重金属冶金学-钴冶金

1、 安德成 太原理工大学 材料学院钴冶金 GUYEJIN钴 Co01020304概述钴的火法冶金钴的湿法冶金含钴溶液的净化CONTENT05钴的电解01概述PART ONE7.1概述 钴资源及其利用历史钴资源及其利用历史钴在自然界分布很广，但在地壳中的含量仅为钴在自然界分布很广，但在地壳中的含量仅为0.0023，居第，居第34位。钴矿主要有辉钴矿、方钴矿等，海洋底的锰结核中钴的位。钴矿主要有辉钴矿、方钴矿等，海洋底的锰结核中钴的含量也很大，天然水、泥土和动植物中都含有钴。含量也很大，天然水、泥土和动植物中都含有钴。早在公元前早在公元前1450年由埃及人和巴比伦人制造的陶器中已经用到钴颜料年由埃及

2、人和巴比伦人制造的陶器中已经用到钴颜料我国从唐朝起也在陶瓷生产中广泛应用钴的化合物作为着色剂我国从唐朝起也在陶瓷生产中广泛应用钴的化合物作为着色剂1919世纪中叶开始，出现把钴电镀到金属上的工作世纪中叶开始，出现把钴电镀到金属上的工作2020世纪初，把钴应用于制合金钢和其他合金等方面的工作兴起。世纪初，把钴应用于制合金钢和其他合金等方面的工作兴起。19171917年，日本冶金学家发现了含钴的永磁合金；到了年，日本冶金学家发现了含钴的永磁合金；到了19351935年，永磁合金得年，永磁合金得到进一步发展，衍生出到进一步发展，衍生出系列铝镍钴永磁材料：后来又成出新型的钐系列铝镍钴永磁材料：后来又成

3、出新型的钐钴永磁合金，钴已成为钴永磁合金，钴已成为种重要的战略金属。种重要的战略金属。7.1.1钴及其化合物的性质钴元素的基本性质钴元素的基本性质 钴为有光泽的银灰色金属，熔点为钴为有光泽的银灰色金属，熔点为1495 1495 ，沸点为，沸点为28702870，密度为密度为8.98.9g/cm3。钴具有铁磁性和延展性，力学性能比铁优良。钴具有铁磁性和延展性，力学性能比铁优良。钴的化学性质与铁、镍相似，在常温下与水和空气都不起作用；钴的化学性质与铁、镍相似，在常温下与水和空气都不起作用；在在300300以上发生氧化作用，极细粉末状钴会自动燃烧；钴能溶以上发生氧化作用，极细粉末状钴会自动燃烧；钴能

4、溶于稀酸中，在浓硝酸中全形成氧化薄膜而被钝化；在加热时能与于稀酸中，在浓硝酸中全形成氧化薄膜而被钝化；在加热时能与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。 钴元素家族有五种同位素，钴元素家族有五种同位素，即即56Co、57Co、58Co、59Co和和60Co，钴作为放射性的重金属，对人体的危害还是比较大的。对于溶入钴作为放射性的重金属，对人体的危害还是比较大的。对于溶入钴的液体要特别小心，尽量不要用皮肤接触，因为钴的渗透性很钴的液体要特别小心，尽量不要用皮肤接触，因为钴的渗透性很强，很容易进入皮肤内层。强，很容易进入皮肤内层。7.1.1钴及其化合物的性质钴的物理性质钴的物理性质

5、 钴是一种银白色金属，它的外貌与纯铁或镍相似。钴的硬度钴是一种银白色金属，它的外貌与纯铁或镍相似。钴的硬度高于铁，电解沉积出来的钴的硬度又高于高温过程生产的金属钴。高于铁，电解沉积出来的钴的硬度又高于高温过程生产的金属钴。钴中含有少量碳钴中含有少量碳( (最高达最高达0.30.3) )时会增大钴金属的抗张强度和耐时会增大钴金属的抗张强度和耐压强度，而不会影响其硬度。钻可以机械加工，但略有脆性。钴压强度，而不会影响其硬度。钻可以机械加工，但略有脆性。钴的物理性质的物理性质( (见表见表72)72)不仅在极大程度上依赖于它的纯度，而且不仅在极大程度上依赖于它的纯度，而且也依赖于存在的同素异形体也依

6、赖于存在的同素异形体( (或同素异形体混合物或同素异形体混合物) )。 7.1.1钴及其化合物的性质钴的化学性质钴的化学性质 钴的最高氧化态为钴的最高氧化态为+4+4，主要氧化态有，主要氧化态有+3+3和和+2+2，在某些配位化，在某些配位化合物中也呈现更低的氧化态。在一般条件下，钴的常见氧化态是合物中也呈现更低的氧化态。在一般条件下，钴的常见氧化态是+2+2，其他氧化态在一般化合物中是不稳定的。钴的主要化学反应，其他氧化态在一般化合物中是不稳定的。钴的主要化学反应提要见图提要见图7171。 7.1.1钴及其化合物的性质钴的化学性质钴的化学性质 (1)与单质的反应。钴即使在高温下也很少吸氢，氮

7、在与单质的反应。钴即使在高温下也很少吸氢，氮在1200的的高温下也基本上不溶于钴。微细分散的钴粉在空气中可自燃；但高温下也基本上不溶于钴。微细分散的钴粉在空气中可自燃；但当低于当低于300时，大块的钴金属在空气中仍是稳定的。将钴加热时，大块的钴金属在空气中仍是稳定的。将钴加热到到900时，在其表面上生成氧化物外壳，第一层是时，在其表面上生成氧化物外壳，第一层是Co3O4，靠，靠近金属的第二层是近金属的第二层是CoO；加热至高于；加热至高于900时时, 分解，则氧化物外分解，则氧化物外壳仅含有壳仅含有CoO。在加热条件下钴可与许多非。在加热条件下钴可与许多非Co3O4金属反应，例金属反应，例如对

8、与卤素、硼、硫、磷、砷和锑等反应，反应往往发光发热。如对与卤素、硼、硫、磷、砷和锑等反应，反应往往发光发热。氟与氟与钴反应可生成钴反应可生成CoF3，但其他卤素与钴反应仅能生成，但其他卤素与钴反应仅能生成Co2+卤化卤化物。物。 (2)与化合物的反应。钴在烧至赤热时会被水蒸气氧化成与化合物的反应。钴在烧至赤热时会被水蒸气氧化成CoO。在在470470时，钴与氨反应生成时，钴与氨反应生成CoN，但这个化合物在，但这个化合物在600600时分解。时分解。一氧化碳在一氧化碳在200200、10MPa10MPa下，与微细钴粉反应生成羰合物下，与微细钴粉反应生成羰合物Co2(CO)8。 7.1.1钴及其

