【正文】 解槽短路，使電解過(guò)程能耗大大增加，并且影響正常生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量。其主要優(yōu)點(diǎn)是。由于使用不銹鋼永久陰極，且機(jī)械化程度高，因此一次性投資較大。不銹鋼板的兩個(gè)側(cè)邊用聚氯乙稀的擠壓件包邊，并用高熔點(diǎn)的蠟密封其間的縫隙。a11925050320電解槽數(shù)量/個(gè)10242781561080每槽陽(yáng)極數(shù)44575757陽(yáng)極重量/Kg315285280350陽(yáng)極壽命/d21211422每槽陰極數(shù)43565656陰極周期/d7776～8陰極重量/kg432422552502極距/mm959910095電流密度/A（5）兩種工藝生產(chǎn)運(yùn)行成本基本相當(dāng)。新的凈化方法有：（1）滲析法（陰離子交換膜）；（2）萃取法；（3）共沉淀法：（4）氧化法除As、Sb、Bi。將蒸發(fā)后液冷卻到40℃以下，硫酸銅以結(jié)晶形態(tài)析出過(guò)濾：將結(jié)晶態(tài)硫酸銅從溶液中分離出來(lái)，獲得濾液作為脫銅電解的原料 。結(jié)晶后液含7～10g/L Ni和約400g/L H2SO4，若雜質(zhì)含量低時(shí)，可將其加熱和過(guò)濾，然后返回電解車間使用；若含砷銻等雜質(zhì)高，則須再蒸發(fā)濃縮，使其以無(wú)水硫酸鹽析出，分離后溶液返回電解車間使用。表41 銅電解液中有害雜質(zhì)允許含量/%元素NiAsFeSbBi含量1555（1）陽(yáng)極板尺寸：長(zhǎng)：1000177。動(dòng)物膠是銅電解精煉過(guò)程中的主要添加劑，它能細(xì)化結(jié)晶，改善陰極表面的物理狀態(tài)，一般加入量為25～50 g/t Cu，加入量過(guò)多時(shí)，電解液的電阻增大，陰極銅分層、質(zhì)脆。一般用量為15～40 g/t Cu。減少極化。選擇正確的電解液循環(huán)方式是使陽(yáng)極溶解均勻，提高陰極沉積質(zhì)量，以及保證其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)符合要求的重要措施。該循環(huán)方式不僅有利于陰極附近離子的擴(kuò)散，降低濃差極化，而且減少了對(duì)陽(yáng)極泥的沖擊和攪拌。但隨著電流密度的增大，槽電壓上升，電流效率下降，電能消耗也相應(yīng)增大。t1188199256259縮短同極中心距能降低槽電壓，減少電能消耗，還能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。第五章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證電流效率是指銅電解精煉過(guò)程中，陰極實(shí)際析出量與理論析出量的百分比。由于上述因素的影響，～%。銅電解回收率反映銅電解過(guò)程中銅的回收程度，其計(jì)算方法如下：式中 n——銅電解回收率，%； m′——電銅含銅量，t； m1——原料含銅量，t； m1——回收物料含銅量，t回收品是指殘極、銅屑、碎銅、制取硫酸銅溶液及陽(yáng)極泥等含銅物料（若陽(yáng)極泥含銅本企業(yè)不能回收，則按損失處理）。如采用鉛蛇形管加熱的工廠，～2 t/tCu，而某廠改用石墨熱交換器以后，蒸汽單位消耗量已降至1 t/tCu左右。表71 陽(yáng)極成分/%元素CuAsSbBiNiFePb含量元素SeTeAuAgSZn其它含量電解銅回收率：%； 電銅品位：%；殘極率：15%；電流效率：97%。采用冷凍結(jié)晶法生產(chǎn)粗硫酸鎳，鎳的脫除效率為75%，砷、銻、鉍的脫除效率為85%。則需設(shè)置脫銅槽個(gè)數(shù)：考慮到槽體維修更換，設(shè)置8個(gè)電解沉積槽。=脫銅最后過(guò)濾含酸：+286=在硫酸銅生產(chǎn)過(guò)程中鎳的回收率為98%。但輝綠巖易滲漏，花崗巖槽價(jià)格貴，運(yùn)輸不便，切易產(chǎn)生暗縫滲漏，僅適合小型切能就地取材的工廠采用。通常電解槽由長(zhǎng)方形槽體和附設(shè)的工業(yè)管，排液斗、出液斗的液面調(diào)節(jié)堰板等組成。圖81為鋼筋混凝土構(gòu)筑的典型電解槽結(jié)構(gòu)。陽(yáng)極壽命根據(jù)電流密度、陽(yáng)極重量和殘極率來(lái)確定，一般為18～21天。