自然界中的鈷礦很少單獨存在,主要伴生于鎳礦、銅礦、黃鐵礦和砷礦床中,而且含量較少,提取起來相對比較困難。鈷礦資源主要有鎳鈷硫化礦和氧化礦,銅鈷礦,砷鈷礦,含鈷黃鐵礦四種類型。鈷冶煉特點表現(xiàn)為原料品位低,提取流程長,提取方法多。
從鎳、銅硫的吹煉渣中提鈷:含鈷吹煉渣在鼓風爐或電爐中經(jīng)還原硫化熔煉,獲得鈷合金或鈷锍。經(jīng)磁選富集后加壓酸浸,使鈷進入溶液。溶液經(jīng)凈化后加入草酸使鈷生產(chǎn)草酸鈷沉淀,草酸鈷經(jīng)煅燒即可產(chǎn)出精制氧化鈷產(chǎn)品。
從鎳精煉凈化渣中提鈷:鎳電解精煉過程中陽極液凈化產(chǎn)出的鈷渣是重要的提鈷原料。鈷渣經(jīng)還原硫酸浸出使鈷呈硫酸鈷進入溶液,溶液用黃鈉鐵礬法除鐵,萃取法除銅,鋅,錳等雜質(zhì)和鎳鈷分離獲得純凈的氯化鈷溶液,籍此可生產(chǎn)氧化鈷產(chǎn)品,或經(jīng)電積獲取金屬鈷產(chǎn)品。
從含鈷黃鐵礦中提取鈷:含鈷黃鐵礦經(jīng)浮選可產(chǎn)出含鈷0.3%~0。5%的鈷硫精礦。鈷硫精礦經(jīng)硫酸化焙燒,使精礦中的鈷,鎳,銅等有價元素轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧蛩猁}。焙砂用水浸或酸浸使鈷,鎳,銅等轉(zhuǎn)入溶液。浸出液經(jīng)凈化除雜除去鐵,銅,鋅,錳等雜質(zhì),再經(jīng)鎳鈷分離得到純凈的鈷溶液,電積生產(chǎn)金屬鈷。
從砷鈷礦提取鈷:砷鈷礦經(jīng)焙燒或熔煉使砷以As2O3揮發(fā)脫除,得到焙砂或鈷锍經(jīng)酸浸使鈷進入溶液,溶液經(jīng)除鐵,砷和銅,鋅,錳等雜質(zhì)后進入鎳鈷分離。凈化后的鈷溶液再根據(jù)市場需要生產(chǎn)金屬鈷或氧化鈷產(chǎn)品。
鈷大多伴生在其他礦物中而且成分復雜,因此鈷的冶煉方法繁多,流程復雜。鈷的冶煉一般分成三個步驟:
一是把鈷從礦石中轉(zhuǎn)入溶液,或制成粗鈷合金或鈷锍,再轉(zhuǎn)入溶液;
二是除雜凈化;
三是提取金屬。
鈷的冶煉工藝大體上可分為4大類:高溫熔煉富集后濕法提取鈷,硫酸化焙燒后浸出提出鈷,還原焙燒氨浸法和加壓浸出法。
技術(shù)發(fā)展方向:加壓浸出具有流程短,鎳鈷浸出率高,過程中不產(chǎn)生有害廢氣,廢水,環(huán)境保護好。這種方法在發(fā)達國家被廣泛采用。實踐證明,不管工廠規(guī)模多大,單臺冶金爐生產(chǎn)總是最經(jīng)濟的。所以改造時將多臺爐子改為單臺爐子生產(chǎn)。另外一種動向,就是在各種不同工藝之間,互相借鑒,互相利用,取長補短,以達到不斷進步的目的。