9、化合物的性质钴的化学性质钴的化学性质 钴与铁相比，较能抵抗无机酸的侵蚀，钴能溶解在稀盐酸和钴与铁相比，较能抵抗无机酸的侵蚀，钴能溶解在稀盐酸和稀硫酸中并放出氢气。浓硝酸在室温下能快速地与钴反应，但在稀硫酸中并放出氢气。浓硝酸在室温下能快速地与钴反应，但在-10时可使钴表面钝化。氢氟酸和磷酸也能与钴作用，但钴不时可使钴表面钝化。氢氟酸和磷酸也能与钴作用，但钴不与稀碱溶液反应。氯化氢在与稀碱溶液反应。氯化氢在450时与钴反应生成氯化钴时与钴反应生成氯化钴(CoCl2)。在在400时将硫化氢通至钴粉之上可生成时将硫化氢通至钴粉之上可生成Co3S4，但在，但在700时时则生成则生成CoS。二氧化碳在温

10、度高于。二氧化碳在温度高于700时与钴发生如下平衡反时与钴发生如下平衡反应：应： Co+CO2CoO+CO 7.1.1钴及其化合物的性质钴的主要化合物及其性质钴的主要化合物及其性质 钴在水溶液中出现的主要氧化态为钴在水溶液中出现的主要氧化态为+2+2和和+3+3。在没有其他配体。在没有其他配体存在时，钴存在时，钴(Co2+)的的水溶液中含有粉红色的水溶液中含有粉红色的Co(H2O)62+，它是，它是热力学稳定的物种。六水合钴离子热力学稳定的物种。六水合钴离子Co(H2O)63+是一种强氧化剂，是一种强氧化剂，它会把水氧化成氧气，因此在没有络合试剂存在时，简单钴盐它会把水氧化成氧气，因此在没有络

11、合试剂存在时，简单钴盐(Co3+)在水溶液中是不稳定的。在有配体在水溶液中是不稳定的。在有配体(如氨如氨)存在时，可稳定存在时，可稳定钴的钴的+3氧化态，这样就对氧化态，这样就对Co2+氧化成氧化成Co3+较为有利，甚至大气较为有利，甚至大气中的氧也可完成此氧化过程；有些配体，如氰离子可以把中的氧也可完成此氧化过程；有些配体，如氰离子可以把Co3+稳定到这样一个程度，即可使钴络合物稳定到这样一个程度，即可使钴络合物(Co2+)把水还原成氢气，把水还原成氢气，甚至可以与氢反应生成表观上的钴络合物甚至可以与氢反应生成表观上的钴络合物(Co3+)： 2 Co(CN)53-+H2= 2Co(CN)5H

12、3- 7.1.1钴及其化合物的性质钴的主要化合物及其性质钴的主要化合物及其性质 一些钴电对的标准电极电位列于表一些钴电对的标准电极电位列于表73中。根据表中。根据表73可以可以看出，看出，Co2+生成大量在中性或酸性水溶液中稳定的简单盐；而生成大量在中性或酸性水溶液中稳定的简单盐；而简单的钴盐简单的钴盐(Co3+)则是不常见的，并且在水溶液中是不稳定的。则是不常见的，并且在水溶液中是不稳定的。但但Co3+的络合物是为数众多而稳定的。的络合物是为数众多而稳定的。 7.1.1钴及其化合物的性质钴的主要化合物及其性质钴的主要化合物及其性质 (1)(1)氯化钴（氯化钴（CoCl2）。在氯气中加热钴的主

13、要产物是氯化钴。）。在氯气中加热钴的主要产物是氯化钴。将粉红色的六水合物将粉红色的六水合物( (CoCl26H2O) )在在150150真空条件下加热脱水真空条件下加热脱水或用氯化亚硫酰处理都易得到无水或用氯化亚硫酰处理都易得到无水CoCl2。CoCl2易溶十水生成粉易溶十水生成粉红色溶液，溶于乙醇时则生成深蓝色溶液。无水氯化钴盐在潮湿红色溶液，溶于乙醇时则生成深蓝色溶液。无水氯化钴盐在潮湿空气中会变为粉红色，这是因为从空气中吸收了水分而变成水合空气中会变为粉红色，这是因为从空气中吸收了水分而变成水合盐，这个性质使氯化钴用于干燥剂盐，这个性质使氯化钴用于干燥剂( (如二氧化硅胶如二氧化硅胶)

14、)的指示剂。在的指示剂。在室温下，从水溶液中可结晶出粉红色的六水合物；当温度超过室温下，从水溶液中可结晶出粉红色的六水合物；当温度超过5252时，可结晶出紫色的二水合物时，可结晶出紫色的二水合物( (CoCl22H2O) )；当温度高于；当温度高于9090时，则可结晶出蓝紫色的一水合物时，则可结晶出蓝紫色的一水合物( (CoCl2H2O) )。 7.1.1钴及其化合物的性质钴的主要化合物及其性质钴的主要化合物及其性质 (2) (2)氧化钴氧化钴( (CoO) )。将金属钴在空气或水蒸气中加热或将氢氧。将金属钴在空气或水蒸气中加热或将氢氧化钴、碳酸钴或硝酸钴热分解，都可以得到橄榄绿色粉末状的氧化

15、钴、碳酸钴或硝酸钴热分解，都可以得到橄榄绿色粉末状的氧化钴。它具有氯化钠晶格，在低于化钴。它具有氯化钠晶格，在低于1919时是反铁磁性物质。在氧时是反铁磁性物质。在氧气中加热至高于气中加热至高于400400时，时，可得到黑色的四氧化三钴可得到黑色的四氧化三钴( (Co3O4) )，这个氧化物与磁性氧化铁这个氧化物与磁性氧化铁( (Fe3O4) )异质同晶。这两种氧化物都容异质同晶。这两种氧化物都容易被氢或炭还原成金属易被氢或炭还原成金属。 (3) (3)氢氧化钴氢氧化钴( (Co(OH)2) )。向钴盐。向钴盐( (Co2+)溶液中加入碱金属氢溶液中加入碱金属氢氧化物时，依赖于反应条件可以得到

