【導讀】冶煉工藝流程采用NGL爐精煉－永久陰極電解精煉－陽極泥濕法。主要生產(chǎn)車間有原料預處理、火法精煉、電解精煉和電解液凈化、貴金屬。生產(chǎn)能力一期工程為20萬噸/年陰極銅。本項目按一次建成設(shè)計。本項目燃料和還原劑為天然氣，成分見表4-2。銅資源的循環(huán)利用在世界各地均受到廣泛重視。品種方面均受很大限制。為此，許多國家包括中國先后興建了專門處理再生銅物。目前國內(nèi)傾動爐有二種形式，一種為引進設(shè)備，另一種為國產(chǎn)設(shè)備，利于生產(chǎn)靈活組織，分部投資。故本階段暫不考慮上述較大爐型。固定式陽極爐是目前國內(nèi)廣泛采用的一種傳統(tǒng)處理高品位雜銅的精煉設(shè)備。差等缺點，因此本工程不予考慮。NGL爐采用稀氧燃燒技術(shù)。本項目選用4臺NGL爐用于雜銅處理。車運往陽極板堆場。不合格陽極板返回NGL爐。陰極法的電解精煉廠已達30多家，產(chǎn)出的銅量占世界總產(chǎn)量的60%以上。煉廠簽訂了永久性陰極工藝合同。

　　

【正文】 60004000 3000mm，每臺有效容積 m3， 共 2 臺 在東系統(tǒng)中，電解液在高位槽中停留時間 （ 400 ） = 在西系統(tǒng)中，電解液在高位槽中停留時間 （ ） = 上清液貯槽 在東、西系統(tǒng)中，各選用一臺內(nèi)尺寸為 1202160002800mm的上清液槽，上清液貯槽裝載系數(shù) 85%，則上清液貯槽有效容積為： 171m3。 電解液循環(huán)泵 電解液 整個循環(huán)量按東區(qū) 400 槽 考慮為： 400 35 60 103 = 840m3/h。 選 Q = 360 m3/h， H = 35 m 立式泵 8 臺，東西 系統(tǒng) 各 4 臺 ， 其中 各 備用 1 臺。 （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項目 可行性研究報告 430 凈化過濾機 選用 F=280 m2凈化過濾機 2 臺 ， 東西系統(tǒng)各一臺。 電解液過濾泵 根據(jù)電解液凈化過濾量選用 Q＝ 320m3/h， H=35m 臥式泵 4 臺，東西系統(tǒng)各2 臺，一工一備。 陽極泥壓濾機 選 F=60m2箱式壓濾機 2 臺。其中一臺手動，一臺自動。 板 式換熱器 選擇配置板式換熱器為： F=21m2， 4 臺；其中 1 臺備用。在西系統(tǒng)，也是選擇配置板式換熱器為： F=21m2， 4 臺；其中 1 臺備用。 脫銅電解槽 脫銅電解槽內(nèi)尺寸： 329011401500/1700mm，槽壁槽底厚 120mm 電流密度： 260A/m2 同極中心距： 130mm 電解槽極板數(shù)：陰極 23 塊 /槽 陽極 24 塊 /槽 陰極周期：前三槽周期 9 天 后五槽周期 3 天 經(jīng)計算脫砷需 11 槽，脫銅需 19 槽，總共需 30 槽。 考慮雜質(zhì)成分波動及配 置規(guī)整， 設(shè)置脫銅電解槽 36 槽，分 6 組，每組 6 槽。 真空蒸發(fā)器組 處理溶液量： 208m3/d 蒸發(fā)水量： 蒸發(fā)前液溶液溫度： 55℃ 蒸發(fā)溫度： 80～ 90℃ 絕對壓力： ～ 蒸汽壓力： （表壓） 選用蒸發(fā)能力 m3/h真空蒸發(fā)器 組 1 套，配套選用 216。2100 分離罐、噴射泵、板式換熱器、循環(huán)泵、板式冷卻器等各 1 臺 。 （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項目 可行性研究報告 431 硫酸銅 水冷結(jié)晶槽 需處理的溶液量： m3/d 蒸發(fā)后液密度： 1390kg/ m3 溶液比熱： K 溶液進口溫度： 90℃ ，溶液出口溫度： 40℃ 冷卻水進口溫度： 32℃ ，冷卻水出口溫度： 37℃ 經(jīng)計算：溶液放熱： 270494kCal/ h，平均溫差 △ t＝ ℃ 取水冷結(jié)晶槽傳熱系數(shù)為 350kCal/m2kh，換熱面積為 則選取 F=30m2水冷結(jié)晶槽 6 臺。 