本設(shè)計(jì)陰極尺寸為：10201000mm；，周期為9天。確定電解槽尺寸：電流密度為320A/m2，電解槽同極中心距為105mm，采用的陰極尺寸：長(zhǎng)寬=10201000mm（1)每片陰極有效面積：210201000106＝（2)每槽陰極片數(shù) 式中 n0——每槽陰極片數(shù)，片；。本設(shè)計(jì)陽(yáng)極尺寸為：1000960mm；厚度為45mm；周期為18天。陽(yáng)極尺寸的選擇與生產(chǎn)規(guī)模、操作的機(jī)械化程度及其他一些技術(shù)條件有關(guān)。放液排泥孔配嵌有橡膠圈的硬鉛制作的塞子，防止漏液。但在新建工廠及老廠的改造中逐漸推廣使用聚氯乙烯襯里和玻璃鋼襯里。而單槽整體預(yù)制，搬運(yùn)、安裝、檢修、更換方便，絕緣好，漏電少。/a。莆田商品槽系統(tǒng)需要設(shè)置一定數(shù)量的電解沉積槽來(lái)脫除凈液需要的銅。假設(shè)下列原始數(shù)據(jù)：雜質(zhì)在溶液中的極限含量：鎳15g/L；砷5g/L；；銅50g/L。表62 陽(yáng)極泥率級(jí)化學(xué)成分實(shí)例廠別陽(yáng)極泥率（%）化學(xué)成分（%）CuAuAgSe1202110153523151219264—518201020466283014第七章 冶金計(jì)算年產(chǎn)電解銅16萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)年工作日為350天。硫酸單位消耗量一般為4～6 kg/t Cu。因此，殘極率以選擇14～16%為宜。（3）化學(xué)溶解。當(dāng)電流密度采用300A/m2時(shí)，陽(yáng)極壽命應(yīng)縮短為12～14天。表42 電流密度、電流效率和電能消耗的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)年份19651966197119721973電流密度/A槽)。上進(jìn)液、下除液的循環(huán)方式對(duì)陽(yáng)極泥沉淀有利，但電解液上下層濃差較大。在電解進(jìn)行過(guò)程中電解液按一定速度不停地經(jīng)電解槽流過(guò)的方法和形式。本設(shè)計(jì)中鹽酸用量為16 t/a。（3）干酪素。 為了獲得致密、平整的陰極銅，在電解過(guò)程中了除嚴(yán)格控制各工序的技術(shù)條件外，還應(yīng)加入適量的膠狀物質(zhì)和表面活性物質(zhì)以改善陰極表面。當(dāng)陽(yáng)極和電解液純度較低時(shí)，硫酸含量還應(yīng)適當(dāng)降低。其工藝流程圖為圖36。結(jié)晶：使硫酸銅從蒸發(fā)后液中析出，得到固液混合形態(tài)的結(jié)晶后液，為下道工序－過(guò)濾創(chuàng)造條件。常規(guī)凈化方法【3】有：（1）加銅中和或直接濃縮法生產(chǎn)硫酸銅；（2）電解沉積法；（3）中和、濃縮生產(chǎn)硫酸銅，電解法除As、Sb，冷凍結(jié)晶生產(chǎn)硫酸鎳；（4）高酸結(jié)晶法生產(chǎn)硫酸銅，電解除As、Sb、Bi，電熱蒸發(fā)生產(chǎn)粗硫酸鎳。（4）在高雜質(zhì)情況下，夾邊條上會(huì)粘附具有導(dǎo)電性能的結(jié)垢，造成陰極銅邊緣長(zhǎng)粒子，對(duì)陰極銅的整體質(zhì)量影響較大。表32為ISA電解精煉工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)。不銹鋼表面有一層永久性的很薄的氧化層，可以很好地解決沉積銅的粘附性和剝離性之間的矛盾。（5）采用較高的電流密度（320A/m2）和較小的極距（105mm）進(jìn)行生產(chǎn)，單位面積產(chǎn)能高，因此，電解槽數(shù)、廠房面積及防腐面積比傳統(tǒng)電解法少30%左右，配套設(shè)備也少。（5）陰極懸垂度受始極片生產(chǎn)、加工、裝槽質(zhì)量影響較大，環(huán)節(jié)多、與人員關(guān)系非常密切，懸垂度較差，且陰極周期長(zhǎng)。常規(guī)電解精煉工藝流程見(jiàn)圖32。由于電流密度高，槽電壓一般高于常規(guī)電解法。1962年保加利亞銅精練廠成功地進(jìn)行了周期反向電流電解的工業(yè)試驗(yàn)。