16、蓝色或粉红色的氢氧化钴沉氧化物时，依赖于反应条件可以得到蓝色或粉红色的氢氧化钴沉淀；粉红色淀；粉红色Co(OH)2) )是其中较稳定的一种，当将蓝色是其中较稳定的一种，当将蓝色Co(OH)2) )较长时间放置或加热即转变成粉红色相。较长时间放置或加热即转变成粉红色相。氢氧化钴是两性化合物。氢氧化钴是两性化合物。 7.1.1钴及其化合物的性质钴的主要化合物及其性质钴的主要化合物及其性质 (4) (4)硫化钴硫化钴( (CoO) )。用硫化钠处理钴盐。用硫化钠处理钴盐( (Co2+)溶液得到的黑色溶液得到的黑色沉淀。沉淀。 (5) (5)碳酸钴碳酸钴( (CoCO3) )。碳酸钴在自然界中以菱钴矿

17、出现。在二。碳酸钴在自然界中以菱钴矿出现。在二氧化碳气氛中，令碱金属酸式碳酸盐作用于钴盐氧化碳气氛中，令碱金属酸式碳酸盐作用于钴盐( (Co2+)的水溶液，的水溶液，可以沉淀出紫红色的六水合碳酸钴可以沉淀出紫红色的六水合碳酸钴( (CoCO36 H2O) )。未用二氧化。未用二氧化碳气氛时，在上述反应中将沉淀出碱式碳酸盐。碳气氛时，在上述反应中将沉淀出碱式碳酸盐。 (6) (6)草酸钴草酸钴( (CoC2O4) )。向钴盐。向钴盐( (Co2+)溶液中加入草酸根离子溶液中加入草酸根离子时沉淀出粉红色粉末状的草酸钴，其化学式为时沉淀出粉红色粉末状的草酸钴，其化学式为CoC2O42H2O，它，它易

18、溶于氨水中。易溶于氨水中。CoC2O44H2O则是略带黄色的粉红色粉末，它用则是略带黄色的粉红色粉末，它用于制备催化剂和粉末冶金用金属钴。于制备催化剂和粉末冶金用金属钴。 (7) (7)硫酸钴硫酸钴( (CoSO4) )：从水溶液中可以结晶出橘红色的七水合：从水溶液中可以结晶出橘红色的七水合物物CoSO47H2O，它与，它与Fe3O47H2O的晶形相同。的晶形相同。 (8) (8)亚硫酸钴亚硫酸钴( (CoSO3) )。向氢氧化钴的水悬浮液中通入二氧化。向氢氧化钴的水悬浮液中通入二氧化硫，可以得到红色粒状的硫，可以得到红色粒状的CoSO35H2O晶体。它微溶于水，并容晶体。它微溶于水，并容易与

19、碱金属亚硫酸盐生成复盐。易与碱金属亚硫酸盐生成复盐。 7.1.2钴的应用 长期以来，钴的矿物或钴的化合物一直被用作陶瓷、玻璃、珐琅的釉料20世纪，钴及其合金在电机、机械、化工、航空航天等工业部门得到了广泛应用。金属钴主要用于制取合金，其中司太立硬质合金已成为金属切削工具的最重要材料航空涡轮机的结构材料使用含钴20%27%的钴基合金用核反应堆供热、钴基合金用于汞作热介质的涡轮发电机，可以不检修而连续工作一年以上钴基高温合金是以钴作为主要成分的，可以制成焊丝，其粉末用于硬面堆焊、热喷涂、喷焊等工艺，也可制成铸锻件和粉末冶金件随着锂电池手机的发展，四氧化二钴的用量不断扩大，四氧化三钴主要用作锂电池钴

20、酸锂负极材料。钴在电池方面的消费量约占总消费量的50钴的有机化合物有着广泛的用途，在油漆行业中用作催化剂；在化工生产中用于碳氢化合物的水合、脱硫、氧化、还原在陶瓷行业中，钴的氧化物可作为釉底的颜料，景德镇瓷器中就加入了少量氧化钴，可使黄色中和成白色，从而得到高质量的瓷器7.1.3钴的资源 世界上已查明陆地钴的资源量达世界上已查明陆地钴的资源量达15001500万吨以上，大洋深海底万吨以上，大洋深海底和海山区的锰结核和锰结壳中也含有大量的钴资源，主要分布在和海山区的锰结核和锰结壳中也含有大量的钴资源，主要分布在太平洋海域。单独钴矿床太平洋海域。单独钴矿床般分为砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴般分为砷化

21、钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿床三类。钴和镍在自然界中常常共生，陆地上的钴资源主要土矿床三类。钴和镍在自然界中常常共生，陆地上的钴资源主要是伴生矿，钴大量分散在矽卡岩型铁矿、钒钛磁铁矿、热液多金是伴生矿，钴大量分散在矽卡岩型铁矿、钒钛磁铁矿、热液多金属矿、各种类型铜矿、沉积钴锰矿、硫化铜镍矿、硅酸镍矿等矿属矿、各种类型铜矿、沉积钴锰矿、硫化铜镍矿、硅酸镍矿等矿床中，其品位虽低，但规模往往较大，是提取钴的主要来源。床中，其品位虽低，但规模往往较大，是提取钴的主要来源。 世界钴资源是十分丰富的，现有储量和储量基础的静态保证世界钴资源是十分丰富的，现有储量和储量基础的静态保证年限很长，分别在年限很长，分

22、别在7070年和年和100100年以上，而且潜在资源量很大，可年以上，而且潜在资源量很大，可以保证全球经济发展对钴的需求以保证全球经济发展对钴的需求。 我国是钴资源贫乏国家，单独的钴矿床极少，钴往往以伴生我国是钴资源贫乏国家，单独的钴矿床极少，钴往往以伴生元素形态存在于铜、镍、铁等矿床中而且钴含量比较低不少元素形态存在于铜、镍、铁等矿床中而且钴含量比较低不少伴生钴难以利用，即使能利用回收率也很低。目前我国伴生钴的伴生钴难以利用，即使能利用回收率也很低。目前我国伴生钴的回收利用除铜镍硫化矿外，其他类型矿床都未见成效，回收量很回收利用除铜镍硫化矿外，其他类型矿床都未见成效，回收量很少。少。 7.1

23、.3钴的资源 钴价行情钴价行情 7.1.3钴的资源 钴矿物的分布、组成和性质汇列在表钴矿物的分布、组成和性质汇列在表7-67-6中中 7.1.4钴的生产 由于钴多以伴生金属存在，因此它的提取方法与主金属的生产方由于钴多以伴生金属存在，因此它的提取方法与主金属的生产方法紧密相关。在主金属生产过程中，钴富集在副产品中，为了从各种法紧密相关。在主金属生产过程中，钴富集在副产品中，为了从各种不同形态的含钴副产品中回收钴，提钴方法相当繁多。但归纳起来，不同形态的含钴副产品中回收钴，提钴方法相当繁多。但归纳起来，从含钴原料中提钴通常包括从含钴原料中提钴通常包括火法冶金火法冶金和和湿法冶金湿法冶金两个处理阶

