年产10万吨电解铜的铜电解车间设计

年产35万吨电解铜的铜电解车间设计

目录

1 前言 (1)

1.1铜的性质 (1)

1.1.1铜的物理性质 (1)

1.1.2铜的化学性质 (3)

1.1.3铜的主要化合物的性质 (3)

1.2铜的用途 (4)

1.3铜资源状况 (5)

1.3.1世界铜资源 (5)

1.3.2中国资源 (7)

1.4中国铜的生产状况和消费 (8)

1.4.1中国铜的生产状况 (8)

1.4.2铜的消费 (9)

1.5.1铜的湿法冶金 (10)

1.5.1铜的火法冶金 (11)

1.6铜的新技术......................... 错误！未定义书签。

1.6.1一种采用溶剂萃取净化铜电解液的方法本错误！未定义

书签。

1.6.2分散强化型电解铜箔及其制造方法错误！未定义书签。

1.6.3硫化矿细菌浸出............... 错误！未定义书签。

1.7设计的内容 (12)

1.7.1冶金计算 (12)

1.7.2重要设备及辅助设备计算 (12)

1.7.3制图内容和要求 (12)

2 厂址选择 (14)

3.1铜电解精炼流程简述 (16)

3.2铜电解精炼的理论基础 (18)

3.2.1阳极过程 (18)

3.2.2阴极过程 (18)

3.2.3阳极上杂质 (19)

3.3电解液的净化 (20)

4 铜电解精炼的主要设备选择 (21)

5 铜电解技术指标 (24)

5.1铜电解的条件 (24)

5.1.1电解液组成 (24)

5.1.2添加剂 (24)

5.1.3电解液温度 (25)

5.1.4电解液循环 (25)

5.1.5电流密度 (25)

5.1.6同极中心距 (26)

5.2阳极寿命和阴极周期 (26)

6 主要经济技术指标 (27)

6.1电流效率 (27)

6.2残极率 (27)

6.3铜电解回收率 (27)

6.4槽电压 (27)

6.5直流电能电位消耗 (28)

6.6硫酸单位消耗 (28)

6.7蒸汽单位消耗 (28)

7 电解精炼冶金计算 (29)

7.1电解槽设计计算 (29)

7.1.1商品电解槽总数 (29)

7.1.2电解槽的极板数 (29)

7.1.3每槽阳极片数 (30)

7.1.5种板电解槽数 (30)

7.2物料平衡计算 (31)

7.3铜电解精炼热平衡计算 (34)

7.3.1热收入 (35)

7.3.2热支出 (35)

5.4净液量的计算 (37)

7.5硫酸盐生产物料平衡计算 (38)

7.5.1计算铜料加入量 (38)

5.5.2 计算硫酸铜产品产量 (39)

5.5.3一次母液体积 (39)

5.6脱铜电解物料平衡计算 (40)

7.7粗硫酸镍生产计算 (40)

8 铜电解精炼的主要生产设备的选用 (42)

8.1整流器及导电铜材料的计算 (42)

8.1.1直流电源 (42)

8.1.2槽边导电排 (44)

8.1.3槽间导电板 (45)

8.1.4短路棒 (46)

8.2电解液循环系统设备及管道计算 (46)

8.2.1集液槽 (46)

8.2.2电解液循环泵 (46)

8.2.3高位槽 (47)

8.2.4加热器 (47)

8.2.5供液管 (48)

8.2.6电解液循环管 (48)

8.2.7阳极片剥机 (49)

8.3车间运输设备计算及选择 (49)

8.3.1起重机 (49)

8.3.2叉车 (49)

8.4其他设备及设施 (50)

8.4.1各种辅助槽子 (50)

8.4.2阳极泥放出与收集 (50)

9 环保措施 (52)

9.1环境保护 (52)

9.2安全生产 (52)

10 车间定员 (54)

附图 (56)

参考文献 (61)

专题：铜阳极钝化机理及影响因素............ 错误！未定义书签。致谢.................................... 错误！未定义书签。

1 前言

1.1铜的性质

1.1.1铜的物理性质

铜是人类最早发现的古老金属之一，早在三千多年前人类就开始使用铜。自然界中的铜分为自然铜、氧化铜矿和硫化铜矿。自然铜及氧化铜的储量少，现在世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的，这种矿石含铜量极低，一般在2-3%左右。金属铜，元素符号Cu，原子量63.54,比重8.92，熔点1083Co。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。铜具有许多可贵的物理化学特性，例如其热导率都很高，化学稳定性强，抗张强度大，易熔接，且抗蚀性、可塑性、延展性。纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金，形成的合金主要分成三类：黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，白铜是铜钴镍合金。

铜在地壳中的克拉克值为0.01%，世界铜储量约5000 104t，主要储于智利、美国、俄罗斯、利比亚、加拿大、秘鲁、波兰、菲律宾等国家。此外洋底锰結核中亦有丰富的铜。全球主要产铜国家是智利、美国、俄罗斯。已知的含铜矿物有250多种，[1]主要工业矿物如下表，其中最重要的是黄铜矿、斑铜矿和辉铜矿。

表1-1 含铜主要供应矿物

名称矿物种类分子式含铜量(%) 自然元素自然铜Cu 100

硫化物黃铜矿CuFeS234.5

斑铜矿Cu5FeS263.3

辉铜矿Cu2S 79.8

铜蓝CuS 66.4 硫砷化物和硫砷铜矿Cu3AsS448.3

硫锑化物砷黝铜矿(Cu9Fe)12As4S13 57.0

黝铜矿(Cu9Fe)12Sb4S1352.1

氧化物赤铜矿Cu2O 88.8

黑铜矿CuO 79.8

碳酸盐孔雀石CuCO3·Cu(OH)257.3

蓝铜矿2CuCO3·Cu(OH)255.1

硫酸盐铜靛岩CuSO4

胆矾CuSO4·5H2O

铜叶绿矾CuFe4+3(SO4)6(OH)2·2H2O

硅酸盐硅孔雀石CuSiO3·2H2O 36.0

除了主要矿物外，铜矿中还含有少量的其他金属，如铅、锌、镍、铁、砷、锑、铋、硒、锑、钨、钼、钴、锰等，并含有金银等贵金属和稀有金属，它们在冶炼过程中分别进入不同的产品中，所以炼铜工厂通常设有综合回收这些金属的车间。

进入冶炼厂的铜矿都为浮选产出的铜精矿，品位10～35%。硫化铜精矿是炼铜的主要原料。有时也处理自然铜精矿，但很次要。氧化矿可与硫化矿一起处理。未经选矿的氧化矿可直接用湿法或离析法等方法处理。

我国铜资源分布很广，几乎遍及全国各地。一般来说，我国硫化矿的品味较低。矿物的性质也比较复杂，原生矿与次生矿交错混乱，并有大量多金属伴生，处理也比较复杂，且需特别重视综合回收问题。

铜的蒸汽压很小，在熔点温度下仅为9×10-5Pa。高温下，液体铜能溶解、氧、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等气体。凝固时，溶解的气体又从铜中放出，造成铜铸件内带有气孔，影响铜的机械性能和电工性能。

1.1.2铜的化学性质

铜在干燥的空气中不起变化，但在含有二氧化碳的潮湿空气中则能氧化形成碱式碳酸铜（铜绿）的有毒薄膜。加热至150℃，铜在空气中开始氧化，高于350℃氧化生成Cu20和CuO。因铜为正电性元素，故不能置换酸（盐酸和硫酸）中的氢，而仅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化剂存在时的硫酸中。铜能溶于氨水及与氧、硫、卤素等化合。

1.1.3铜的主要化合物的性质

(1) 化铜CuS，天然硫化铜为绿色或棕黑色无定形不稳定化合物铜蓝，比重为4.68，中性或还原性气氛中加热即分解为Cu2S和S2。Cu2S不溶于水、稀硫酸和苛性钠中，但能溶于氰化钾和热硝酸中。

(2) 化亚铜Cu2S，天然的硫化亚铜为辉铜矿，蓝黑色无定形或结晶形，比重为5.76，熔点为1135℃.它在高温下稳定或氧化成金属铜，常温下不被空气氧化，430-680℃下则氧化放出SO2。赤热Cu2S的可逐渐被CO2氧化和缓慢地但能完全的被H2分解。CO能氧化Cu2S。

以Cu2S和FeS为主的共熔体称为冰铜。由于铜对硫的亲和力大，故在冰铜吹炼时FeS先氧化造渣，剩下的Cu2S（称白铍）被吹炼成粗铜。

Cu2S不溶于水和几乎不溶于稀硫酸，与浓硫酸作用生成CuSO4、CuS和SO2，溶解于浓盐酸时放出H2S。Cu2S可溶于NH4OH、HNO3、Fe2(SO4)、FeCl3、CuCl2中。

(3) 氧化铜CuO，天然氧化铜为黑色无光泽的黑铜矿，比重为6.3～6.4。它不稳定，遇热即分解。CuO易被H2、C、CO、C x H y和较负电性的Zn、Fe、Ni 等所还原。它不溶于水，但可溶于FeCl2、FeCl3、NH4OH、Fe2(SO4)、(NH4)2CO3及各种稀酸中。

(4) 氧化亚铜CuO、CuO2，天然氧化亚铜称为赤铜矿，比重为6.11，熔点为1235℃。它高温稳定，在2200℃以上才完全分解，在1060℃以下时则部分或全部变为。CuO2也易被H2、C、CO、C x Hy和Zn、Fe或其它对氧亲和力强的元素所还原。高温时进行的反应：2Cu2O+Cu2S=6Cu+ SO2是冰铜吹炼成粗铜的理论基础。该反应在450℃开始至1100℃完成。吹炼时，由于铜对硫的亲和力

