全球鈷礦產(chǎn)的供應安全與技術創(chuàng)新

張惠 ，吳西順 ,2，楊添天 ，孫張濤

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局地學文獻中心，中國地質(zhì)圖書館，北京 100083；2.中國地質(zhì)調(diào)查局國際礦業(yè)研究中心，北京 100037；3.北京電子科技職業(yè)學院，北京 100176）

為了減緩氣候變化并減輕對環(huán)境的影響，世界各國都十分重視能源轉(zhuǎn)型以及可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。隨著低碳技術越來越受歡迎，可再生能源轉(zhuǎn)型和電動汽車的興起被認為是減少溫室氣體(GHG) 排放和空氣污染的關鍵杠桿。全球性的能源轉(zhuǎn)型極大刺激了新能源金屬如鋰、鎳、鈷、稀土等關鍵礦產(chǎn)的需求。研究認為，綠色能源轉(zhuǎn)型中，鈷供應可能長期成為行業(yè)瓶頸[1]。在全球綠色經(jīng)濟轉(zhuǎn)型推動下，未來2～3 年里甚至2025 年以后，全球鈷行業(yè)仍將供不應求，價格繼續(xù)上漲，而面臨巨大發(fā)展機遇。

1 鈷供應安全概述

鈷（Co）的應用非常廣泛，在古代就被用作珠寶、陶器和繪畫的藍色顏料（鈷藍），并可給玻璃鍍上一層獨特的藍色。在現(xiàn)代工業(yè)中，它也具有許多理想的獨特性質(zhì)：①作為催化劑，具有獨特的價態(tài)特性和靈活的氧化態(tài)而用途廣泛；②金屬硬度高、耐腐蝕，可保持到熔點1495℃，可制造超級合金；③可被磁化而具有鐵磁特性，而且居里點（1121℃）在已知材料中最高，這意味著磁性能保留到這個溫度，因此可制造永磁體。20 世紀初，鈷才開始用于各種合金和作為化學工業(yè)的催化劑，使其產(chǎn)量在20 世紀中期迅速增加。在20 世紀90 年代，鈷的主要應用是生產(chǎn)非常堅硬且又具有獨特磁性和耐高溫性的超合金[2]。含鈷超合金的終端用途包括航空航天工業(yè)、陸基和船載渦輪機以及各種工業(yè)、醫(yī)療、汽車和國防相關領域。目前，充電電池領域占全球鈷市場鈷使用量的58%，而1999 年電池行業(yè)僅占鈷市場份額的10%。20 世紀以來，鈷的多樣化應用促使鈷的產(chǎn)量不斷增加，但由于政治不穩(wěn)定和國際市場價格的波動，鈷的產(chǎn)量幾經(jīng)起伏（圖1）。需求的增長特別是電池市場的增長主要是由于智能手機、平板電腦和筆記本電腦以及電動汽車（EV）和插電式混合動力汽車（PHEV）所需的大型電池的出現(xiàn)所致。需求增長、產(chǎn)量不穩(wěn)、價格波動以及地緣政治、氣候變化和政策法規(guī)導致鈷供應安全成為一個愈加突出的問題。

圖1 1900～2019 世界鈷礦石年產(chǎn)量和價格走勢[3]Fig.1 1900～2019 world cobalt ore annual production and price trends

在 2000 年代后期，隨著低碳技術開始取得突破，戰(zhàn)略材料的關鍵性評估研究蓬勃發(fā)展作為預測和實現(xiàn)戰(zhàn)略規(guī)劃的手段。鈷由于其供應安全的問題，在世界許多國家被確定為戰(zhàn)略性關鍵礦產(chǎn)。各國隨后開始向其經(jīng)濟發(fā)布正式的關鍵材料清單，如歐盟、美國、澳大利亞、日本、中國、加拿大等[3]。產(chǎn)業(yè)鏈中的鈷礦產(chǎn)開發(fā)利用技術的進步成為一個重要關鍵環(huán)節(jié)。

