對剛果（金）加丹加省幾家有代表性的氧化銅鈷礦冶煉企業通常采用的火法和濕法工藝進行介紹和評述。其中該國國有企業生產電銅和電鈷等最終產品，而該國中資企業一般生產中間產品或半成品。由于該國氧化銅鈷礦冶煉化學試劑和原輔材料缺乏，進口相關試劑、材料提高了企業生產成本。

　　剛果（金）礦產和水力等資源極為豐富，盛產有色金屬和稀有金屬，礦業是其重要的經濟支柱。該國地下埋藏著品位很高的氧化銅鈷礦，其鈷產量占世界第一位。當地企業通常采用火法工藝和濕法工藝處理氧化銅鈷礦，2011 年筆者先后考察了加丹加省幾家有代表性的氧化銅鈷礦冶煉企業，本文將對這些冶煉工藝和產品形態進行介紹。該省利卡西市位于剛果（金）東南部，靠近贊比亞。當地的銅鈷礦資源非常豐富，有氧化銅鈷礦和硫化銅鈷礦，因沒有考察到硫化銅鈷礦的冶煉工藝，本文只介紹氧化銅鈷礦的冶煉工藝。但根據資料介紹，硫化銅鈷礦冶煉采用沸騰氧化焙燒工藝，焙燒煙氣制酸，焙渣走氧化銅鈷礦冶煉的工藝路線。

　　剛果（金）除少數大中規模的企業擁有礦山外，大部分中小冶煉企業沒有礦山，銅鈷礦原料來自企業設置的收購站。所收購得的氧化銅礦（銅高鈷低，

　　銅計價，鈷不計價）銅品位范圍分別是8%～40%和6%～45%，氧化鈷礦（鈷高，鈷計價，銅不計價）鈷品位范圍是2%～20%。

　　A 企業是剛果（金）國有企業（含礦山），1929 年投產開始生產銅，1940 年開始生產鈷。目前采用濕法工藝處理氧化銅鈷礦原礦（含銅2.5%，含鈷0.1%～1%）和精礦（含銅20%～25%，含鈷2%～2.5%），有電銅和電鈷兩個生產流程。電銅生產工藝：氧化銅鈷原礦和精礦按比例混合處理，混合精礦球磨后采用硫酸還原分步浸出銅鈷，浸出溫度60～80℃，浸銅時間2h，浸鈷時間6 h；加入還原劑焦亞硫酸鈉將三價鈷還原為二價鈷浸出，浸出液經過多次過濾（主要是砂濾）后加銅粒沉硒，送銅電積車間產出電銅。電鈷生產工藝：銅電積后液采用硫化、中和、水解脫除銅、鐵、鎳等雜質，澄清過程廣泛使用絮凝劑，脫雜溶液送電鈷車間產出電鈷，電鈷熔化水淬后得到鈷粒。

　　銅總回收率80%，鈷總回收率60%。銅冶煉耗硫酸3.5 t/t 銅；鈷冶煉耗硫酸8.5 t/t 鈷，耗石灰10 t/t鈷。企業現年產電銅約10 kt，年產電鈷約500 t。所用試劑除自產硫酸（硫磺制酸，下同）和石灰乳外，皆從南非進口。

　　B 企業是中資企業，有2個生產系統分別采用火法工藝和濕法工藝處理從各處收購的氧化銅鈷礦，銅品位低于15%的氧化銅礦進濕法系統，鈷品位低于1%的氧化鈷礦進火法系統。

　　火法工藝為電爐還原熔煉生產粗銅和銅鈷合金。氧化銅鈷礦和熔劑石灰石、還原劑焦炭混合加入電爐，熔煉溫度1 200 ℃，產出含銅大于92%的粗銅，澆鑄成粗銅塊；產出熔融態電爐渣再進另一臺電爐并配入焦炭還原熔煉生產銅鈷合金，熔煉溫度1 400 ℃（銅+鈷≥40%）。冶金原理是控制還原劑焦炭的量和熔煉溫度來達到分步還原的目的，先在第一臺電爐中還原銅，再在第二臺電爐中還原銅和鈷。年產粗銅和銅鈷合金分別約為10 kt 和2 kt，產品銷往中國。

　　濕法工藝：氧化銅鈷礦球磨至100目，采用硫酸和硫化亞鐵分步浸出銅鈷，浸出液合并經萃取電積產出電銅，定期抽出萃余液，經中和初步除雜后制取粗氫氧化鈷。電積銅就地銷售，粗氫氧化鈷銷往中國。該廠自產硫酸，除石灰外，其余化學試劑從中國采購。

　　C企業是中資企業，用電爐還原熔煉處理氧化銅鈷礦，產銅鈷合金。日處理氧化銅鈷礦約100 t，產銅鈷合金11～13 t。該工藝用石灰石造渣，粉煤還原，合金溫度1 250 ℃，渣溫1 500~1 600 ℃。雨季精礦水分高，需進入內熱式回轉窯干燥。精礦、石灰石、煤在精礦庫中由抓斗吊到料倉，卸至皮帶，分別輸送到爐頂的4 個倉；每個倉下有一條皮帶分別將三種物料輸送到埋刮板中混合；埋刮板中物料再進入到爐頂的2條埋刮板，每個埋刮板有數個下料口。爐頂有料位棒測渣位和合金位。渣和銅鈷合金都采用水淬方式放出。銅鈷合金銷往中國，渣棄去。

