對剛果（金）加丹加省幾家有代表性的氧化銅鈷礦冶煉企業(yè)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(yè)生產(chǎn)電銅和電鈷等最終產(chǎn)品，而該國中資企業(yè)一般生產(chǎn)中間產(chǎn)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(guān)試劑、材料提高了企業(yè)生產(chǎn)成本。
剛果（金）礦產(chǎn)和水力等資源極為豐富，盛產(chǎn)有色金屬和稀有金屬，礦業(yè)是其重要的經(jīng)濟支柱。該國地下埋藏著品位很高的氧化銅鈷礦，其鈷產(chǎn)量占世界第一位。當?shù)仄髽I(yè)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(yè)，本文將對這些冶煉工藝和產(chǎn)品形態(tài)進行介紹。該省利卡西市位于剛果（金）東南部，靠近贊比亞。當?shù)氐你~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(jù)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(shù)大中規(guī)模的企業(yè)擁有礦山外，大部分中小冶煉企業(yè)沒有礦山，銅鈷礦原料來自企業(yè)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(yè)是剛果（金）國有企業(yè)（含礦山），1929 年投產(chǎn)開始生產(chǎn)銅，1940 年開始生產(chǎn)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(chǎn)流程。電銅生產(chǎn)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(jīng)過多次過濾（主要是砂濾）后加銅粒沉硒，送銅電積車間產(chǎn)出電銅。電鈷生產(chǎn)工藝：銅電積后液采用硫化、中和、水解脫除銅、鐵、鎳等雜質(zhì)，澄清過程廣泛使用絮凝劑，脫雜溶液送電鈷車間產(chǎn)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(yè)現(xiàn)年產(chǎn)電銅約10 kt，年產(chǎn)電鈷約500 t。所用試劑除自產(chǎn)硫酸（硫磺制酸，下同）和石灰乳外，皆從南非進口。
B 企業(yè)是中資企業(yè)，有2個生產(chǎn)系統(tǒng)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(tǒng)，鈷品位低于1%的氧化鈷礦進火法系統(tǒng)。
火法工藝為電爐還原熔煉生產(chǎn)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(chǎn)出含銅大于92%的粗銅，澆鑄成粗銅塊；產(chǎn)出熔融態(tài)電爐渣再進另一臺電爐并配入焦炭還原熔煉生產(chǎn)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(chǎn)粗銅和銅鈷合金分別約為10 kt 和2 kt，產(chǎn)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(jīng)萃取電積產(chǎn)出電銅，定期抽出萃余液，經(jīng)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(chǎn)硫酸，除石灰外，其余化學試劑從中國采購。
C企業(yè)是中資企業(yè)，用電爐還原熔煉處理氧化銅鈷礦，產(chǎn)銅鈷合金。日處理氧化銅鈷礦約100 t，產(chǎn)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(nèi)熱式回轉(zhuǎn)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?shù)? 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?shù)?條埋刮板，每個埋刮板有數(shù)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(yè)采購當?shù)氐难趸~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(yè)是中資企業(yè)，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(xiàn)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(diào)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(chǎn)電銅。一次萃余液合并底流進行攪拌洗滌，固液分離后產(chǎn)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(diào)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(chǎn)出粗氫氧化鈷為最終產(chǎn)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(nèi)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(yè)自產(chǎn)硫酸，年產(chǎn)電積銅約10kt。冶煉銅總回收率95%，鈷總回收率88%。
E企業(yè)是中資企業(yè)，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(chǎn)出電銅，電積后液返
回浸出氧化銅鈷礦；浸出渣洗水經(jīng)萃取、反萃得到的富銅液送電積槽生產(chǎn)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(yè)年產(chǎn)約3 kt 電積銅和少量碳酸鈷。
1）A企業(yè)建廠和生產(chǎn)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(xiàn)在，銅鈷冶煉企業(yè)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(chǎn)電鈷的原料，固液分離基本采用壓濾機或濃密機實現(xiàn)。
2）B 企業(yè)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(yè)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(jīng)典。先分步預浸出銅，再加入現(xiàn)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(chǎn)出的富銅液經(jīng)電積產(chǎn)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(zhì)含量以及便于粗氫氧化鈷的后續(xù)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(yè)是中資企業(yè)，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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)粗銅和銅鈷合金，或者只生產(chǎn)銅鈷合金。氧化銅鈷礦含銅較高并含少量的鈷就生產(chǎn)粗銅和銅鈷合金，如含銅和鈷都不高，則直接生產(chǎn)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(chǎn)電銅，電積后液氧化中和沉鐵、碳酸鈉沉銅生產(chǎn)堿式碳酸銅，碳酸鈉中和沉鈷生產(chǎn)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(chǎn)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(yè)生產(chǎn)電銅和電鈷等最終產(chǎn)品；而中資企業(yè)一般生產(chǎn)中間產(chǎn)品或半成品，盡量降低投資和生產(chǎn)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(yè)一般自產(chǎn)硫酸，萃取劑、碳酸鈉等都要從國外進口，提高了生產(chǎn)成本。返回搜狐，查看更多