電 蒸發(fā)器 需處理的溶液量： 脫鎳 終液量： 蒸發(fā)水量： 蒸發(fā)溫度： 170℃ 給液溫度： 25℃ 排氣溫度： 80℃ 經(jīng) 計算，需吸收熱量 ，即 749kW 選取 N=500kW 硫酸鎳電蒸發(fā)器 2 臺 。 回轉(zhuǎn)窯 陽極泥處理量： 1120t/a，生產(chǎn)天數(shù)： 340 天 /年 Φ120012021回轉(zhuǎn)窯能力核算： 回轉(zhuǎn)窯合理轉(zhuǎn)速計算： 料riDSi nGn H ????? ?? ?? =（ Sin550） /（ ） = 式中： GH— 投窯混合料重量， ???????? ????? HH CKWB nGG 00 1 1 （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項目 可行性研究報告 432 ???????? ?????? 123340 0 =式中： GH— 投窯混合料重量， t/h G0—— 年陽極泥處理量， t B— 年作業(yè)時間， h W0— 銅陽極泥含水，取 25% K— 酸泥比，取 CH— 工業(yè)硫酸濃度，取 98% n— 能力系數(shù)，取 n= α— 銅陽極泥自然堆角， α=550 D— 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)徑， D= i— 窯身傾斜度， i=% ψ— 窯內(nèi)物料填充系數(shù)， ψ=— ，取 ψ= r 料 — 窯內(nèi)物料堆積密度，取 r 料 = 物料在窯內(nèi)軸向移動速度： W（ m/h） W=（ Dn i） / Sinα =（ ） / Sin550 = m/h 式中參數(shù)意義和數(shù)值同上式 物料在窯內(nèi)停留時間： t（ h） t=L/W =（ 12++） / = h 窯內(nèi)物料流通能力計算 G = D2ψW r 料 = = t/h 回轉(zhuǎn)窯臺數(shù)選擇 （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項目 可行性研究報告 433 N= G 混 /G = 分銅反應槽總?cè)莘e計算： 蒸硒渣處理量： 1120=1288t/a ??? ?? ???? 00 24 nVV S = m3 式中： Vs 物料容積， m3 Vs=GL/ r0 + G/ r =+ G— 日處理蒸硒渣量 G=1288/300= L— 作業(yè)固液比 S : L = 1 :，取 L= r0、 r— 水，蒸硒渣密度， r0=1000kg/m3, r=3040kg/m3 τ— 作業(yè)周期（含給料、浸出攪拌、放料等過程）取 τ=12h η0— 容積利用系數(shù)，取 η0= η— 設(shè)備作業(yè)率，取 η= n— 富裕系數(shù)，取 n= 選一臺 20 m3分銅反應槽。 分鉛砷反應槽總?cè)莘e計算 : 分銅渣處理量： 1288 =1159t/a ??? ?? ???? 00 24 nVV S = m3 式中： Vs 物料容積， m3 Vs=GL/ r0 + G/ r =+ G－日處理分銅渣量 G=1159/300= L－作業(yè)固液比 S : L = 1:6，取 L= r0、 r－水，分銅渣密度， r0=1000kg/m3, r=4500kg/m3 τ－作業(yè)周期（含給料、浸出攪拌 、放料等過程）取 τ=12h η0－容積利用系數(shù)，取 η0= η－設(shè)備作業(yè)率，取 η= n－富裕系數(shù)，取 n= 選一臺 20 m3分鉛碲反應槽。 （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項目 可行性研究報告 434 分金反應槽總?cè)莘e計算 : 分鉛砷渣處理量： 1159=1043t/a ??? ?? ???? 