一、地质勘查
钴矿多为共、伴生矿产，一般不设专项勘查。目前，国内钴矿勘查工作的重点主要放在伴生钴的铜镍矿的勘查工作中。“七五”期间发现了新疆哈密黄山铜镍矿，“八五”期间，中国有色金属工业总公司在黄山矿区附近证实了香山大型铜镍矿区，该矿区是当前钴镍矿的重点勘查矿区。另外，在新疆东部穹塔格和塔里木盆地北缘等地区发现了可能形成铜镍矿床的超基性岩体。地质矿产部1991年在吉林浑江县发现大横路钴铜矿，其属于沉积改造型矿床，产于元古宙地层中，目前已控制钴储量2万多t，规模已达大型，品位0.05～0.09％，共生铜储量也达2万多t，估计该矿区钴储量可达4万t。
二、矿山开采
钴作为共、伴生矿产，它的开采主要取决于主矿产。世界上生产的钴绝大部分是以副产品形式产自铜、镍硫化物矿山及红土型矿山，单独作为钴矿开采的仅有摩洛哥的布阿泽尔（目前仅有少量生产）。
我国的钴也是作为铜、镍、铁等矿的副产品生产的。矿山的开采设计以主矿产为主，采矿方法有露天开采、地下开采、露天-地下联合开采等方法。
我国共、伴生钴的矿床规模较小，全国总计150个矿床中，只有2个大型矿床，其余为中小型，并且钴品位偏低。截至1996年全国已开采65处钴矿产地，占有储量25.3万t，占全国总保有储量的53.6％，其中未回收钴的矿产地占有储量约占全国总保有储量的13％。这些开采矿山中，仅有一处大型，其余为中小型，矿山的设计规模为0.8～400万t/a，100万t/a以上的只有甘肃金川、山西铜矿峪、山西篦子沟、河北玉石洼、湖北铜录山和铁山等6处，大多数在50万t/a以下。每年实际的采矿能力为0.8～200万t/a，与设计规模有一定差距。就实际生产情况而言，只有甘肃金川白家嘴子矿山的设计规模和实际采矿能力可以和世界著名矿山相比。
总之，国内共、伴生钴矿的开采与国外相比，存在着矿山生产能力和规模偏小、机械化装备水平不高，矿石开采的损失贫化较大、非生产性人员过多、全员劳动生产率低、成本高等问题，加之我国采矿过程中普遍存在采富弃贫、采厚弃薄的现象，钴资源损失较大。
三、选矿和加工技术
(一) 选矿
钴多伴生在铁、铜和镍矿中，国内主要有以下四种钴矿石：铜镍钴矿石、铜钴矿石、铁钴矿石和钴土矿石。对于不同的主矿产需采用不同的选矿方法。
1.铜镍钴矿石
矿石中钴多与铜、镍呈类质同象存在于同种矿物中，在选矿过程中镍钴不能分离，因此，无需设计单独选出含钴矿物的流程，选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿，钴是在冶炼阳极电解泥和炉渣中回收的。
2.铜钴矿石
生产这种矿石的主要有山西中条山有色金属公司的篦子沟、湖北大冶有色公司的铜录山和四川会理拉拉厂等矿产地。主要含钴矿物为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物矿物。采用浮选法可将黄铜矿与后二者分离，产出铜精矿和钴硫精矿。冶炼铜精矿的阳极电解泥中仍可回收少量的钴。
3.铁钴矿石
生产这种矿石的有淄博北金召北、山东金岭铁山、山东莱芜铁矿和湖北黄石铁山等矿产地。主要含钴矿物为黄铁矿、磁黄铁矿以及少量黄铜矿等硫化物矿物。采用浮选法可将硫化物和磁铁矿分离，再以浮选法将少量黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿分离，同时以磁选分离出磁铁矿，产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿。硫是炼铁的有害组分，此类矿石入炉前必须将硫化物选出，因此，设有选厂的矿山一般都具备浮选流程。所以此类矿山都可以回收钴硫精矿。
4.钴土矿石
湖南长沙戏楼坪钴土矿目前由乡镇企业开采，衡阳冶炼厂回收。海南安定居丁钴土矿矿石品位高，钴品位为1.632％，目前有一钴业公司正设计筹备开采。它的含钴矿物主要为氢氧化物和含水氧化物氢氧化物。选矿试验流程见图3.11.4,根据有关选矿实验结果表明，可配合海南石碌铜钴矿一同生产，并且可露天开采。
图3.11.4海南安定居丁钴土矿浮选最终试验流程图
m3-11-4.jpg
(二) 加工技术
加工生产金属钴和高纯度氧化钴的技术要求高，冶炼流程复杂，加上能耗高和污染等问题，一般不适合民间冶炼。根据不同炼钴原料主要有如下几种冶炼回收工艺。
1.钴土矿冶炼工艺
建国初期，钴土矿主要作为制取氧化钴的原料。工艺流程大体上是将钴土矿用鼓风炉或电弧炉还原熔炼成钴铁，经退火或焙烧后，用酸浸得到含钴溶液，再经净化处理，沉淀出亚硝酸钴钾，然后焙解和粉碎制得工业氧化钴粉。潮州冶炼厂和赣州钴冶炼厂等厂家曾采用此工艺回收过钴。现在已没有厂家利用这种原料生产钴产品了。
