钴冶炼废渣（钴渣）成分复杂，堆存处理会造成环境污染及资源浪费。为此提出1种以钴渣、磁铁矿和膨润土为原料制备冶金球团的新方法，研究钴渣添加量对球团综合性能及球团焙烧烟气中SO₂排放的影响，根据原料特性及球团矿相结构分析，揭示球团性能提升机理。结果表明：钴渣质量分数由0增至2.0%，生球落下强度由2.3次/0.5 m增至13.6次/0.5 m，生球平均抗压强度由11.5 N/mm2增至14.9 N/mm2，添加钴渣可显著提升球团的综合性能；钴渣中S元素含量较高，钴渣的添加会造成球团焙烧烟气中SO₂排放浓度的增加。钴渣亲水性强，在球团原料中起到黏结剂的作用，添加钴渣有利于提升球团原料的成球性能；钴渣中含有的铁、钙、硅、铝等氧化物在球团焙烧过程中反应形成低熔点复合铁酸钙液相，适量的液相起到液相连接作用，使球团矿相结构中赤铁矿连晶更加致密，球团内部孔隙率减小，有利于提高焙烧球的抗压强度。本文研究可为钴渣在钢铁生产流程中的资源化利用提供新途径。