1、UDC 中华人民共和国国家标准 P GB50XXX201X钴冶炼工厂工艺设计规范Code for process design of cobalt smelters（ 征求意见稿 ）201XXXXX 发布 201XXXXX 实施中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布中华人民共和国国家标准钴 冶 炼 工 厂 工 艺 设 计 规 范Code for process design of cobalt smeltersGB50XXX201X主编部门：中国有色金属工业协会批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期： 201X年 X月 X日XXXX 出版社201
2、X年 .北京1前 言根据住房和城乡建设部关于印发 2015 年工程建设标准规范制订、修订计划的通知 （建标【2014】189 号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结了近年钴冶炼行业的实践经验，参考国内有关标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规范。本规范共分 10 章，主要技术内容包括：总则，术语，原料、辅助原料、燃料，物料的贮存与准备，钴冶炼工艺，冶金计算，主要设备选择，总平面和车间配置，辅助生产设施，有价金属回收等。本规范由住房和城乡建设部负责管理，由中国有色金属工业工程建设标准规范管理处负责日常管理，由中国恩菲工程技术有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄
3、送中国恩菲工程技术有限公司（地址：北京市复兴路 12 号，邮政编码：100038） 。本规范主编单位、参编单位、主要起草人员和主要审查人员：主 编 单 位：中国恩菲工程技术有限公司参 编 单 位：主要起草人员：主要审查人员： 1目 次1 总则 .12 术语 .23 原料、辅助原料及燃料 .43.1 原料 .43.2 辅助原料 .43.3 燃料 .54 物料的贮存与准备 .64.1 物料的贮存 .64.2 物料的准备 .65 钴冶炼工艺 .75.1 一般规定 .75.2 电炉熔炼和硫酸化焙烧 .75.3 浸出 .75.4 溶液净化 .75.5 钴产品制备 .85.6 废液处理 .96 冶金计算
4、.106.1 一般规定 106.2 计算的主要参数 107 主要设备选择 177.1 一般规定 177.2 磨矿及雾化设备 177.3 火法设备 177.4 浸出、净化及固液分离设备 177.5 萃取设备 177.6 钴产品制备设备 187.7 废液处理设备 198 总平面和车间配置 208.1 一般规定 208.2 物料的贮存与准备 2028.3 电炉熔炼和硫酸化焙烧 208.4 浸出、净化及固液分离 218.5 萃取 218.6 钴产品制备 228.7 废液处理 229 辅助生产设施 2310 有价金属回收 .24本规范用词说明 .25引用标准目录 .263CONTENT1 General
5、12 Terms23 Raw materials, auxiliary materials, fuels43.1Raw materials43.2Auxiliary materials 43.3Fuels54 Storage and preparation of materials64.1Material storage64.2Material preparation 65 Cobalt smelting process 75.1General rules 75.2Cobalt smelting 75.3Leaching 75.4Solution purification75.5Cobalt
6、product 85.6Waste-liquid treatment. 9Metallurgical calculation106.1General rules106.2Main parameters 107 Main equipment selection 177.1General rules 177.2equipment 177.3Roasting equipment 177.4Leaching and deposition-purificating equipment 177.5Solvent extraction equipment 177.6Cobalt product equipm