00 24 nVV S = 式中： Vs 物料容積， m3 Vs=GL/ r0 + G/ r =5/1+ G— 日處理分碲渣量 G=1043/300= L— 作業(yè)固液比 S : L = 1 : ，取 L= r0、 r— 水，分碲渣密度， r0=1000kg/m3, r=4500kg/ m3 τ— 作業(yè)周期（含給料、浸出攪拌、放料等過程）取 τ=16h η0— 容積利用系數(shù)，取 η0= η— 設(shè)備作業(yè)率，取 η= n— 富裕系數(shù)，取 n= 選一臺 20 m3分金反應槽。 分銀反應槽總?cè)莘e計 算 : 金渣處理量： 1043100=1043 t/a ??? ?? ???? 00 24 nVV S = m3 式中： Vs 物料容積， m3 Vs=GL/ r0 + G/ r =7/1+ G— 日處理蒸硒渣量 G=1043/300= L— 作業(yè)固液比 S : L = 1 :，取 L= r0、 r— 水，分金渣密度， r0=1000kg/m3, r=4700kg/m3 τ— 作業(yè)周期（含給料、浸出攪拌、澄清、放料等過程）取 τ=23h η0— 容積利用系數(shù)，取 η0= η— 設(shè)備作業(yè)率，取 η= n— 富裕系數(shù)，取 n = 選二臺 20 m3分銀反應槽。 銀電解槽 （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項目 可行性研究報告 435 1） 銀電解槽數(shù) = 個 式中： N— 銀電解槽個數(shù)，個； 10 6—— 年電銀產(chǎn)出量， g； 300— 年通電作業(yè)天數(shù)， d； 21— 日通電時間， h； — 陰極電流 效率 — 槽面作業(yè)率 300— 陰極電流密度， A/m2 0. 28(2 5+12) — 單槽陰極有效面積， m2 1. 3— 能力系數(shù) — 銀電化當量， g/ 計算電解槽數(shù) N = 個，取 8 個，按 4 槽 1 列 ,共 2 列 2)銀電解整流器規(guī)格推薦 整流器電流強度 I = 300 (2 5+1 2) = 473A 整流器電壓（按 8槽串聯(lián)計 ,槽電壓 ,線路電壓取 10%） V = 8（ ～ ） = 22 V～ 31 V 推薦銀電解整流器 1臺，額定電流 500A，額定電壓 0～ 60伏，給 2列電解槽提供直流電。 3） 銀電解精煉槽技術(shù)性能見表 436 表 436 銀電解精煉槽技術(shù)性能表 序號 項 目 單位 數(shù) 值 1 電流強度 A 500 ? ? 6 ??????????? ????N （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項目 可行性研究報告 436 2 陰極電流密度 A/m2 300 3 陰極尺寸 mm 470 280 2（寬高厚） 4 每槽陰極數(shù) 片 7 5 陽極重量 Kg 45 6 每槽陽極數(shù) 排塊 6 1 7 同極距 mm 110 8 電解槽組數(shù) 2 9 陰極材質(zhì) 鈦 板 金電解槽 1） 金電解槽數(shù) ＝ 個 式中： N— 金電解槽個數(shù)，個； 106 — 年電金產(chǎn)出量， g； 300— 年通電作業(yè)天數(shù)， d； 21— 日通電時間， h； — 陰極電流效率 — 槽面作業(yè)率 300— 陰極電流密度， A/m2 （ 242+41） — 單槽陰極有效面積， m2 — 能力系數(shù) — 金電化當量， g/Ah 考慮備用和配置，選用金電解槽 N = 1 個 2） 金電解槽尺寸 陰極規(guī)格尺寸： 120180 mm 每槽陰極片數(shù)： 6 排，每排 2 片，共 12 片； 陽極規(guī)格尺寸： 10017020（寬 高 厚） ? ? 6 ???????????? ????N （ CN0496）工程 山東金璽 20 萬噸再生銅綜合回收利用項目 可行性研究報告 437 每槽陽極塊數(shù)： 5 排，每排 2 塊，共 10 塊； 同極距： 80 mm 金電解槽長度：（考慮到金電解液循環(huán)需要，槽一端留 40 mm。 另一端留 120 mm） 805+（ 40+120） = 560 mm 金電解槽寬度：（槽兩側(cè)各留 35 mm，兩陰極邊緣相距 20 mm）