24、段，在个两个处理阶段，在个别情况下只采用湿法处理。火法处理的任务，或者是改变原料中钴的别情况下只采用湿法处理。火法处理的任务，或者是改变原料中钴的物相组成，或者是把钴富集到中间产物里，为下步湿法处理做原料准物相组成，或者是把钴富集到中间产物里，为下步湿法处理做原料准备。下面简述各种提钴方法。备。下面简述各种提钴方法。 （1 1）铜钴矿的铜钴矿的“标准化标准化”冶炼工艺。硫化精矿采用硫酸化焙烧冶炼工艺。硫化精矿采用硫酸化焙烧-浸出浸出-电沉积工艺，氧化精矿直接浸出，由于矿石品位高，该工艺生电沉积工艺，氧化精矿直接浸出，由于矿石品位高，该工艺生产效果很好，可称之为产效果很好，可称之为“标准化标准化

25、”冶炼工艺，世界一半以上的钴都是冶炼工艺，世界一半以上的钴都是用该工艺生产出来的。此工艺的特点是流程简单、金属回收率高，但用该工艺生产出来的。此工艺的特点是流程简单、金属回收率高，但仅适用于特定的矿石类型。仅适用于特定的矿石类型。 （2 2）铜镍矿火法冶炼中钴的回收。铜镍硫化矿大都采用造硫熔炼铜镍矿火法冶炼中钴的回收。铜镍硫化矿大都采用造硫熔炼法，一般经熔炼吹炼后，进入高锍中的钴不到法，一般经熔炼吹炼后，进入高锍中的钴不到50。20世纪世纪70年代末，年代末，由于世界钴资源短缺和钴价高，许多铜镍厂开始注意加强钴的回收。由于世界钴资源短缺和钴价高，许多铜镍厂开始注意加强钴的回收。提高钴回收率的主

26、要途径是改善熔炼和冰铜吹炼工艺，并进行炉渣贫提高钴回收率的主要途径是改善熔炼和冰铜吹炼工艺，并进行炉渣贫化。贫化作业可以从转炉渣中回收约化。贫化作业可以从转炉渣中回收约70的钴。的钴。 7.1.4钴的生产 由镍系统电解钴渣和转炉渣提取氧化钴粉的工艺流程由镍系统电解钴渣和转炉渣提取氧化钴粉的工艺流程7.1.4钴的生产 （3 3）红土矿还原焙烧）红土矿还原焙烧- -氨浸工艺中钴回收的改进。氨浸工艺中钴回收的改进。 （4 4）湿法处理钴镍中间产品，改善钴的回收。）湿法处理钴镍中间产品，改善钴的回收。 （5 5）镍钴分离技术。）镍钴分离技术。 （6 6）从各种含钴炉渣中回收钴。）从各种含钴炉渣中回收钴

27、。 （7 7）从含钴黄铁矿中回收钴。）从含钴黄铁矿中回收钴。 （8 8）再生钴回收工业）再生钴回收工业综上所述，自综上所述，自2020世纪世纪7070年代以来，钴冶炼工艺的发展主要表现在年代以来，钴冶炼工艺的发展主要表现在钴钴湿法冶金湿法冶金中的一些先进技术上，如高压湿法冶金、溶剂萃取和中的一些先进技术上，如高压湿法冶金、溶剂萃取和离子交换技术的更普遍应用、以含钴冶炼中间产品和废料中回收离子交换技术的更普遍应用、以含钴冶炼中间产品和废料中回收钴工艺的新发展以及提高红土矿处理过程中的钴、镍回收率等。钴工艺的新发展以及提高红土矿处理过程中的钴、镍回收率等。 02钴的火法冶金PART TWO7.2.

28、1钴的火法冶炼工艺概述 早期几乎所有的含钴原料都采用早期几乎所有的含钴原料都采用火法冶炼火法冶炼提钴，包提钴，包括铜钴矿、含钴黄铁矿、砷钴矿及铜镍冶炼系统中的括铜钴矿、含钴黄铁矿、砷钴矿及铜镍冶炼系统中的含钴副产品，虽然钴的湿法冶金得到了长足发展，钴含钴副产品，虽然钴的湿法冶金得到了长足发展，钴的火法冶金仍然占有重要地位。的火法冶金仍然占有重要地位。 铜钴氧化矿还原熔炼铜钴氧化矿还原熔炼 与铁的氧化物相比，钴的氧化物容易还原，并且钴能和铁形与铁的氧化物相比，钴的氧化物容易还原，并且钴能和铁形成无限互溶的合金，所以在还原熔炼含钴的氧化矿时，钴容易富成无限互溶的合金，所以在还原熔炼含钴的氧化矿时，

29、钴容易富集到合金里。铜的氧化物更容易还原，铜也能溶解在合金里。但集到合金里。铜的氧化物更容易还原，铜也能溶解在合金里。但是当合金渗碳时，铜在合金中的溶解度降低，多余的铜呈单独相是当合金渗碳时，铜在合金中的溶解度降低，多余的铜呈单独相析出，合金分成两层。上层称为白合金，其中富集了铁和钴，含析出，合金分成两层。上层称为白合金，其中富集了铁和钴，含少量的铜；下层称为红合金，含有多量的铜及少量的铁和钴。少量的铜；下层称为红合金，含有多量的铜及少量的铁和钴。 7.2.1钴的火法冶炼工艺概述 还原熔炼适于处理富铜钴氧化矿及其精矿。刚果还原熔炼适于处理富铜钴氧化矿及其精矿。刚果( (金金) )的潘达的潘达冶

30、炼厂用电炉熔炼铜钴氧化矿。加入电炉的含钴物料有三种：冶炼厂用电炉熔炼铜钴氧化矿。加入电炉的含钴物料有三种：(1)(1)含含Co 68、Cu 5的富矿；的富矿；(2)(2)由含由含Co 78、Cu 12的的精矿烧结产出的烧结块；精矿烧结产出的烧结块；(3)(3)含钴含钴1515的铜精练渣。炉料中配的铜精练渣。炉料中配入入5050石灰石熔剂和石灰石熔剂和1515焦炭还原剂。在熔炼过程中，大部分铁焦炭还原剂。在熔炼过程中，大部分铁及几乎全部的铜和钴都还原进入及几乎全部的铜和钴都还原进入合合金。金。 熔炼得到的上层白合金成分熔炼得到的上层白合金成分(%)(%)为：为：Co 4045，Fe 4045，C