大于铁，而铁对氧的亲和力大于铜，是反应CuO

2+FeS=Cu

2

S+FeO向右进行到底。

因此在冰铜中的FeS未完全氧化造渣以前，理论上Cu2S是不会被氧化的。

CuO2也不溶于水，但溶于HCl、H2SO4、FeCl2、FeCl3、Fe2(SO4)、NH4OH、等溶剂中，这些反应为湿法冶金所应用。

(5) 硅酸铜xCu n·ySi2·zH2O自然界中的硅酸铜有硅孔雀石CuO·SiO·2H2O和透视石CuO·SiO·H2O。它们在高温下分解成稳定的2Cu2O·SiO2，后者易被H2、C、CO等还原，也易被FeO、CaO等强碱性氧化物和铜、铁硫化物分解，并能溶于浓硝酸、稀醋酸、盐酸和硫酸中。

(6) 硫酸铜CuSO4，自然界的硫酸铜为天蓝色三斜晶体系结晶的胆矾。无水硫酸铜为白色粉末，加热时分解成CuO和SO3(SO2+O2)。

硫酸铜易溶于水,铁、锌等可从硫酸铜中置换出铜。

(7) 氯化铜CuCl2，氯化铜无天然矿物，人造氯化铜为褐色粉末。熔点为498℃。沸点低，易挥发，也溶于水。氯化铜不稳定，加热至340℃即分解生成白色粉末的氯化亚铜：CuCl2=Cu2Cl2+Cl2。

1.2铜的用途

(1) 铜的导电性

铜最重要的特性之一便是其具有极佳的导电性，其电导率为58m/(Ωmm2)。这一特性使得铜大量应用于电子、电气、电信和电子行业。铜的这种高导电性与取原子结构有关；当多个单独存在的铜原子结合成铜块时，其价电子将不再局限于铜原子之中，因而可以在全部的固态铜中自由移动，其导电性仅次于银。铜的导电性国际标准为：长1m重1g的铜在20℃时的导电量公认为100%。现在的铜炼技术已经可以生产出同品级铜的导电量比这个国际标准高出4%~5% 。

(2) 铜的导热性

固体铜中含有自由电子所产生的另一重要效应就是其拥有极高的导热性，其热导性为386W/(m.k)，导热性仅次于银。加之铜比金、银储量更丰富,价格更便宜，因此被制成电线电缆、接插件端子、汇流排、引线框架等各种产品，广泛用于电子电气、电讯和电子行业。铜还有各种换热设备如热交换器、冷凝器、散热器的关键材料，被广泛应用于电站辅机、空调、制冷、汽车水箱、太阳能集热器栅板、海水淡化以及医药、化工、冶金等各种换热场合。

(3) 铜的耐蚀性

铜具有良好的耐蚀性能，优于普通钢材，在碱性气氛中优于铝。铜的电位

序中是+0.34V，比氢高，是电位较正的金属。铜在淡水中的腐蚀速度也很低(约0.05mm/a)。并且铜管用于运送自来水时，管壁不沉积矿物质，这点是铁制水管所远不能及的。正因为这一特性，高级卫浴给水装置中大量使用铜制水管、龙头及有关设备。铜极耐大气腐蚀，其在表面可形成一层主要有碱式硫酸铜组成的保护薄膜，即铜绿，其化学成分为CuS04*Cu(OH)2及CuSO4*3Cu(OH)2。因此铜材被用于建筑屋屋面板、雨水管、上下管道、管件;化工和医药容器、反应釜、纸浆滤网;舰船设备、螺旋桨、生活和消防管网；冲制种类硬币(耐腐蚀性)、装饰、奖牌、奖杯、雕塑和工艺品(耐蚀性色泽典雅)等。

1.3铜资源状况

1.3.1世界铜资源

全球陆地上的铜矿资源量可能要比先前公布的16亿吨多。在深海中也蕴藏着丰富的铜矿资源，资源量可能达7亿吨。据2005年统计数字，全球铜矿储量4．7亿吨，基础储量为9．4亿吨。生产铜矿最多的前5个国家是，智利、美国、印度尼西亚、秘鲁和澳大利亚，2003年分别出产铜矿490万吨、112万吨、97.9万吨、83.1万吨、83.0万吨，全球铜矿资源分布及主要国家产量见表1-6。

表1-1全球铜矿资源分布及主要国家产量

铜矿产量储量基础储量

2003 2004

美国1120 1160 35000 70000

澳大利亚830 850 24000 43000

智利4900 5380 140000 360000

中国610 620 26000 63000

印度尼西亚979 850 35000 38000

哈萨克斯坦485 485 14000 20000

墨西哥361 400 27000 40000

秘鲁831 1000 30000 60000

波兰495 500 30000 48000

俄罗斯675 575 20000 30000

赞比亚330 400 19000 35000

其他国家1400 1600 60000 110000

世界总值13600 14500 470000 940000

注：e为估计值。资料来源：U.S．G910gimlSurvey，MinerdCommtySuImlmries，January 2005．

按照铜的证实储量，俄罗斯仅次于智利和美国，居世界第三位。诺里尔斯克地区和科拉半岛的铜镍矿床（占俄罗斯总储量的40%多）、乌拉尔和西西伯利亚地区54个黄铁矿型铜锌与多金属矿床（占俄罗斯总储量的28.6%)，是俄罗斯的主要铜原料基地，含铜砂岩型乌多坎矿床（23%）目前尚未开发，其余铜储量（75%）作为伴生组分产于其他矿床中。（占世界铜储量的60%以上）主要分布在美洲、大洋洲和东南亚诸国，层状铜矿床（大约20%)多分布在非洲国家（赞比亚、刚果）以及波兰、澳大利亚和阿富汗，含铜黄铁矿和黄铁矿多金

属矿床（10%以上），往往分布在加拿大、日本、哈萨克斯坦、澳大利亚、阿富汗、俄罗斯。

1.3.2中国资源

目前，中国己发展成为全球最大的铜消费国、铜加工制造业基地、铜基础产品输出国，实现了中国铜工业的持续快速发展，对促进国民经济发展、增加财政税收及解决劳动就业等方而都取得了卓著的成绩，并且在世界铜行业内充当了重要角色。尽管如此，站在科学发展观的高度，认真审视我国铜工业产业链，就能够清晰地发现，铜资源依然是制约我国铜产业顺利发展的―瓶颈‖因素。因此，对铜资源问题必须引起我们的高度关注。

长期以来，我国铜资源不能满足国内消费需求，供需缺口较大，需要通过国际市场加以平衡，为此国家每年要花大量外汇。为了确保国民经济发展对铜产品的消费需要，保障铜资源的长期稳定安全供应，研究制定我国铜资源的发展战略己势在必行，但是在制定铜资源战略之前必须了解我国的铜资源现状，如表1-7所示。

表1-7 我国的铜资源现状与国外的铜资源现状比较

比较项目国内国内

资源储量 2003年铜储量为1787万吨

保障程度 30.5年

矿床规模大型铜矿少，中小型矿多；金

属量在500万吨以上的只有2

个。

矿石质量平均品位偏低，绝大多数斑岩

矿平均品位为0.5%。砂页岩型

矿的平均品位为0.5%-1%

矿床类型斑岩矿少，砂卡岩矿多，使

得溶剂萃取技推广受到限

制；砂卡岩型铜矿多数适宜

地下开采，开采成本高。

2003年铜储量为47000万吨。

33.9年

巨型，大型铜矿多，铜矿年产在10万吨以上的有20个，其产量约占世界总量的45%。

平均品位偏高，智利与秘鲁斑岩型铜矿品位为1%-2%；刚果，赞比亚及波兰的砂页矿床品位为2%-5%；智利，美国及印度尼西亚等铜资源国家的斑岩型铜矿无论是矿床数量和储量均占80%以上，适宜使用溶剂萃取技术，使用成本偏低

尽管我国铜矿资源的保障程度与世界铜矿资源的保障程度相仿，但是因资源的关系，我国铜矿资源的使用成本普遍高于世界，竞争能力十分有限。在全球经济一体化的大趋势下，应充分考虑利用国外的铜矿资源，这不仅是平衡国内铜市场供需缺口的需要，而且也是市场经济运行的必然选择。

我国铜矿资源的特点是中小型矿床多，大型、超大型矿床少。该特点使得我国铜矿山建设规模普遍偏小，且经过几十年的强化开采，它们的资源储量在大幅度减少，有的甚至己接近枯竭。虽然国家花大气力发展铜矿业，但是铜精矿(金属量)生产量并无显著增加;即使受国际上涨的影响，2004我国铜精矿(金属量)产量也仅有60.7万吨，比上年增长4.1%。另一方面，基于资源票赋关系，我国铜精矿的生产主要来自安徽、江西、湖北、石南及甘肃。以2004年为例，这五个省的铜精矿产量约占到全国总量的75%与此对应，这五个省的铜储量也占到全国的58.50%，基础储量占到全国的59.84%，查明资源储量将近占到全国的50%。因此，这五个省是我国铜工业的重要原料基地除湖北与石南外，其他三个铜精矿生产大省的共同特点是：它们的铜储量保障程度都比较高，且基础储量及查明资源储量都不错，具备资源储量级别升级的资源基础。考虑到地质勘查促进资源储量级别升级情况，未来20年内铜精矿生产大省的产能都能够稳住，甚至通过新建矿山及现有矿山产能的扩建，其铜精矿产量还有望扩张。但是也应看到，我国铜储量绝大部分都已被开发，在未来20年内还有一部分产能要消失，估计近几年新建的铜陵冬瓜山铜矿、石南大红山铜矿一期工程等重点工程，建成后只能弥补铜矿山消失产能。如果今后不增加大型铜矿床工程建设，估计铜精矿产量不会有多大的变化，基本维持在年产铜精矿(金属量)60万t的水平。

