砷鈷礦提鈷(extraction of cobalt from ar-senic-cobalt ore)是指用火法和濕法冶金方法使砷鈷礦中的鈷與其他元素分離並獲得鈷產品的過程，砷鈷精礦經熔煉和氧化焙燒後，焙砂進行沒出，浸出液淨化後，即可用以生產電鈷、鈷粉、鈷鹽及氧化鈷等產品，20世紀20年代加拿大德洛諾(Deloro)鈷廠最先從砷鑽礦中生產氧化鈷。砷鈷礦主要產於摩洛哥，經浮選易獲得高品位精礦。砷鈷精礦通常含鈷5%-12%，含砷15%-60%。由砷鈷精礦提取鈷在20世40年代以前廣泛採用全火法流程，現代大多條用火法和濕法相結合的聯合流程，但由於環境保護和安全防護上的需要，全濕法流程正在得到迅速發展。
基本介紹
- 中文名：砷鈷礦提鈷
- 外文名：extraction of cobalt from ar-senic-cobalt ore
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 始於：20世紀20年代
簡介,全火法流程,火法-濕法聯合流程,全濕法流程,
簡介
砷鈷礦提鈷(extraction of cobalt from ar-senic-cobalt ore)是指用火法和濕法冶金方法使砷鈷礦中的鈷與其他元素分離並獲得鈷產品的過程，砷鈷精礦經熔煉和氧化焙燒後，焙砂進行沒出，浸出液淨化後，即可用以生產電鈷、鈷粉、鈷鹽及氧化鈷等產品，20世紀20年代加拿大德洛諾(Deloro)鈷廠最先從砷鑽礦中生產氧化鈷。
砷鈷礦主要產於摩洛哥，經浮選易獲得高品位精礦。砷鈷精礦通常含鈷5%-12%，含砷15%-60%。
由砷鈷精礦提取鈷在20世40年代以前廣泛採用全火法流程，現代大多條用火法和濕法相結合的聯合流程，但由於環境保護和安全防護上的需要，全濕法流程正在得到迅速發展。
全火法流程
一般採用熔煉-焙燒的流程，目的在於使鈷、鎳富集在砷鈷鎳(俗稱黃渣)中，脈石和部分鐵、錳造渣。當砷鈷精礦含硫很高時，在熔煉之前需經過氧化焙燒脫去硫和一部分砷，熔煉可在電爐、反射爐或鼓風爐中進行。
金屬對氧的親和勢按銅、鎳、鈷、鐵順序遞增，對砷的親和勢鉸鎳、鈷、銅、鐵順序遞減，而對硫的親和力則按銅、鎳、鑽、鐵順序遞減。在熔煉時，鎳和鈷對砷的親和勢較大，優先與砷結合，爐料中剩餘的砷再與鐵結合。當熔煉含硫低的砷鈷精礦時，生成的金周硫化物量少，且溶解在黃渣中，不會出現鋶相。當爐料中含硫較高時，鋶相單獨析出，貴金屬和鈷分散在鋶和黃渣中，須分別從統和黃渣中回收有價組分，而使下一步的處理過程複雜化。黃渣一般含鈷20%左右，含砷20%-50%。鋶的主要組分為：Co 8-10，Cu 10-12，As 3-5，S 20-23。
加拿大德洛諾鈷廠採用鼓風爐熔煉法處理摩洛哥和加拿大的砷鈷精礦。鼓風爐的熔煉產品鋶、黃渣和粗銀合金按密度分成上中下三層，冷卻後很容易分開。
火法-濕法聯合流程
這種流程的特點一般是先用火法後用浸法。中國曾於1960-1968年採用反射爐熔煉法處理從摩洛哥進口的砷鈷精礦，1969年改用電爐熔煉法。砷鈷精礦成分為：Co 9-14，As 50-60，Fe 5-10，S 1-2。所用電爐為三相圓形固定式，功率1500kVA，日處理砷鈷精礦20-27t,熔煉周期4h，爐料配比為砷鈷礦，無煙煤粉，有時需補加少量石灰石，進爐物料塊度小於8mm。電爐熔煉脫砷率60%-65%，黃渣產出率40%-4242%，鈷實收率98.5%-99%，噸礦的電能消耗650-720kw·h。電爐熔煉所得黃渣的組成為：Co 24-26，As 45-50，Fe 15-20。黃渣經破碎後於1093-1113K溫度下在流態化爐中進行自熱氧化焙燒，砷氧化成易揮發的As2O3脫除，而鎳、鈷等金屬轉變成易溶於酸的氧化物。焙砂用稀硫酸漫出。浸出液經氧化中和除去鐵、砷，再沉澱得氫氧化鈷。此沉澱物經還原熔煉得粗鈷，鑄成陽極板送電解精煉生產電解鈷。全流程鈷的總回收率達到89.9%。
全濕法流程
濕法處理砷鈷礦按所用浸出劑可分為酸浸出、鹼浸出和氨浸出等。在較強酸的浸出條件下，砷和重有色金屬鈷、鎳、銅等均進入溶液，當用弱酸漫出時，砷呈砷酸鐵沉澱，銅、鑽、鎳等重有色金屬進入溶液。鹼浸出時，砷以砷酸鈉進入溶液，銅、鎳、鑽等重有色金屬存在於浸渣中。當砷鈷精礦中含鹼性脈石較高時可採用氨性溶液浸出。砷鈷精礦濕法處理由於對環境污染的程度輕，鈷回收率較高，而獲廣泛套用。
法國諾貝爾，鮑傑爾(Nobel-Bozel)鈷廠採用硫酸加硝酸的浸出方法處理摩洛哥的砷鈷精礦，鈷的浸出率為88%-92%。浸出液冷卻時，砷以As2O3結晶析出，經過濾並用368K溫度的熱水洗滌，再冷卻，可產出純淨的As2O3結晶。浸出液採用氧化中和法除鐵，然後沉澱出氫氧化鈷。氫氧化鈷再經過燃燒即產出氧化鈷粉。此法適於處理含硫低於1.7%的砷鈷精礦。
採用濕法處理砷鈷精礦，環境污染少，鈷回收率較高，因此得到了廣泛套用。
