目前，世界上有许多制造商从这种原料中提取钴。虽然各厂采用的生产工艺不同，但按其生产方法大致可分为两类:(1)火法预处理和初步富集，其次是湿法除杂提取钴产品；(2)湿法处理含钴精矿，得到钴产品。以下是选择各种含钴原料的代表性工艺概述。

1.钴硫精矿硫酸化焙烧-湿法处理工艺

由于成矿原因，黄铁矿或磁黄铁矿往往含有少量的有色重金属。钴、镍置换硫化铁矿物中的铁离子，变成类质同象，难以分离，产生较多含钴的黄铁矿或磁黄铁矿精矿，国内俗称钴硫精矿。

由于钴需求的增加，含钴黄铁矿或磁黄铁矿已被用作提取钴的原始族之一。在第二次世界大战前后，它主要限于从硫铁矿烧渣中回收。20世纪50年代，世界工业发达国家开始研究钴硫精矿硫酸焙烧-湿法处理工艺，解决了两个主要问题:(1)有效分离和充分利用大量铁和硫组分，保证较高的钴提取率；(2)分离和回收浸出液中的钴和其他金属。解决问题(1)的措施一般认为沸腾硫酸化焙烧是最好的。不同的工厂有不同的方法来解决问题(2)，包括旧的硫化氢分步沉淀法，高压(NH3)2CO3浸出铜和钴沉淀，其次是分步氨蒸馏分离法，以及较新的溶剂萃取法。从下面选择三个例子。

国内某厂钴硫精矿硫酸化焙烧-湿法冶金工艺流程见图1。

图1某厂处理钴硫精矿的工艺流程

芬兰科科拉钴厂是世界上最大的钴硫精矿加工厂，于1968年建成投产。图2是该工厂使用的流程图，原料和产品的成分如表1所示。近年来，曼斯菲尔德铜厂还采用粒化浸出法综合处理高炉前床产生的合金，提高了钴的产量。

表1原材料和产品的构成

图2 kok kola钴厂钴硫精矿处理流程图

钴精矿和氧化焙烧产生的焙砂按1∶3 ~ 4的比例进行硫酸化。有两个矩形流化床炉，每个炉分为四个室。焙砂由皮带输送机送入第一室，依次通过隔墙下部的孔流过各室，最后从第四室的溢流口排出。硫酸化焙烧条件:沸腾高度2 ~ 2.5米，温度680℃，各室精矿加入量根据硫酸化所需温度和气氛而定。这家工厂1981年生产了1500吨钴。

日本北海道夏川矿产出的钴硫精矿中铜和钴的含量分别为0.35% ~ 0.4%，是日本国内最大的钴原料来源。生产过程如图3所示，总回收率(%): Co7L，Cu82，S82。

图3日本岛川钴硫精矿处理流程

二。铜钴硫化精矿硫酸化焙烧-湿法工艺

这种工艺在富含铜和钴矿的非洲被广泛使用。以鲁一路钴厂工艺为例(图4)。

图4鹿邑鹿铜钴厂流程图

三。镍钴硫化精矿的白钨矿-高尔顿流程

在镍精矿的浸提溶液通过氢气还原镍之后，钴和残余的镍通过H2S沉淀，并且根据图5的流程图处理钴沉淀。高压酸浸硫化钴镍的成分为(%): Ni20，Co19.8，Fe0.2，Zn1.3，NH3(总)7.2，S(总)30.6，(NH4)2SO428.2 .将矿浆和硫酸加入卧式多室高压釜中，每个室通入空气体，将硫化物氧化成硫酸盐。最佳浸出条件为:温度122℃，压力7kg/cm2，pH 1.5 ~ 2.5，(NH4) 2SO4 ≤ 150g/L，浸出2 ~ 3h，钴和镍的浸出率达到97% ~ 98%。

图5硫化镍钴精矿的高压湿法冶金过程

浸出液含Co、ni70～80g∕l和Fe 0.5～2.0g/l。溶液在常压和80℃下用空气体氧化，用氨水中和至ph = 4.9～5.1，然后铁盐水解沉淀。除铁后，将液体送去高压氧化，Co2 ++变成Co3+，可生成[CO (NH3) 5 H2O] 2 (SO4) 4溶于酸性溶液。氧化在不锈钢卧式多室高压釜中进行，每个室由搅拌器和盘管加热，从每个室的底部通入空气体。氧化温度为71℃，压力为7kg/cm2，向高压釜的第一室中连续加入浓氨水，NH3与(Ni+Co)的摩尔比为约5.5∶1。氨的浓度和温度不能太高，以防形成不溶的六氨合钴络合物，增加废气造成的氨损失。

