【正文】 另外，伴隨酸霧排 放過程不可避免地會(huì)有呈分子態(tài)的酸性氣態(tài)污染物如 SO2和 NOX等的排放，所以其排放過程和排放物成分比較復(fù)雜。③電解工段電銅洗滌機(jī)組及殘極洗滌機(jī)組。電解工序產(chǎn)生的含酸廢氣主要來自三個(gè)區(qū)域 :①電解系統(tǒng)東區(qū)生產(chǎn)循環(huán)槽、上清液貯槽、陽極泥貯槽、生產(chǎn)高位槽、種板循環(huán)槽和種板高位槽 。酸霧則是由空氣中的酸性化合物在有霧、重金屬飄塵或氮氧化物存在時(shí)發(fā)生一 系列化學(xué)反應(yīng)而生成的酸霧或鹽類氣溶膠。 44 主、輔設(shè)備一覽表 表 52 設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 數(shù)量 備注 1 電解槽 150 個(gè) 下進(jìn)上出式 2 陽極加工設(shè)備 2 套 3 始極片加工設(shè)備 1 套 始極片又稱為陰極 4 陰極剝片機(jī) 1 臺(tái) 大型（ 500 塊 /h) 5 貯液槽 1 個(gè) 貯槽的容積約為電解槽內(nèi)電解液 總量的 20% 左右。 常用有色金屬的電壓與電流值如下表。 有色金屬電解要用直 流電 , 須用整流器將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動(dòng)裝置常采用萬向聯(lián)軸器。 行車、 吊車 、天車都是人們對 起重機(jī) 的一個(gè)籠統(tǒng)的叫法，行車和現(xiàn)在我們所稱的起重機(jī)基本 一樣。 國際標(biāo)準(zhǔn)化 組織 ISO/TC110 稱為工業(yè)車輛 。 43 運(yùn)輸設(shè)備 運(yùn)輸中用到的設(shè)備有叉車，行車。其優(yōu)點(diǎn)是可以避免因泵漏液腐蝕基礎(chǔ)及地面；并可防止泵密封不嚴(yán)使空氣進(jìn)入電解液。種板系統(tǒng)選用 60 ㎡的石墨加熱器 2 臺(tái)，無備用。換熱器的傳熱面積通過熱平衡計(jì)算確定。 電解液加熱器 電解液加熱多數(shù)廠采用鈦列管換熱器或鈦板換熱器，部分廠仍用浮頭列管式不透性石墨熱交換器。陽極板的機(jī)械化加工工藝流程如下： 火法產(chǎn)出合格陽極 — 平板 — 銑耳 — 排板 — 上槽 42 所用到的設(shè)備有陽極加工設(shè)備，始極片加工設(shè)備，陰極剝片機(jī) 。 陰、陽極加工設(shè)備 陽極加工處理，有機(jī)械和人工兩種情況，國內(nèi)外一些先進(jìn)的工廠陽極加工處理主要靠整形 幾組來完成。此法能防止陽極泥上浮。 另一種大型槽供液法為上供液、下排液。出液漏斗內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)電解槽液面高度隔板式三角堰板。 隨著電解槽的大型化、電極間距的縮小及電流密度的提高，通常的電解槽供排液方式難以適應(yīng)生產(chǎn)要求，有的工廠即在電解槽底中央沿槽長度方向設(shè)一個(gè)給液管，或在槽底量兩側(cè)設(shè)兩個(gè)平行的給液管，通過沿管均布的小孔給液。 41 電解槽進(jìn)出液方式 電解槽進(jìn)出液直接影響槽內(nèi)銅離子、添加劑及溫度在電解液里的均勻性和金、銀的損失。 復(fù)極式電解槽 兩端的電極分別與直流電源的正負(fù)極相連，成為陽極 或陰極。 非水溶液電解槽 非水溶液電解槽在制取有機(jī)產(chǎn)品或電解有機(jī)物時(shí) ,常伴隨有各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng) ,使其應(yīng)用受到限制，工業(yè)化的不多。 40 表 51 電解槽的分類 方式 分類方式 名稱 特點(diǎn) 按電解液的不同分類 水溶液電解槽 水溶液電解槽電解質(zhì)是水溶液。按電解液的不同分為水溶液電解槽、熔融鹽電解槽和非水溶液電解槽三類。此外在鋼筋混凝土槽體底部還開設(shè)檢漏孔，以觀察內(nèi)襯是否破壞，鋼筋混凝土電解槽壁厚一般為100mm。此外在鋼筋混凝土槽體底部還開設(shè)檢漏孔，以觀察內(nèi)襯是否破壞，鋼筋混凝土電解槽壁厚一般為 80～ 120mm。 每塊陽極的重量 m= 2 5%10123 10219 6 %2 3 . 