31、u 1215，Si 1.52.5。下层红合金成分。下层红合金成分( () )为为: : Co 4.5，Cu 90，Fe 4.5。第三种熔体产物是炉渣，其成分。第三种熔体产物是炉渣，其成分( () )为：为：Cu 0.3，Co 0.20.4，SiO2 40，CaO 40，MgO 5。在熔炼过程中，要适当。在熔炼过程中，要适当控制焦炭数量及粒度，使白合金硅含量保持在控制焦炭数量及粒度，使白合金硅含量保持在1.51.5以上，以利以上，以利于两种合金的分离。红合金送铜火法精炼，精炼渣返回电炉。白于两种合金的分离。红合金送铜火法精炼，精炼渣返回电炉。白合金通过硫酸浸出、溶液净化、沉淀、煅烧等处理过程生产

32、氧化合金通过硫酸浸出、溶液净化、沉淀、煅烧等处理过程生产氧化钴，或进一步熔炼成金属钴钴，或进一步熔炼成金属钴。 7.2.1钴的火法冶炼工艺概述 含钴副产品提钴含钴副产品提钴 早期处理转炉渣的方法与氧化镍矿还原硫化熔炼相似，即先把转炉早期处理转炉渣的方法与氧化镍矿还原硫化熔炼相似，即先把转炉渣与石膏或黄铁矿一起在鼓风炉中熔炼成富钴冰铜；或用电炉熔炼转炉渣与石膏或黄铁矿一起在鼓风炉中熔炼成富钴冰铜；或用电炉熔炼转炉渣，把钴富集到合金里。渣，把钴富集到合金里。 20 20世纪世纪5050年代，苏联采用了贫化液体转炉渣的方法，即用金属化冰年代，苏联采用了贫化液体转炉渣的方法，即用金属化冰铜与转炉渣混合

33、以提取渣中钴和镍的方法。贫化过程可以在转炉中进行，铜与转炉渣混合以提取渣中钴和镍的方法。贫化过程可以在转炉中进行，也可以在电炉中进行也可以在电炉中进行。 在液体转炉渣贫化过程中，渣中硫化物形态的钴和镍直接进入冰铜在液体转炉渣贫化过程中，渣中硫化物形态的钴和镍直接进入冰铜相。造渣形态的钴和镍被金属化冰铜还原或硫化后转入冰铜相。可采取相。造渣形态的钴和镍被金属化冰铜还原或硫化后转入冰铜相。可采取下列措施提高钴的回收率：下列措施提高钴的回收率：(1)(1)用作提取相的冰铜应含有足够多的金属用作提取相的冰铜应含有足够多的金属铁；铁；(2)(2)降低冰铜中的氧含量；降低冰铜中的氧含量；(3)(3)有足够

34、高的温度，增加渣与冰铜的接有足够高的温度，增加渣与冰铜的接触，以加速钴离子的扩散、触，以加速钴离子的扩散、Fe3O4的破坏及冰铜的金属化。在转炉中贫的破坏及冰铜的金属化。在转炉中贫化转炉渣时，通过短时间鼓风可使渣和金属化冰铜充分混合，造成良好化转炉渣时，通过短时间鼓风可使渣和金属化冰铜充分混合，造成良好的接触条件从而加快过程的进行。转炉渣贫化过程的主要化学反应可归的接触条件从而加快过程的进行。转炉渣贫化过程的主要化学反应可归纳为，铁纳为，铁( (Fe3O4) )、镍和钴的氧化物被金属铁还原和有色金属被冰铜中、镍和钴的氧化物被金属铁还原和有色金属被冰铜中的的FeS硫化硫化。 7.2.1钴的火法冶

35、炼工艺概述 在电炉中贫化转炉渣时，不需像转炉那样事先制备金属化冰在电炉中贫化转炉渣时，不需像转炉那样事先制备金属化冰铜，因有焦炭和碳制电极参加反应，渣的贫化和金属化冰铜的生铜，因有焦炭和碳制电极参加反应，渣的贫化和金属化冰铜的生成是同时进行的。碳质还原剂能使铁的氧化物及硅酸盐还原成金成是同时进行的。碳质还原剂能使铁的氧化物及硅酸盐还原成金属铁，与此同时，金属铁使钴和镍的氧化物还原。在冷却的冰铜属铁，与此同时，金属铁使钴和镍的氧化物还原。在冷却的冰铜试样中，钴主要存在于金属铁的固溶体里，可见增加冰铜的金属试样中，钴主要存在于金属铁的固溶体里，可见增加冰铜的金属化程度能提高钴的回收率。电炉能在相当

36、大的范围内调整冰铜的化程度能提高钴的回收率。电炉能在相当大的范围内调整冰铜的金属化程度，并能充分破坏金属化程度，并能充分破坏Fe3O4，这对提高钴的回收率是有利这对提高钴的回收率是有利的。另外，用作硫化剂的是不含镍、钴的黄铁矿，这也有利于镍的。另外，用作硫化剂的是不含镍、钴的黄铁矿，这也有利于镍和钴在冰铜中的回收。和钴在冰铜中的回收。 从从铜铜镍硫化矿提镍时，转入高冰镍中的镍硫化矿提镍时，转入高冰镍中的钴钴容易富集回收，所容易富集回收，所以在吹炼时应尽量把以在吹炼时应尽量把钴钴富集在高冰镍里。为此，在高冰镍中保留富集在高冰镍里。为此，在高冰镍中保留2.52.53.53.5的铁，这样就可使大部分

37、的铁，这样就可使大部分钴钴(60(60以以上上) )保留在高冰保留在高冰镍里。进入转炉渣的镍里。进入转炉渣的钴钴经贫化进入冰铜中，此冰经贫化进入冰铜中，此冰铜铜返回转炉吹炼返回转炉吹炼即可把即可把钴钴回收到高冰镍里回收到高冰镍里。 7.2.2火法冶炼过程中钴的走向电炉渣中钴的损失电炉渣中钴的损失A A 电炉渣中钴的损失形式电炉渣中钴的损失形式 电炉渣中钴的损失基本上是以氧化物形态的化学损失。钴在电炉渣中钴的损失基本上是以氧化物形态的化学损失。钴在锍锍- -渣间的分配反应可用式渣间的分配反应可用式(7-1)(7-1)表示：表示： （FeO）+ CoS= FeS+ （CoO）B B 钴在锍钴在锍-