2 全球的鈷資源量巨大，但產(chǎn)量有限且不穩(wěn)定

世界上的鈷資源儲量巨大，但產(chǎn)量很有限且不透明，而且有地緣政治風險。這主要表現(xiàn)為兩個資源、生產(chǎn)和消費高度集中。Slack 等認為，陸地上大約95%的鈷資源位于：a）層狀沉積巖或頁巖型銅鈷礦床（約58%），主要位于剛果民主共和國和贊比亞；b）澳大利亞、新喀里多尼亞和古巴的紅土型鎳鈷礦床（約29%）；c）澳大利亞、加拿大、俄羅斯、芬蘭和美國的巖漿型鎳銅-PGE-鈷礦床（約9%）。海底的鈷礦產(chǎn)資源更大。基于目前海洋地質(zhì)調(diào)查的資源估計，海洋鈷資源將占地球鈷資源總量的80%左右。全球鈷資源量約為1.54 億 t 鈷，其中1.21 億 t 鈷來自海底資源[4]。全球鈷資源儲量高度地緣集中。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的鈷資源報告數(shù)據(jù)，2020 年全球鈷儲量為712 萬 t，鈷資源集中分布于剛果（金）、澳大利亞、古巴等國家，其中剛果（金）的鈷資源最為豐富。2002 年來，全球鈷資源總儲量一直保持在700 萬t左右，2018 年為690 萬t，增加不顯著。近20 年來，世界鈷資源儲量排名前3 位的國家一直是剛果（金）、澳大利亞和古巴。2018 年超過全球總儲量的74%。產(chǎn)量方面，20 世紀90 年代，鈷礦生產(chǎn)相對多樣化，贊比亞、加拿大、澳大利亞、俄羅斯和其他所有國家的生產(chǎn)分布較為均衡。但自2010 年，剛果（金）重新成為鈷礦主要生產(chǎn)國，產(chǎn)量超過全球的50%[5]。2020 年鈷金屬產(chǎn)量達到9 萬t，占全球的60%以上。但有數(shù)據(jù)顯示，世界鈷供應的重要份額來自剛果（金）手工小規(guī)模采礦（ASM），2018 年該國1500 t 的鈷產(chǎn)量來自手工小規(guī)模采礦作業(yè)。來自ASM 的鈷通過獨立貿(mào)易商在當?shù)氐淖庸举u給中國的公司，然后供應給一些世界領先的電子公司。此外，盡管剛果民主共和國在地質(zhì)上很有吸引力，是世界上最大的礦業(yè)生產(chǎn)國之一，也是鈷的第一生產(chǎn)國，但由于政治不穩(wěn)定、缺乏透明度和政府政策支持，剛果民主共和國被列為礦業(yè)投資的風險管轄區(qū)域。

3 鈷礦產(chǎn)開發(fā)技術現(xiàn)狀

鈷在能源轉(zhuǎn)型中地位重要，長期供不應求，甚至可能成為能源轉(zhuǎn)型的長期瓶頸。全球鈷產(chǎn)量的大部分來自于銅（約55%）、鎳（約35%）和砷等商品提取的伴生產(chǎn)品[6]。唯一的例外是正在開采的摩洛哥Bou Azzer 礦山[7]和現(xiàn)已關閉的加拿大安大略省鈷礦、美國愛達荷州的黑鳥區(qū)和澳大利亞昆士蘭州的鈷礦山[8]，它們在全球鈷產(chǎn)量中占的比例很小。由于作為副產(chǎn)品進行回收，鈷的回收效率相對較低且不穩(wěn)定，大量的鈷經(jīng)常殘留在尾礦或冶煉爐渣中。

