[科普中国]-砷钴矿提钴

砷钴矿提钴(extraction of cobalt from ar-senic-cobalt ore)是指用火法和湿法冶金方法使砷钴矿中的钴与其他元素分离并获得钴产品的过程，砷钴精矿经熔炼和氧化焙烧后，焙砂进行没出，浸出液净化后，即可用以生产电钴、钴粉、钴盐及氧化钴等产品，20世纪20年代加拿大德洛诺(Deloro)钴厂最先从砷钻矿中生产氧化钴。砷钴矿主要产于摩洛哥，经浮选易获得高品位精矿。砷钴精矿通常含钴5%-12%，含砷15%-60%。由砷钴精矿提取钴在20世40年代以前广泛采用全火法流程，现代大多条用火法和湿法相结合的联合流程，但由于环境保护和安全防护上的需要，全湿法流程正在得到迅速发展。

简介砷钴矿提钴(extraction of cobalt from ar-senic-cobalt ore)是指用火法和湿法冶金方法使砷钴矿中的钴与其他元素分离并获得钴产品的过程，砷钴精矿经熔炼和氧化焙烧后，焙砂进行没出，浸出液净化后，即可用以生产电钴、钴粉、钴盐及氧化钴等产品，20世纪20年代加拿大德洛诺(Deloro)钴厂最先从砷钻矿中生产氧化钴。

砷钴矿主要产于摩洛哥，经浮选易获得高品位精矿。砷钴精矿通常含钴5%-12%，含砷15%-60%。

由砷钴精矿提取钴在20世40年代以前广泛采用全火法流程，现代大多条用火法和湿法相结合的联合流程，但由于环境保护和安全防护上的需要，全湿法流程正在得到迅速发展1。

全火法流程一般采用熔炼-焙烧的流程，目的在于使钴、镍富集在砷钴镍(俗称黄渣)中，脉石和部分铁、锰造渣。当砷钴精矿含硫很高时，在熔炼之前需经过氧化焙烧脱去硫和一部分砷，熔炼可在电炉、反射炉或鼓风炉中进行。

金属对氧的亲和势按铜、镍、钴、铁顺序递增，对砷的亲和势铰镍、钴、铜、铁顺序递减，而对硫的亲和力则按铜、镍、钻、铁顺序递减。在熔炼时，镍和钴对砷的亲和势较大，优先与砷结合，炉料中剩余的砷再与铁结合。当熔炼含硫低的砷钴精矿时，生成的金周硫化物量少，且溶解在黄渣中，不会出现锍相。当炉料中含硫较高时，锍相单独析出，贵金属和钴分散在锍和黄渣中，须分别从统和黄渣中回收有价组分，而使下一步的处理过程复杂化。黄渣一般含钴20%左右，含砷20%-50%。锍的主要组分为：Co 8-10，Cu 10-12，As 3-5，S 20-23。

加拿大德洛诺钴厂采用鼓风炉熔炼法处理摩洛哥和加拿大的砷钴精矿。鼓风炉的熔炼产品锍、黄渣和粗银合金按密度分成上中下三层，冷却后很容易分开2。

火法-湿法联合流程这种流程的特点一般是先用火法后用浸法。中国曾于1960-1968年采用反射炉熔炼法处理从摩洛哥进口的砷钴精矿，1969年改用电炉熔炼法。砷钴精矿成分为：Co 9-14，As 50-60，Fe 5-10，S 1-2。所用电炉为三相圆形固定式，功率1500kVA，日处理砷钴精矿20-27t,熔炼周期4h，炉料配比为砷钴矿，无烟煤粉，有时需补加少量石灰石，进炉物料块度小于8mm。电炉熔炼脱砷率60%-65%，黄渣产出率40%-4242%，钴实收率98.5%-99%，吨矿的电能消耗650-720kw·h。电炉熔炼所得黄渣的组成为：Co 24-26，As 45-50，Fe 15-20。黄渣经破碎后于1093-1113K温度下在流态化炉中进行自热氧化焙烧，砷氧化成易挥发的As2O3脱除，而镍、钴等金属转变成易溶于酸的氧化物。焙砂用稀硫酸漫出。浸出液经氧化中和除去铁、砷，再沉淀得氢氧化钴。此沉淀物经还原熔炼得粗钴，铸成阳极板送电解精炼生产电解钴。全流程钴的总回收率达到89.9%3。

全湿法流程湿法处理砷钴矿按所用浸出剂可分为酸浸出、碱浸出和氨浸出等。在较强酸的浸出条件下，砷和重有色金属钴、镍、铜等均进入溶液，当用弱酸漫出时，砷呈砷酸铁沉淀，铜、钻、镍等重有色金属进入溶液。碱浸出时，砷以砷酸钠进入溶液，铜、镍、钻等重有色金属存在于浸渣中。当砷钴精矿中含碱性脉石较高时可采用氨性溶液浸出。砷钴精矿湿法处理由于对环境污染的程度轻，钴回收率较高，而获广泛应用。

法国诺贝尔，鲍杰尔(Nobel-Bozel)钴厂采用硫酸加硝酸的浸出方法处理摩洛哥的砷钴精矿，钴的浸出率为88%-92%。浸出液冷却时，砷以As2O3结晶析出，经过滤并用368K温度的热水洗涤，再冷却，可产出纯净的As2O3结晶。浸出液采用氧化中和法除铁，然后沉淀出氢氧化钴。氢氧化钴再经过燃烧即产出氧化钴粉。此法适于处理含硫低于1.7%的砷钴精矿。

采用湿法处理砷钴精矿，环境污染少，钴回收率较高，因此得到了广泛应用1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学