38、 -渣间的分配系数及其影响因素渣间的分配系数及其影响因素 镍锍中铁含量镍锍中铁含量对钴分配系数的影响对钴分配系数的影响 渣中铁含量渣中铁含量对钴分配系数的影响对钴分配系数的影响 渣型渣型对钴分配系数的影响对钴分配系数的影响 7.2.2火法冶炼过程中钴的走向电炉渣中钴的损失电炉渣中钴的损失B B 钴在锍钴在锍- -渣间的分配系数及其影响因素渣间的分配系数及其影响因素 7.2.2火法冶炼过程中钴的走向镍闪速炉中钴的损失镍闪速炉中钴的损失A A 钴的分布钴的分布 钴在铁橄榄石渣中的溶解度可由式钴在铁橄榄石渣中的溶解度可由式(7-5)(7-5)来描述：来描述： (Co)%=KaCo Po21/2 (1

39、)(1)氧分压氧分压( (渣中氧势渣中氧势) )的影响。的影响。理论分析及实际测定结果都表理论分析及实际测定结果都表明，钴在铁橄榄石渣中的溶解度随渣中氧势的升高而增加，钴在明，钴在铁橄榄石渣中的溶解度随渣中氧势的升高而增加，钴在锍锍- -渣个的分配系数从铁饱和渣的渣个的分配系数从铁饱和渣的18185252降低到磁性铁饱和态下降低到磁性铁饱和态下的的0.120.12。 (2)(2)温度的影响。温度的影响。钴在硅饱和渣中的溶解度随温度的变化关系钴在硅饱和渣中的溶解度随温度的变化关系如如图图7-87-8所示。在氧分压较高的条件下，钴的溶解度受温度的影所示。在氧分压较高的条件下，钴的溶解度受温度的影响

40、较大，随温度升高而急剧下降；但当渣接近铁饱和态时，温度响较大，随温度升高而急剧下降；但当渣接近铁饱和态时，温度的影响则较小。的影响则较小。 7.2.2火法冶炼过程中钴的走向镍闪速炉中钴的损失镍闪速炉中钴的损失A A 钴的分布钴的分布 （3 3）合金和锍中钴活度的影响。）合金和锍中钴活度的影响。研究表明，即使在低的氧分研究表明，即使在低的氧分压条件下，钴在渣中的含量也随合金中钴活度的增加而增加。压条件下，钴在渣中的含量也随合金中钴活度的增加而增加。 7.2.2火法冶炼过程中钴的走向镍闪速炉中钴的损失镍闪速炉中钴的损失B B 钴最佳回收的条件钴最佳回收的条件 因为精矿中钴含量都较低，所以影响钴回收

41、率的最主要因素因为精矿中钴含量都较低，所以影响钴回收率的最主要因素是是锍渣比锍渣比，因此钴的回收率取决于造锍熔炼设备。钴在锍和渣中，因此钴的回收率取决于造锍熔炼设备。钴在锍和渣中的分布对渣中氧势的变化相当敏感，其分布系数可以从铁饱和渣的分布对渣中氧势的变化相当敏感，其分布系数可以从铁饱和渣的的1818降低至磁铁饱和渣的降低至磁铁饱和渣的0.10.1。因此，在操作过程中保持渣的低。因此，在操作过程中保持渣的低氧势可提高钴的回收率。氧势可提高钴的回收率。 为了阻止渣的氧化，应尽可能减弱熔体之上的氧化气氛，这为了阻止渣的氧化，应尽可能减弱熔体之上的氧化气氛，这对于提高钴的回收率和阻止熔炉结格外重要。

42、渣的酸碱度可以直对于提高钴的回收率和阻止熔炉结格外重要。渣的酸碱度可以直接通过改变渣中接通过改变渣中(Fe)(SiO2)的值来实现。硅饱和渣具有最小的值来实现。硅饱和渣具有最小的氧势、高硅渣可以改善熔锍的沉降特性。熔池的温度可控制和的氧势、高硅渣可以改善熔锍的沉降特性。熔池的温度可控制和防止熔池炉结，在最佳条件下，温度的控制对钴的回收率有显著防止熔池炉结，在最佳条件下，温度的控制对钴的回收率有显著影响，因此，要提高钴的回收率就要影响，因此，要提高钴的回收率就要提高温度提高温度，钴的回收率也随，钴的回收率也随锍渣比的提高而增加。锍渣比的提高而增加。 7.2.2火法冶炼过程中钴的走向转炉吹炼过程中

43、钴的走向转炉吹炼过程中钴的走向 硫化镍精矿通常含有硫化镍精矿通常含有0.10.1-0.3-0.3的钴，熔炼时由于氧位较低，的钴，熔炼时由于氧位较低，大多数钴富集在低镍锍中使低镍锍钴含量达大多数钴富集在低镍锍中使低镍锍钴含量达0.30.3-0.6-0.6。低。低镍锍吹炼时，随着氧位或锍品位增大，锍中的钴将逐渐氧化而进镍锍吹炼时，随着氧位或锍品位增大，锍中的钴将逐渐氧化而进入熔渣，接近吹炼终点时，大多数钴富集在渣中。入熔渣，接近吹炼终点时，大多数钴富集在渣中。 在转炉吹炼的造渣期，钴明显地被氧化而进入熔渣中在转炉吹炼的造渣期，钴明显地被氧化而进入熔渣中( (约约9797的钴进入渣中的钴进入渣中)

44、)，只有少量钴保留在锍相中。，只有少量钴保留在锍相中。 7.2.3含钴转炉渣的电炉贫化 将低镍锍吹炼成高镍锍时，随着熔锍中铁含量降低，铜、镍将低镍锍吹炼成高镍锍时，随着熔锍中铁含量降低，铜、镍和钴等有价金属在渣中的含量增大；加上相当数量的渣中夹杂的和钴等有价金属在渣中的含量增大；加上相当数量的渣中夹杂的锍滴，存在于渣中的有价金属数量相当大，必须加以回收。由渣锍滴，存在于渣中的有价金属数量相当大，必须加以回收。由渣中回收有价金属的方法很多，其中较好的方法是将转炉渣在单独中回收有价金属的方法很多，其中较好的方法是将转炉渣在单独的电炉中进行贫化处理，以获取钴锍作为提取钴的原料，并同时的电炉中进行贫化

45、处理，以获取钴锍作为提取钴的原料，并同时回收其中的铜和镍。回收其中的铜和镍。 转炉渣的电炉贫化过程是将液态转炉渣倒入贫化电炉中，分转炉渣的电炉贫化过程是将液态转炉渣倒入贫化电炉中，分别加入还原剂或硫化剂别加入还原剂或硫化剂, ,或同时加入还原剂和硫化剂，使渣中有或同时加入还原剂和硫化剂，使渣中有价金属被还原或硫化，富集于金属相或锍相中，而后再将渣与金价金属被还原或硫化，富集于金属相或锍相中，而后再将渣与金属相或锍相分离。在单独加入还原剂时，贫化产物为镍相，称为属相或锍相分离。在单独加入还原剂时，贫化产物为镍相，称为钴锍。在同时加入还原剂和硫化剂时，一般控制产物为金属化钴钴锍。在同时加入还原剂和

