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

为506.54万吨，同比增长8.51%。

（2）经济效益大幅提高。有色金属工业规模以上企业全年主营业收入超过13000亿元，实现利税超过1600亿元，实现利润翻了一番，达到1100亿元。

（3）价格持续高位运行。2006年有色金属产平价格几乎全线飘红，特别是主要有色金属品种价格全部都在高位运行，有的品种还屡创历史新高。

2006年以来，受全球经济平稳增长带动铜消费回升、高铜价引发的罢工事件接连不断、交易所铜库存维持在历史低水平、石油价格振荡走高等利好因素的影响，不断有新的资金涌入金属市场，共同推动了铜价格在前五月里快速大幅上涨，LME三个月期铜的价格从年初的4400美元/吨左右大幅上涨至5月11日的历史新高8800美元/吨。在触及8800美元/吨的历史高点之后，铜价进入技术性调整，回调幅度达到自三月份连续上涨以来的50%左右，最低跌至6440美元/吨，。自6月底7月初铜价重新返回7000美元/吨之后，数次在8000美元/吨处遭到强劲的阻力，从而开始了长达近半年的区间振荡。不过随着LME铜库存从10月下旬开始持续回升，给铜价带来沉重压力，铜价终于在11月10日跌破了区间振荡的下方7000美元/吨的支撑位，12月底又跌破6500美元/吨，并有向5000美元/吨靠拢的趋势。

2006年LME当月期铜和三个月期铜的平均价分别为6721美元/吨和6637美元/吨，各比2005年大幅上涨82.7%和89.4%；SHFE当月期铜和三个月期铜2006年的平均价分别为62170元/吨和61617元/吨，各比2005年上涨78.6%和84.7%，涨幅小于国际市场。

（4）技术装备水平提升。铜冶炼在山东阳谷新建的祥光铜业采用了最先进的闪速熔炼和闪速精炼装置。先进加工设备的投产，大大提升了我国有色金属加工工业的技术装备水平。

（5）资源进口多数攀升。2006年除铜精矿实物量进口同比下降11%外，铝土矿、铅精矿、锌精矿、镍精矿进口都大幅增长。

1.2.2.2 中国铜市场分析

（1）2007年全球经济增速趋缓。

2006年世界经济继续处于周期性扩张高点，国际货币基金组织（IMF）数据显示，2006年第1季度和2季度世界经济同比分别增长4.7%和4.5%（折年率，下同）。世界经济连续4年增长4%以上，这是1971年以来的首次。不过，受全球货币政策趋紧影响，2007年世界经济转向软着陆。2006年8月以来，国际市场原油价格出现大幅下跌态势，10月3日跌破60美元/桶，于7月中旬每桶78美元的高位相比，跌幅超过20%，此后油价在振荡中持续保持低位运行。石油价格的下跌，预示着全球需求的放缓。IMF预测，2007年世界经济增长4.9%，略低于2006年，但仍保持较高的增速。

从IMF对全球主要铜消费国家和地区的经济增长预测看，2007年除了中国台湾的GDP增长率将提高0.2个百分点以及中国、俄罗斯的增幅将持平以外，其余均将出现回落，其中美国将从2006年的3.4%降至2.9%；日本从2.7%降至2.1%；德国从2.0%降至1.3%。全球及主要铜消费地区经济增速的回落，将给精铜的消费增长带来不利。

（2）2007年国内外市场供求预测

据安泰科统计，2007年全球依然缺乏大型铜矿项目的投产，铜精矿的新建或扩建产能能够给

全球提供大约43.2万吨的新增铜产量，再加上现有的产能提高产量，预计2007年全球的铜精矿含铜产量将比2006年增加65万吨左右，达到1260万吨，比2006年增长5.3%。冶炼方面，2007年能投入的新增产能预计为70万吨，精炼能力约为80万吨，完全能够消化新增的铜精矿产量。因此，2007年全球铜精矿市场的供应仍将保持紧张，加工费难有起色。