鈷礦的采選特征包括粒徑大小、粉碎研磨性、重力選礦、磁力選礦、浮選，至于浸提工藝主要涉及冶金范疇。由于鈷的副產(chǎn)品地位，加之與回收主要商品（即鎳或銅）所需的工藝相比，鈷選礦工藝通常是次要的。因此，鈷的回收通常在提取和濃縮相關主要金屬后才開始的。鈷的提取可分為三種主要工藝：a）濕法冶金；b）高溫冶金；c）氣化冶金。所涉及的工藝和所采用的流程取決于礦石礦物學特征，這也通常是某一礦床類型甚至礦石類型所特有的性質(zhì)。以HPAL 為主要工藝的Ni 紅土礦床的鈷回收效率較高，其次是巖漿型Ni 硫化物礦床，最后是SSH 銅鈷礦床，這些礦床的回收效率變化很大，特別是當采用浮選作為主要選礦手段時。

3.1 層狀沉積巖型

對于層狀沉積巖型Cu-Co 礦石，經(jīng)過粉碎階段后，銅鈷礦石將按照定制的工藝路線進行加工，加工路線取決于所提取的礦石類型。例如，氧化礦石通常通過浸出-溶劑萃取-電解冶金路線（L/SX/EW）進行處理。硫化礦石傳統(tǒng)上通過浮選處理，而混合礦則采用浸出和浮選相結合的方式處理。氧化礦石浸出后，用溶劑萃取法將銅和鈷分離，并在鈷沉淀前除去鐵、鋅、錳等雜質(zhì)。中間或最終鈷產(chǎn)品的選擇與生產(chǎn)是可以操作的。產(chǎn)品中的鈷品位和雜質(zhì)與流程的復雜程度有關。去除雜質(zhì)后，鈷通常以氫氧化鈷的形式作為中間產(chǎn)物沉淀下來。去除雜質(zhì)后可直接進行電解冶金以提高鈷與其他元素的分離度。這可獲得更高的產(chǎn)品價值和更小的鈷損失，但也存在一些操作上的限制。氧化物與硫化物的比例可能是最重要的礦石屬性，因為它決定了采用哪種加工方案來處理礦石。氧化物礦石通常按照整體浸出的概念進行處理，即先對原礦礦石進行粉碎，然后使用硫酸進行浸出。有時會加入還原劑，以改善水鈷礦的浸出[9]。

3.2 紅土型鈷礦

紅土礦的加工工藝主要有兩大類，即高溫冶金工藝和濕法冶金工藝。雖然大多數(shù)紅土鎳礦都是通過高溫冶金來生產(chǎn)鐵鎳合金的，但鈷沒有被回收并在礦渣中流失，非常可惜。根據(jù)礦石類型的不同，鈷濕法冶金加工路線主要有兩種，即針對褐鐵礦的高壓酸浸法（HPAL）和針對褐鐵礦或腐泥土-褐鐵礦混合礦石的Caron 法。HPAL 是鈷回收的首選工藝[10]。礦石首先在高壓釜中進行高壓和高溫浸出，然后通過逆流傾析（CCD）進行中和和固液分離。得到的預浸溶液可以經(jīng)過幾個階段的凈化以去除污染物（主要是鐵、鎂、鋁和銅），并用硫化氫氣體處理以沉淀出鎳鈷硫化。另外，鈷也可以通過鎳鈷氫氧化物的形式沉淀回收。在大型HPAL 項目中，通過氫還原法精煉鈷以生產(chǎn)鈷粉或團塊，或通過電解冶金法生產(chǎn)鈷陰極。傳統(tǒng)的Caron 工藝采用的是還原焙燒后再進行氨浸。在通過CCD 和溶劑萃取進行固液分離后，鈷以硫化鈷的形式沉淀，而鎳則以碳酸鎳的形式通過蒸汽剝離回收。處于試驗或測試階段的其他較新的濕法冶金工藝包括強化壓力酸浸（EPAL）、大氣浸出（AL）、堆浸處理腐泥土礦石以及氯化物浸出處理褐鐵礦-腐泥土混合礦石[11]。Crundwell 等研究認為，在HPAL 流程的各個階段，鈷的回收率從浸出階段（浸出、逆流傾析和提純）的95%、硫化物沉淀階段的99%到精煉階段（電解冶金、氫還原）的99%不等。鈷的總體回收率約為93%。Caron 工藝的鈷回收率（<80%）一般低于HPAL 工藝。