51 2 0 0 01 8 3 ??? ????? ?）（ Kg 陽極厚度 d=m/ Fn：陽極 溶解部分的單位面積， cm2 ：陽極銅比重 g/cm2 d= 103/ 98 96== Y 陽極尺寸為： 980 960 38 表 48 電解槽主要尺寸級指標(biāo) 項(xiàng)目 電解槽 項(xiàng)目 電解槽 內(nèi)尺寸 2700 1110 1275 陰極塊數(shù) 24 外尺寸 2900 1310 1375 同極中心距 100 陽極尺寸 980 960 電流密度 250 陰極尺寸 1000 1000 槽個(gè)數(shù) 400 陽 極塊數(shù) 23 39 5 主要設(shè)備的選擇 電解槽 通常電解槽由長方形槽體和附設(shè)的工業(yè)管，排液斗、出液斗的液面調(diào)節(jié)堰板等組成。 本設(shè)計(jì)選用以下技術(shù)條件： 電流密度 12020A，電流效率 96%，晝夜通電量為 ,備用系數(shù) 10%。本次設(shè)計(jì)取 3℃?！妫?k 取 Q3=（ 3525） = KJ/h （ 4） 循環(huán)管道內(nèi)溶液熱損失 Q4 電解液循環(huán)量 =25 60 400 =600m3/h Q=VrCp△ t 式中： Q—— 管道內(nèi)溶液熱損失（ kJ/h）； 35 V—— 電解液循環(huán)量（ L/h）； r—— 電解液密度（ kg/L）， r 取 1250 Cp—— 電解液比熱（ kJ/kg ℃ ）， K ??； F—— 傳熱表面（ m2 ）； t1 —— 電解液溫度（℃）； t2 —— 車間空氣溫度（℃） ； Q2= (6425) = KJ/h (3)電解槽外壁的輻射與對流熱損失 Q3 槽壁總面積 =400（ + 2+ 2） = Q=K（ t2t1)F 式中： t1 為槽壁溫度取 35℃； t2 為車間溫度取 25℃ K—— 對鋼筋混泥土槽壁 kJ/（ m2 30 4 計(jì)算 銅電解精煉物料平衡計(jì)算 計(jì)算條件 50000t 電解銅 /a 原始數(shù)據(jù)： 表 41 陽極成分（％） 元素 Cu As Sb Ni Bi Se Pb Fe Te Au Ag S Zn 含量 表 42 銅電解過程中各元素的分配率（％） 元素 進(jìn)入溶液 加入陽極泥 加入陰極 金 － 1 銀 － 98 2 銅 98 硒和碲 － 98 1 鉛 － 98 1 鎳 90 20 砷 70 30 微量 銻 40 66 微量 硫 － 95 3 鐵 75 10 15 鋅 93 4 3 鋁 75 20 5 二氧化硅 － 100 － 鉍 20 80 微量 31 表 43 銅電解液中有害雜質(zhì)允許含量（克 / 升） 元素 Ni As Fe Sb Bi 含量 14 5 表 44 假設(shè)數(shù)據(jù) 電解銅回收率 ％ 電解銅品位 ％ 殘極率 18％ 鎳進(jìn)入電解液的百分?jǐn)?shù) 91％ 砷進(jìn)入電解液的百分?jǐn)?shù) 72％ 銻進(jìn)入電解液的百分?jǐn)?shù) 38％ 室溫 25℃ 物料平衡計(jì)算： （ 1） 1t 陽極銅需要溶解陽極量 : （ 2） 陽極實(shí)際需要量： （ 3） 實(shí)際溶解陽極量： （ 4） 陽極的含銅量： （ 5）殘極量： 18%＝ t/a （ 6） 殘極含銅量： t0 2 4 %98% % ＝?? ?at / 2 6 7 5)(9 9 5 0 0 0 00 2 4 ＝?? ?a/ 1 3 9 49 9 5 0 0 0 00 2 4 ＝?at /% ＝? 32 %= t/a （ 7）計(jì)算陽極泥量： 50000 %=300 t/a （ 8） 陽極泥含銅量： % = t/a （ 9） 電解液中銅含量： % %= t/a 表 45 陽極泥中各元素重量級百分比 表 46 銅電解精煉主要元素物料平衡 元素 進(jìn)入陽極泥的量， t/a 陽極泥成分， % 元素 進(jìn)入陽極泥的量， t/a 陽極泥成分， % Cu % = Au = As = Ag = Sb = Fe = Ni = S = Bi = Zn = Pb = 其他 Se+Te = 共計(jì) 300 100 物料名稱 物料 量 Cu As Ni Au Ag t/a % t/a % t/a % t/a % t/a % t/a 裝入 陽極 合計(jì) 