尽管我们预计2007年全球的铜精矿产量增幅大于2006年，但在冶炼厂铜精矿库存降至低水平的情况下，精铜产量的增幅将出现回落，预计将增长3.4%至1802万吨。2007年全球及主要铜消费地区的经济增长放缓将对铜消费增长形成不利，而高铜价带来的替代消费仍将存在，因此预计全球的精矿消费增幅将回落至1.3%，消费量为1788万吨。因而，2007年铜市场将出现约13.5万吨的供应过剩。

表1-2 2007年全球及中国市场精铜供求关系预测（万吨）

2006年2007年

全球市场

产量1743.71802.1

消费量1766.11788.6

供求平衡-22.413.5

中国市场

产量297.0327.0

进口量80.088.0

出口量25.5 2.0

消费量380.0400.0

供求平衡-28.513.0

中国市场方面，2007年随着江西铜业、山东祥光铜业冶炼项目的建成投产，将给国内带来40万吨/年的粗炼产能增长和50万吨/年精炼产能增长，国内的精铜产量增长仍将取决铜精矿的供应状况，根据一些企业的增产计划，预计2007年国内的精铜产量将增加30万吨左右至327万吨，增幅较2006年减缓。受益于国内经济的稳定增长，精铜需求量仍有望保持2006年的增长速度速度，预计消费量将达到400万吨左右，因此国内仍存在约73万吨的供应缺口需要靠进口来满足。此外，国内可能还会进口一些铜来补充库存，因此进口量将于2007年出现回升。

（3）2007年铜价预测

如上文所述，预计2007年全球铜市场将会出现一定量的供应过剩，从而可能引起交易所铜库存的上升，给铜价带来压力，但过剩量不是很大，而且随着中国对库存铜的消耗，2007年将重返市场采购，因此铜价仍能保持在较高的水平。预计2007年伦铜的走势将以顶部盘整为主，LME 三个月期铜价格主要波动区间位于5000美元/吨～8000美元/吨，全年平均价预计为6600美元/吨，与2006年相当；SHFE期铜价格将有望改变2006年一直疲软的状态，但仍会持续受到人民币升值的压力，预计LME三个月的平均价预计为61300元/吨。

1.3 厂址选择论证

确定厂址

铜电解精炼已有120多年的发展历史。世界上第一家铜电解精炼厂是英国于1869年建成的埃尔金顿（Elkington）工厂。到20世纪80年代，全世界铜电解精炼能力已达1200万t/a，年产量和消费量在1000万 t左右。自20世纪50年代以来，由于大功率可控硅整流器和始极片加工机组的开发，以及自动控制和电子计算机技术在铜电解中的推广应用，铜电解精炼向大型化、机械化和自动化方向发展的步伐加快，现世界年产电解铜能力达到40万t每年的工厂有5家（1992年统计），年产电解铜能力超过15万t的工厂有30多家（1992年统计）。

世界铜矿资源比较丰富，中国是世界上铜矿较多的国家之一。总保有储量铜6243万吨，居世界第七位。探明储量中富铜矿占35%。铜矿分布广泛，主要分布在江西、西藏、云南、甘肃、安徽等地。云南省是中国铜生产基地之一，中国西南铜生产中心，在全国铜行业位居第三位，

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 ％

铜电解槽精炼车间工业设计

铜电解槽精炼车间工业 设计 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

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 ％

电解铝工艺流程-编写

电解铝工艺流程 电解铝就就是通过电解得到得铝，现代金属铝得生产主要采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。生产工艺流程如图1所示。