3.3 巖漿型鎳硫化礦

巖漿型鎳硫化物礦石的加工包括破碎和研磨，然后進行泡沫浮選和脫水以生產(chǎn)鎳鈷硫化物精礦。通常，鎳和鈷在浮選回路的某個環(huán)節(jié)與銅分離，一般先生產(chǎn)硫化物精礦，然后再浮選銅（如Sudbury-Xstrata、Noril'sk 公司）；或者先按照順序浮選銅，然后浮選鎳和鈷（如Kevitsa 公司）。精礦先經(jīng)過閃速熔煉或電爐熔煉，隨后被轉(zhuǎn)化為低鐵的Co-Ni-S 锍。在第一種方案中，氧化過程（轉(zhuǎn)化）在熔爐里進行，而在第二種方案中，氧化過程是在單獨的階段通過焙燒進行的。所得的锍然后通過濕法冶金工藝精煉成高純度的鎳和鈷，濕法冶金工藝的特點是使用鹽酸中的氯、氨溶液中的空氣或硫酸中的氧氣進行浸出。最后，在溶劑萃取后，從純化的浸出液中通過電解冶金法或氫還原法生產(chǎn)金屬鈷。根據(jù)Crundwell等的研究，鈷在各個加工階段的回收率從濃縮階段（破碎/研磨和浮選）的（90±5）%、冶煉期間的50±20% 和精煉期間的（95±2）% 不等，導致鈷的總體回收率約為40%，這與根據(jù)對當前工業(yè)作業(yè)的審查得出的計數(shù)較為接近。這表明，鈷的損失主要是由于將硫化物精礦轉(zhuǎn)化為锍的冶煉過程所致。冶煉廠的鈷回收率相對較低，從25%～80%不等，平均為50%。這遠遠低于鎳和銅的平均回收率，后者分別為97%和95%（圖2a）。雖然閃速熔煉比電弧爐更節(jié)能，但可以看出，在給料品位相等的情況下，閃速熔煉會導致金屬大量損失至礦渣中，尤其是鈷的損失更大。電弧爐處理PGM-Ni 礦石的回收率較低，原因是進料中鈷含量較低，而氧化鎂含量較高。如第2 節(jié)所述，鈷的物理特性與鐵和鎳接近。鈷在冶煉過程中的氧化程度往往比鎳高，而比鐵低。鈷和鐵在不同高溫冶金系統(tǒng)中具有不同的分餾行為。在中性或還原性冶煉條件下，鈷可以有效地回收到锍中，而在氧化性條件下，鈷主要損失至礦渣中[12]。各種提高鈷回收率的策略也已進行了評估，例如在更高的溫度下冶煉或使用礦渣添加劑。鈷回收率也可以通過在渣洗電弧爐或直流電弧爐中產(chǎn)生二次锍來提高。另一種不太常見的替代冶煉方法是通過壓力酸浸（PAL）、溶劑萃取和低品位PGM 浮選精礦的沉淀處理。該工藝已被用于處理金寶山礦床（中國）的PGM-Ni（-Cu）礦石，最終的銅回收率為95%，鎳和鈷回收率為99%[13]。