氧化后，两次除镍，加入浓硫酸并强烈搅拌，然后冷却至30℃直至pH为2.6，得到硫酸镍铵沉淀(干重%: Ni14.5，Co2.0)。过滤后，滤渣返回镍浸出过程。滤液(g/L: Co 30，Ni 0.5~1.0)在立式不锈钢蒸发罐中浓缩至含Co 45 g/L和(NH4)2 SO4450 g/L，浓缩液中加入钴粉(2 g/L)形成二价氯化钴络合物，从而促进微量镍和钴形成钴和镍硫酸铵，在酸化时一起沉淀，保证二次除镍。滤渣含12.2% CO，需返回高压氧化工序，滤液减量。

在滤液用高压氢气还原前，应预先加入钴粉，在常压下将Co3 ++还原为Co2 ++以避免加热时三价钴盐水中析出Co(OH)3，使最终产品不纯。同时加入钴粉和硫酸，使游离NH3与Co的摩尔比降至下一步还原所需的(2.4 ~ 2.6) ∶ 1。高压氢气还原温度为177℃，氢气分压为20 kg/cm2。操作是周期性的，包括晶核生成、钴粉生长25 ~ 35次、釜内沉淀物浸出等。还原溶液含有3.3克/升的一氧化碳和494克/升的(NH4)2so 4∕。用H2S回收钴以生产(NH4) 2SO4。用水洗涤钴粉，在惰性气氛中干燥，用35目筛过筛，并在钢桶中出售。钴粉由(%) Co+Ni99.9和Ni0.80组成

四。硫化铜钴精矿的热解-湿法工艺

赞比亚的Qibuluma钴厂采用火法冶金方法处理浮选铜钴精矿，产生的钴锍被送往比利时的Oran精炼厂进一步湿法处理，以获得氧化钴和金属钴。这是处理硫化铜钴精矿的典型火法冶金-湿法冶金工艺。前半火法流程图见图6。

图6硫化铜钴精矿的火法冶金-湿法冶金过程的前半部分

铜钴硫化物精矿由(%): Cu3.0、Co3.5、Fe34、S43、SiO2和大约1∕3组成。将精矿制浆并放入流化床炉中进行氧化焙烧和脱硫。一般控制温度700℃左右，线速度0.2 ~ 0.3 m/s，过量空气体50%。溢流砂与旋风除尘器粉尘的比例为7∶1，送至电炉熔炼冰铜。

电炉的炉料组成为(%):干精矿、焙砂、焦粉和石灰石= 30 ∶ 60 ∶ 5 ∶ 5。将混盘炉料放入3500 kVA电炉中，通过在电炉中熔化产生钴锍(%:Cu11，Co11)和炉渣。加入焦粉和石灰石制作金属化钴镜，减少渣损。

5.含钴硫化铜镍精矿的冶炼工艺

钴常以少量与镍、铜、锌和铅的硫化物矿石共生，尤其是在铜和镍的硫化物矿石中。一般来说，硫化镍矿中的镍钴比为100∶2 ~ 5，氧化镍矿中的镍钴比为100∶1 ~ 30。含钴硫化铜镍精矿冶炼过程中回收钻头的原理流程见图7。

图7含钴硫化铜镍精矿熔炼原理流程

从上述工艺可以看出，镍的高压氢还原、电解、常压或高压羰基法均可综合回收钴，回收率仅为精矿中钻含量的25% ~ 40%，因为锍熔炼时硫化钴随渣损失的百分比略大于镍。当返回到转炉渣中时，由于钴主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，所以钴在熔炼中的渣损急剧增加。在一些镍冶金厂，转炉渣专门用金属化冰铜贫化，使钴的回收率达到75% ~ 85%。详情参见图8。

图8从转炉渣中提取钴的原理流程

虽然高镍锍的各种精炼方法都能回收钴，但羰基法和常压盐酸浸出法钴的回收率较高。