　　C 企業采購當地的氧化銅鈷礦，一般要求含鈷＞4%，渣含鈷、渣含銅年平均值0.2%～0.4%，銅鈷合金含銅＋鈷30％～40％、鎳3％～7％、鐵30％～40％、SiO25％～10%。

　　D 企業是中資企業，采用濕法工藝處理氧化銅鈷礦（含銅5％～10%，含鈷2％～5%）。礦石球磨至100目進浸出槽，加熱，加硫酸和還原劑硫酸亞鐵（現場用萃余液加硫酸和鐵粉制成）浸出，浸出硫酸銅鈷漿液采用碳酸鈣料漿中和調酸后濃密分離，得到底流和清液；清液澄清過濾進行一次萃取，反萃得到富銅液進電積產電銅。一次萃余液合并底流進行攪拌洗滌，固液分離后產出浸出渣洗后外排；濾液澄清后進行二次萃取。二次萃余液用碳酸鈣料漿中和調酸后濃密分離，得到底流返回攪拌洗滌；而清液在加熱的條件下，采用中和劑氧化鎂進行一次中和沉鈷、二次中和沉鈷，產出粗氫氧化鈷為最終產品，中和后液處理后外排或部分回用。電積車間設計簡捷，電積槽內放塑料小球隔酸霧，用落地簡易吊車吊出裝槽，電積銅在90℃泡洗槽中浸泡后取出人工剝片。該企業自產硫酸，年產電積銅約10kt。冶煉銅總回收率95%，鈷總回收率88%。

　　E企業是中資企業，所處理的氧化銅鈷礦含銅高（＞10%）、含鈷低。先將礦石球磨至100目，用硫酸浸出銅鈷，浸出液直接送電積產出電銅，電積后液返

　　回浸出氧化銅鈷礦；浸出渣洗水經萃取、反萃得到的富銅液送電積槽生產電銅。浸出時未加還原劑，也未加熱，浸出鈷的濃度較低，最后鈷在廢水外排時中和得到碳酸鈷。企業年產約3 kt 電積銅和少量碳酸鈷。

　　1）A企業建廠和生產時間很長，銅鈷冶煉工藝過程主要是浸出+除雜+電積，而浸出液除雜大多是采用中和、硫化，固液分離過濾基本采用砂濾。因工藝冗長、設備陳舊等原因，銅鈷冶煉回收率低，硫酸等試劑消耗多。現在，銅鈷冶煉企業中銅鈷浸出液除雜基本采用高效脫雜的萃取反萃工藝提純和富集銅，萃余液中的鈷也可以采用萃取反萃工藝提純和富集，作為生產電鈷的原料，固液分離基本采用壓濾機或濃密機實現。

　　2）B 企業對銅高鈷低的氧化銅鈷礦采用火法工藝處理，剛果（金）廉價的水電支持了電爐熔煉；而對銅低鈷高的氧化銅鈷礦采用濕法工藝處理。

　　4）D 企業氧化銅鈷礦含銅鈷較低，采用濕法工藝處理，該工藝過程較長、完整、經典。先分步預浸出銅，再加入現場自制的硫酸亞鐵浸出鈷，浸出的銅鈷漿液在加碳酸鈣料漿時加熱；進行二次萃取：一次萃取反萃產出的富銅液經電積產電積銅，對一次萃余液和浸出底流攪拌洗滌后清液進行二次萃取；鈷被富集到二次萃余液中，二次萃余液二次加氧化鎂中和沉鈷得到粗氫氧化鈷。氧化鎂較貴，但加入氧化鎂的特點是中和耗酸當量大，沉鈷時鎂不沉淀，降低了氫氧化鈷中雜質含量以及便于粗氫氧化鈷的后續提純工序；中和劑都是采用碳酸鈣(石灰石)磨粉制料漿；洗水和料漿大多返回前工序處理等。

　　5）E 企業是中資企業，由于處理的氧化銅鈷礦含銅高、含鈷低，故采用濕法工藝處理，通過控制一定的液固比，得到硫酸銅濃度較高的浸出液，可以直接進行電積，生產含銅達99.9%電銅。因氧化銅鈷礦含鈷低，主工藝只考慮回收銅，采用簡捷設計，不采用還原加熱浸出而是采用常溫攪拌浸出，省去萃取工序，降低了生產成本。

　　1）氧化銅鈷礦冶煉一般有二種工藝，即火法工藝和濕法工藝。火法工藝是電爐還原熔煉生產粗銅和銅鈷合金，或者只生產銅鈷合金。氧化銅鈷礦含銅較高并含少量的鈷就生產粗銅和銅鈷合金，如含銅和鈷都不高，則直接生產銅鈷合金。濕法工藝是氧化銅鈷礦還原浸出銅和鈷，浸出液處理流程視銅的濃

　　度進行選擇，若銅的濃度高，浸出液直接送電積車間生產電銅，電積后液氧化中和沉鐵、碳酸鈉沉銅生產堿式碳酸銅，碳酸鈉中和沉鈷生產碳酸鈷；若銅的濃度低，浸出液送萃取車間富集銅后送電積車間生產電銅，鈷不被萃取，在萃余液中中和以粗氫氧化鈷或碳酸鈷的形式回收鈷半成品。

　　2）剛果（金）國有企業生產電銅和電鈷等最終產品；而中資企業一般生產中間產品或半成品，盡量降低投資和生產成本。

　　3）剛果（金）氧化銅鈷礦冶煉所需的化學試劑和原輔材料缺乏，企業一般自產硫酸，萃取劑、碳酸鈉等都要從國外進口，提高了生產成本。返回搜狐，查看更多