3.5 钴冶炼

    1  应根据不同的含钴原料选择下列相应的钴冶炼工艺流程：

        1)砷钴矿或含钴转炉渣宜采用高温熔炼富集后，再用湿法冶炼工艺流程；

        2)含钴(铜)氧化矿可采用火法还原熔炼-湿法工艺流程，也可直接采用还原酸浸全湿法工艺流程；

        3)含钴黄铁矿宜采用硫酸化焙烧-酸浸-湿法提钴工艺流程或加压氧化浸出工艺流程；

        4)硫化镍原料中伴生的钴，以钴渣中间物料富集，再经湿法工艺提取。

    2  从含钴废料中提取钴宜采用浸出-除铁-萃取净化流程。

    3  钴的湿法精炼从含钴焙砂、钴铜合金、钴渣、富钴冰铜到产品电钴、氧化钴、钴盐、钴粉等，应根据建设条件确定采用浸出、净化、萃取分离、电解等多种不同的湿法处理工艺。

3.5.2  钴冶炼综合能耗应符合表3.5.2-1～表3.5.2-3的规定。

表3.5.2-1  含钴(铜)氧化矿湿法流程提取电解钴单位产品综合能耗(kgce/t)

    注：产品综合能耗为进厂含钴(铜)氧化矿至电积钴的各生产工序综合能耗之和。

表3.5.2-2   含钴(铜)氧化矿提取碳酸钴单位产品综合能耗(kgce/t)

    注：碳酸钴单位产品综合能耗计算范围是从含钴(铜)氧化矿开始到产出碳酸钴为止，包括磨矿工序、浸出工序、除铜铁工序、沉钴工序等所消耗的各种能源量。

表3.5.2-3  镍系统钴渣提取电解钴单位产品综合能耗(kgce/t)

    注：1 镍系统钴渣提钴单位产品综合能耗的计算范围为从钴渣到产出电积钴为止。包括钴渣溶解、除杂、镍钴分离、电积、溶液深度净化等工序所消耗的各种能源量。

        2  钴渣含钴5％～10％。

3.5.3  钴原料浸出、净化应采取下列节能措施：

    1  原料浸出、净化除杂工序宜选择连续化生产，机械搅拌宜代替空气搅拌。

    2  过滤、洗涤设备宜采用厢式压滤机隔膜压榨过滤，深度过滤宜采用自动化程度高的精密过滤器；产品、渣的洗涤宜选用多级逆流洗涤。

    3  设备用冷却水应循环使用。

3.5.4  萃取分应采取下列节能措施：

    1  萃取过程应合理选择萃取剂和稀释剂，并应配置荷载容量大、主金属和杂质选择性高、动力学速度快、分相快和易反萃的萃取剂。

    2  萃取设备宜选择混合好、澄清速率高、搅拌适中的萃取箱。

3.5.5  钴电解沉积应采取下列节能措施：

    1  应采取下列措施降低电解蒸汽消耗：

        1)电解槽体底部及两个端面应敷设保温材料进行保温；

        2)电解液加温应采用换热效率高、易于清理结垢的板式换热器；

        3)电解液加热器的冷凝水应回收用于阴极或残极洗涤；

        4)电解液温度应控制在50℃～65℃。

    2  硫酸盐体系电积电流效率不应低于85％，氯化盐体系电积电流效率不应低于90％，提高电流效率应采取下列措施：

        1)宜选择表3.5.5-1所列电积技术指标；

表3.5.5-1  钴电积技术指标

        2)电解槽安装应与支承梁绝缘，槽体与楼板间宜有100mm的空隙；

        3)始极片应表面平整、清洁，弯曲度不大于30mm，不得有卷边、折角；

        4)应设置极板短路检测装置。

    3  钴电解槽电压应小于4.2V，降低槽电压应采取下列措施：

        1)控制同极中心距为160mm～180mm；

        2)电解液温度应控制在50℃～65℃；

        3)隔膜内电解液循环宜采用上进下出方式；

        4)宜采用高纯石墨阳极、铅银合金阳极或钛涂钌阳极。

    4  应选择高效率的可控硅整流机组。

    5  钴电积直流电耗应符合表3.5.5-2的规定。

表3.5.5-2  钴电积直流电耗指标(kW·h/t)

    注：表中数据为氯化盐体系电积直流电耗。