3 冶金工艺条件的选择
3.1 精矿价值组成分析
铜钴混合精矿中，最有回收价值的金属元素是钴，以此次试验处理的物料为例，1 t 混合精矿的价值组成如1 所列。
从表1 精矿的价值组成情况来看，钴约占精矿总值的58%。钴回收率每降低1%，将损失44 元，约相当于精矿中2.3%的铜的价值，4.2%的镍的价值，34%的锌的价值，因此，铜钴混合精矿冶金回收的重点应放在提高钴的回收率上。
综上所述，冶金工艺及条件选择的基本出发点是在充分保证高钴回收率的基础上，尽可能提高铜、镍、锌、硫等的回收率。
3.2 硫的回收
由于铜、钴混合精矿中S 含量较低，无法自热焙烧，必须通过外加热源的方式来控制所需的焙烧温度。外加热源可以有如下几种方式：1) 外加粉煤;2) 喷重油辅助燃烧;3) 外加热风;4) 外加电热。若采用外加粉煤或重油辅助燃烧的方式，由于需要考虑粉煤或重油燃烧时所消耗的氧气量，焙烧时必须通入较大的空气量，导致焙烧烟气中SO2 浓度低，无法制酸，只能采用石灰水吸收的方式实现净气排空。按日处理500 t 精矿、脱硫率55%计算，硫酸钙渣的年产出量将超过8 万吨，不仅硫酸钙渣的堆存和处理存在很大的问题，而且投资和运营费用较高。
鉴于以上外加粉煤或重油的种种不利，采用外加热风或电热的方式就成为一种比较适宜的选择。由于只需考虑精矿中硫和金属氧化所需要的氧气量，通入的空气量较小，烟气中的SO2 浓度较高，完全可以制酸。
采用外加热风或电热虽然增大了精矿的处理费用(每处理1 t 精矿将增加约200 kW·h 的电耗)，但由于冶炼厂本身在生产过程要消耗大量的硫酸，而外购硫酸的费用又较高，因此，从工程的整体角度考虑，实现烟气SO2 制酸是一个比较经济的方案。
如果采用沸腾焙烧，控制1.1 倍的空气过剩系数，则沸腾焙烧产出的烟气SO2 含量约为6%，可以采用二转二吸制酸，以实现尾气的达标排放。按日处理500t 精矿、脱硫率55%计算，一年可以生产硫酸约24 000 t。
3.3 锌回收方案及产品结构选择
铜钴混合精矿中，锌的价值仅占精矿总值的1.7%。单从物料的价值组成角度考虑，锌可以作为钴、铜、镍回收过程的杂质元素不回收，但考虑到物料的日处理规模，按500 t/d 计算，这部分锌的价值每年可以达到2 000 万元。
对浸出液中锌的回收，可以采用的方案有两种：一是和钴、镍共沉淀，沉淀物酸溶后再作为杂质金属在P204 萃取除杂过程中回收;二是锌优先萃取回收。第一种方案工艺简单、溶液处理量小，但试剂消耗量大、不经济(锌在和钴、镍共沉淀过程需要消耗等量的碳酸钠，在沉淀物酸溶过程要消耗等量的硫酸，在P204 萃取除杂过程又要消耗等量的氢氧化钠，在反萃锌时同样要消耗等量的硫酸)。第二种方案虽然多了一道锌回收工序，工序略显复杂且萃取锌时的溶液处理量大，但试剂消耗量却大大降低(在P204 萃取除锌过程需消耗等量的氢氧化钠，在反萃锌时需消耗等量的硫酸，试剂消耗量仅为第一种方案的1/2)。因此，从经济角度考虑，选取锌优先萃取方案。
考虑到锌的金属总量只有约1 000 t/a，而生产电解锌工序较多(净化、电积、剥板、熔铸、制粉等)、投资较大、人工较多、无规模效应。从经济方面考虑，本项目选用了活性氧化锌的产品结构。
