｎｇ；　Ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ收稿日期：２０２３－０６作者简介：赵凯，男，生于１９９０年，汉族，甘肃张掖人，本科，选矿中级工程师，研究方向：镍铜钴等有色金属选矿及火法、湿法冶金。

高纯电解钴的制备方法

第 7 卷第 1 期2021 年 2 月生物化工Biological Chemical EngineeringVol.7 No.1Feb. 2021高纯电解钴的制备方法崔佳，刘冬青，刘丹（有研亿金新材料有限公司，北京 102200；北京高纯金属溅射靶材工程研究中心，北京 102200）摘要：制备高纯电解钴的冶金工艺过程主要包括萃取法、离子交换法、电解精炼法等，这些方法在提纯方面发挥着不同的作用。

萃取法对大多数金属离子有较好的效果，但对微量的Ni、Cu金属离子的分离效果较差；离子交换法对性质相近的元素有较好的分离效果；多次电解精炼可以进一步降低杂质含量；熔盐电解对设备的要求较高。

在总结上述提纯工艺的基础上，提出联合采用萃取法或离子交换法除去钴溶液中的大部分杂质，再采用电解进一步提纯，制备得到高纯度的电解钴产品。

关键词：高纯电解钴；萃取法；离子交换；电解精炼中图分类号：TF816 文献标识码：APreparation of High Purity Electrolytic CobaltCUI Jia，LIU Dongqing, LIU Dan(Grikin Advanced Materials Co., Ltd., Beijing 102200; The High Purity Metal Sputtering Target Engineering TechnologyResearch Center in Beijing, Beijing 102200)Abstract: The various metallurgical process of preparing high purity electrolytic cobalt, mainly including extraction, ion exchange, electrolysis refining, these methods play different roles in the removal of impurities. Extraction can remove most of the metal ions, but with a poor effect for trace Ni and Cu ; Ion exchange is effective for separating the elements with similar properties; Electrolytic refining repeatedly can further reduce the impurity; Molten-salt electrolysis require higher equipment. On the basis of summarizing the above purification methods, it is proposed that the most impurities can be removed by combined extraction or ion exchange in the cobalt solution, and then further purified by electrolysis refining, so the high purity electrolytic cobalt products can be prepared.Keywords: high-purity electrolytic cobalt; extraction; ion-exchange method; electrolysis refining钴是重要的高纯金属材料之一，是制备磁记录、磁记录磁头、光电器件、磁传感器和集成电路等元器件的重要材料。

钴镍混合硫化物湿法冶金的生产实践分析

钴镍混合硫化物湿法冶金的生产实践分析【摘要】批量生产新型电动汽车和插电式混合动力汽车之后，快速增加了钴镍需求。

而湿法冶金技术适用于处理低品位、复杂难选的硫化镍矿[1]，本文主要分析了钴镍混合硫化物湿法冶金的生产实践，进一步完善相关生产工艺，提高整体生产质量和产量。

关键词：钴镍混合硫化物；湿法冶金；生产实践镍是一种非常有价值的战略性金属，在冶金、化工、电池、航空航天、建筑材料、机械加工等行业有着非常广阔的应用前景。

特别是在新能源汽车产业已经上升到了国家战略的高度之后，新能源汽车的市场规模正在快速地扩张，同时，市场对电动汽车的行驶里程的要求也在持续地提高，因此对动力电池的能量密度也有了更高的要求，这就使得电池的高镍化成为了主流车企的发展趋势，这就使得镍的需求空间被直接地打开了[1]。

然而，由于我国镍矿的持续开采，高品位、易加工的硫化物镍矿日益紧缺，而常规的火法熔炼技术所需的原材料偏高，限制了我国镍业的发展。

针对目前我国镍矿短缺现状，迫切要求拓展我国镍矿的应用范围，开发与之配套的镍矿提纯技术。

湿法冶炼技术在处理低品位、难选、成分复杂的镍矿、镍精矿及其冶炼产品镍（镍冰铜、高冰镍、镍钻硫化物）方面，表现出经济、高效、清洁、绿色的特点，对镍矿的可持续发展有着重大的现实意义。