7、ent 187.7Waste-liquid treating equipment 198 General layout and plant arrangement 208.1General rules 2048.2Storage and Preparation of Materials 208.3Electric Furnace Plant208.4Leaching and deposition-purificating 218.5Solvent extraction 218.6Cobalt product 228.7Waste-liquid treating 229 Auxiliary Fa
8、cilitates 2310 Precious metals recovery 24Explanation of Wording in this code 25List of quoted standards 2611 总 则1.0.1 为了统一钴冶炼工厂工艺设计的技术标准，促进技术进步、节能环保、安全生产，提高设计质量及效率，制定本规范。1.0.2 本规范适用于新建、改扩建项目的钴冶炼工厂工艺设计。工艺设计应由基本（初步）设计和详细（施工图）设计组成。1.0.3 钴冶炼工厂工艺设计开始前应取得下列协议及资料：1 项目的供电、供水资料及供应协议。2 项目使用场地的工程地质勘察报告。3 土地使用
9、批文。1.0.4 钴冶炼工厂工艺设计前应具备下列条件:1 项目的核准或备案。2 环境影响报告书及批复。3 安全预评价报告及备案等。1.0.5 钴冶炼工厂工艺设计应符合下列要求：1 钴冶炼工厂分期建设时应做好厂区规划设计。冶炼工艺流程系统设计既要满足于前期生产需要，又要考虑分期建设的合理性。2 采用的新工艺、新装备应具有鉴定报告。1.0.6 节约能源，宜回收利用生产过程中的余热。单位产品综合能耗应符合现行国家标准有色金属冶炼厂节能设计规范GB 50919的有关规定。1.0.7 钴冶炼工厂工艺设计所涉及的各种原料、辅助材料、中间产品及能源等应设有计量设施。1.0.8 特种设备、管道应由有相关资质的
10、单位设计、制造及施工。1.0.9 环保、消防、职业安全卫生设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。1.0.10 钴冶炼工厂工艺设计除应符合本规范外，尚应符合现行国家标准的有关规定。22 术 语2.0.1 含钴氧化物 Cobalt Oxide钴以氧化物、氢氧化物或碳酸盐形态存在的含钴原料或中间产品，包含氧化钴矿、氢氧化钴、碳酸钴等。2.0.2 含钴硫化物 Cobalt Sulphide钴以硫化物形态存在的含钴原料或中间产品，包含钴硫精矿、硫化物中间产品、铜钴锍等。2.0.3 含钴合金 Cobalt Alloy钴主要以金属形态存在的含钴中间产品，包含红合金、白合金等。2.0.4 再
11、生钴物料 Reproducible Cobalt可二次回收利用的含钴物料，包括含钴电池材料、钴盐、钴催化剂、钴渣等。2.0.5 电炉熔炼 Electric Furnace Smelting以颗粒或粉状物料为原料，利用电热进行熔炼的过程。2.0.6 电炉贫化 Electric Furnace Cleaning将含钴炉渣加入电炉，利用电热进行还原和硫化的过程。2.0.7 硫酸化焙烧 Sulphating Roasting将某些金属硫化物和其他化合物转变成水溶性硫酸盐的焙烧过程。2.0.8 合金水雾化 Water Atomization of Alloy通过高压水喷嘴将熔融合金粒化，产出合金粉末的过