產(chǎn)出 電解銅 50000 49965 殘疾銅 陽極泥 300 電解液 損失及計(jì)算誤差 合計(jì) 33 電解槽熱平衡計(jì)算 由電解槽計(jì)算得（ ） 電解槽內(nèi)尺寸： 2700 1110 1275 電解槽外尺寸： 2900 1310 1375 電解槽共 389 個(gè) ,實(shí)際選用 400 個(gè) 假設(shè)：電流強(qiáng)度： 12020A 槽電壓： 電解液溫度： 64℃ 電解車間室溫 25℃ 電解槽外壁溫度 35℃ 電解液循環(huán)速度 25L/min 熱收入 熱收入為電流通過電解液時(shí)所產(chǎn)生的熱： Q= 310? E：克服電解液阻力得到的 電壓，為槽電壓的 50%左右 I：電流強(qiáng)度 t:時(shí)間（ S） N：電解槽數(shù) Q= 50% 12020 3600 400 = 熱支出 （ 1） 電解槽液面水蒸氣發(fā)熱損失 Q1 電解槽總液面積： F=400 = m2 每平方電解槽液面在無覆蓋時(shí)的小時(shí)水蒸發(fā)量查表得(). 34 64℃的水氣化熱為 KJ/Kg Q1= = KJ/h (2)電解槽液面輻射與對流熱損失 Q2 根據(jù)博立葉公式： Q=K（ t2t1)F 式中 : Q—— 電解槽液面的輻射與對流熱損失（ kJ/kg）； K—— 輻射與對流聯(lián)合給熱系數(shù)（ kJ/m2 一般需大量 生產(chǎn)硫酸銅時(shí)用（ 1）、（ 2）和（ 3）；不需大量生產(chǎn)時(shí)，可用（ 4），小廠以（ 2）法為宜。所以必須定時(shí)定量地抽取電解液進(jìn)行凈化處理，并用等量的新液替換，調(diào)整電解液組成；同時(shí)也回收有價(jià)金屬雜質(zhì)。當(dāng)操作電流密度高時(shí)，必須采用較大的循環(huán)速度，以減少濃差極化。 電解液循環(huán)速度過大不僅增加動(dòng)力消耗而且影響電解液中的懸浮雜質(zhì)和陽極泥粒子不易下沉，甚至沖起陽極泥，使金銀等附著于陰極，影響電銅的質(zhì)量，增加了貴金屬的損失。此外，中間進(jìn)液，一端出液，有利于電解液濃度、溫度以及添加劑的均勻分布，有利于陰極質(zhì)量。 本設(shè)計(jì)是大型電解槽、電極間距小以及電流密度較高，為了維持電解槽能各處電解液溫度和成分的均勻，采用電解液與陰極板板面平行的循環(huán)方式，即采用槽底中央進(jìn)液、槽上一端出液的新“下進(jìn)上出”循環(huán)方式，它是在電解槽底中央沿著槽的長度方向設(shè)一個(gè)進(jìn)液管（ PVC硬管）或在底兩側(cè)設(shè)兩個(gè)平行的進(jìn)液管，通過沿管均布的小孔（小孔距與同名極距相同，為 100mm）給液。 隨著電解的進(jìn)行，電解槽中電解液成分、添加劑、溫度等將會(huì)發(fā)生 變化。 綜合看來，添加劑的用量要根據(jù)電流密度、電解液溫度、成分來決定。氯離子作為添加劑，可使溶液中量很少的 AgCl 沉淀進(jìn)入陽極泥。在 GUSO4 電解液中不穩(wěn)定，它會(huì)隨電解液的溫度和電解 液中 cl的濃度增加，分解速度加快。 （ NH2） 2CS 在純水中比較穩(wěn)定，溫度在 60℃ 80℃時(shí)幾乎不分解，濃度不隨時(shí)間變化而變化。 骨膠是一種動(dòng)物膠，由動(dòng)物骨、皮熬制成的生膠質(zhì)。從而控制陰極銅光澤度、平滑度、硬度和韌性。 CU2+大幅度波動(dòng)會(huì)使陰極銅質(zhì)量失控，泵、管道堵塞或損壞，甚至電解槽漏液等事故，因此，在電解車間建設(shè)中脫銅工序是不可少 27 的。 CU2+濃度不得小于 35g/L，否則雜質(zhì) AS、 Sb、 Bi可能在陰極析出， CU2+濃度升高時(shí)，電阻、槽電壓、電能消耗都會(huì)升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)有硫酸銅析出。 5H2O）。 電解液的物理性質(zhì) —— 影響比電導(dǎo)的因素： H2SO4電解液溫度 雜質(zhì) CU2+ 酸度越大，電解液的導(dǎo)電性越好。 組成：CUSO H2SO H2O、添加劑（鹽酸、有機(jī)化合物）。 銅離子從陽極轉(zhuǎn)移到陰極的載體。一般含銅 40～ 50ｇ /