2.钴硫精矿的冶炼工艺
国内将含钴的黄铁矿和磁黄铁矿精矿通称钴硫精矿，是国内主要炼钴原料之一。南京钢厂、葫芦岛锌厂、湖北光化磷肥厂和山东淄博钴厂四个厂家利用这种原料。其中葫芦岛锌厂的产品是二号电钴，采用硫酸化焙烧→浸出→脂肪酸脱铁铜→沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解的方法，因生产成本高，现已停产。南京钢厂曾采用氧化焙烧——烧渣中温氯化焙烧工艺，湖北光化磷肥厂采用氧化焙烧——烧渣硫酸化焙烧工艺。但由于钴硫精矿含钴太低，一般都小于0.3％，加上回收钴的工艺流程复杂，普遍无利可图，所以，这些厂在生产一段时间后，又停止了生产。山东淄博钴厂利用钴硫精矿和含钴原料生产硫化钴、氧化钴、氯化钴、硫酸钴等产品。
3.砷钴矿冶炼工艺
赣州钴冶炼厂是国内唯一使用这种原料的厂家，原料从摩洛哥进口，该厂采用电炉熔炼→脱砷焙烧→二段浸出除铁砷→Na2S2O3脱铜→沉钴→还原铸阳极→净化→隔膜电解法生产氧化钴和电钴。
4.冶炼副产品中提钴的冶炼工艺
镍电解液净化产出的钴渣为主要原料。甘肃金川有色金属公司的生产流程为钴渣→浸出除铁→二次沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解。该公司在许多生产、设计和科研单位的协助下在大量试验研究基础上确定了转炉渣提钴新工艺，该工艺采用电炉贫化获得钴硫，转炉吹炼富钴硫，加压氧化浸出技术，镍、钴、铜的浸出率高，反应速度快，浸出渣沉降性能好，钴的冶炼回收率达50％左右。金川有色金属公司采用硫酸溶解法从镍电解系统净化钴渣中回收钴，钴的回收率达到85％以上，同时，硫酸溶解钴渣还生产纯氧化钴粉。
5.从含钴废料提钴的工艺
二次提钴的工艺较简单，原料便宜，又不一定非要产出金属钴，因此，国内一些厂家已经开始利用含钴废料生产钴产品了。镇江冶炼厂利用各种含钴工业废料及钴硫精矿生产各类钴盐，采用流程为钴原料→净化提纯→合成→各类钴盐。江苏阜宁化工厂利用磁钢熔渣和砂轮磨屑等废料生产钴盐，采用流程为钴原料→酸溶造液→除铁→萃取→结晶。另外，赣州钴冶炼厂处理过废触媒，葫芦岛锌厂处理过磁钢渣，上海和沈阳冶炼厂处理过高温合金。
目前，国内已能利用矿山生产的各种原料生产高纯度电解钴、氧化钴粉和钴盐，生产加工工艺也得到很大发展，溶剂萃取技术在湿法炼钴中普遍得到应用。
四、环境保护
钴加工过程中产生的工业废气、废水和废渣对环境污染严重，其中以SO2烟气、氯气、酸雾、粉尘、弃渣、噪音等危害最大。以前由于对保护环境缺乏足够的认识，没有给予应有的治理。随着国家环境保护法的颁布和实施，人们对环境保护工作的重要性有了一定认识，各企业也纷纷成立专门的环境保护机构，采取措施，治理“三废”。
(1)对SO2烟气的治理 甘肃金川有色金属公司建立硫酸车间回收SO2，消除了SO2烟气弥漫的现象。镍钴冶炼过程中产生的低浓度SO2通过加工成亚硫酸钠、亚硫酸铵等制品，也得到有效治理，治理后排放的尾气含SO2量达到国家允许排放标准。
(2)对氯气的治理 镍钴分离排出的废气中都含有氯气，对人体危害较大，成都电冶厂采用将废气引入塑料波纹板吸收塔内用碱液淋洗吸收，得到副产品次氯酸钠，经碱液吸收后排出的尾气可达国家允许排放标准。其他一些企业也采用同样方法治理氯气，取得良好效果。
(3)对粉尘的治理 冶金炉、窑排出的烟气除含有有害气体外，还有少量金属粉尘，不仅污染环境，而且还造成金属流失，甘肃金川有色金属公司增添了大量电收尘设施，治理含尘烟气，基本上控制了含尘烟气的危害。
(4)对废水的治理 选冶过程中排放大量废水，对环境产生污染，因此，废水的治理也是一个十分重要的问题。成都电冶厂用离子交换技术处理工艺污水，效果很好。甘肃金川也建有污水处理站，对环境起到了保护作用。
矿山企业采、选、冶过程中每年都排出大量的废石、尾矿、废渣和废热，如何有效地予以利用是个难度很大的问题，现在部分废渣和废热也得到利用。
赣州钴冶炼厂使用砷钴矿作提钴原料，由于砷化物是剧毒物质，因此他们对劳动保护及环境保护工作特别重视，对环境保护做了大量工作，为减少砷污染积累了丰富经验，并取得显著成效，基本上达到国家允许的废气、废水排放标准。
随着人们对环境问题的重视和科学技术的迅速发展，“三废”将得到更加有效的治理，环境将得到有效保护。
本文引用地址：http://www.worldmetal.cn/ys/show-140844-1.html