1、铝电解工艺 直流电通入电解槽,电解槽温度控制在9４0-9６0℃，熔融冰晶石就是溶剂,氧化铝作为溶质，以炭素体作为阳极，铝液做为阴极,使溶解于电解质中得氧化铝在槽内得阴、阳两极发生电化学反应。在阴极电解析出金属铝，在阳极电解析出与气体.铝液定期用真空抬包析出,经过净化澄清后，浇铸成商品铝锭. 阳极气体经净化后,废气排空，回收得氟化物等返回电解槽. 电解铝得主要设备就是电解槽，现代铝工业主要有两种形式得槽式分别为自焙阳极电解槽与预焙阳极电解槽。以下为两种槽得比较： 图一:两种类型电解槽得比较 目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽得电流强度 很大,不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规得要求。 从铝电解槽得发展来瞧,目前电流强度达到17-22KＡ得大型化各类阳极电解槽,产铝量为１200－15０0Kg/d，电能消耗降低到13、5KW＊H。下图为一

种铝电解槽参数 图二:一种铝电解槽配置图 2、电解烟气干法净化 2、1干法净化原理 干法净化就就是以某种固体物质吸附另一种气体物质所完成得净化过程。具有吸附作用得物质称吸附剂,被吸附得物质叫吸附质。铝电解含氟烟气得干法净化使用电解铝生产用得氧化铝,作为吸附剂吸附烟气中得氟化氢等大气污染物来完成对烟气得净化。氧化铝对氟化氢得吸附过程分三个步骤： (1)氟化氢在气相中不断扩散，通过氧化铝表面气膜到达氧化铝表面.

（２）氟化氢受氧化铝离子极化得化学键力得作用,形成化学吸附。 (3)被吸附得氟化氢与氧化铝发生化学反应，生成表面化合物―氟化铝。氟化氢得吸附率可达98%～99%，沥青烟得吸附率在９5％以上。载有氟与沥青烟得氧化铝由布袋除尘器分离后供电解使用。回收得氟返回电解槽可补充电解生产过程中损失得氟元素，沥青焦油返槽后可逐步被烧掉。 2、2干法净化工艺流程 图3干法净化工艺流程图 干法净化工艺流程包括电解槽集气、吸附反应、气固分离、氧化铝输送、机械排风等五个部分,如图3所示。 (1)电解槽集气。电解槽散发得烟气呈无组织扩散状态，为了有效地控制污染，必须对电解槽进行密封。收集得烟气通过电解槽得排烟支管汇

电解铝工艺流程-编写

电解铝工艺流程 电解铝就是通过电解得到的铝，现代金属铝的生产主要采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。生产工艺流程如图1所示。

1. 铝电解工艺 直流电通入电解槽，电解槽温度控制在940-960℃，熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以炭素体作为阳极，铝液做为阴极，使溶解于电解质中的氧化铝在槽内的阴、阳两极发生电化学反应。在阴极电解析出金属铝，在阳极电解析出CO和 CO气体。铝液定期用真空抬包析出，经过净化澄清后，浇铸成2 商品铝锭。阳极气体经净化后，废气排空，回收的氟化物等返回电解槽。 电解铝的主要设备是电解槽，现代铝工业主要有两种形式的槽式分别为自焙阳极电解槽和预焙阳极电解槽。以下为两种槽的比较： 图一：两种类型电解槽的比较 目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度 很大，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要求。从铝电解槽的发展来看，目前电流强度达到17-22KA的大型化各类阳极 电解槽，产铝量为1200-1500Kg/d，电能消耗降低到13.5KW*H。下图为一

种铝电解槽参数 图二：一种铝电解槽配置图 2. 电解烟气干法净化 2.1干法净化原理 干法净化就是以某种固体物质吸附另一种气体物质所完成的净化过程。具有吸附作用的物质称吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。铝电解含氟烟气的干法净化使用电解铝生产用的氧化铝，作为吸附剂吸附烟气中的氟化氢等大气污染物来完成对烟气的净化。氧化铝对氟化氢的吸附过程分三个步骤： （1）氟化氢在气相中不断扩散，通过氧化铝表面气膜到达氧化铝表

面。 （2）氟化氢受氧化铝离子极化的化学键力的作用，形成化学吸附。 （3）被吸附的氟化氢和氧化铝发生化学反应，生成表面化合物―氟化铝。氟化氢的吸附率可达98%~99%，沥青烟的吸附率在95%以上。载有氟和沥青烟的氧化铝由布袋除尘器分离后供电解使用。回收的氟返回电解槽可补充电解生产过程中损失的氟元素，沥青焦油返槽后可逐步被烧掉。 2.2干法净化工艺流程 图3干法净化工艺流程图 干法净化工艺流程包括电解槽集气、吸附反应、气固分离、氧化铝输送、机械排风等五个部分，如图3所示。 （1）电解槽集气。电解槽散发的烟气呈无组织扩散状态，为了有效

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)

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)

年产2.8万吨电解槽厂房设计.