4 技術創(chuàng)新與綠色減排

目前，處理含鈷礦石的新技術也已逐漸得到了應用，如選冶聯(lián)合工藝以及一些新的提取方式。澳大利亞Murrin Murrin 鎳紅土礦的堆浸技術[14]和芬蘭Talvivaara/Sotkamo Ni-Zn-Cu-Co 黑色頁巖型礦床的生物堆浸技術[15]。這些替代技術在經(jīng)濟上很有吸引力，與現(xiàn)有工廠相比（Caron、HPAL、RKEF），其資本成本和能源需求都要低得多。來自以前被認為非經(jīng)濟性礦床的礦石，如菲律賓的Acoje 礦床，可能適合以這種方式浸出。與每一項新技術一樣，由于缺乏商業(yè)實踐，堆浸仍面臨一些質(zhì)疑。堆浸的回收率低于HPAL，但很難進行直接比較，因為HPAL 只適用于目標礦石帶，而堆浸通常處理整個礦體。不同礦床之間的礦石和浸出動力學差異存在技術和商業(yè)上的不確定性。在Sotkamo 多金屬硫化物礦床，生物浸出技術在常壓和溫度下取得了成功。在烏干達kasese 的攪拌池中應用的生物浸出法從早期銅礦開采過程中產(chǎn)生的黃鐵礦精礦中成功的回收了鈷。

直鎳（Direct Nickel）工藝是一種針對紅土礦的濕法冶金工藝，利用硝酸提取所有有價值的成分（鎳、鈷、鋁和鐵）。其優(yōu)點是可以處理腐泥土和褐鐵礦，而且95%的硝酸可以回收利用。鎳和鈷沉淀在氫氧化物類產(chǎn)品中。試點工廠的應用表明該方法是成功的，并且已經(jīng)進行了商業(yè)化的可行性研究，但結果沒有更新。目前正在開發(fā)的一種新工藝旨在利用熱解（煅燒）從含鈷的黃鐵礦生產(chǎn)硫酸鈷。黃鐵礦在氮保護氣氛下通過高溫冶金過程分解成磁黃鐵礦和硫，然后將合成的磁黃鐵礦暴露在硫酸浸出液中并進行若干凈化和沉淀步驟，以生產(chǎn)最終產(chǎn)品硫酸鈷。

植物采礦是一種在富含金屬的基質(zhì)上種植高生物量植物以生產(chǎn)金屬“作物”的方法。該方法已被證明適合于提取鎳和鈷，生長成熟的植物可用于傳統(tǒng)的鎳冶煉或精煉[16]。目前沒有關于植物采礦在商業(yè)應用中的數(shù)據(jù)，可能是由于目標金屬在基質(zhì)中的含量隨著時間的推移而減少，商業(yè)回報有限。

目前已有研究正在開發(fā)通過高溫冶金工藝從海底克拉里昂-克利珀頓區(qū)（CCZ）多金屬鐵錳結核中生產(chǎn)硫酸鈷的技術，但該技術的有關細節(jié)尚不明朗。可發(fā)展的其他新方法包括紅土礦床的原地浸出工藝以及能夠經(jīng)濟地回收純橄欖巖或其他超鎂鐵質(zhì)巖石中橄欖石等硅酸鹽礦物的工藝。

減少對環(huán)境的影響，特別是在能源成本和相關溫室氣體排放方面的影響，對鈷開采的未來至關重要。平均而言，每公斤精煉鈷的碳排放量為38 kg 二氧化碳，需要消耗883 kJ 的一次能源。總的來說，鈷生產(chǎn)項目所涉及的具體能源差別很大，取決于礦床或礦石類型以及加工路線（圖2）。平均而言，鎳鈷紅土礦石加工比巖漿型鎳硫化物礦石或銅鈷沉積巖型礦石加工的能耗高2 至5倍[17]。由于在酸浸過程中不需要外部加熱，所以后者的加工過程是能低耗的[18]。對于鎳紅土礦石來說，根據(jù)所采用的工藝不同，其具體能耗也有很大的差異。特別是Caron 工藝，其蘊含能量是其他工藝的兩倍多[19]。隨著全球金屬礦石品位的下降，可能更傾向于使用銅礦或鎳礦的替代工藝路線，因為這些工藝路線在蘊含能量和溫室氣體排放方面更為合適。根據(jù)礦石的礦物學特征，這可能包括壓力浸出、堆浸或原位浸出等技術[20]。需要考慮的一個重要因素是老舊設施和較新設施的直接排放差異。例如，剛果民主共和國和贊比亞現(xiàn)在仍在使用的一些焙燒爐均建于20 世紀50 年代。可以預計的是，這些設施中排放的二氧化硫數(shù)量遠高于其他處于管轄監(jiān)測下的焙燒爐和冶煉廠。