一、概述钴镍混合硫化物湿法冶金工艺和现状（一）火法工艺以及湿法工艺火法冶金主要是用冶炼炉在高温下，从精矿中提取出有价金属和大量的脉石。

它的主要理论是，在镍矿中含有铁、铬、铝和其他氧化物。

根据这种理论，镍矿中所有的氧化镍都可以被还原为金属，从而达到提高镍纯度的最终目标。

湿法冶金是指将金属氧化物、硫化物等用酸浸出，再用化学方法净化，再用有机溶剂萃取分离提纯。

湿法冶金由来已久，实际应用时间也比较长，只是到现在还不够完善。

现在大多数人都在研究这个问题，想要找到一个更好的解决办法。

（二）加压酸浸工艺其生产过程为：将钴、镍矿石粉碎，研磨成浆料，在高温高压的条件下，用稀酸不断地从矿中提取铁、钴、铝、硅、镍等元素；调节溶液的pH值等，控制反应条件，使硅、铝、铁等元素发生水解，再以沉淀的形式持续析出，最终流入渣中，镍和钴有选择地进入浸出液中；浸出液利用硫化氢进行还原和中和，其中的镍会与钴进一步生产镍钴硫化物，并通过沉淀的方法不断地沉淀出来；在之前的过程中，用镍钴硫化物可以得到最终的产物。

钴的冶炼与炼钴流程

开发新型冶炼技术与设备
高效冶炼技术
研究开发高效、低耗的钴冶炼技术，提高钴的冶炼效率和产量。
先进设备
引进和研发先进的冶炼设备，提高设备的自动化和智能化水平，降低人工成本。
数字化与智能化
利用信息技术和人工智能技术，实现钴冶炼与炼钴过程的数字化和智能化管理。
加强钴产品深加工与应用研究
01
高附加值产品开发
循环利用
开展钴资源的循环利用研究，提高钴的回收率和再利用率，降低对原生资源的依赖。
降低环境污染
1 2
环保生产工艺
研发环保型的钴冶炼和炼钴工艺，降低生产过程中的环境污染。
废弃物处理
加强钴冶炼和炼钴过程中产生的废弃物处理和处置技术研究，减少对环境的负面影响。
3
绿色能源利用
推广使用清洁能源，减少对化石燃料的依赖，降低碳排放。
。
酸化过程
在焙烧后的物料中加入酸，使其中的钴、镍等有价金属转化为可溶性的盐类。
烟气处理
对焙烧和酸化过程中产生的烟气进行处理，以减少对环境的污染。
浸出过程
浸出方法
采用酸浸或碱浸的方法，将有价金属从原料中溶解出来。
浸出剂选择
根据不同金属的溶解特性，选择合适的浸出剂，如硫酸、硝酸、氢氧化钠等。
浸出率
采用湿法、半干法或干法脱硫技术，去除烟气中的二氧化硫，减少酸雨的形成。
烟气除尘
通过布袋除尘、电除尘等设备，去除烟气中的颗粒物，降低大气中颗粒物浓度。
有害气体处理
对冶炼过程中产生的有害气体进行吸附、吸收或催化转化，减少对大气的污染。
水污染控制
废水处理
对炼钴过程中产生的废水进行收集和处理，去除其中的有害物质，达到排放标准后再进行排放。

碳还原法的金属冶炼

应用范围上，电镀法广泛应用于各种金属表面的装饰和防护，而碳还原法则主要用于工业规模生产某些特定金属，如海绵铁的生产。
碳还原法与热还原法的比较
碳还原法和热还原法都涉及到高温反应过程，但还原剂不同。热还原法通常使用的是焦炭、木炭等含碳物质，而碳还原法则主要利用活性炭或石墨作为还原
剂。
反应过程中，热还原法通常需要在特定的气氛中进行，如CO、N2等，而碳还原法原法能够大规模生产铁，工艺成熟，成本较低。但该方法能耗高，产生大量废气和废渣，对环境有一定影响。
铝的冶炼
铝的碳还原法
利用碳作为还原剂，将铝土矿中的氧化铝还原成金属铝。该方法需要高温（约2000℃）和惰性气
体保护。
工艺流程
将铝土矿、碳和熔剂混合，加入高温熔炉中，通过高温反应将氧化铝还原成铝，经过精炼得到纯铝。
04
碳排放问题
虽然碳还原法相较于其他方法碳排放较低，但仍然存在一定的碳排放问题。
改进方向
拓展应用领域
优化反应条件
通过改进反应装置和优化反应参数，降低反应温度和压力，提高反应效率。
提高金属纯度
研究更加高效的分离和提纯技术，以获得更高纯度的金属产品。
节能减排
进一步探索低碳、环保的能源替代方案，减少碳排放，降低能源消耗。
在高温下，碳与金属氧化物发生还原反应，生成金属和二氧化碳。例如，铁矿石中的铁氧化物在高温下与碳反应，生成铁和二氧化碳。
发展历程与重要性
发展历程
碳还原法最早可追溯到古代炼铁技术，随着科技的发展，该方法逐渐完善并应用于其他金属的冶炼。
重要性
碳还原法是工业上大规模生产铁、镍、钴等金属的重要方法，对于满足人类对金属的需求具有重要意义。