从钴的砷化矿中提钴的方法

一、砷化钴精矿的湿法冶金流程

湿法处理砷钴精矿要以法国的尤琴钴厂的舍日诺－库鲁曼法和诺贝尔－波载法较好，其工艺流程见图1。

图1  法国砷钴精矿的处理流程

舍日诺－库鲁曼法是准确控制沸腾焙烧的条件，使砷以As₂O₃挥发除去。砷化物的氧化反应主要按下式进行：

同时也有部分反应继续进行而生成砷酸钴。高温和大的气－固界面利于As₂O₃挥发并促使砷酸盐分解。因此沸腾焙烧在原则上可以用快速加热促使精矿脱砷。将产出的贫砷烧渣氯化搅拌浸出。浸出液经中和、净化，使贵金属、重金属、溶液中剩余的铁沉淀，溶液中的钴用电解或加压氢还原制得钴粉。也可加苏打沉淀出Co（OH）₂，再经煅烧成Co₂O₃。

根据诺贝尔－波载法，采用硫酸、硝酸混合液溶解，砷可进入溶液。通过冷却，大部分砷、脉石进入一次浸出渣，与含有大部分钴（钴一次浸出率为88%～92%）的溶液分离。用93℃的水溶解出As₂O₃，经冷却结晶出As₂O₃，干燥后出售。滤渣进行二次浸出，可使钴总浸出率达99.5%。在pH值较低的时候用氯和石灰石沉淀铁，溶液中的砷便跟铁一起沉淀下来。纯钴液用氯和苏打使其呈三价钴状态沉淀，然后将Co（OH）₃再处理成钴盐和氧化钴。

二、砷化钴矿的高压湿法冶金流程

本世纪五十年代，关于砷钴矿的高压湿法冶金流程的研究较多，我国、美国做的工作更多。下面介绍美国曾一度生产过的加菲尔德钴精炼厂的高压酸浸流程和纽伯钴厂的高压碱浸流程。

（一）砷化钴矿的高压酸浸流程。加菲尔德钴精炼厂处理黑乌地区的砷钴矿。1955年12月底按高压酸浸及高压氢还原法生产，遇到酸浸高压釜配件的防腐材质问题，钴粉质量也差，1957年11月又用电解法代替高压氯还原法生产金属钴，其工艺流程见图2。

图2  砷化钴矿的高压酸浸流程

（二）砷化钴矿高压碱浸流程。纽伯钴厂是1957年建成的试验厂，日处理加拿大安大略省的砷钴矿与精矿30～60吨。采用高压碱浸（西尔法Sillmethod）生产Co₂O₃粉。其原料成分为(%):Co12、Ni3.0、Cu1.0、As45、Fe19、S20、Ag3000～4500克∕吨。将砷以Ca₃（AsO₄）₂从生产流程中除去是其特点。

三、砷钴精矿的火法－涅法联合处理流程

这种流程是适应性较广的老方法。二次世界大战前西德的哥斯拉钴厂用该法处理摩洛哥，加拿大和缅甸的砷钴矿。加拿大德洛诺钴厂也是采用该法生产的老厂家。

我国某钴厂曾处理从摩洛哥进口的砷钴矿，其化学成分为(%):Co9～l4、As40～60、Ni1.3～5、Fe5～10、Cu0.03～1、S1～5、MnO 0.4～1。该厂过去对摩洛哥砷钴矿的处理流程见图3。

在生产中发现这个流程太长，钴液不断稀释而使处理溶液量增加，设备容积大，产出较多的渣和液。因此曾研究用国产P204萃取脱除杂质和萃取分离镍、钴，用盐酸反萃制取CoCl₂溶液，此溶液用一般方法制得适合硬质合金要求的纯氧化钴粉。

图3  我国某厂砷钴矿处理流程