1.4中国铜的生产状况和消费

1.4.1中国铜的生产状况

据中国有色金属工业协会提供的统计资料显示，2000年底中国精炼铜产量为137.11万吨，2005年达260.04万吨，5年间增长100余万吨以上，居世界第二位；精铜消费量也呈快速增长态势，2000年精铜消费量为190万吨，2005年达到368万吨，居世界第一位。

中国铜产业技术改造步伐明显加快，装备水平大幅提高。江西铜业集团公司、铜陵有色金属集团公司、云南铜业集团公司等骨干铜冶炼企业，先后引进

了奥托昆普闪速熔炼、诺兰达熔炼等一批先进工艺和装备，使得中国铜企业的冶炼综合能耗呈现相当幅度的下降。

目前，中国铜企业的经济实力不断提高。2000年，中国铜冶炼企业(含矿山、冶炼联合企业和独立冶炼企业)实现产品销售收入337亿元人民币。2005年，中国铜企业已实现销售收入1098.6亿元人民币。

在中国国内铜产品需求增长和产量增加的带动下，中国铜产品进口快速增长。其中铜原料部分增加显著，特别是铜精矿和精铜的进口量增幅很大。2000年～2005年净进口量平均分别增长了17.49%和12.86%。

在中国政府的大力支持下，中国铜工业在国际化经营和境外投资取得初步进展。目前，中国国内4家铜企业4个牌号的精炼铜产品已在伦敦金属交易所(LME)注册，成为国际认可的品牌。目前，中国在境外已获得投资权益铜金属基础储量约650万吨，形成了近8万吨/年的矿铜精矿(金属量)产能。

1.4.2铜的消费

我国既是铜资源较贫乏的国家又是世界上第二大铜消费国。从2001 年到2005 年，全球铜消费量增加了241.7 万吨，而中国的消费增量就达到152.5 万吨，占全球增量的63%。

中国铜消费行业主要是带动了电力、电缆行业的发展。发电情况在80年到90年年平均增长速度是7.5%，90-2000年增长是8.2%，2000年到2005年是12%，也就是说中国电力发展在近五年发展速度逐渐加快。装机容量应该从2005年9月份发电装容量突破5万亿千瓦。推动电力发展主要是电线、电缆主要大产品，其中中国电线、电缆在全球占的份额是20%。电信、电缆行业的用铜量是铜的绝对量，去年大概算下来是310万，这样一算国内电线、电缆行业占了将近60%，这是国内目前最大的用铜的情况。

对于未来的情况来看，电线、电缆未来用铜情况怎么样，主要看中国电力发展情况。十一五期间电力投资还是比较大，根据电力行业资料，未来五年的投资在3万亿左右，其中是电网、电站一半的格局。装机容量未来增长7-8%，这个速度未来电力发展增长速度应该比过去五年要放慢了。总体来说是增长，所以对电线、电缆行业发展情况来看，这个也是发展相对匹配的。7-8%的样子，所以电线、电缆这个行业有一个电力行业大概在增长9%。

1.5铜的冶炼方法

从铜矿石中或精矿提取炼铜的方法较多，总括起来分火法和湿法两大类。

1.5.1铜的湿法冶金

一般适于低品位的氧化铜，生产出的精铜称为电积铜。湿法炼铜目前主要用于处理氧化铜矿。有氧化铜矿直接酸浸和氨浸（或还原焙烧后氨浸）等法；酸浸应用较广，氨浸限于处理含钙镁较高的结合性氧化矿。处理硫化矿多用硫酸化焙烧-浸出或者直接用氨或氯盐溶液浸出等方法。①硫酸化焙烧-浸出法是将精矿中的铜转变为可溶性硫酸铜溶出；②氨液浸出法是将铜转变为铜氨络合物溶出，浸出液在高压釜内用氢还原，制成铜粉，或者用溶剂萃取-电积法制取电铜；氯盐浸出法是将铜转变为铜氯络合物进入溶液，然后进行隔膜电解得电铜。

(1)氧化铜矿酸浸法流程

氧化铜矿一般不易用选矿法富集，多用稀硫酸溶液直接浸出，所得溶液含铜一般为1～5g/L，可用硫化沉淀、中和水解、铁屑置换以及溶剂萃取-电积等方法提取铜。近年来，萃取-电积法发展较快。其主要过程包括：①用对铜有选择性的肟类螯合萃取剂（LiX－64 N，N－510，N－530等）的煤油溶液萃取铜，铜进入有机相而与铁、锌等杂质分离。②用浓度较高的H2SO4溶液反萃铜，得到含铜约50g/L的溶液。反萃后的有机溶剂，经洗涤后，返回萃取过程使用。

③电积硫酸铜溶液得电铜，电解后液返回用作反萃剂。生产流程见图1.2。

图1.2 氧化铜矿酸浸法流程

(2)硫化铜精矿焙烧浸出法

硫化铜精矿经硫酸化焙烧后浸出，得到的含铜浸出液，经电积得电铜。此法适于处理含有钴、镍、锌等金属的硫化铜精矿，但铜的回收率低，回收贵金属较困难，电能消耗大，电解后液的过剩酸量须中和处理，所以一般不采用。

(3) 从贫矿石和废矿中提取铜

铜矿开采后坑内的残留矿、露天矿剥离的废矿石和铜矿表层的氧化矿，含

铜一般较低，多采用堆浸、就地浸出和池浸等方法，浸出其中氧化形态的铜，而所含硫化铜则利用细菌的氧化作用，使之溶解。浸出液中的铜可用铁置换得海绵铜，或者用溶剂萃取-电积法制取电铜。

1.5.1铜的火法冶金

火法炼铜是将铜矿（或焙砂、烧结块等）和溶剂一起在高温下熔化，或直接炼成粗铜，或先炼成冰铜（铜、铁、硫为主的熔体）然后在炼成粗铜。该法除部分预备作业及电解精炼作业外，均在高温下进行。其一般流程如图1.3：

图1.3 铜火法冶金的一般流程

火法流程最大的优点是适应性广，对各种不同的铜矿均能处理，特别是对一般硫化矿和富氧化矿很适用。

火法和湿法两种工艺的特点比较火法和湿法两种铜的生产工艺，有如下特点：

（1）后者的冶炼设备更简单，但杂质含量较高，是前者的有益补充。

（2）后者有局限性，受制于矿石的品位及类型。

（3）前者的成本要比后者高。

可见，湿法冶炼技术具有相当大的优越性，但其适用范围却有局限性，并

不是所有铜矿的冶炼都可采用该种工艺。不过通过技术改良，这几年已经有越来越多的国家，包括美国、智利、加拿大、澳大利亚、墨西哥及秘鲁等，将该工艺应用于更多的铜矿冶炼上。湿法冶炼技术的提高及应用的推广，降低了铜的生产成本，提高了铜矿产能，短期内增加了社会资源供给，造成社会总供给的相对过剩，对价格有拉动作用。

总之，火法和湿法炼铜都各有利弊，选用哪种方法，应根据矿物的特点，当地的经济情况，交通运输情况，地理条件，气候条件，特别是应根据矿物特点（化学成分，物相组成，含铜量，脉石组成等）和当地经济条件（燃料，水，

1.7设计的内容

设计之初，在老师的指导下进行资料收集，了解铜的性质、生产工艺以及我国现有的铜生产厂家的生产工艺。在做了深入的学习后，我们去了陕西商洛炼锌厂现场实习，实地考察该公司的成熟生产工艺、厂区布置、有关技术参数等等。为本次设计收集了大量的资料数据，为我们的设计也提供了良好的借鉴作用。实习结束后，回校进行论文的撰写及绘图等相关工作。

1.7.1冶金计算

铜电解精炼冶金计算包括：电解过程金属平衡和物料平衡，净液量的计算。硫酸盐生产物料平衡计算。硫酸耗量，电解槽热平衡及蒸汽消耗等。

1.7.2重要设备及辅助设备计算

根据工艺流程各个主要过程，合理地选择主要冶炼设备和确定个数、容量、对其主要尺寸加以计算，计算中采用的数据应当有根据地引用文献和生产实践资料。

辅助设备应进行选择和计算，确定其规格和数量。

运输设备的选择和计算时，应说明冶炼工艺流程各主要工序的联系，物料运输方式，运输及提升设备型号选择依据及采用的运输方法并进行计算。

铜电解精炼主要设备和辅助设备计算包括：电解槽的计算（普通槽和种板槽）。整流器及导电材料的计算和选择，电解液循环系统设备及管道计算，车间运输设备计算与选择，其他设备及设施。

1.7.3制图内容和要求

铜电解精炼车间设计的图纸包括：工艺流程图、电解槽构造图、设备连接图和车间平面布置图共三张，其中包括CAD和手工绘制。

2 厂址选择

厂址选择要根据国民经济建设计划和工业布局的要求进行。厂址选择适当与否，对企业的建设速度、建厂投资、生产发展、经济效益、环境保护及工农关系等会带来重大影响。

厂址选择的一般原则是：应符合工业布局及区域性总体规划和城市建设规划的要求；要尽可能利用城镇设施，节约资源；要靠近原材料、水、电供应充足和产品销售便利的地方，有较好的交通运输条件；要注意节约用地，尽量不占或少占农田，留有发展余地；要有适当的自然地形和适宜的工程地质、水文、地震等级条件及较好的协作条件等[9]。