12、程。2.0.9 电渗析 Electrodialysis process在直流电场的作用下，使电解质中阴、阳离子选择性地透过离子交换膜而实现分离或富集的过程。2.0.10 机械式蒸汽再压缩(MVR) Mechanical vapor recompression利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽，经蒸汽压缩机压缩做功，提升二次蒸汽的焓值，作为热源重新对系统进行加热的过程。2.0.11 磁性异物(MI) Magnetic impurity用于电池材料的钴产品中具有磁性的金属异物杂质（MI） ，包含3Fe、Ni、Zn、Cr 四种金属。2.0.12 硫化物中间产品 Sulfide intermediate
13、product采用硫化物沉淀钴溶液中的钴、镍、铜等金属离子，过滤后产出的物料。2.0.13 铜钴锍 Copper matte with Cobalt铜、钴的硫化物与铁的硫化物的共熔体。2.0.14 闪蒸高压釜内高压高温的饱和流体进入到较低压力的容器后，由于压力的突然降低使这些饱和流体迅速沸腾汽化，变成较低压力下的饱和蒸汽和流体，并进行两相分离的过程。43 原料、辅助原料及燃料3.1 原 料3.1.1 碳酸钴的化学成分钴含量宜大于 15%。3.1.2 氢氧化钴的化学成分钴含量宜大于 20%。3.1.3 氧化钴矿的化学成分钴含量宜大于 5%。3.1.4 钴硫精矿的质量宜符合现行行业标准钴精矿YS/
14、T 301 的有关规定。其中，铅、砷、镉、汞四类有害金属应符合现行国家标准重金属精矿产品中有害元素的限量规范GB20424 中 4.7 节的相关要求。天然放射性核素活度浓度应符合现行国家标准有色金属矿产品的天然放射性限值GB 20664 的有关规定。3.1.5 硫化物中间产品钴含量宜大于 5%。3.1.6 钴锍的化学成分钴含量宜不小于 1%。3.1.7 含钴合金粒度宜小于 5mm，钴含量宜为 4%35%。3.1.8 再生钴物料钴含量宜大于 5%。3.2 辅助原料3.2.1 化学品应符合下列规定：1 硫酸应符合现行国家标准工业硫酸 GB/T 534 的有关规定。2 盐酸应符合现行国家标准工业用合
15、成盐酸GB 320 的有关规定。3 氯酸钠应符合现行国家标准工业氯酸钠GB/T 1618 的有关规定。4 次氯酸钠应符合现行国家标准次氯酸钠GB 19106 的有关规定。5 碳酸钠（纯碱）应符合现行国家标准工业碳酸钠GB 210.1的有关规定。6 氢氧化钠（烧碱）应符合现行国家标准工业用氢氧化钠5GB 209 的有关规定。7 草酸应符合现行国家标准工业用草酸GB/T 1626 的有关规定。8 液氨应符合现行国家标准液体无水氨 GB 536 的有关规定。9 硫化钠应符合现行国家标准工业硫化钠 GB 10500 的有关规定。10 亚硫酸钠应符合现行行业标准工业无水亚硫酸钠 HG/T 2967 的有
16、关规定。11 焦亚硫酸钠应符合现行行业标准 工业焦亚硫酸钠 HG/T 2826 的有关规定。12 亚硫酸铵应符合现行行业标准工业用亚硫酸铵 HG/T 2784 的有关规定。13 液体二氧化硫应符合现行国家标准液体二氧化硫 GB/T 3637 的有关规定。14 碳酸氢铵应符合现行国家标准工业用碳酸氢铵 GB/T 6275 的有关规定。15 过氧化氢应符合现行国家标准工业过氧化氢 GB/T 1616的有关规定。16 P204 萃取剂的纯度宜大于等于 95%。17 P507 萃取剂的纯度宜大于等于 95%。18 铜萃取剂宜选用酮肟、醛肟类萃取剂。19 稀释剂应符合现行国家标准油漆及清洗用溶剂油GB
17、1922 中对 260 号溶剂油的有关规定。3.2.2 熔剂应符合下列规定：1 石灰石应符合现行行业标准石灰石YB/T 5279 的有关规定。2 硅石（石英石）应符合现行行业标准硅石YB/T 5268 的有关规定。63 焦炭（粉）应符合现行国家标准冶金焦炭GB/T 1996 的有关规定。焦炭的反应性指标（NR 值）宜小于 1.2。3.3 燃 料3.3.1 原煤灰分宜小于 20%，低发热值宜大于 21MJ/kg。3.3.2 粉煤的质量指标宜符合表 3.3.2 的规定。表 3.3.2 粉煤质量指标挥发分（%）灰分（%）灰分熔点（）水分（%）低发热值（MJ/kg）粒度（ 25.0 15.0 1200
