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年产500吨钴金属量生产工艺设计(浙江海宁项目) ---刘会连
一.总论 1.1概述 进入二十一世纪，我国的国民经济高速发展，科学技术日新月异。 钴在国防工业、冶金工业、机械工业、电子产业、化工、陶瓷、玻璃等等领域广泛被应用。它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金及各种钴盐的重要材料。钴基合金用作燃汽轮机的叶片、导管，喷汽发动机、火箭发动机、导弹的主要零部件，化工设备中各种高负荷耐热部件以及原子能工业的重要金属材料。随着电子、通讯技术的飞速发展，计算机、移动电话、笔记本等电讯设备的飞跃式更新，钴及钴基合金的需求不断提升。随着市场多元化扩大、市场需求迅猛提升，金属钴将面临着巨大的市场发展机遇。 我国是个钴资源缺乏的国家，没有单独的钴矿床，贫矿多，伴生矿多，难于开发利用，资源形式短缺。因此钴资源丰富的非洲（刚果、赞比亚、南非）则给了我们一个良好的矿产资源市场，缓解了国内的供需矛盾，是一条行之有效的钴利用的主要途径。 1.2生产建设规模 本项目初步设定：第一期规模为年产500吨钴钴金属量粗制碳酸钴；第二期规模为1000吨，总规模为年产1500吨的生产线。 1.3产品方案 首先在国外靠近矿产设厂生产粗制碳酸钴产品，然后根据市场的需求对钴的应用情况，再考虑在国内兴建一系列的钴盐生产线，包括生产氯化钴、硫酸钴、草酸钴以及精制碳酸钴等产品。 二.生产工艺 2.1原料 本项目采用的原料是“钴国”刚果金的氧化钴矿，其主要成分为：CoO、CuO、NiO等氧化物，氧化钴矿的大致成份(附氧化钴矿成份图)
其中有的氧化矿Cu的含量较高，Co：Cu=1：1 本项目的原料是经过重选后的钴矿。 2.2辅助材料 本项目的主要辅助材料有：硫酸(H2SO4)、亚硫酸钠(Na2SO3)、碳酸钠(Na2CO3)等。 2.3环境保护 在生产粗制碳酸钴的工艺流程中伴随产生浸出废渣、废水、废气(SO2)。那么在整个生产过程中采用先进的技术：酸雾吸收塔碱中和除去二氧化硫气体；采用洗涤法将浸出废渣的残余酸洗去，洗液返回浸出工序；而洗渣中的微量物质在自然环境中不会污染环境；废水中含有较高PH值的有害物质经沉钴工序全部除去。 2.4工艺流程 本项目的工艺流程：采用重选后的钴精矿→球磨工序→还原浸出工序→沉钴工序等一系列工序制取粗制碳酸钴。（附流程图）  2.5生产工艺 2.5.1球磨工序 经过重选后，矿的粒度为8-10mm，再进入球磨工序。钴矿经球磨机处理后进入螺旋分级机进行分级，过程中粗矿颗粒的返回球磨机。分级后-100目以下的矿料进入矿浆池，用砂浆泵打入压滤机进行压滤。压滤后的矿料进行调浆，再用砂浆泵打入还原浸出溶解工序。进入浸出工序的矿料应达到-100目，在95%以上。 2.5.2还原浸出工序 由于刚果的钴矿主要为氧化矿，其钴、铜都是以氧化物的形态存在。钴的化合价有二价钴及三价钴，在浸出过程中需要添加还原剂，在一顶的酸度中进性还原浸出工序。根据不同的含钴物料的比例，采用不同的浸出条件，使钴最大限度地溶解下来。 还原浸出工序中的主要材料： ⑴硫酸 ⑵亚硫酸钠 在还原浸出过程中，硫酸的需求量根据不同的矿料中含钴不同，耗量也有所不同。一般氧化钴矿需消耗硫酸4吨/Tco 还原剂在还原浸出过程中是重要的耗材，还原剂的品种很多，如亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、二氧化硫等。二氧化硫比较经济，纯度也比较高，但由于二氧化硫是危险品，运输方面存在问题， 一般工厂选用亚硫酸钠和焦亚硫酸钠。 由于还原剂含有硫则在还原浸出生产过程中伴随产生二氧化硫，我们采用酸雾吸收塔将其除去，解决空气污染环境问题、工艺技术问题。 温度—在还原浸出过程中是重要的工艺技术条件之一。根据不同的物料性质需采用相应的温度条件。 在完成还原浸出工序后，则要进行压滤工序，使浸出渣和含有硫酸钴溶液分离。一般在钴的湿法冶炼过程中，采用一次浸出一次洗渣的生产工程。在洗渣过程中加入少量的硫酸进行搅拌。 本项目利用强化还原浸出的技术条件使钴最大限度地溶解下来。洗渣在压滤机中进行，减少洗渣工序。 浸出渣经过洗涤、压滤工序后，渣的大致分为SiO2、FeO、CaO和微量的钴、铜。这些物质在自然的条件下不会被溶解出来，不会对环境造成污染。渣将堆存处理。 2.5.3沉钴工序 钴矿经球磨、还原浸出工序后所含有钴的硫酸溶液使用碱中和沉淀法将钴沉淀加用压滤机进行压滤、洗涤工序得到粗制碳酸钴产品。 三. 生产成本估算 四.设备投资预算 五.生产人员编制 5.1工作制度 本项目年生产周期为300天计算，每天24小时生产。定行三班制倒班制度。 5.2组织定员 公司下设办公室、生产技术部、供销部、财务部四个管理部门，设球磨、浸出、沉钴三个车间，化验室、锅炉。生产线人员127人(附生产人员编制表) 5.3职员培训 职工培训是为了让员工了解公司生产工艺技术条件和冶金设备的操作、安全教育、认识公司、热爱公司，是很有必要对员工进行的。提高员工的自觉性、工作热情和生产实际操作水平。 |
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