46、硫化剂时，一般控制产物为金属化钴锍，其中以钴锍为主，少量金属相以分散状态存在于钴锍中，这锍，其中以钴锍为主，少量金属相以分散状态存在于钴锍中，这种方法能获得较高的钴回收率种方法能获得较高的钴回收率(90(90) )以及适宜的操作温度以及适宜的操作温度(1200-(1200-1300)1300)。03钴的湿法冶金PART THREE 钴的湿法冶金3含镍、钴氧化物料的酸浸出1钴合金的硫酸加压浸出4高镍锍的硫酸浸出或盐酸浸出6含钴中间物料的浸出5 铜 镍 硫化矿的常压氯气浸出2含钴矿物的氨浸出7.3.1钴合金的硫酸加压浸出 低镍锍吹炼后期产生的转炉渣是钴的主要来源之一。该渣经低镍锍吹炼后期产生的转炉

47、渣是钴的主要来源之一。该渣经电炉贫化等方法还原熔炼成钴锍，然后经磁选法分离出合金相，电炉贫化等方法还原熔炼成钴锍，然后经磁选法分离出合金相，使绝大部分镍、钴与铜分离，所得到的钴合金采用硫酸加压浸出使绝大部分镍、钴与铜分离，所得到的钴合金采用硫酸加压浸出法进行处理。法进行处理。 为了减少浸出过程中为了减少浸出过程中H H2 2的生成量，合金浸出分两步进行，第的生成量，合金浸出分两步进行，第一步用硫酸常压浸出，排出大量一步用硫酸常压浸出，排出大量H H2 2；第二步用加压浸出，使浸出；第二步用加压浸出，使浸出液中的液中的FeFe2+2+氧化水解，水解产生的酸又用于合金浸出。氧化水解，水解产生的酸又

48、用于合金浸出。 常压浸出在常压浸出在80809090下进行，预浸出过程的主要反应如下：下进行，预浸出过程的主要反应如下： (Fe，Ni，Co)+H2SO4=(Fe，Ni，Co)SO4+H2 (Fe，Ni，Co)S+H2SO4=(Fe，Ni，Co)SO4+H2S 钴合金在预浸出时仅有钴合金在预浸出时仅有1 13 3的钴和镍被浸出，为了进一步浸的钴和镍被浸出，为了进一步浸出有价金属，并最大限度地使铁水解生成沉淀，预浸后的矿浆再出有价金属，并最大限度地使铁水解生成沉淀，预浸后的矿浆再进行进行加压浸出加压浸出。7.3.1钴合金的硫酸加压浸出 加压浸出用空气或氧气作氧化剂，预浸出的加压浸出用空气或氧气作

49、氧化剂，预浸出的Fe2+被氧化成被氧化成Fe3+并水解释放出并水解释放出H2SO4。释放出的。释放出的H2SO4又与未溶解的合金继续反又与未溶解的合金继续反应，直至合金中的钴、镍绝大部分被浸出为止，铁基本上水解完应，直至合金中的钴、镍绝大部分被浸出为止，铁基本上水解完全。加压浸出的主要反应为：全。加压浸出的主要反应为： 4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O Fe2(SO4)3+4H2O=2FeOOH+3H2SO4 (Fe， Ni， Co)+H2SO4+1/2O2=(Fe， Ni， Co)SO4+H2O (Fe，Ni，Co，Cu)S+2O2=(Fe，Ni，Co，Cu)

50、SO4 Fe2(SO4)3+3H2O=Fe2O3+3H2SO47.3.2含钴矿物的氨浸出硫化镍精矿的高压氨浸法硫化镍精矿的高压氨浸法 氨浸的目的是使硫化镍精矿中的镍、钴、铜最大限度地溶入氨浸的目的是使硫化镍精矿中的镍、钴、铜最大限度地溶入氨溶液中。在一定的压力和温度条件下，当有氧存在时，精矿中氨溶液中。在一定的压力和温度条件下，当有氧存在时，精矿中的金属硫化物能与溶解的的金属硫化物能与溶解的02、NH3和和H2O发生反应，镍、钴、铜发生反应，镍、钴、铜等生成可溶性的氨配合物进入溶液；由于铁的配合物很不稳定，等生成可溶性的氨配合物进入溶液；由于铁的配合物很不稳定，转变为不溶的转变为不溶的FeFe

51、2 2O O3 3而留于浸出渣中；金属硫化物中的硫经过一而留于浸出渣中；金属硫化物中的硫经过一系列的反应，最终氧化成硫酸盐和氨基磺酸盐，其主要反应如下。系列的反应，最终氧化成硫酸盐和氨基磺酸盐，其主要反应如下。 (1) (1)硫化物中的硫经过硫化物中的硫经过S2S2O32(S2O32)nSO3NH2SO42过程而氧化成过程而氧化成SO42： 2(NH4)2S2O3+2O2=(NH4)2S3O6+(NH4)2SO4 (NH4)2S3O6+2O2+4NH3+H2O=NH4SO3NH2+2(NH4)2SO4 (2) (2)精矿中镍、钴、铜等的硫化物按以下反应进入溶液：精矿中镍、钴、铜等的硫化物按以下

52、反应进入溶液： MeS+nNH3+2O2=Me(NH3)n2+SO42 (3) (3)铁转化为氧化物进入渣中：铁转化为氧化物进入渣中： 2FeS+9/2O2+4NH3+(2+m)H2O=Fe2O3mH2O+2(NH4)2SO47.3.2含钴矿物的氨浸出硫化镍精矿的高压氨浸法硫化镍精矿的高压氨浸法 在氨浸出中关键是要控制溶液中游离的在氨浸出中关键是要控制溶液中游离的NHNH3 3含量，否则会生成含量，否则会生成钴的高氨配合物钴的高氨配合物( (如如Co(NH3)62+) )，形成沉淀而造成损失。另外，形成沉淀而造成损失。另外，在加压氨浸过程中，由于在加压氨浸过程中，由于FeS2不与溶解的不与溶解

53、的O2、NH3和和H2O发生反发生反应，包裹在应，包裹在FeS2中的镍、钴、铜难以浸出。中的镍、钴、铜难以浸出。 7.3.2含钴矿物的氨浸出常压氨浸法常压氨浸法 常压氨浸的目的是用常压氨浸的目的是用NH3，及，及CO2在有空气存在的条件下，在有空气存在的条件下，浸出还原焙烧后的矿石中的镍，以供下一步提取镍；同时，用含浸出还原焙烧后的矿石中的镍，以供下一步提取镍；同时，用含NH3及及CO2的溶液洗涤浸出渣，以提高镍的回收率。例如，对含的溶液洗涤浸出渣，以提高镍的回收率。例如，对含镍较低的红土矿，经过还原焙烧后使其中的镍较低的红土矿，经过还原焙烧后使其中的NiONiO最大限度地还原最大限度地还原成