在进行厂址选择时，应根据有色生产的特点，应充分论证以下几个问题：

(1)工业布局问题

建设一座有色冶金厂，对全国的工业布局、一个区或一个城市的合理发展、各个工业区之间的经济协调以及农业发展等起着重要的作用，应根据工业布局―大分散，小集中、多搞小城镇‖的方针，按―工农结合，城乡结合，有利生产，方便生活‖的原则，进行厂址选择和居住区规划，使之符合工业布局总体规划及城市建设规划的要求。

(2)原材料供应及交通运输条件

有色金属冶炼是连续性的，物料吞吐量一般很大。因此在进行厂址选择时必须充分考虑交通运输问题。为了减少运输费用，在保证良好的运输条件下，进行厂址尽可能接近原材料基地和销售市场。

(3)供水、供电条件

有色冶炼厂一般是大量用水和耗电多的企业。因此希望厂址附近有充分的水源和电源。以供电为例，厂址距离电源每增加一公里，就需增加外部高压输电线投资3~4万元，这不仅大大增加投资，而且影响建设进展，所以冶金企业尽可能的选择在供电网经济供电半径之内是至关重要的。

(4)环境保护和节约用地问题

有色冶金生产特点之一是无一例外地产出大量造成环境污染的―三废‖物质，除必须有完善的―三废‖治理工程设计外，在选择厂址时，必须尽量考虑在主导风向和主要水流的下游位置，安排好―三废‖处理场地和废渣堆放场地，要有良好的自然通风条件，并应考虑厂址附近居民点、城市发展规划、农木渔业及旅游胜地、自然资源保护区等问题。

(5)厂址的工程地质及水文地质条件

冶炼厂的土建投资是相当大的，厂址地震等级的不同会对建筑结构以及基础工程的投资带来很大影响，所以厂址不能选在发震断层地区和基本烈度为9级以上的地震区。

此外，所选厂址的地耐力应不低于147.1~196.1kPa，地下水位最高也要低于基础地面0.5m，厂址最低洼处要高于历年最高洪水位0.5m以上；不能选在厚度较大的III级自重湿陷性黄土地区和有泥石流或滑坡等危害的山区，厂址底下不宜又有用矿物矿藏或以开采的矿坑和溶洞等。

(6)厂址的协作条件

冶炼厂一般是机械化自动化水平比较高的现代化企业，为保证企业生产顺利进行，必须有充足的设备及备品备件供应，要有强有力的机械加工和维修能力。若厂址附近具备这些条件，便可发挥专业协作的优越性，减少辅助设施投资和降低生产成本。工厂在建设过程中的施工条件诸如砖瓦、砂石、石灰、水泥、木材等能否就地取材，施工力量和施工场地是否具备等，都对建设进度起着一定的作用。在厂址选择时，应充分考虑厂址附近是否具备这些条件，那种片面强调―小而全‖不重视专业化协作的做法是不恰当的，甚至是错误的考虑到上述的一些条件，我要将此厂建在陕西省宝鸡市三桥镇，这里交通发达，人员稀少，离原料供应地近，离它不远处有一个发电站，能确保供电方便。

铜电解槽精炼车间工业设计

铜电解槽精炼车间工业设 计 Newly compiled on November 23, 2020

铜电解槽精炼车间工艺设计 一、概述 1、粗铜经火法精炼后仍含有一点数量的杂质。这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏，不能满足电气工业对铜的要求。因此，粗铜在火法精炼后需要电解精炼以除去有害杂质。铜的电解精炼以火法精炼产出的铜为阳极，以电解产出的薄铜片为阴极，以硫酸和硫酸铜水溶液作电解液。在直流电作用下，阳极铜电化学溶解，在阴极上沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现铜于杂质的分离。 下图为铜电解精炼一般工艺流程图： 种板阳极 阳极 阳极泥 送阳极泥 处理法精炼 结晶硫酸铜粗硫酸 图1-1铜电解精炼一般工艺流程图： 2、铜阳极 铜电解精炼的原料是火法精炼后烧铸而成的铜阳极。生产中应尽量获得质量良好的铜阳极板。 二、技术条件及技术经济指标的选择 1、操作技术条件 ⑴、电流密度

电流密度是指单位面积上通过的电流安培数。电流密度的范围为200-360A /m 2.。种板电解槽电流密度比普通电解槽电流密度稍低，本设计中普通电解槽电流密度取300 A /m 2，种板电解槽电流密度取230A /m 2。 ⑵、电解液成分 电解液成分主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。其铜和硫酸的含量视电流密度、阳极成分和电解液的纯净度等条件而定。在电解生产中，必须根据具体条件加以掌握，以控制电解液的含铜量处于规定的范围。 ⑶、极距 极距一般指同极中心距。本设计取极距为90mm 。 ⑷、阳极寿命和阴极周期 阳极寿命根据电流密度、阳极质量及残极率来确定，一般为18-24天。阴极周期与电流密度、阳极寿命及劳动组织等因素有关，一般为阳极寿命的1/3。本设计中阳极寿命为18天，阴极寿命为6天。 2、技术经济指标 ⑴、电流效率 电流效率是指电解过程中，阴极实际析出量占理论量的百分比。本设计中电流效率为% ⑵、残极率 残极率是指产出残极量占消耗阳极量的百分比。本设计中残极率17%。 ⑶、电解回收率 铜电解回收率反应在电解过程中铜的回收程度，其计算方法如下： 铜电解回收率×100 ％

年产10万吨电解铜的铜电解车间设计本科毕业设计(论文)任务书

本科毕业设计论文 年产35万吨电解铜的铜电解车间设计

目录 1 前言 (1) 1.1铜的性质 (1) 1.1.1铜的物理性质 (1) 1.1.2铜的化学性质 (3) 1.1.3铜的主要化合物的性质 (3) 1.2铜的用途 (4) 1.3铜资源状况 (5) 1.3.1世界铜资源 (5) 1.3.2中国资源 (7) 1.4中国铜的生产状况和消费 (8) 1.4.1中国铜的生产状况 (8) 1.4.2铜的消费 (9) 1.5.1铜的湿法冶金 (10) 1.5.1铜的火法冶金 (11) 1.6铜的新技术......................... 错误！未定义书签。 1.6.1一种采用溶剂萃取净化铜电解液的方法本错误！未定义 书签。 1.6.2分散强化型电解铜箔及其制造方法错误！未定义书签。 1.6.3硫化矿细菌浸出............... 错误！未定义书签。 1.7设计的内容 (12)

1.7.1冶金计算 (12) 1.7.2重要设备及辅助设备计算 (12) 1.7.3制图内容和要求 (12) 2 厂址选择 (14) 3.1铜电解精炼流程简述 (16) 3.2铜电解精炼的理论基础 (18) 3.2.1阳极过程 (18) 3.2.2阴极过程 (18) 3.2.3阳极上杂质 (19) 3.3电解液的净化 (20) 4 铜电解精炼的主要设备选择 (21) 5 铜电解技术指标 (24) 5.1铜电解的条件 (24) 5.1.1电解液组成 (24) 5.1.2添加剂 (24) 5.1.3电解液温度 (25) 5.1.4电解液循环 (25) 5.1.5电流密度 (25) 5.1.6同极中心距 (26) 5.2阳极寿命和阴极周期 (26) 6 主要经济技术指标 (27)

铜电解生产成本构成及影响分析

铜电解生产成本构成及影响分析 孙发昌 （云南铜业股份有限公司冶炼加工总厂电解分厂，云南昆明 650102） 摘要：本文简要介绍了铜电解生产成本构成情况，分析了铜电解生产过程中变动成本的主要影响因素，并从成本管理的角度，对生产组织中成本控制措施进行探讨。 关键词：铜电解；成本构成；变动成本；成本控制 1 引言 在市场经济条件下，铜电解生产除了保证产品质量满足标准要求以外，在目前铜资源有限，冶炼企业产能过甚的前提下，如何降低企业生产加工成本，对提升企业市场竞争力，延续企业生命显得至关重要。本文对铜电解生产厂成本构成及影响进行分析，并对成本控制措施进行探讨。 2 成本构成及影响分析 2.1电铜产量变化对变动成本的影响分析 某电解厂历年电铜产量与单位加工成本的关系见图1。 图1 某电解厂历年产量与单位加工成本关系图 某电解厂2010年电铜产量与单位加工成本的关系见图2。

图2 某电解厂2010年各月变动成本与产量之间的关系图 由图1或图2可看出，单位加工成本随主产品产量降低而增加，产量越低，单位加工费用成本越高，相反，产量越高，单位加工成本降低；成本的变化在高产量情况下相对稳定于某一值；在低产量情况下比较，单位成本随产量变化趋势不明显。 可以得出，在生产负荷可控制范围内，产量的高低与变动成本高低近似成反比列关系。2．2 铜电解成本构成分析 下面以2010年某电解厂成本完成情况表来做分析，2010年某电解成本完成情况见下表1。 表1 2010年某电解厂不变价成本报表 费用项目 累计产量：236490.858吨所占比列1-12月累计单耗(元/t-cu) （%） …………………… 一、固定费用合计32465545.63 137.28 30.56 11、动力费用58957674.70 249.30 55.49 其中：水274309.00 1.16 0.26 电33274944.50 140.70 31.32 排水188550.00 0.80 0.18 蒸汽21214311.10 89.70 19.97 压缩风177491.20 0.75 0.17 12、材料6404447.45 27.08 6.03 其中：辅料3331276.36 14.09 3.14 备件2523408.98 10.67 2.38 低值易耗品549762.11 2.32 0.52 13、修理费688993.29 2.91 0.65 其中：外委修理费0.00 0.00 0.00 机修加工费355876.30 1.50 0.33 动力修理费23433.45 0.10 0.02 机动车修理费309683.54 1.31 0.29 14、其它费7732340.19 32.70 7.28 运输费43227.28 0.18 0.04 差旅费48108.00 0.20 0.05 办公费4084.80 0.02 0.00 劳务费5407635.22 22.87 5.09 其它分摊2229284.89 9.43 2.10 二、变动费用合计73783455.63 311.99 69.44 合计106249001.26 449.27 100.00 从表1中可以看出，2010年某电解厂成本完成情况为每吨铜449.27元（注：不包括三项费用），其中变动费用部分成本为每吨铜311.99元，约占70%，固定成本为每吨铜137.28元，约占30%，就电解厂来说，分厂能够控制的费用部分主要为变动费用，以下对变动费用成本构