18、 1.5 25 80 853.3.3 天然气宜符合现行国家标准天然气 GB 17820 的有关规定。3.3.4 液体燃料质量应符合下列规定：1 重油应符合现行国家标准燃料油SH/T 0356 的有关规定。2 柴油应符合现行国家标准普通柴油GB 252 的有关规定。74 物料的贮存与准备4.1 物料的贮存4.1.1 原料贮存应设置矿仓，贮存时间宜为 20d30d。交通运输条件较差或寒冷地区的冶炼厂，应适当增加贮存时间。4.1.2 原料宜贮存于厂房内。4.1.3 袋装物料堆高不宜超过 5m。4.1.4 寒冷地区的原料贮存厂房，宜设置采暖、防冻、解冻设施。4.1.5 贮存区域应配备装卸、倒运等设施。
19、4.1.6 不同类型、不同批次的再生钴物料宜分区存放。4.1.7 化学品贮存应符合现行国家标准常用化学危险品贮存通则GB 15603 的有关规定。4.1.8 粉料、石灰及细粒熔剂宜贮存于室内，块状熔剂可露天堆存。4.2 物料的准备4.2.1 氧化钴矿、钴硫精矿宜进行混料。4.2.2 氧化钴矿磨矿后粒度宜为-100 目80%；钴硫精矿磨矿后粒度宜为-200 目90%。4.2.3 含钴合金制粉后粒度宜为-80 目95%。4.2.4 碳酸钴、氢氧化钴、硫化物中间产品和预处理后的再生钴物料可直接浆化。4.2.5 氧化钴矿、含钴硫化物采用还原电炉熔炼工艺时应进行干燥，干燥后含水应为 1%2%。4.2.6
20、 产生粉尘及酸雾等处应采取除尘、通风和酸雾处理措施。4.2.7 物料的加入应设置计量装置。85 钴冶炼工艺5.1 一般规定5.1.1 钴冶炼工艺应根据原料性质、化学成分等，经综合技术经济比较、论证后确定。5.1.2 生产过程产出的危废宜进行无害化处理。未经无害化处理的应设置专用渣库堆存，并应同时送相关资质的企业进行无害化处理。5.1.3 渣库的设计应符合现行国家标准危险废物填埋污染控制标准GB18598 的有关规定。5.2 电炉熔炼和硫酸化焙烧5.2.1 采用电炉熔炼工艺生产含钴合金或铜钴锍时，应符合下列规定：1 干燥后的物料宜采用埋刮板或气力输送上料。2 干燥后的物料和返回的烟尘应计量配料，
21、物料应密封输送。3 电炉应采用微负压操作，产出的炉渣可冷却破碎或水碎。5.2.2 采用硫酸化焙烧工艺处理钴硫精矿时，应符合下列规定：1 宜采用上部扩大型焙烧炉。2 精矿含水小于 8%时宜采用干式加料，含水大于 12%时宜采用浆 式进料。3 焙烧温度应控制在 600700。4 出炉焙砂应冷却至 60180。5 焙烧炉产出的烟气应设余热回收装置。5.3 浸出5.3.1 常压浸出工艺应符合下列规定：1 含钴氧化物、再生钴物料宜采用硫酸还原浸出工艺。2 含钴合金宜采用硫酸氧化浸出工艺。3 焙砂可采用硫酸直接浸出。94 浸出设备应设废气处理系统。5.3.2 氧压浸出工艺应符合下列规定：1 含钴硫化物宜采
22、用硫酸氧压浸出工艺。2 闪蒸系统产生的热量宜回收利用。3 闪蒸尾气应采取洗涤措施。排放尾气应满足国家现行大气污染物排放标准的规定。5.4 溶液净化5.4.1 除铁宜采用黄钠铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法或氧化中和法等。除铁后液进萃取工序前宜设置冷却和过滤工序。5.4.2 含钴溶液中铜离子浓度大于 2g/l 时宜采用萃取工艺回收铜。萃余液含铜宜小于 0.2g/l。萃取回收铜工艺应符合现行国家标准铜冶炼厂工艺设计规范GB 50616 的有关规定。5.4.3 采用萃取法除锰、铜、锌、铝、铁等时应符合下列规定：1 萃取原液 pH 宜大于 3.5，悬浮固含量宜小于 50ppm。2 萃取除杂工序应包含皂化段、
23、萃取段、洗涤段、反萃段。3 萃取后液中锰、铜、锌、铝、铁含量应小于 2mg/L。5.4.4 采用萃取法镍钴分离主要包含皂化段、萃取段、洗涤段、反萃段。5.4.5 富钴溶液的深度净化宜采用萃取或离子交换法。5.4.6 萃取过程产生的第三相应处理回收。5.5 钴产品制备5.5.1 四氧化三钴产品可分为电池级、陶瓷级及催化剂类。物理和化学指标应符合企业标准的有关规定，若无企业标准，应符合现行行业标准四氧化三钴YS/T 633 的有关规定。1 电池级四氧化三钴产品宜符合下列规定：1）小粒径产品可采用喷雾热解工艺或羟基钴沉淀-热分解工艺。102）中粒径及大粒径产品宜采用碳酸盐沉淀-热分解工艺。2 陶瓷级