54、金属镍，之后即可采用常压氨浸的方法处理。成金属镍，之后即可采用常压氨浸的方法处理。 常压氨浸时，已被还原的金属镍、钴生成镍氨和钴氨配合物常压氨浸时，已被还原的金属镍、钴生成镍氨和钴氨配合物进入溶液。金属铁则先生成二价铁氨配合物进人溶液，然后被氧进入溶液。金属铁则先生成二价铁氨配合物进人溶液，然后被氧化成三价，再水解生成化成三价，再水解生成Fe(OH)3沉淀。沉淀。Fe(OH)3沉淀时会吸附大沉淀时会吸附大量的钴氨配合物和少量的镍氨配合物，造成钴、镍的损失；同时，量的钴氨配合物和少量的镍氨配合物，造成钴、镍的损失；同时，铁的溶解及氧化会放出大量的热，造成浸出温度难以控制。铁的溶解及氧化会放出大量

55、的热，造成浸出温度难以控制。因此，因此，还原焙烧时应尽可能控制最少的金属铁生成量，这是极为重要的。还原焙烧时应尽可能控制最少的金属铁生成量，这是极为重要的。7.3.2含钴矿物的氨浸出常压氨浸法常压氨浸法 常压氨浸的反应可表示如下：常压氨浸的反应可表示如下： Ni+1/2O2+6NH3+CO2=Ni(NH3)62+CO32 Co+1/2O2+6NH3+CO2=Co(NH3)62+CO32 Fe+1/2O2+nNH3+CO2=Fe(NH3)n2+CO32 Fe(NH3)n2+H2O+1/2O2=Fe(OH)3+(n2)NH3+2NH4+7.3.3含镍、钴氧化物料的酸浸出含含镍红土矿的高压酸浸法镍红

56、土矿的高压酸浸法 对于含镁低、含铁高的红土矿，实践中采用的一种处理方法对于含镁低、含铁高的红土矿，实践中采用的一种处理方法是高压酸浸法。该方法被认为是综合处理红土矿的有效方法，它是高压酸浸法。该方法被认为是综合处理红土矿的有效方法，它可以达到选择性溶解镍、钴的目的。随后可以采用硫化法从浸出可以达到选择性溶解镍、钴的目的。随后可以采用硫化法从浸出液中产出高品位的硫化镍钴矿，而浸出的残渣可以作为炼铁的原液中产出高品位的硫化镍钴矿，而浸出的残渣可以作为炼铁的原料。料。 该类氧化矿的酸性浸出工艺是基于如下原理，铁、铝、铬等该类氧化矿的酸性浸出工艺是基于如下原理，铁、铝、铬等的硫酸盐在高温时，甚至在高酸

57、度的溶液里几乎完全水解，而镍、的硫酸盐在高温时，甚至在高酸度的溶液里几乎完全水解，而镍、钴的硫酸盐在这种条件下则稳定而不水解；除了镍、钴外，钙、钴的硫酸盐在这种条件下则稳定而不水解；除了镍、钴外，钙、镁、锰等也形成稳定的硫酸盐，这样，硫酸的消耗量最终取决于镁、锰等也形成稳定的硫酸盐，这样，硫酸的消耗量最终取决于这几种金属含量的总和。因此，只有当碱土金属含量低时，酸耗这几种金属含量的总和。因此，只有当碱土金属含量低时，酸耗才能达到工艺上可以接受的程度，酸浸工艺才具有应用价值。才能达到工艺上可以接受的程度，酸浸工艺才具有应用价值。 7.3.3含镍、钴氧化物料的酸浸出含含镍红土矿的高压酸浸法镍红土矿

58、的高压酸浸法 在含镍红土矿中，铁以在含镍红土矿中，铁以Fe3O4，形态存在，镍与铁类质同相，形态存在，镍与铁类质同相共存。在一般条件下，矿石中的大部分铁溶解在矿物酸中，即使共存。在一般条件下，矿石中的大部分铁溶解在矿物酸中，即使加热到沸腾也不会显示出镍对铁的选择性溶解。因此，要从红土加热到沸腾也不会显示出镍对铁的选择性溶解。因此，要从红土矿中选择性溶解镍需要特殊条件。矿中选择性溶解镍需要特殊条件。 通常对于金属硫酸盐而言，温度越高其溶解度越低。这个特通常对于金属硫酸盐而言，温度越高其溶解度越低。这个特征对于征对于Fe2(SO4)3就更明显一些，而对于就更明显一些，而对于NiS04和和CoSO4

59、则弱一些。则弱一些。研究表明，当温度达到研究表明，当温度达到200200时，铁的溶解就变得很小，提高温时，铁的溶解就变得很小，提高温度可以得到高的镍、钴提取率和好的选择性溶解条件。试验证实，度可以得到高的镍、钴提取率和好的选择性溶解条件。试验证实，最适当的温度为最适当的温度为230230260260，在此温度下酸耗较低、时间最短，在此温度下酸耗较低、时间最短，并可达到并可达到9595以上的镍、钴提取率。以上的镍、钴提取率。 7.3.3含镍、钴氧化物料的酸浸出含钴氧化物料的还原浸出含钴氧化物料的还原浸出 对于对于CoSO4溶液净化时所得到的含钴锰渣、溶液净化时所得到的含钴锰渣、NiSO4溶液净化

60、所溶液净化所得到的得到的钴钴渣以及渣以及钴钴土矿等，因其中含有的土矿等，因其中含有的Co(OH)3、Co2O3、Ni(OH)3等本身就是氧化剂，所以当向浸出液中加入某种还原剂等本身就是氧化剂，所以当向浸出液中加入某种还原剂时，浸出反应具有巨大的推动力时，浸出反应具有巨大的推动力( (电位差电位差) )。工业上使用的还原剂。工业上使用的还原剂有有Fe2+、HCI和和SO2。7.3.4高镍锍的硫酸浸出或盐酸浸出高镍锍的硫酸选择性浸出高镍锍的硫酸选择性浸出 硫酸选择性浸出法适宜于处理含硫较低的高镍锍，由芬兰奥托硫酸选择性浸出法适宜于处理含硫较低的高镍锍，由芬兰奥托昆普公司最先采用。所用高镍锍主要由昆