年产10万吨电解铜的铜电解车间设计本科毕业论文设计40论文41任务书

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修 改！) 本科毕业设计论文 年产35万吨电解铜的铜电解车间设计

目录 1 前言 (61) 1.1铜的性质 (61) 1.1.1铜的物理性质 (61) 1.1.2铜的化学性质 (64) 1.1.3铜的主要化合物的性质 (64) 1.2铜的用途 (66) 1.3铜资源状况 (67) 1.3.1世界铜资源 (67) 1.3.2中国资源 (69) 1.4中国铜的生产状况和消费 (71) 1.4.1中国铜的生产状况 (71) 1.4.2铜的消费 (72) 1.5.1铜的湿法冶金 (73) 1.5.1铜的火法冶金 (74) 1.6铜的新技术........................ 错误！未定义书签。 1.6.1一种采用溶剂萃取净化铜电解液的方法本错误！未定义 书签。

1.6.2分散强化型电解铜箔及其制造方法错误！未定义书签。 1.6.3硫化矿细菌浸出.............. 错误！未定义书签。 1.7设计的内容 (76) 1.7.1冶金计算 (76) 1.7.2重要设备及辅助设备计算 (76) 1.7.3制图内容和要求 (77) 2 厂址选择 (78) 3.1铜电解精炼流程简述 (81) 3.2铜电解精炼的理论基础 (83) 3.2.1阳极过程 (83) 3.2.2阴极过程 (84) 3.2.3阳极上杂质 (85) 3.3电解液的净化 (86) 4 铜电解精炼的主要设备选择 (88) 5 铜电解技术指标 ......................... 错误！未定义书签。 5.1铜电解的条件...................... 错误！未定义书签。 5.1.1电解液组成.................. 错误！未定义书签。 5.1.2添加剂...................... 错误！未定义书签。

年产10万吨电解铜的铜电解车间设计

年产35万吨电解铜的铜电解车间设计 目录 1 前言 (1) 1.1铜的性质 (1) 1.1.1铜的物理性质 (1) 1.1.2铜的化学性质 (3) 1.1.3铜的主要化合物的性质 (3) 1.2铜的用途 (4) 1.3铜资源状况 (5) 1.3.1世界铜资源 (5) 1.3.2中国资源 (7) 1.4中国铜的生产状况和消费 (8) 1.4.1中国铜的生产状况 (8) 1.4.2铜的消费 (9) 1.5.1铜的湿法冶金 (10) 1.5.1铜的火法冶金 (11) 1.6铜的新技术......................... 错误！未定义书签。 1.6.1一种采用溶剂萃取净化铜电解液的方法本错误！未定义 书签。 1.6.2分散强化型电解铜箔及其制造方法错误！未定义书签。

1.6.3硫化矿细菌浸出............... 错误！未定义书签。 1.7设计的内容 (12) 1.7.1冶金计算 (12) 1.7.2重要设备及辅助设备计算 (12) 1.7.3制图内容和要求 (12) 2 厂址选择 (14) 3.1铜电解精炼流程简述 (16) 3.2铜电解精炼的理论基础 (18) 3.2.1阳极过程 (18) 3.2.2阴极过程 (18) 3.2.3阳极上杂质 (19) 3.3电解液的净化 (20) 4 铜电解精炼的主要设备选择 (21) 5 铜电解技术指标 (24) 5.1铜电解的条件 (24) 5.1.1电解液组成 (24) 5.1.2添加剂 (24) 5.1.3电解液温度 (25) 5.1.4电解液循环 (25) 5.1.5电流密度 (25) 5.1.6同极中心距 (26)

铜电解车间设计

第一章总论 1.1 概述 1.1.1 设计任务 本次设计的任务由昆明理工大学材料与冶金工程学院下达。论文的题目：“设计年产5万吨高级阴极铜（GB/T 467—1997）的电解车间”（厂址选在安宁市昆明钢铁股份有限公司西南20公里处）。本设计采用传统的始极片电解法。 设计指导思想 本次设计的指导思想：以创造更多的经济效益为出发点，参照国内现有的工艺水平及设备，尽可能做到使生产设备高效、方便和实用性，保证生产及设备的经济化和市场化。同时，尽量利用国外的先进生产经验和技术，从节约投资，有利于环境保护，充分利用厂址周边的有效资源，加强劳动保护等方面考虑，设计出投资少、见效快、质量高、污染小的铜电解车间来。 1.1.3 设计特点 1.2 建立铜电解车间的必要性 1.2.1 铜的用途 铜是现代工业发展和经济发展中重要的基础性原材料，广泛用于机械制造，包括农业机械、建筑机械、采矿机械、工业机械、商业与服务行业机械、电力电气输送设备、家用电器、计算机与电子产品、航行、测量、电子医疗控制仪器、精密仪器、交通设备制造(包括摩托、汽车、飞机、舰船和火车等)。铜消费量的高低在一定程度上反映了一个国家的经济发展的状况和水平。铜的电导率高，仅次于银，高纯阴极铜（A级铜）主要用作电线电缆和电器工业产品的原料。因此铜在电子、电子技术、电机制造等工业部门应用最广，用量最大。铜的导热性能好，因此常铜制造加热器、冷暖器与热交换器等。铜的延展性能好，易于成型和加工，在飞机、船舶、汽车等制造业多用来生产各种零部件。铜的耐腐蚀性较强，盐酸和稀硫酸对铜不起作用，在化学、制糖和酿酒工业中多被用来制造真空器、蒸馏器、酿造锅阀门及管道等。 铜能与锌、锡、铝、镍、和铍等形成多种重要合金。黄铜（铜锌合金）、青铜（铜锡合金）用于制造轴承、活塞、开关、油管、换热器等。铝青铜（铜铝合金）抗震能力很强，可用于制造需要强度和韧性。铜镍合金中的蒙奈尔合金以抗蚀性著称，多用于制造阀、泵、高压蒸汽设备。铍青铜（含铍铜合金）的力学性能超过高级优质钢，广泛用于制造各种机械部件、工具和无线电设备。 铜的化合物是电镀、原电池、农药、颜料、染料、和触媒等工农业生产的重要原料。 1.2.2 铜的市场预测及产品销售情况 1.2.2.1 2006年我国有色金属工业回顾 回顾2006年是我国“十一五”的开局之年，有色金属工业开局良好。有色金属产品产量持续增长，经济效益大幅度提高，进出口贸易总额平稳增长，固定资产投资结构结构进一步改善。 2006年，规模以上有色金属工业企业（不包括独立黄金企业，下同）完成工业增长值（《快报》数值，下同）3580.5亿元，按可比价格计算比2005年增长23.0%,增幅比全国规模以上企业工业增加值的增幅高6.4个百分点。 2006年有色金属工业发展呈现以下几个主要特点： （1）产品产量快速增长。全年，10种有色金属产量为1917.01万吨，同比增长17.48%，连续5年稳居世界第一；比2005年净增近300万吨，净增量几近于1992年全年的总产量。其中铜材产量

铜电解车间设计

第一章总论 1.1 概述 1。1.1 设计任务 本次设计的任务由昆明理工大学材料与冶金工程学院下达.论文的题目:“设计年产5万吨高级阴极铜（GB/Ｔ467—1997）的电解车间”(厂址选在安宁市昆明钢铁股份有限公司西南20公里处）.本设计采用传统的始极片电解法. ?设计指导思想 本次设计的指导思想：以创造更多的经济效益为出发点,参照国内现有的工艺水平及设备,尽可能做到使生产设备高效、方便和实用性，保证生产及设备的经济化和市场化。同时，尽量利用国外的先进生产经验和技术，从节约投资，有利于环境保护，充分利用厂址周边的有效资源，加强劳动保护等方面考虑，设计出投资少、见效快、质量高、污染小的铜电解车间来。 1.1。3 设计特点 1。2 建立铜电解车间的必要性 1.2.1 铜的用途 铜是现代工业发展和经济发展中重要的基础性原材料,广泛用于机械制造,包括农业机械、建筑机械、采矿机械、工业机械、商业与服务行业机械、电力电气输送设备、家用电器、计算机与电子产品、航行、测量、电子医疗控制仪器、精密仪器、交通设备制造（包括摩托、汽车、飞机、舰船和火车等).铜消费量的高低在一定程度上反映了一个国家的经济发展的状况和水平.铜的电导率高，仅次于银,高纯阴极铜（Ａ级铜）主要用作电线电缆和电器工业产品的原料。因此铜在电子、电子技术、电机制造等工业部门应用最广，用量最大。铜的导热性能好，因此常铜制造加热器、冷暖器与热交换器等。铜的延展性能好,易于成型和加工，在飞机、船舶、汽车等制造业多用来生产各种零部件。铜的耐腐蚀性较强，盐酸和稀硫酸对铜不起作用，在化学、制糖和酿酒工业中多被用来制造真空器、蒸馏器、酿造锅阀门及管道等。 铜能与锌、锡、铝、镍、和铍等形成多种重要合金。黄铜(铜锌合金）、青铜（铜锡合金）用于制造轴承、活塞、开关、油管、换热器等。铝青铜（铜铝合金)抗震能力很强,可用于制造需要强度和韧性.铜镍合金中的蒙奈尔合金以抗蚀性著称，多用于制造阀、泵、高压蒸汽设备。铍青铜（含铍铜合金)的力学性能超过高级优质钢，广泛用于制造各种机械部件、工具和无线电设备. 铜的化合物是电镀、原电池、农药、颜料、染料、和触媒等工农业生产的重要原料。 １.2.2 铜的市场预测及产品销售情况 １．2。2.1 2006年我国有色金属工业回顾 回顾200６年是我国“十一五”的开局之年，有色金属工业开局良好。有色金属产品产量持续增长，经济效益大幅度提高,进出口贸易总额平稳增长,固定资产投资结构结构进一步改善。 2006年，规模以上有色金属工业企业（不包括独立黄金企业，下同)完成工业增长值（《快报》数值，下同）3５80.５亿元，按可比价格计算比２00５年增长23.0%,增幅比全国规模以上企业工业增加值的增幅高6．4个百分点. 2０06年有色金属工业发展呈现以下几个主要特点： （1)产品产量快速增长。全年，１0种有色金属产量为1917.01万吨,同比增长17。48％，连续５年稳居世界第一;比200５年净增近３00万吨,净增量几近于1９９2年全年的总产量。其中铜材