鈷硫化物在CAC 中的部分回收會導致尾礦中存在硫化物礦物，如果這些礦物沒有得到適當?shù)奶幚恚蜁е滤嵝缘V山廢水污染。含有方解石和白云石等脈石礦物的SSH 銅鈷礦床可用于中和酸的形成。此前，鈷硫化物開采產(chǎn)生的廢物已導致美國黑鳥礦區(qū)的酸性礦山廢水污染。以鈷為主要金屬的礦床往往含有較高含量的砷（如摩洛哥的Bou Azzer 礦床、美國的黑鳥礦區(qū)）或鈾（如芬蘭的Sotkamo 礦床）。如果不正確處置和管理礦山廢物，可能會造成嚴重的環(huán)境問題。這些元素也可能出現(xiàn)在最終產(chǎn)品中。例如，由于氫氧化鈷產(chǎn)品中含有鈾，KCC 在2018 年暫停了鈷的生產(chǎn)。一個解決辦法是在濕法冶金步驟中回收這些元素，它具有解決尾礦處理問題和生產(chǎn)經(jīng)濟性副產(chǎn)品的雙重優(yōu)勢。例如，Bou Azzer 礦石中的砷通過焙燒和過濾去除，并作為三氧化二砷（As2O3）出售，而Terrafame 公司正計劃從Sotkamo 礦石中回收鈾，并將其提煉成黃餅。開發(fā)海底鈷礦資源的主要障礙是環(huán)境問題，可能將導致潛在的復雜環(huán)境和社會問題，也包括高昂的海上開采成本和相關風險。

5 技術創(chuàng)新與提高經(jīng)濟收益

這主要表現(xiàn)為鈷礦石回收率的提高、二次資源利用和產(chǎn)品回收利用方面。

5.1 鈷礦回收率的提高

提高鈷的總體回收率，減少鈷的損失，特別是SSH 銅鈷礦床的礦石。雖然影響回收率的因素很多，但就鈷作為副產(chǎn)品而言，觀察到的趨勢主要是由經(jīng)濟、地緣政治以及最后的技術因素造成的。長期以來，很少有采礦作業(yè)真正以鈷回收為目標，因為鈷被廣泛視為次要產(chǎn)品，而工藝性能的重點是主要商品。鈷的回收在很大程度上受到這些金屬市場的影響，這些主要商品的價格下降可能導致鈷的回收率降低[21]。因此，礦業(yè)公司通過最大限度地生產(chǎn)質(zhì)量較低的產(chǎn)品，以損害資源效率為代價，尋求快速的投資回報[22]。不過，隨著近期充電電池和電動車的發(fā)展，鈷的需求量增加，鈷價也相應飆升，一些企業(yè)重新考慮了回收鈷的成本和效益。

傳統(tǒng)用于硫化物礦石中回收銅和鎳的浮選法對鈷來說回收率很低。因此，提高鈷的浮選性能，特別是對于SSH 銅鈷礦床，是首要問題。隨著越來越多的高度氧化的銅鈷礦石枯竭，以及更多的硫化物氧化物混合礦石的開采，這種要求將變得更加明顯。因此，需要對鈷浮選進行更為深入的基礎研究。目前的研究主要集中在異羥肟酸類等螯合收集劑的使用[23]、工藝水的作用[24]以及對富含碳酸鹽的礦石使用反向浮選[25]。