1963年，周期反向電流電解技術(shù)首次應(yīng)用于工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。電解過(guò)程中還形成一價(jià)銅離子Cu+并建立下列平衡： (38) 上式在不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列在表31中。城市基礎(chǔ)設(shè)施完善，道路循環(huán)互通；城市空氣清新，主要指標(biāo)達(dá)標(biāo)；完成了老城區(qū)主要街道改造和城南區(qū)開(kāi)發(fā)，已初步形成“顯山、露水、綠色”的生態(tài)城市。，品位極高 已探明儲(chǔ)量的有金、銀、鉛、鋅、鈾、瓷土、石膏、硅石、花崗巖等30余種，其中冷水銀礦儲(chǔ)量為全國(guó)之最，雷溪石膏礦為華東之冠，上祝瓷土礦儲(chǔ)量、品位列江西省之最，花崗巖品種繁多，儲(chǔ)量達(dá)64萬(wàn)立方米。鐵路：浙贛、皖贛、鷹廈、杭昌長(zhǎng)高速鐵路客運(yùn)專線四條鐵路縱橫境內(nèi)，縱貫?zāi)媳保?5個(gè)火車站連珠成串。3月中下旬至5月下旬為春季，約70天；自5月下旬至9月下旬為夏季，約120天；自9月下旬11月下旬為秋季，約60天；自11月下旬3月中下旬為冬季，約110天。貴溪位于江西省東北部、信江中游，“東連江浙、南控甌閩”。 有色冶金生產(chǎn)特點(diǎn)之一是無(wú)一例外地產(chǎn)出大量造成環(huán)境污染的“三廢”物質(zhì)，除必須有完善的“三廢”治理工程設(shè)計(jì)外，在選擇廠址時(shí)，必須盡量考慮在主導(dǎo)風(fēng)向和主要水流的下游位置，安排好“三廢”處理場(chǎng)地和廢渣堆放場(chǎng)地，要有良好的自然通風(fēng)條件，并應(yīng)考慮廠址附近居民點(diǎn)、城市發(fā)展規(guī)劃、農(nóng)木漁業(yè)及旅游勝地、自然資源保護(hù)區(qū)等問(wèn)題。廠址選擇的一般原則是：應(yīng)符合工業(yè)布局及區(qū)域性總體規(guī)劃和城市建設(shè)規(guī)劃的要求；要盡可能利用城鎮(zhèn)設(shè)施，節(jié)約資源；要靠近原材料、水、電供應(yīng)充足和產(chǎn)品銷售便利的地方，有較好的交通運(yùn)輸條件；要注意節(jié)約用地，盡量不占或少占農(nóng)田，留有發(fā)展余地；要有適當(dāng)?shù)淖匀坏匦魏瓦m宜的工程地質(zhì)、水文、地震等級(jí)條件及較好的協(xié)作條件等。永久陰極銅電解技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用至今已有20余年歷史，到1998年，使用永久陰極銅電解技術(shù)生產(chǎn)的精銅產(chǎn)量已占世界總產(chǎn)量的40%以上。%～%，%～%的雜質(zhì)，使其滿足不了工業(yè)對(duì)銅的性質(zhì)的要求。目前，中國(guó)銅行業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷提高。貴溪冶煉廠和金隆公司的閃速熔煉爐在經(jīng)過(guò)改造，技術(shù)水平有了很大的提高。（2）氧氣利用更為廣泛，富氧濃度大大提高。10萬(wàn)噸以上的企業(yè)數(shù)量也從6家增至7家。中國(guó)銅礦產(chǎn)量不是特別高，但精銅產(chǎn)量上升很快，1998～%。在7大銅礦基地中，除江西銅基地的資源相對(duì)充足外，白銀銅基地資源已經(jīng)枯竭；云南銅基地的易門、牟定已列入關(guān)閉礦山，東川、大姚保有儲(chǔ)量嚴(yán)重不足；中條山銅基地已經(jīng)“三礦變一礦”，其中蓖子溝、胡家峪銅資源已經(jīng)枯竭，銅礦峪資源雖保有一定儲(chǔ)量，但品位太低；大冶銅基地的5座銅礦山中，有兩座資源已經(jīng)枯竭；銅錄山、豐山洞等礦山也已出現(xiàn)資源危機(jī)。銅在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣、用量最大，發(fā)電機(jī)的線圈、電線、電纜等都是用銅制造的。 