电解铜车间设计毕业设计论文

本科生毕业论文（设计） 题目：电解铜车间设计 姓名：亓毓阈 系别：工程系 专业：机械设计制造及其自动化 班级：本科0班 学号：2014701247 指导教师：诸葛孔明 完成时间：2013-6-15 2014年4月15日

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：

目录 摘要....................................................................................................... 错误！未定义书签。ABSTRACT ......................................................................................... 错误！未定义书签。目录.. (1) 第一章绪论 (7) 1.1铜的性质 (7) 1.2铜的用途 (7) 1.3铜的冶炼方法 (7) 1.3.1铜的湿法冶炼 (7) 1.3.2铜的火法冶炼 (9) 1.4中国铜的生产和消费状况 (9) 1.4.1铜的生产状况 (9) 1.4.2铜的消费状况 (10) 1.4.3铜的市场分析及预测 (10) 1.5本设计的内容及意义 (11) 1.5.1本设计的内容 (11) 1.5.2本设计的意义 (12) 第二章厂址选择 (13) 第三章铜电解精练工艺流程的选择 (14) 3.1铜电解精炼流程简述 (14) 3.2铜电解精炼的理论基础 (15) 3.2.1阳极过程 (15) 3.2.2阴极过程 (15) 3.2.3阳极上杂质行为 (16) 3.3电解液的净化 (16) 第四章铜电解精炼技术指标的选择 (18) 4.1铜电解精炼条件 (18) 4.1.1电解液组成 (18) 4.1.2添加剂 (18) 4.1.3电解液温度 (18) 4.1.4电解液循环 (18) 4.1.5电流密度 (18)

铜电解车间设计

前言 同时人类历史上发现的最早的金属，约一万年前，人们就已经将统计工程为各种生活用品和生产用具。到现在，世界上生产痛的方法主要分火法炼铜，湿法炼铜。火法炼铜是指在高温炉中进行的痛的冶炼过程，而湿法是在常温或者是在一百摄氏度左右进行的冶金过程。经过活法和湿法得到的铜主要是得到可以进行电解精炼的阳极铜。 铜电解精炼工艺1869年首次在工业上应用，阳极使用粗铜板，阴极使用始极片电解生产阴极铜的电解精炼工艺称为传统法。在随后的一百多年的发展历程中其基本原则和理论并没有发生多大的变化，而在围绕提高技术装备水平、扩大生产规模提高阴极铜质量、降低能耗和人工消耗等方面，则有了巨大的进步，这种进步在近几十年间尤为显著。直到1978年PLY铜精炼有限公司汤斯维尔铜电解精炼厂使用永久性不锈钢阴极板替代传统工艺使用的铜始极片，阴极铜产品由自动剥片机上剥取的方法就是后来的ISA法铜电解技术。 ISA法和传统法相比，其最大的优点是减少了始极片的生产工序，降低了生产车间的投资成本，减少了日常维护费用，生产作业的周期也大为缩短，能够持续生产高质量的阴极铜，可以说ISA法铜电解技术是传统法的突破性发展。 本设计根据毕业设计任务书的要求在综合比较各种铜电解工艺的基础上做出最终的设计方案，设计采用ISA法新工艺，对铜精矿的选取、备料、熔炼、阳极浇铸等工艺进行了一般性的论述。本次设计的重点是电解车间工艺的初步设计，其中包括工艺流程的选择、设备的选型、定员、技术经济核算等方面。设计中采用的主要参数和指标是以贵溪冶炼厂电解工艺的参数为基准，使设计理论更合理，更符合实际工厂生产的需要。 文献综述 1.1铜 1.1.1铜的性质 铜属第四周期第一副族元素。原子序数29，原子量63.57，密度为8.89g/cm-3(20℃),熔点1083℃,沸点2310℃。铜是一种玫瑰红色、柔软、具有较高

年产20万吨铜电解槽设计

年产20万吨铜电解槽设计 摘要 本文主要设计了一座年产20万吨铜的电解铜精炼车间，根据已知条件，选定操作技术条件、经济技术指标、主体设备设计及冶金计算等内容。根据已知条件及结合铜电解槽工艺的实际条件，本设计所生产的电铜纯度为99.9941%，电解过程所使用电流强度为25000A，槽电压为0.3V，电流密度为320A/m2，电解液温度是60℃，电解液循环速度为30L/min，电解槽设计内尺寸为4150×1120×1430mm，电解槽数为860个，车间采用双跨布置。然后根据冶金计算得出铜电解槽的阳极泥成分、阴极铜的成分、物料平衡、有害杂质在电解液中的允许含量以及净化过程中杂质的脱除效率及热平衡等重要数据。绘制出铜电解精炼电解槽安装图。 关键词：铜电解精炼，工艺设计，物料平衡，热平衡

Design of Annual Output of 200000 Tons Copper Electrolytic Tank Abstract This paper mainly designs a refining workshop with an annual output of 200000 tons of copper electrolytic copper, under the given conditions, the selected operation technical conditions, economic and technical indicators, the main equipment design and metallurgical calculation etc. On the basis of the known conditions and combining with the actual conditions of copper electrolysis process, the design of the production of electrical copper purity 99.9941%, electrolytic process by using the strength of the current 25000A, slot voltage 0.3V, the current density for the 320A/m2, electrolyte temperature is 60 ℃, electrolyte circulation rate was 30L / min, design of aluminium electrolytic cell size is 4150 x 1120 x 1430mm, electrolytic cell number for 860 workshop features double span arrangement. And then calculated based on Metallurgical electrolytic trough of copper anode slime composition, cathode copper the composition, the material balance, harmful impurities in the electrolyte and allows content purification impurity removal efficiency and thermal equilibrium, and other important data. Draw out the electrolytic refining of copper electrolysis installation drawing. Key Words: Copper electrolysis refining, Process design, Material balance, Heat balance

铜电解槽精炼车间工业设计 (1)

铜电解槽精炼车间工艺设计 一、概述 1、粗铜经火法精炼后仍含有一点数量的杂质。这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏，不能满足电气工业对铜的要求。因此，粗铜在火法精炼后需要电解精炼以除去有害杂质。铜的电解精炼以火法精炼产出的铜为阳极，以电解产出的薄铜片为阴极，以硫酸和硫酸铜水溶液作电解液。在直流电作用下，阳极铜电化学溶解，在阴极上沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现铜于杂质的分离。 下图为铜电解精炼一般工艺流程图： 阳极 阳极泥电解液电解液电铜阳极泥残极 送电解返火法送阳极泥处理送阳极泥返火 精炼槽精炼处理法精炼 粗硫酸 返火法精炼生产精制硫酸镍返回电解精炼 图1-1铜电解精炼一般工艺流程图： 2、铜阳极 铜电解精炼的原料是火法精炼后烧铸而成的铜阳极。生产中应尽量获得质量良好的铜阳极板。 二、技术条件及技术经济指标的选择 1、操作技术条件

⑴、电流密度 电流密度是指单位面积上通过的电流安培数。电流密度的范围为200-360A /m 2.。种板电解槽电流密度比普通电解槽电流密度稍低，本设计中普通电解槽电流密度取300 A /m 2，种板电解槽电流密度取230A /m 2。 ⑵、电解液成分 电解液成分主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。其铜和硫酸的含量视电流密度、阳极成分和电解液的纯净度等条件而定。在电解生产中，必须根据具体条件加以掌握，以控制电解液的含铜量处于规定的范围。 ⑶、极距 极距一般指同极中心距。本设计取极距为90mm 。 ⑷、阳极寿命和阴极周期 阳极寿命根据电流密度、阳极质量及残极率来确定，一般为18-24天。阴极周期与电流密度、阳极寿命及劳动组织等因素有关，一般为阳极寿命的1/3。本设计中阳极寿命为18天，阴极寿命为6天。 2、技术经济指标 ⑴、电流效率 电流效率是指电解过程中，阴极实际析出量占理论量的百分比。本设计中电流效率为% ⑵、残极率 残极率是指产出残极量占消耗阳极量的百分比。本设计中残极率17%。 ⑶、电解回收率 铜电解回收率反应在电解过程中铜的回收程度，其计算方法如下： 铜电解回收率×100 ％ ⑷、槽电压 槽电压由电解液电阻引起的电压降，金属导体电压降，接触点电压降，克服阳极泥电阻的电压降，浓差极化引起的电压降等组成。普通槽槽电压一般为~；种板槽电压一般为~。 三、主体设备设计