24、及催化剂类四氧化三钴产品可采用氢氧化物沉淀-热分解工艺或者碳酸盐沉淀-热分解工艺。5.5.2 碳酸钴产品应符合企业标准的有关规定，宜采用碳酸氢铵沉淀工艺。5.5.3 草酸钴产品应符合现行国家标准草酸钴GB /T 26005 的规定。宜采用氯化钴加草酸铵沉淀工艺，沉钴作业宜采用两次沉钴。5.5.4 氢氧化钴产品应符合现行行业标准工业氢氧化钴HG/T 4506 的有关规定。宜采用中和沉淀工艺，沉钴作业宜采用两次沉钴。5.5.5 硫酸钴产品应符合下列规定：1 精制硫酸钴应符合现行国家标准精制硫酸钴GB/T 26523的有关规定。2 工业硫酸钴应符合现行行业标准工业硫酸钴HG/T4822 的有关规定。
25、3 宜采用硫酸钴溶液蒸发-结晶工艺。5.5.6 氯化钴产品宜符合下列规定：1 精制氯化钴应符合现行国家标准精制氯化钴GB/T 26525的有关规定。2 工业氯化钴应符合现行行业标准工业氯化钴HG/T 4821的有关规定。3 饲料级氯化钴应符合现行行业标准 饲料级 氯化钴HG 2938 的有关规定。4 宜采用氯化钴溶液蒸发-结晶工艺。5.5.7 电钴产品应符合下列规定：1 电钴化学成分应符合现行行业标准钴YS/T 255 的有关规定。2 宜采用氯化钴液或硫酸钴液电积工艺。115.5.8 钴粉产品应符合下列规定：1 钴粉化学成分应符合现行行业标准钴YS/T 255 的有关规定。2 超细钴粉化学成分
26、应符合现行国家标准超细钴粉GB/T 26285 的有关规定。3 宜采用氧化钴还原煅烧工艺。5.6 废液处理5.6.1 钴冶炼废液应根据可溶盐的种类、浓度分别进行处理。5.6.2 含钠废液处理应符合下列规定：1 宜采用离子交换法去除重金属。2 含油废液蒸发处理前应脱除油脂。3 低浓度含钠溶液蒸发前宜先进行预浓缩处理。4 宜采用多效蒸发或 MVR 蒸发工艺生产钠盐。5.6.3 氯化铵废液处理宜符合下列规定：1 低浓度含铵废液蒸发前宜先进行预浓缩处理。2 宜采用离子交换法或硫化沉淀法去除重金属。硫化沉淀槽应设机械通风，搅拌及通风应选用防爆型电机。该区域应设硫化氢检测及报警装置。3 宜采用多效蒸发或
27、MVR 蒸发工艺生产铵盐。5.6.4 硫酸铵废液处理应符合下列规定 ：1 宜采用离子交换法去除重金属。2 含油废液蒸发前应脱除油脂。3 低浓度含铵废液蒸发前宜先进行预浓缩处理。4 宜采用多效蒸发或 MVR 蒸发工艺生产铵盐。5.6.5 氨氮废液宜符合下列规定：1 氨氮浓度一般为 5g/L 20g/L，宜采用汽提、精馏脱氨工艺处理。2 回用氨水浓度宜大于 15%。126 冶金计算6.1 一般规定6.1.1 冶金计算应以各原料的化学成分及物相分析等为依据。6.1.2 冶金计算应包括物料平衡、元素平衡、溶液平衡、热平衡等。6.1.3 冶金计算数据应精确到小数点后两位。6.1.4 基本（初步）设计阶段
28、应进行生产全过程的冶金计算。元素平衡计算时应对五种重点防控元素(Pb、Cd、Cr6+、Hg、As)做出定向分布。6.1.5 物料平衡表中物料及一般元素数量宜以“t”计，稀贵金属宜以“kg”计。一般元素含量宜以“%”计，稀贵金属含量宜以“g/t”计。液体数量宜以“m3”计，成分宜以“kg/m3”或“g/L”计。气体数量宜以“Nm3”计，成分宜以“%”计，含尘量宜以“g/m3”或“mg/m3”计。热量宜以“MJ”计。时间宜以“h” 、 “d”、“a”为单位。6.2 计算的主要参数表 6.2 主要工艺参数表控制条件 单位 数值 备注一、 含钴氧化物的准备氧化钴矿磨矿浓度 %（ w/w） 5565浓缩
29、后氧化钴矿浆浓度 %（ w/w） 4050碳酸钴、氢氧化钴浆化浓度 %（ w/w） 1025二、 电炉熔炼氧化矿电极糊率 % 12焦率 % 36烟尘率 % 34电能消耗 kWh/t 6001000烟气温度 800钴的回收率 % 8513控制条件 单位 数值 备注三、 铜钴矿的回转窑干燥干燥强度 kg(水 )/(m3h) 3050干燥热能消耗 MJ/kg(水 ) 56进窑干燥气体温度 700出窑干燥气体温度 120四、 硫酸化焙烧焙烧温度 600700氧过剩系数 % 1.151.25焙烧脱硫率 % 90五、 含钴氧化物的浸出氧化钴矿一段浸出液固比 35:1氧化钴矿一段浸出温度 3070氧化钴矿一
