砷鈷礦提鈷(extractionofcobaltfromarseniccobaltore)

用火法和濕法冶金方法使砷鈷礦中的鈷與其他元素分離并獲得鉆產品的過程，砷鈷精礦經熔煉和氧化焙燒后，焙砂進行浸出，浸出液凈化后，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)鈷廠最先從砷鈷礦中生產氧化鈷。

砷鈷礦主要產于摩洛哥，經浮選易獲得高品位精礦。砷鉆精礦通常含鈷5％～12％，含砷15％～60％。由砷鈷精礦提取鈷在20世紀40年代以前廣泛采用全火法流程，現代大多采用火法和濕法相結合的聯合流程，但由于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。

全火法流程一般采用熔煉一焙燒的流程，目的在于使鈷、鎳富集在砷鈷锍(俗稱黃渣)中，脈石和部分鐵、錳造渣。當砷鈷精礦含硫很高時，在熔煉之前要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，對砷的親和勢銨鎳、鈷、銅、鐵順序遞減，而對硫的親和力則按銅、鎳、鉆、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，爐料中剩余的砷再與鐵結合。當熔煉含硫低的砷鈷精礦時，生成的金屬硫化物量少，且溶解在黃渣中，不會出現锍相。當爐料中含硫較高時，锍相單獨析出，貴金屬和鈷分散在锍和黃渣中，須分別從銃和黃渣中回收有價組分，而使下一步的處理過程復雜化。黃渣一般含鈷20％左右，含砷20％～50％。锍的主要組分(質量分數ω／％)為：Co8～10，Cu10～12，．As3～5，S20～23。

加拿大德洛諾鈷廠采用鼓風爐熔煉法處理摩洛哥和加拿大的砷鈷精礦。鼓風爐的熔煉產品锍、黃渣和粗銀合金按密度分成上中下三層，冷卻后很容易分開。

火法一濕法聯合流程這種流程的特點一般是先用火法后用濕法。中國曾于1960～1968年采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(質量分數ω／％)為：Co9～14，As50～60，Fe5～10，S1～2。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：螢石=100：(2～3)：(0～1)，有時需補加少量石灰石，進爐物料塊度小于8mm。電爐熔煉脫砷率60％～65％，黃渣產出率40％～42％，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(質量分數ω／％)為：Co24～26，As45～50，Fel5～20。黃渣經破碎后于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于酸的氧化物。焙砂用稀硫酸浸出。浸出液經氧化中和除去鐵、砷，再沉淀得氫氧化鈷。此沉淀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％。

采用流態化焙燒處理砷鈷精礦以法國尤琴(Ugine)鈷廠為代表。焙燒中砷化物的主要氧化反應是：Co₅As₂+4O2=5CoO+As2O3焙砂采用濕法處理回收鈷，該廠除生產電解鈷外，還生產氧化鈷和氫還原鈷粉。

全濕法流程濕法處理砷鈷礦按所用浸出劑可分為酸浸出、堿浸出和氨浸出等。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；當用弱酸浸出時，砷呈砷酸鐵沉淀，銅、鈷、鎳等重有色金屬進入溶液。堿浸出時，砷以砷酸鈉進入溶液，銅、鎳、鈷等重有色金屬存在于浸渣中。當砷鈷精礦中含堿性脈石較高時可采用氨性溶液浸出。砷鈷精礦濕法處理由于對環境污染的程度輕，鈷回收率較高，而獲廣泛應用。

法國諾貝爾•鮑杰爾(NobelBozel)鈷廠采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As。0。結晶析出，經過濾并用368K溫度的熱水洗滌，再冷卻，可產出純凈的As2O3結晶。浸出液采用氧化中和法除鐵，然后沉淀出氫氧化鈷。氫氧化鈷再經過煅燒即產出氧化鈷粉。此法適于處理含硫低于1．7％的砷鈷精礦。

美國加菲爾德(Garfield)鈷廠采用加壓硫酸浸出法處理砷鈷礦。浸出器為臥式壓煮器，長12m，直徑1．8m，有6個隔室，每個隔室都裝有攪拌器。浸出時通空氣氧化，操作壓力3～4MPa，溫度463～478K，浸出周期3～4h，鈷的浸出率可達95％～97％。初期產品為氫還原鉆粉，后改用電解法生產金屬鈷。

美國紐伯(Newburgh)鈷廠采用加壓堿浸出法處理加拿大的砷鈷精礦。這種浸出法又稱為西爾法(SillMethod)。所處理的砷鈷精礦的組成(質量分數ω／％)為：Co12，Ni3．0，As45，S20，Fe19，Cu1．0。壓煮器長8m，直徑2．4m，用普通碳鋼制造。浸出時通空氣氧化，操作壓力0．82MPa，溫度388K，浸出周期4h。產品為氧化鈷粉，全流程鈷的回收率為94％～95％。

采用濕法處理砷鈷精礦，環境污染少，鈷回收率較高，因此得到了廣泛應用。