产20万吨电解铜的铜电解车间设计

产20万吨电解铜的铜电解车间设计 江西工业大学应用科学学院毕业设计 年产20万吨电解铜的铜电解车间设计 摘要 本文的主要内容是在目前的铜电解工艺中，选择了与阳谷祥光铜业有限公司相结合的投资节约方案。效果是迅速的，过程是成熟的，为了被推进，但它必须是可靠的，而不是盲目地推进。电解过程采用永久性不锈钢阴极电解。选择的工艺条件为:铜回收率为99.8%，铜直接回收率为98%，残极率为16%，电解铜溶解率为1.95%，阳极板为1000×960×44mm，阳极和阴极数分别为54和55，阴极为1029×1010×3.25mm不锈钢，电流密度生产为280A/m，电流效率为95%。电解车间分为两个系统，一个为东系统，一个为西系统，中间为一个单元，东系统400罐，西系统320罐，每20罐为一组。该设备是根据工艺条件计算选择的:720台混凝土内衬玻璃钢电解槽，2台带组合吊架和接酸板的专用吊车。五个自动化生产单元，2个可控硅整流器，25个全玻璃钢带盖储罐，2个高位储罐，8个板式换热器和4个隔膜压滤机。导电装置采用平衡电流型绝缘导电装置，滤布采用聚丙烯1000A微孔膜复合滤布。净化工艺采用真空蒸发、水冷结晶、带式过滤生产硫酸铜，诱导法去除铜和砷，真空蒸发冷冻结晶法生产硫酸镍。 关键词:电解铜；电解；净化；工艺流程设计 随着

年产20万吨电解铜的电解车间设计摘要本文的主要内容是目前在铜电解过程中，选择阳谷祥光铜业有限公司投资组合，获得有效快速、成熟的技术，而且要先进可靠，不能盲目抽象技术. 电解的 永久不锈钢阴极电解的工艺选择工艺条件的选择是:铜回收率为99.8%， 在 该工艺电解铜直接收率为98%，残铜率为16%，电解铜溶解率为1.95%， 一 阳极板1000×960×44毫米，阴阳数分别为54片、55片，阴极为1029×1010×3 .25毫米 不锈的 钢，生产电流密度为280A / m，电流效率为95%. 电解的 2个系统的西侧为中东系统装置，400槽，西系统320槽，每个20槽为一组，根据设备条件计算和选择玻璃钢浴槽混凝土衬里:720，带组合吊架和酸盘式专用起重机2. 5 自动生产线可控硅整流器2，配有一个盖玻片钢罐25，高槽2，板式热交换器8，隔膜压滤机4. 传导的

年产16万吨铜电解车间设计本科毕业设计(论文)任务书.docx

年产16万吨铜电解车间设计本科毕业设计(论文)任务书.docx

本科毕业设计（论文）任务书冶金与化学工程学院冶金工程专业级（届）班学生 题目：年产16万吨电铜电解车间设计 原始依据： 本设计是在原贵溪冶炼厂三系统ISA电解精炼铜车间的基础上设计，利用实习期间所搜集到数据以及厂内教员的指导，根据冶金物料平衡计算设计一座年产16万吨电解车间。查阅一些有关车间设计以及冶金方面的资料。 原始数据: 产量要求：年产量为16万吨 阳极成分（表1）： 表1 阳极成分表 元 素 Cu As Sb Bi Ni Fe Pb 含量99.4 1 0.03 5 0.035 0.01 0.245 0.004 0.0 9 元素Se Te Au Ag S Zn 其 它 含量0.04 5 0.04 3 0.002 0.067 0.003 0.001 电解铜回收率：99.8%； 电铜品位：99.9935%； 残极率：15% 主要内容和要求： 1.设计说明书；应包含如下内容：设计概述；厂址的选择与论证；工艺流程的选择与论证；技术条件的选择与论证；经济指标的选择与论证；冶金计算；主要设备的选择与计算；车间环保与三废处理、技术经济的简要分析。 2.图纸；绘制车间平面配置和立面配置图(0#图纸)、设备连接图（1#图纸），电解槽结构图（1#图纸）。

主要（技术）要求： 1．写实习报告一份。 2．用CAD绘制设备图和至少一张手工图纸。 3．完成设计说明书一篇。 4．翻译外文资料一篇。 5. 小论文一篇。 日程安排： 第4周查阅文献资料，翻译一篇英文资料，写出文献综述第5周提交开题报告，确定合理工艺流程，应用相关知识进行必要计算第6周完成概述和厂址的选择与论证 第7周完成工艺流程、技术条件和经济技术指标的选择与论证 第8周完成电解和净液工段的冶金计算及物料衡算 第9周完成主要设备选型计算和车间配置与安排 第10周完成车间环保和技术经济分析与评价 第11周完成工艺流程图或设备连接图和电解槽结构图 第12周完成车间平面和立面配置图 第13周初步完成设计说明书 第14周修改设计说明书、编辑论文 第15周老师评阅设计、学生准备答辩 第16周毕业答辩 主要参考文献： [1] 朱祖泽、贺家齐.现代铜冶金学[M]. 北京：科学出版社，2003 [2] 蔡祺风.有色冶金工厂设计基础[M].北 京：冶金工业出版社，1991：65～71 [3] 陈国发.重金属冶金学[M].北京：冶金出版社，2010 [4] 《重有色金属冶炼设计手册》编写组.

年产16万吨阴极铜铜电解车间设计毕业设计论文

本科毕业设计（论文） 题目：年产16万吨电铜电解车间设计 原始依据： 本设计是在原贵溪冶炼厂三系统ISA电解精炼铜车间的基础上设计，利用实习期间所搜集到数据以及厂内教员的指导，根据冶金物料平衡计算设计一座年产16万吨电解车间。查阅一些有关车间设计以及冶金方面的资料。 原始数据: 产量要求：年产量为16万吨 阳极成分（表1）： 表1 阳极成分表 元素Cu As Sb Bi Ni Fe Pb 含量99.41 0.035 0.035 0.01 0.245 0.004 0.09 元素Se Te Au Ag S Zn 其它含量0.045 0.043 0.002 0.067 0.003 0.001 电解铜回收率：99.8%； 电铜品位：99.9935%； 残极率：15% 主要内容和要求： 1.设计说明书；应包含如下内容：设计概述；厂址的选择与论证；工艺流程的选择与论证；技术条件的选择与论证；经济指标的选择与论证；冶金计算；主要设备的选择与计算；车间环保与三废处理、技术经济的简要分析。 2.图纸；绘制车间平面配置和立面配置图(0#图纸)、设备连接图（1#图纸），电解槽结构图（1#图纸）。 主要（技术）要求： 1．写实习报告一份。 2．用CAD绘制设备图和至少一张手工图纸。 3．完成设计说明书一篇。 4．翻译外文资料一篇。 5. 小论文一篇。 日程安排： 第4周查阅文献资料，翻译一篇英文资料，写出文献综述 第5周提交开题报告，确定合理工艺流程，应用相关知识进行必要计算第6周完成概述和厂址的选择与论证

第7周完成工艺流程、技术条件和经济技术指标的选择与论证 第8周完成电解和净液工段的冶金计算及物料衡算 第9周完成主要设备选型计算和车间配置与安排 第10周完成车间环保和技术经济分析与评价 第11周完成工艺流程图或设备连接图和电解槽结构图 第12周完成车间平面和立面配置图 第13周初步完成设计说明书 第14周修改设计说明书、编辑论文 第15周老师评阅设计、学生准备答辩 第16周毕业答辩 主要参考文献： [1] 朱祖泽、贺家齐.现代铜冶金学[M]. 北京：科学出版社，2003 [2] 蔡祺风.有色冶金工厂设计基础[M].北京：冶金工业出版社，1991：65～71 [3] 陈国发.重金属冶金学[M].北京：冶金出版社，2010 [4] 《重有色金属冶炼设计手册》编写组.重有色金属冶炼设计手册（铜镍卷）[M]. 北 京：冶金工业出版社，1996 [5] 姚素平.永久阴极铜电解技术述评[J].2000，3(20):12～18 [6] 赵欣. 铜电解新技术的应用[J].2008，29(4):9 [7] 李公建. 浅谈铜电解生产过程中降低槽电压的途径[J]，2010，29（3）：71～72 [8] 刘道德.大学生毕业设计指导教程（冶金、选矿、化工分册）[M].长沙：中南大学出 版社，2004 [9] 邱栋良.冶金起重机选用指南[J]. [10] 张文毓. 钛制板式换热器在海水淡化中的应用[J].2009，26（1）：32 [11] 《有色金属冶炼设备》编委会编.湿法冶金设备[M].北京：冶金工业出版社1993 [12] 姜国民. 浅谈ISA法阴极铜加工机组[J].2005，42(2):42 [13] 成大先.机械设计手册（常用工程材料）[M].北京：化学工业出版社，2004 [14] 袁一.化学工程师手册[M].北京：机械工业出版社，1999 [15] 刘会巨.铜电解车间的防腐[J].2009，5(13):12～16 [16] 李著华.论铜电解车间的采暖通风[J].2001，2:47～48 [17] 《化学工程师手册》编写组.化学工程师手册[M].北京 [18] 师利熙.有色金属工业项目技术经济分析[M].北京：冶金工业出版社，1998 [19] 郭鸿发等.冶金工程设计第1册[M].北京：冶金工业出版社，2006 [20] 云正宽等. 冶金工程设计第2册[M].北京：冶金工业出版社，2006

