2021年度江西省科技进步奖二等奖

钴多样性资源耦合浸出定向循环制备高品质系列产品技术及产业化

主要完成人：熊以俊，刘东辉，钟轩，张骏南，杨幼明，许用华，黄仁如，陈斌，陆峰，董皓诚

主要完成单位：赣州逸豪优美科实业有限公司，江西理工大学，赣州逸豪新材料股份有限公司

钴是重要战略资源。我国钴自然资源储量仅占全球1.1％，95％以上依赖进口，对外依存度极高，严重影响我国的国防建设和新兴产业的发展，资源循环是解决原生资源短缺的有效途径。国内每年产生约3万吨钴金属量的电池及合金废料，进口近8万吨钴金属量的钴中间品，钴原料来源多样、物相复杂，常规冶金方法兼容性差，难以适应该类物料的处理。研发高效、洁净、低耗的钴多样性资源一体化湿法冶炼技术，是中国钴产业乃至国民经济亟待解决的重大前沿课题。项目历经8年，在3个方面形成了8项关键技术。

1、提出湿法浸出技术“耦合互补、水解给酸”新思路。研究了各金属元素在钴原料的赋存状态、嵌布特征及反应机制，构建了Fe³⁺/Fe²⁺闭路循环转化模型，首创“氧化-还原耦合浸出”、“硫酸盐无酸分解”技术，钴浸出率≥99.7%，每吨钴成本降低35%以上。项目突破了钴多样性原料冶炼技术衔接与高耗分解的双重世界难题，率先实现了钴中间品无酸、碱绿色浸取。

2、开发了钴多样性资源绿色循环利用新方法，首创“萃取模糊皂化去钙”、“废水异质转型提氨”与“浸萃同步提铜”技术，构建资源化过程钴、钙、铵、水四组元定向回路体系，解决了生产过程“钙危害化”以及氯化钙、氨水等副产物资源节约与综合利用的技术难题。钴液中钙降至0.2mg/L，去除率为92%；铵回收率提高8.7%；每吨铜节约硫酸1.6吨；每吨废水处理成本下降20%，实现废水近零排放。

3、构建了基于介稳区调控高品质钴粉体材料制备体系，形成了“调控结晶-晶相转化”、“外场强化脱氯”与“外场静态干燥”技术，开发了适用于钴粉体的通用合成方法，解决了对粉体形貌和尺寸的控制难题。碳酸钴D50=1μm~D50=40μm，含水率从3%降至1%；钴粉球化率高球形度好，D50≥15μm；氢氧化钴中Co³⁺≤0.15%，草酸钴中C^l-≤10ppm。实物水平优于国际同类产品，填补了国内空白。

项目成果通过中国有色金属工业协会鉴定，“氧化-还原耦合浸出”等技术达到国际领先水平。项目获授权专利20项，省优秀新产品1项。新技术在赣州逸豪优美科公司形成了年处理钴多样性原料2.5万吨的规模，具有产业示范作用。近三年新增产值20.16亿元、利税1.45亿元。8项创新成果提升了低碳清洁冶金技术方法，拓展了稀土、钨等特色资源在冶炼、深加工等环节的应用，推动了有色冶金行业的科技进步。