plant layout目 錄第一章 概述 1 1 1 1 2 3第二章 廠址選擇 6 6 7第三章 電解精煉及凈化流程的選擇與論證 10 10 11第四章 銅電解精煉技術(shù)條件的選擇與論證 20 20 20 20 21 21 22 22 22第五章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證 23 23 23 23 23 24 24 24 24 24第六章 產(chǎn)物 25 25 25第七章 冶金計(jì)算 26 26 26 28 29 30第八章 主要設(shè)備的選擇和計(jì)算 33 33，以年產(chǎn)銅量為設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 35 37 39 41 43 45 47 附屬設(shè)備的選擇和設(shè)計(jì) 50 52 58第九章 車間環(huán)保和安全生產(chǎn) 60 60 62 63 65 65第十章 設(shè)備明細(xì)表 66第十一章 車間平面配置與安排 68 68 69第十二章 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析與評(píng)價(jià) 71 71 71 74主要參考文獻(xiàn) 76外文資料 77外文中文翻譯 82致 謝 86小論文 87第一章 概述銅是人類最早發(fā)現(xiàn)的古老金屬之一，早在三千多年前人類就開(kāi)始使用銅。設(shè)計(jì)（論文）提綱及進(jìn)度安排：設(shè)計(jì)提綱：第一章 概述第二章 廠址選擇第三章 電解精煉及凈化流程的選擇與論證第四章 銅電解精煉技術(shù)條件的選擇與論證第五章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證第六章 產(chǎn)物第七章 冶金計(jì)算第八章 主要設(shè)備的選擇和計(jì)算，以年產(chǎn)銅量為設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 附屬設(shè)備的選擇和設(shè)計(jì)第九章 車間環(huán)保和安全生產(chǎn)第十章 設(shè)備明細(xì)表第十一章 車間平面配置與安排第十二章 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析與評(píng)價(jià)主要參考文獻(xiàn)外文資料外文中文翻譯致謝小論文 進(jìn)度安排：第4周 查閱文獻(xiàn)資料，翻譯一篇英文資料，寫出文獻(xiàn)綜述第5周 提交開(kāi)題報(bào)告，確定合理工藝流程，應(yīng)用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行必要計(jì)算第6周 完成概述和廠址的選擇與論證第7周 完成工藝流程、技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的選擇與論證第8周 完成電解和凈液工段的冶金計(jì)算及物料衡算第9周 完成主要設(shè)備選型計(jì)算和車間配置與安排第10周 完成車間環(huán)保和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)第11周 完成工藝流程圖或設(shè)備連接圖和電解槽結(jié)構(gòu)圖第12周 完成車間平面和立面配置圖第13周 初步完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第14周 修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、編輯論文第15周 老師評(píng)閱設(shè)計(jì)、學(xué)生準(zhǔn)備答辯第16周 畢業(yè)答辯參考文獻(xiàn)和書(shū)目：[1] 朱祖澤、[M]. 北京：科學(xué)出版社，2003[2] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，1991：65～71 [3] [M].北京：冶金出版社，2010[4] 《重有色金屬冶煉設(shè)計(jì)手冊(cè)》（銅鎳卷）[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1996[5] [J].2000，3(20):12～18[6] 趙欣. 銅電解新技術(shù)的應(yīng)用[J].2008，29(4):9[7] 李公建. 淺談銅電解生產(chǎn)過(guò)程中降低槽電壓的途徑[J]，2010，29（3）：71～72[8] （冶金、選礦、化工