30、段浸出时间 h 2.04.0氧化钴矿一段浸出终点 pH 1.52.5氧化钴矿二段浸出液固比 35:1氧化钴矿二段浸出温度 7590氧化钴矿二段浸出时间 h 2.04.0氧化钴矿二段浸出终点 pH 0.51.5氧化钴矿钴总浸出率 % 98氧化钴矿二段浸出渣含钴 % 99六、 含钴硫化物氧压浸出氧压浸出液固比 36:1氧压浸出时间 h 13氧压浸出温度 180210氧压浸出压力 MPa 1.52.4钴浸出率 % 98.5七、 含钴合金的浸出硫酸常压浸出液固比 815:114控制条件 单位 数值 备注硫酸常压浸出温度 7090硫酸常压总浸出时间 h 1220硫酸常压钴浸出率 % 98硫酸常压铜浸出率
31、 % 94硫酸常压浸出终点 pH 0.51.5八、 再生钴物料的浸出低酸还原浸出液固比 410:1低酸还原浸出温度 50 90低酸还原浸出时间 h 24低酸还原浸出终点 pH 0.52.0中酸浸出液固比 48:1中酸浸出温度 50 90中酸浸出时间 h 24中酸浸出终点酸浓度 g/L 2050钴总浸出率 % 98中酸浸出渣含钴 % 0.5九、 黄钠铁矾除铁氧化温度 85氧化时间 h 2.03.0氧化后二价铁浓度 g/L 90除铁时间 h 2.03.0除铁终点 pH 2.02.5除铁终点铁浓度 g/L 24钴回收率 % 98十 针铁矿除铁除铁时间 h 4.0-5.0除铁温度 8095除铁终点 p
32、H 4.0-4.5除铁终点铁浓度 g/L 0.05铁渣含铁 % 33钴的回收率 % 9815控制条件 单位 数值 备注十一 赤铁矿除铁除铁时间 h 2.0-3.0除铁温度 160-200除铁压力 MPa 1.0-1.8除铁终点酸度 g/L 20-50除铁终点铁浓度 g/L 4.0铁渣含铁 % 50钴的回收率 % 98十二、 氧化中和除铁氧化中和时间 h 4.05.0氧化中和温度 90钴的回收率 % 98十三、 铜萃取萃取级数 12萃取剂浓度 % 30洗涤级数 12反萃级数 12反萃液含铜 g/L 4050反萃液含硫酸 g/L 170190萃取温度 40混合时间 min 1.52.0澄清速率 m
33、3/(m2h) 4.00.5铜萃取率 % 99.5十四、 P204萃取除杂萃取段级数 812萃取剂浓度 % 30皂化率 % 70洗涤级数 46洗涤酸浓度 mol/L 0.20.8反萃铜锰段级数 35反萃铜锰酸浓度 mol/L 0.71.5反萃锌铝段级数 35反萃锌铝酸浓度 mol/L 1.52.016控制条件 单位 数值 备注反萃铁段级数 24反萃铁盐酸浓度 mol/L 6萃取温度 40混合时间 min 35澄清速率 m3/(m2h) 3.51.0钴回收率 % 99.5十五、 P507镍钴分离萃取段级数 610萃取剂浓度 % 30皂化率 % 70洗涤级数 814洗涤酸浓度 mol/L 0.50
34、.8反萃钴级数 57反萃酸浓度 mol/L 255.5（盐酸）1.32.0（硫酸）萃取温度 40混合时间 min 35澄清速率 m3/(m2h) 3.51.0钴回收率 % 99.5十六、 萃取深度净化转皂级数 812萃取段级数 810萃取剂浓度 % 30皂化率 % 70萃取温度 40混合时间 min 35澄清速率 m3/(m2h) 3.51.2钴回收率 % 99.5十七、 草酸钴的制备草酸溶解温度 6070草酸溶液浓度 g/L 100草酸铵制备温度 6070草酸铵制备 pH 4.517控制条件 单位 数值 备注草酸铵溶液浓度 g/L 200钴溶液含钴 g/L 6070一次沉钴温度 3545一次
35、沉钴终点 pH 1.02.0一次沉钴反应时间 min 4050二次沉钴温度 4045二次沉钴终点 pH 2.32.5二次沉钴反应时间 min 40草酸钴直收率 % 92.5钴回收率 % 98.0十八、 氢氧化钴的制备溶液钴浓度 g/L 65 70沉淀温度 60沉淀 pH 10-11沉淀时间 h 1-2氢氧化钴直收率 % 93钴回收率 % 98十九、 碳酸钴的制备溶液钴浓度 g/L 65 70沉淀温度 50 60沉淀 pH 9.0-9.5沉淀时间 h 1-2碳酸钴直收率 % 94钴回收率 % 98二十、 氯化钴蒸发结晶氯化钴液蒸发前 pH 2.03.0浓缩后氯化钴液密度 g/cm3 1.501.