东北大学有色冶金课程设计 (铜电解) 题目：年产2.8万吨铜电解车间设计班级：冶金工程1103 姓名：马林林 学号：20110075

目录 1.概述 ............................................................................................. - 3 - 1.1电解精炼的目的和任务................................................................................................ - 3 - 1.2电铜的质量标准............................................................................................................ - 3 - 1.2.1高纯阴极铜(Cu-CATH-1)化学成分.................................................................. - 3 - 1.2.2一号铜化学成分的质量分数............................................................................. - 4 - 1.3铜电解一般工艺流程.................................................................................................... - 4 - 2.冶金计算..................................................................................... - 5 - 2.1已知条件........................................................................................................................ - 5 - 2.2 计算............................................................................................................................... - 5 - 3.主体设备设计............................................................................. - 7 - 3.1电解槽材质与结构........................................................................................................ - 7 - 3.2商品电解槽总数............................................................................................................ - 8 - 3.3电解槽的极板数............................................................................................................ - 8 - 3.4电解槽尺寸的确定........................................................................................................ - 9 - 3.5种板电解槽数................................................................................................................ - 9 - 3.6净液量及脱铜槽数...................................................................................................... - 10 - 3.6.1净液量............................................................................................................... - 10 - 3.6.2脱铜槽数........................................................................................................... - 11 - 3.7槽边导电排、槽间导电板和阴极导电棒的选择与计算.......................................... - 11 - 3.7.1槽边导电排....................................................................................................... - 11 - 3.7.2 槽间导电板...................................................................................................... - 12 - 3.7.3 阴极导电棒...................................................................................................... - 12 - 3.8设计总结........................................................................................................................ - 9 - 4.图纸 ........................................................................................... - 12 - 5.参考文献................................................................................... - 12 -

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

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： 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

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6万吨铜电解槽设计 精品

年产6万吨铜电解槽设计 摘要 本文主要设计了一座年产6万吨铜的铜电解精炼电解槽及电解工艺。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，通过计算得出本设计共需要660个电解槽，38个阳极板，尺寸为1000×960mm2，37个阴极板，尺寸为1020×1000mm2，电解槽尺寸为4000×1120×1320mm2等主体电解槽数据。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。最后以“铜电解液净化方法的研究进展”专题展开论述。 关键词：铜电解精炼；工艺设计；物料平衡；热平衡

Abstract My thesis projects the copper electrolytic cell of sixty ton volume of production and is electrolysis process. I am according to the given conditions, Select operation technology conditions, technical and economic indexes, the main equipment design and metallurgical calculation, etc. I was according to the known condition and combined with the actual conditions of the copper cell technology. Through the calculation the design needs 660 cell、38 anode plates、37 cathode boards. The size of anode plates is 1000×960mm2.The size of cathode board is 1020×1000mm2. The size of cell is 4000×1120×1320mm3.And then calculated based on metallurgical electrolytic cell copper anode slime composition, cathode copper the composition, the material balance, harmful impurities in electrolyte purification process and allows content of impurities in the removal efficiency and thermal equilibrium, and other important data. And it draws Installation drawing of the copper electrolytic cell .On the "copper electrolyte purification method research progress of" special discussed. Key words: Electrolytic refining of copper,；technological process design,；material balance；heat balance

