张鹏，张海宝，陈燕杰，朱英传

（中国瑞林工程技术股份有限公司，江西南昌 330038）

全球已探明钴的资源量为25 000 kt，储量7 200 kt，集中在刚果（金）、澳大利亚和古巴。 其中，刚果（金）铜钴矿资源丰富，铜和钴储量分别占全球储量的2.7%和50%以上[1]。该国某大型铜钴矿回收处理尾矿量约 8 000 kt/a，设计产阴极铜（LME A 级铜）105 kt/a，产粗制氢氧化钴约 55.5 kt/a（钴金属约 21 kt/a）。 该铜钴矿湿法铜冶炼厂采用的是“浸出—萃取—电积”提铜工艺。

目前，国内外铜电积系统的电流密度基本上都控制在240～280 A/m2。 但该铜钴矿湿法铜冶炼厂从工艺需求、产能扩大及节省投资等方面考虑，实际生产的电流密度控制在320～360 A/m2。 高电流密度会导致槽电压增高，从而增加电耗，降低电流效率；同时，电流密度过大还会导致阴极铜结晶颗粒变粗，影响阴极铜外观，降低阴极铜质量[2]。因此，在前期设计阶段， 须设计出一套高电流密度铜电极生产关键技术解决上述问题。

1 工艺流程

刚果（金）某铜钴矿湿法冶金工艺流程，如图1所示。

图1 湿法冶金工艺流程

电积工艺设计采用不溶铅阳极和不锈钢永久阴极，在乙烯基树脂整体电积槽中进行电积作业。来自铜萃取工段的富铜液， 首先经过储槽中的过滤介质净化处理影响产品质量的各类杂质和有机相， 再经过双介质过滤器， 进一步除去富铜液中的大部分有机相和油。后富铜液经过换热至42 ℃后泵至铜电积槽内，其中不溶阳极板的材料采用Pb-Ca-Sn-Al 合金。 阳极板按同极距95 mm 排列入槽，不锈钢阴极板也按95 mm 的同极距排列，由吊车吊入电积槽内进行电积作业，每槽阳极70 块，阴极69 块。……