年产25万吨电铜的铜电解精炼车间工艺设计(已处理)

年产25万吨电铜的铜电解精炼车间工艺设计 西安建筑科技大学华清学院 毕业设计(论文)任务书 题目: 25万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计 院(系): 冶金工程学院 专业: 冶金工程 学生姓名:学号:指导教师:一、毕业设计(论文)的主要内容(含主要技术参数) 1、查阅有关铜电解精炼技术等方面的文献,写出文献综述;说明设计的任务和目的,铜在国民经济建设及有色金属工业的发展概况。 2、根据给定铜阳极成份,设计年产25万吨电铜的铜电解精炼车间,年工作日360天。铜阳极成份如下表: 元素Cu Au Ag As Sb Ni Bi Pb 含量% 99.3 0.062 0.08 0.01 0.011 0.178 0.002 0.032 元素Se Te Fe Zn Sn S O 其他 含量% 0.042 0.05 0.001 0.003 0.004 0.0015 0.05 0.1735 3、工艺计算及主要设备设计计算。 包括工艺流程的选择与论证;按冶炼过程各阶段编制物料平衡表,铜电解精炼冶金计算包括:电解过程金属平衡和物料平衡,净液量的计算,硫酸耗量,电解槽热平衡及蒸汽消耗等;主要设备及辅助设备的计算与选择。

4、绘制工艺流程图及主要设备简图。 5、撰写本科毕业论文。 二、毕业设计(论文)题目应完成的工作(含图纸数量) 1.查阅相关中、英文文献资料不少于15篇(本); 2.按学校毕业设计规范提交完整的毕业设计说明书 1份; 3.绘制工艺流程图 1 张(1#),主要设备简图 2 张(2#); 4.翻译相关外文资料 1 篇(约3000字左右)。 三、毕业设计(论文)进程的安排 序号设计(论文)各阶段任务日期备注 1 毕业实习 3.1~3.14 2 查阅相关文献资料,完成文献综述 3.15~3.28 3 铜电解精炼工艺流程的确定3.29~4.4 4 详细工艺计算及主要设备设计计算 4.5~5.19 5 撰写设计说明书,绘制相应图纸 5.20~5.30 6 检查、完善设计说明书及图纸,准备答辩 5.31~6.11四、主要参考资料及文献阅读任务(含外文阅读翻译任务) 1.阅读有铜电解精炼方面的文献(其中英文文献不少于3篇); 2.主要参考资料: 朱祖泽,贺家齐.现代铜冶金学,北京:科学出版社,2003,1. 罗孝玲,Jules.中国铜工业存在的问题及对策探讨.技术经济,2002,12:7-8. 于润沧.再议我国铜工业发展的若干战略问题.铜工业工程,2001,17:7-10

铜电解槽精炼车间工业设计

铜电解槽精炼车间工业 设计 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

铜电解槽精炼车间工艺设计 一、概述 1、粗铜经火法精炼后仍含有一点数量的杂质。这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏，不能满足电气工业对铜的要求。因此，粗铜在火法精炼后需要电解精炼以除去有害杂质。铜的电解精炼以火法精炼产出的铜为阳极，以电解产出的薄铜片为阴极，以硫酸和硫酸铜水溶液作电解液。在直流电作用下，阳极铜电化学溶解，在阴极上沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现铜于杂质的分离。 下图为铜电解精炼一般工艺流程图： 种板阳极 阳极 阳极泥 送阳极泥 处理法精炼 结晶硫酸铜粗硫酸 图 2、铜阳极 铜电解精炼的原料是火法精炼后烧铸而成的铜阳极。生产中应尽量获得质量良好的铜阳极板。 二、技术条件及技术经济指标的选择 1、操作技术条件 ⑴、电流密度 电流密度是指单位面积上通过的电流安培数。电流密度的范围为200-360A/m2.。种板电解槽电流密度比普通电解槽电流密度稍低，本设计中普通电解槽电流密度取300 A/m2，种板电解槽电流密度取230A/m2。 ⑵、电解液成分 电解液成分主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。其铜和硫酸的含量视电流密度、阳极成分和电解液的纯净度等条件而定。在电解生产中，必须根据具体条件加以掌握，以控制电解液的含铜量处于规定的范围。

⑶、极距 极距一般指同极中心距。本设计取极距为90mm 。 ⑷、阳极寿命和阴极周期 阳极寿命根据电流密度、阳极质量及残极率来确定，一般为18-24天。阴极周期与电流密度、阳极寿命及劳动组织等因素有关，一般为阳极寿命的1/3。本设计中阳极寿命为18天，阴极寿命为6天。 2、技术经济指标 ⑴、电流效率 电流效率是指电解过程中，阴极实际析出量占理论量的百分比。本设计中电流效率为% ⑵、残极率 残极率是指产出残极量占消耗阳极量的百分比。本设计中残极率17%。 ⑶、电解回收率 铜电解回收率反应在电解过程中铜的回收程度，其计算方法如下： 铜电解回收率×100 ％ ⑷、槽电压 槽电压由电解液电阻引起的电压降，金属导体电压降，接触点电压降，克服阳极泥电阻的电压降，浓差极化引起的电压降等组成。普通槽槽电压一般为~；种板槽电压一般为~。 三、主体设备设计 1、电解槽的材质与结构 电解槽的材质一般以钢筋混凝土为槽体，内衬造价低廉、耐热、耐腐蚀和电绝缘性能良好的材料。电解槽结构见设计图。通常电解槽由长方形槽体和附设的供液管、排液斗、出液斗的液面调节堰板等组成。槽体底部作成由一端向另一端倾斜，最低处开设排泥孔，较高处设有放液孔，分别供刷槽时排放阳极泥和电解液用。电解槽安装在钢筋混凝土横梁上，槽底四角垫以橡胶板和瓷砖。 2、电解槽总数的确定 电解槽总数包括普通电解槽、种板电解槽和脱铜电解槽。其总数按下式计算：

铜电解槽精炼车间工业设计

铜电解槽精炼车间工艺设计一、概述 1、粗铜经火法精炼后仍含有一点数量的杂质。这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏，不能满足电气工业对铜的要求。因此，粗铜在火法精炼后需要电解精炼以除去有害杂质。铜的电解精炼以火法精炼产出的铜为阳极，以电解产出的薄铜片为阴极，以硫酸和硫酸铜水溶液作电解液。在直流电作用下，阳极铜电化学溶解，在阴极上沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现铜于杂质的分离。 下图为铜电解精炼一般工艺流程图： 种板阳极始极片阳极 种板槽电解电解精炼残极始极片残极阳极泥电解液电解液 电铜阳极泥送电解返火法送阳极泥处理送阳极泥 返火 精炼槽精炼处理法精炼净化 再生铜粗硫酸镍结晶硫酸铜粗硫酸 返火法精炼生产精制硫酸镍返回电解精炼 图1-1铜电解精炼一般工艺流程图： 2、铜阳极 铜电解精炼的原料是火法精炼后烧铸而成的铜阳极。生产中应尽量获得质量良好的铜阳极板。 二、技术条件及技术经济指标的选择 1、操作技术条件 ⑴、电流密度 2.。种板电m200-360A/ 电流密度是指单位面积上通过的电流安培数。电流密度的范围为2，种板电/m300 解槽电流密度比普通电解槽电流密度稍低，本设计 中普通电解槽电流密度取A2。 /解槽电流密度取230Am⑵、电解液成分电解液成分主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。其铜和硫酸的含量视电流密度、阳极成分和电解液的纯净度等条件而定。在电解生产中，必须根据具体条件加以掌握，以控制电解液的含铜量处于规定的范围。

⑶、极距 极距一般指同极中心距。本设计取极距为90mm。 ⑷、阳极寿命和阴极周期 天。阴极周期与电流密18-24阳极寿命根据电流密度、阳极质量及残极率来确定， 一般为 度、阳极寿命及劳动组织等因素有关，一般为阳极寿命的1/3。本设计中阳极寿 命为18天，阴极寿命为6天。 2、技术经济指标 ⑴、电流效率 电流效率是指电解过程中，阴极实际析出量占理论量的百分比。本设计中电 流效率为95.5% ⑵、残极率 残极率是指产出残极量占消耗阳极量的百分比。本设计中残极率17%。 ⑶、电解回收率 铜电解回收率反应在电解过程中铜的回收程度，其计算方法如下： 电铜含铜量铜电解回收率= ×100 ％ 装入原料含铜量－回收品含铜量本设计中铜电解回收率为99%。 ⑷、槽电压 槽电压由电解液电阻引起的电压降，金属导体电压降，接触点电压降，克服阳极 泥电阻的电压降，浓差极化引起的电压降等组成。普通槽槽电压一般为0.20.3V； 种板槽电压一般~为0.30.4V。~三、主体设备设计 1、电解槽的材质与结构 电解槽的材质一般以钢筋混凝土为槽体，内衬造价低廉、耐热、耐腐蚀和电 绝缘性能良好的材料。电解槽结构见设计图。通常电解槽由长方形槽体和附设的 供液管、排液斗、出液斗的液面调节堰板等组成。槽体底部作成由一端向另一端 倾斜，最低处开设排泥孔，较高处设有放液孔，分别供刷槽时排放阳极泥和电解 液用。电解槽安装在钢筋混凝土横梁上，槽底四角垫以橡胶板和瓷砖。 2、电解槽总数的确定 电解槽总数包括普通电解槽、种板电解槽和脱铜电解槽。其总数按下式计算： （3-1）N= 6 10M× 1.185 ×I×η年工作日×日通电小时×电解槽总数，个； N 式中：M 年产铜数量，t； 电流效率；η 。I 电流强度，A h ∕A·铜的电化当量， g1.185