摘要：钴冶炼过程中常常需要进行钴的分离和富集,常用的方法有氧化沉淀法。氧化沉淀法具有操作简单、流程短等优点。本文以臭氧作为氧化剂,氧化沉淀溶液中的钴离子,系统研究臭氧氧化沉钴反应过程机理,并研究了其在冶炼过程中的应用。主要结论如下：(1)对单一硫酸钴溶液进行臭氧氧化沉钴过程研究,表明沉淀产物为CoOOH。对CoOOH进行相关热力学性质研究得到CoOOH的摩尔热容Cp以及标准生成吉布斯自由能ΔfG(?)m(-382.099kJ·mol-1)和CoOOH的溶解平衡图。Cp(CoOOH)=-140.8×T-1.055x109xT-2+0.1332×T2+4.237×104(J/mol-K)(2)对单一硫酸钴溶液进行臭氧氧化沉钻动力学研究,建立了本反应过程动力学方程,结果表明本反应过程的表观活化能为383J-mol-1,说明本反应过程的控制步骤为传质过程控制；臭氧浓度、气体流量、搅拌速度、溶液pH值(即OH"浓度)对沉钴速率的影响呈线性相关,钴离子浓度和反应温度对除钴速率基本无影响；反应过程的氧化作用是直接氧化和间接氧化共同作用的结果。(3)开展了从富钴粗铜精炼渣浸出液中臭氧氧化沉淀回收钴的研究,表明臭氧氧化沉淀法可用来进行简单多金属溶液中钴金属离子的分离和富集。铜锌以吸附和夹杂损失形式存在于沉淀物中,通过酸洗可以洗去附着在沉淀产物表面的铜锌。(4)研究了两段臭氧氧化法处理钴渣浸出液,实现了溶液中锰钴的有效分离和富集。当溶液pH值大于3.5时,可以得到钻含量小于20mg/L的沉钴后液；当溶液稀释一倍时(即锌离子浓度57.65g/L),溶液pH值小于3.5时,可以得到钻品位大于38%的钴沉淀物；钴沉淀物中的锌以硫酸锌、氢氧化锌和碱式硫酸锌的形式存在。