總的來說，更嚴格地理解鈷回收率的可變性，并通過應用地質(zhì)冶金學將其納入空間模型，是提高鈷回收效率的最終解決方案[26]。迄今為止，公開的例子僅限于剛果民主共和國的Ruashi銅鈷礦山[27]，地質(zhì)冶金方法的應用產(chǎn)出了一個吞吐量、酸消耗和銅鈷回收模型。將這些地質(zhì)冶金因素整合到三維模型中，可提供這些因素在礦體內(nèi)的分布信息，并通過根據(jù)礦石類型和品位控制變量以改進庫存和工廠進料策略。

5.2 二次資源利用

鈷的一個潛在重要來源是二次資源，如礦山尾礦或冶煉爐渣。如前文所述，利用浮選工藝回收鈷的數(shù)量相對較少，這意味著大量的鈷流向尾礦。在高溫冶金工廠，鈷往往在冶煉過程中根本無法回收，而是流失在熔渣中。因此，可利用濕法冶金或優(yōu)化的冶煉方法從浮選尾礦或冶煉廠廢渣[28]再加工回收鈷。表1 列出了目前正在開發(fā)或利用的一些尾礦再處理項目，其中一些項目與原生資源相比顯示出非常大的礦產(chǎn)資源量，其品位和噸位均優(yōu)于目前開發(fā)的一些SSH 銅鈷礦床，但它沒有采礦成本，不需要或很少需要再研磨處理。尾礦的再處理提供了額外的收入來源，并減少了采礦作業(yè)對環(huán)境的影響，同時確保了資源的保存。

表1 國際富鈷SSH 尾礦再加工項目資源估算Table 1 Resource estimation of the international cobalt-rich SSH tailings reprocessing project

5.3 產(chǎn)品回收利用

對于國內(nèi)鈷儲量極少的國家來說，回收鈷，特別是回收廢舊鋰離子電池中的鈷，是未來鈷供應的主要挑戰(zhàn)之一。除了技術和后勤方面的挑戰(zhàn)外，它還要求再循環(huán)過程在數(shù)量、成本和環(huán)境影響方面具有與從礦石中獲得鈷資源相競爭的能力。據(jù)估計，2012 年全球范圍內(nèi)高達69%的報廢鈷被送往填埋場[29]。回收工藝和回收成功與否，將取決于含有鈷的報廢產(chǎn)品和鈷價格的高低。歐盟以前的目標是到2016 年回收40%的電池，以減少對原生鈷的需求。目前尚不清楚這一目標是否已經(jīng)實現(xiàn)。從區(qū)域來看，2015 年英國、法國和德國的鈷回收利用率在25%～30%之間。具體到動力電池領域，據(jù)估計到2030 年從廢舊鋰離子電池（LIBs）中回收的鈷可以供應高達10%的電動車鈷需求。從環(huán)境角度來看，與高溫冶金途徑相比，利用有機酸可被視為一種環(huán)境友好型回收方法。高溫冶金能耗高，需要進行煙氣處理，還需要額外的處理步驟進行提煉。因此，鋰離子電池中回收含鈷陰極材料的低碳工業(yè)化工藝大有可為[30]。

6 結語

世界范圍內(nèi)的鈷貿(mào)易和供應鏈危機已經(jīng)引起很多國家和機構的關注[31]，以致被納入主要國家的關鍵礦產(chǎn)系列或清單當中。中國的許多部門、機構和企業(yè)也都進行了長期深入的工作部署[32]，但是在國際上的影響力和供應鏈的控制力還比較薄弱，與發(fā)達國家相比有很大差距。當前，我國的鈷礦供應安全極其重要，其原材料供應和西方國家形成很強的競爭性。提高鈷供應的安全程度，需要全面掌握幾種主要資源的賦存特征、大力開展采選冶技術創(chuàng)新和高標準高質(zhì)量進行產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，同時應高度重視推動國際產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和技術合作，以應對國際產(chǎn)業(yè)鏈重構和競爭格局變化。