36、55结晶率 % 5560钴回收率 % 99.0二十一、 、 硫酸钴蒸发结晶硫酸钴液蒸发前 pH 2.02.5浓缩后硫酸钴液密度 g/cm3 1.51.55结晶率 % 556018控制条件 单位 数值 备注钴回收率 % 99.0二十三、 氯化钴电积阴极液钴浓度 g/L 4565阳极液钴浓度 g/L 4060阴极液 pH 0.31.5电流密度 A/m2 220250电流效率 % 8590电积温度 5565单槽电压 V 24钴回收率 % 99.5二十四、 金属钴粉还原温度 450500还原时间 min 1012钴回收率 % 99.5二十五、 四氧化三钴1 碳酸钴沉淀 热分解工艺氯化钴溶液钴离子浓度
37、g/L 100160硫酸钴做原料，其浓度为 80 g/L 120g/L碳酸氢铵浓度 g/L 180220碳酸钴合成温度 4060过程 pH值 78反应时间 h 26碳酸钴预分解温度 200400碳酸钴高温煅烧温度 600800碳酸钴煅烧反应时间 h 12四氧化三钴直收率 % 96.0钴回收率 % 98.52 喷雾热解工艺氯化钴溶液钴离子浓度 g/L 150160喷雾热解反应温度 400700喷嘴压力 MPa 0.350.5019控制条件 单位 数值 备注四氧化三钴直收率 % 98.0钴回收率 % 99.0表注： 表中参数为国内生产企业实际生产数据，工况不同，参数略有差异。207 主要设备选择7
38、.1 一般规定7.1.1 设备应符合节能、高效、安全的要求，并应有相应的合格证书。不得选用国家颁布的淘汰机电产品。7.1.2 设备宜采用机电一体化定型产品。7.2 磨矿及雾化设备7.2.1 磨矿设备宜采用球磨机或棒磨机，功磨指数宜为 15 kWh/t20 kW h/t。7.2.2 合金水雾化可采用中频感应电炉和高压喷嘴。7.3 火法设备7.3.1 物料干燥宜选用回转窑，脱水强度宜为30kg/m3h50kg/m3 h。7.3.2 焙烧宜选用焙烧炉，床能率宜为 4.5t/dm27t/dm2。7.3.3 还原熔炼宜选用电炉，电炉功率利用系数宜为 0.920.98，工时利用系数宜为 0.920.98，
39、功率因数宜为 0.960.98。7.4 浸出、净化及固液分离设备7.4.1 常压浸出及净化设备应符合下列要求：1 宜采用机械搅拌槽，容积系数宜大于 0.8。2 含钴合金、再生钴物料浸出槽搅拌电机应采用防爆电机。3 再生钴物料浸出槽的容积系数不宜大于 0.7。7.4.2 氧压浸出及赤铁矿除铁设备应符合下列要求：1 宜采用机械搅拌卧式多隔室加压釜，容积系数宜为0.650.75。2 闪蒸槽宜采用立式容器，并应配置减压装置。3 应设置尾气洗涤装置。217.4.3 固液分离设备宜符合下列要求：1 浓密工序宜采用高效浓密机。2 过滤设备宜采用厢式压滤机。过滤速率宜为0.150.4m3/m2h，过滤能力宜为
40、 815kg/m2h。7.5 萃取设备7.5.1 宜选用混合澄清式萃取箱，混合室和澄清室宜设盖板密封。7.5.2 萃取箱的设计参数宜符合表*规定。混合时间 min 澄清速率 m3/m2h铜萃取箱 1.52.0 3.55.5P204 萃取除杂萃取箱 3.05.0 3.05.0P507 镍钴分离萃取箱 3.05.0 3.05.0萃取深度净化萃取箱 3.05.0 2.54.57.5.3 萃取箱及其附属管道宜设置静电导出装置。7.5.4 萃取箱搅拌电机宜选防爆型电机。7.5.5 有机相泵电机应选防爆型电机。7.6 钴产品制备设备7.6.1 四氧化三钴制备设备宜符合下列规定：1 煅烧宜采用推板窑或回转窑
