钴是重要的战略金属,被广泛应用于航空、电器、化学工业等方面,同时也是超级合金和合金钢的重要添加剂。伴随着世界工业化、城镇化的步伐加快,能源日显紧缺,电池的用途愈来愈广,而钴是电池中的重要金属,预计钴资源的开发和利用在未来的一段时间内将出现新的高潮。我国钻资源短缺,原料基本依靠进口。本课题来源于国内某钴冶炼厂,其原料是刚果进口的氧化铜钴矿,原矿铜钴品位较低,运输成本高,如在原矿产地采用氨性加压浸出,氨浸液直接经蒸氨得到钴铜混合料,蒸氨冷凝液与残液返回浸矿,钴铜混合料运输回国,可大大降低运输成本。钴铜混合料运回国内后,采用传统的酸溶、萃取分离钴铜与少量杂质金属离子,生产钴盐工艺,可节约大量的酸碱用量及劳动力,减少废渣和废水的排放,达到更清洁化生产的目的。现有钴冶炼工艺主要是采用酸法浸出,本课题提出了氨法加压浸出氧化铜钴矿的新方法。在氨性体系中,浸出具有选择性,钴、铜、镍、锌等有价金属以氨配离子形式进入浸出液,而钙、镁、铁等金属几乎不进入浸出液。本课题在研究NH3-(NH4)2SO4-H2O体系的加压浸出实验过程中,考察了总氨浓度、氨铵比、还原剂用量、温度、液固比、时间及矿样粒度对Cu、Co浸出率的影响。同时通过合理的设计实验工艺流程,达到了降低还原剂用量的目的,确定了浸出的最佳条件为：两段浸出、矿样粒度95%≤300目、高压浸出温度100℃、液固比为6、氨铵比为2：1、总氨浓度为7mol·L-1的条件下,一段浸出和二段浸出还原剂用量分别为所取矿中钴总量0.5倍和1倍(摩尔比)。试验证明铜钻浸出率均可达到95%以上。蒸氨过程中考察了蒸馏量与沉钴的关系。实验证明,当蒸馏量达30%时,蒸馏残液中钴浓度仅为0.0071g·L-1,蒸馏沉渣中钴为34.49%、铜为18.39%,与原矿相比钴、铜含量提高了约5～10倍。蒸氨冷凝液与残液调液后返回浸矿,实验证明调液后返回浸矿与原液浸矿效果相同,铜钴浸出率仍可达到95%以上。在国内如采用氨性加压浸出氧化铜钴矿工艺,考虑到直接蒸馏产品为钴铜混合料,后续工艺流程仍然较长,酸耗大,成本高。故本课题还初步探索了氨浸液用(NH4)3PO4沉淀法除Ca、Mg、Fe,除杂后液用P204除杂P507萃钴或除杂后液用D001树脂离子交换法分离铜钴,得到精制钴产品。实验证明,氨浸除杂后液用P204除杂P507萃钴效果不好。除杂后液用D001树脂离子交换法可以达到铜钴分离的目的,各金属离子与D001交换能力强弱顺序为：Cu>Ni>Mn>Zn>Fe>Mg>Co。