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

电解铝工艺流程

电解铝工艺 电解铝 - 简介 电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。 电解铝 - 工艺流程 电解铝生产过程 铝电解工艺流程：现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。化学反应主要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al 3O2。阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3 3eˉ=Al。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。其生产工艺流程如下图： 氧化铝氟化盐碳阳极直流电 ↓↓↓↓ ↓ 排出阳极气体------ 电解槽

↑↓↓ 废气←气体净化铝液 ↓↓ 回收氟化物净化澄清 ↓↓↓ 返回电解槽 浇注轧制或铸造 ↓↓ 铝锭线坯或型材 电解铝 - 产业特点 电解铝 世界上所有的铝都是用电解法生产出来的。铝电解工业生产采用霍尔-埃鲁冰晶石-氧化铝融盐电解法，即以冰晶石为主的氟化盐作为熔剂，氧化铝为熔质组成多相电解质体系。其中Na2AlF6-Al2O3二元系和Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系是工业电解质的基础。电解铝工业对环境影响较大，属于高耗能，高污染行业。电解铝生产中排出的废气主要是CO2，以及以HF气体为主的气-固氟化物等。CO2是一种温室气体，是造成全球气候变暖的主要原因。而氟化物中的CF4和C2F6其温室作用效果是二氧化碳的6500-10000倍，并且会对臭氧层造成不同程度的影响。HF则是一种剧毒气体，通过皮肤或呼吸道进入人体，仅需1.5g便可以致死。

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

30万吨年电铜的铜电解精炼车间工艺设计

25万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计 设计总说明 铜电解精炼过程，主要是在直流电的作用下，铜在阳极上失去电子后以铜离子的形态溶解，而铜离子在阴极上得到电子以金属铜的形态析出的过程。目前世界铜冶炼厂使用的主要熔炼工艺为闪速熔炼和熔池熔炼，其中熔池熔炼包括诺兰达连续炼铜法、艾萨熔炼法、瓦纽科夫法。 本设计为年产25万吨电铜的铜电解精炼车间，铜的电解精炼是以火法精炼产出的精铜为阳极，以电解产出的薄铜（始极片）作阴极，以硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液。在直流电的作用下，阳极铜进行电化学溶解，纯铜在阴极中沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现了铜与杂质的分离，确定了铜电解过程中的主要技术经济指标。本设计还进行了物料平衡、热平衡、水平衡、主要设备及辅助设备的计算与选择。进一步提高铜电解精炼的技术水平，从而达到对铜电解精炼技术有更深刻了解的目的。 关键字：铜；电解精炼；平衡计算；设计

The Process Design of Electrolytic Refining Workshop with Annual Output 250,000 Tons Electrolytic Copper Specialty：Metallurgical engineering Name：Zhu langtao Tutor：Zhang qiuli Design Description The copper electrolysis fining process is mainly under the direct current function,copper loses the electron after the anode by cupric ion shape dissolution,but the cupric ion obtains the electron on the negative pole by the metal copper shape separation process.At present the world copper refinery use main smelting craft to dodge the fast smelting and the molten bath smelts,the molten bath smelts including the Landa continual copper smelting,Isa smelts,Niu Shinao smelts. Originally designed to produce per 250,000 the first electrolytic copper refine the work shop,refining the precise copper produced electrolytically and concisely as the positive pole with fire law of copper,take copper sulfic acid and aqueous solution of the sulfuric acid as the electrolytic liquid very much with the electrolytic thin copper beginning that produces.Under the funcition of the direct current,positive pole copper carries on electrochemistry to dissolve,pure copper is deposited in the negative pole,the impurity is entered in positive pole mud and electrolytic liquid,thus realized the separation of the copper and impurity,have confirmed the main technical and economic index in the electrolytic course of copper.Have originally designed and also carried on supplies equilibrating,calculation and choice of the thermal balance,horizontal weighing apparatus,capital equipment and auxiliary equipment. Further improve the standard of the electrolytic refining and reached for the refinement of the electrolytic technology is a profound understanding of purpose. Keywords:Copper;Electro refining;balanced computing;design