41、。1）推板窑：额定温度 1200，根据产能要求选定额定功率和炉膛尺寸。2）回转窑：额定温度 1100，窑体倾角 0.5 o 4.5o，根据产能要求选定额定功率和炉管尺寸。2 热解宜采用喷雾焙烧炉。1）液体雾化可采用高压气体，压力为 0.35 MPa 0.5MPa。2）热源宜采用燃烧天然气方式提供，温度范围 400700。3）根据产能设计炉膛尺寸，单台炉子处理量可设计为 2000 t/a 223500t/a。7.6.2 碳酸钴、氢氧化钴、草酸钴制备设备宜符合下列规定：1 沉淀可选用带加热功能的钛釜或搪瓷釜，容积系数宜大于0.8。2 过滤可选用离心机、水平带式真空过滤机、圆盘过滤机或压滤机。3 干
42、燥可选用闪蒸干燥机、盘式干燥机或回转窑。1） 闪蒸干燥机：蒸发强度 150 kg/h 400kg/h，进风温度150250。2） 盘式干燥机：加热方式为饱和水蒸汽。3） 回转窑：额定温度 1100，窑体倾角 0.5 o 4.5o，根据产能要求选定额定功率和炉管尺寸。7.6.3 硫酸钴、氯化钴制备设备宜符合下列规定：1 蒸发浓缩宜选用多效或 MVR 蒸发器。2 固液分离宜选用离心机。7.6.4 钴电积设备宜符合下列规定：1 电积槽宜选用树脂混凝土整体电积槽。2 宜选用钛-钌合金阳极。7.6.5 还原制备金属钴粉宜选择管式氢还原炉。7.7 废液处理设备7.7.1 脱除油脂宜采用气浮槽或活性炭柱等设
43、备。7.7.2 精滤宜采用微孔过滤器、多介质过滤器或超滤设备。7.7.3 去除重金属宜采用离子交换床。7.7.4 预浓缩宜采用纳滤、反渗透或电渗析装置。238 总平面和车间配置8.1 一般规定8.1.1 总平面及各车间配置应满足工艺流程的需要，保证工艺过程的正常运行。8.1.2 总平面应根据建厂场地的地形、环境、风向、生产工艺，以及车间之间物料走向进行布置。8.1.3 总平面布置应符合国家现行有关消防、安全等的规定。8.1.4 厂区道路之间及道路与建、构筑物之间距离应满足厂区管网布置的要求。8.1.5 各车间厂房应满足生产、设备安装与检修要求。8.1.6 车间配置宜确保物流顺畅，人、物分流。8
44、.1.7 车间厂房的柱距和跨度宜满足构件的统一化、标准化的要求。8.1.8 湿法冶炼车间厂房楼面宜有 0.5%1%的坡度，室内地面宜有1%2%的坡度，并设集液沟、池。室外贮槽区应设围堰，酸、碱围堰内应设置事故池。8.1.9 各车间的水、电、风、气、蒸汽、仪表等管线应有序布置，并应满足各种管线之间排列的安全距离规定。8.1.10 当工厂分期建设时，总平面布置及车间配置应能满足后期建设的合理性。8.1.11 车间内主通道楼梯坡度不宜大于 45。8.1.12 厂房应符合国家现行有关抗震、防腐、抗高温热辐射和消防等标准的规定。8.2 物料的贮存与准备8.2.1 贮矿仓库应符合下列规定：1 宜采用封闭式厂房。2 厂房跨度宜大于 15m。
