【正文】 電解液溫度在60~65℃時(shí)要把H2SO4控制在180g/L。如果說陽極、陰極是銅電解過程的兩個(gè)支柱，電解液則是銅電解過程中銅離子遷移的載體。由于電解液的電阻值隨著酸度的增加而降低，隨著含銅量的增加而升高。這些都使得以硫酸溶液作為銅電解液，比采用其他溶液如鹽酸溶液、硝酸溶液、氨鹽溶液等具有較大的優(yōu)越性。這種溶液導(dǎo)電性好，發(fā)揮性小，且比較穩(wěn)定，使電解過程可以在較高的溫度和酸度下進(jìn)行。 本設(shè)計(jì)用常規(guī)電解。它的優(yōu)點(diǎn)是可省掉銅始板片生產(chǎn)系統(tǒng)，不銹鋼陰極平直，短路發(fā)生率低，陰極質(zhì)量高。 永久陰極電解永久性陰極電解又名艾薩（ISA）電解法。缺點(diǎn)是電流效率低，電耗高于常規(guī)電解。電解陰極及陽極和常規(guī)電解相同，周期性短暫反向，是為了克服陽極鈍化，電流密度達(dá)300～350A/m2。常規(guī)電解精煉工藝流程見下圖。該法在世界各國均已有多年生產(chǎn)歷史，工藝成熟可靠，電耗低。 銅電解精煉的分類電解精煉工藝有常規(guī)電解、周期反向電流電解和永久陰極電解三種方法可供選用。根據(jù)電解液中雜質(zhì)的情況，每天抽取部分電解液進(jìn)行脫銅、脫雜處理，保證電解液中銅、酸及雜質(zhì)濃度不超過極限值。電解槽供液采用底部給液（也有的采用側(cè)面給液）、兩端溢流出液的方式，槽兩端溢流出的電解液匯總后返回循環(huán)槽。 在這些反應(yīng)中，具有標(biāo)準(zhǔn)電位比銅正、濃度高的金屬離子才可能在陰極上被還原，但它們?cè)陉枠O不溶解，因此只有銅離子還原是陰極的主要反應(yīng)。 Me2＋＋2e ==MeH2O和SO42－失去電子的反應(yīng)由于其電位比銅正，故在正常情況下不會(huì)發(fā)生。 EΘSO42－/O2＝SO42――2e ==SO3＋1/2O2EΘMe/Me2＋＜0. 34V 銅電解精煉原理銅電解精煉的原理如下：3 火法—銅電解精煉 銅的電解精煉是將火法精煉銅鑄成陽極板，以電解產(chǎn)出的薄銅片（始極片）作為陰極，二者相間地裝入盛有電解液（硫酸銅與硫酸的水溶液）的電解槽中，在直流電的作用下，陽極銅進(jìn)行電化學(xué)溶解，陰極上進(jìn)行純銅的沉積。 選擇原由“十一五”期間的再生銅回收加工產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目被省政府批準(zhǔn)列為“山東省重點(diǎn)基本建設(shè)項(xiàng)目”。 消費(fèi)市場消費(fèi)市場廣闊，由于位于沿海地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，市場需求大。山東省銅主要來源于伴生銅礦；礦床在魯東、魯西地區(qū)均有分布；較集中分布的地區(qū)有海陽－榮成地區(qū)，該區(qū)主要是熱液充填脈型的礦點(diǎn)；福山－棲霞地區(qū)（多金屬礦伴生的銅礦）；五蓮七寶山地區(qū)（與金伴生的熱液交代型銅礦）；鄒平（與火山機(jī)構(gòu)有關(guān)的斑巖型及熱液型銅礦）；金嶺－萊蕪地區(qū)（鐵礦伴生的銅礦）。石灰石分布廣泛，儲(chǔ)量很大，%，是生產(chǎn)水泥、石灰的主要原料，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用?？們?chǔ)量1500萬立方米。煤儲(chǔ)量大，質(zhì)量好。鐵山銅礦以產(chǎn)銅為主，金次之；鐵礦主要分布于馬廠湖鎮(zhèn)，為雞窩狀礦點(diǎn)。金屬類有金、銅、鋁、鐵、鈷、鋅、錳等，大部系復(fù)合共生礦床。直屬35千伏及以上變電站83座，其中220千伏20座，110千伏41座，主變?nèi)萘?004萬千伏安，線路長度2575千米。 臨沂電網(wǎng)位于山東電網(wǎng)西電東送南線通道。截至2011年8月，在冊(cè)員工1098人。 ， ，特枯水年水資源總量 ，其中地表水可供水量25億立方米。山地、丘陵、平原各占總面積三分之一；棕壤、褐土、 潮土、砂姜黑土、水稻土較為豐富。 土地資源、水資源和電力資源土地資源 公頃 ，%。青島，嶗山和膠州灣附近的閃電密度與成山頭的密度相當(dāng)，山東省內(nèi)閃電活動(dòng)最多的區(qū)域?yàn)樯綎|濟(jì)南和玉皇項(xiàng)附近。由上山東省閃電活動(dòng)空間分布圖可知，從膠東半島到山東內(nèi)陸，閃電活動(dòng)逐漸呈遞增趨勢。風(fēng)率：本區(qū)春季多東北風(fēng)，為年平均風(fēng)速最大季節(jié)；夏季多東風(fēng)、東南風(fēng)，風(fēng)速偏??；秋、冬兩季多北風(fēng)。氣壓：月平均最高氣壓為1018百帕（1月），（7月）。無霜期平均202天?！?，7月最高，1月最低。冬季寒冷干燥，雨雪稀少，嚴(yán)寒期較長。夏季溫高濕大，雨量集中，為全年降水最多季節(jié)。 氣候特征屬暖溫帶季風(fēng)區(qū)半濕潤大陸性氣候，光照充足，雨量充沛，氣候適宜，四季分明。蘭山區(qū)委、區(qū)人民政府駐地臨沂城，面積41平方公里。距青島港200多公里，距臨沂飛機(jī)場僅5公里，現(xiàn)已開通20多個(gè)城市的航班。205國道、327國道和數(shù)條省際干道縱橫相連。京滬高速公路與亞歐大陸橋鐵路在這里交匯。全區(qū)總面積590平方公里，轄4個(gè)街道辦事處、9個(gè)鎮(zhèn)，400多個(gè)村居、社區(qū)，總?cè)丝?8萬，流動(dòng)人口30萬（2010年）。北緯35176。山地、丘陵、平原各占總面積三分之一。 公頃 ，%。是滑水運(yùn)動(dòng)之都，坐擁全國最大的市場集群，被譽(yù)為“物流之都，商貿(mào)名城”，是海關(guān)特批實(shí)行“旅游購物商品通關(guān)方式”的城市。 氧化銅礦酸浸—萃取—電積提銅流程 2 廠址選擇 廠址選擇原則應(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。 火法煉銅工藝流程 現(xiàn)代濕法冶煉有硫酸化焙燒－浸出－電積，浸出－萃?。姺e，細(xì)菌浸出等法，適于低品位復(fù)雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出。該流程簡短、適應(yīng)性強(qiáng)，銅的回收率可達(dá)95％，但因礦石中的硫在造锍和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出，不易回收，易造成污染。 銅冶金技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的過程，但至今銅的冶煉仍以火法治煉為主，其產(chǎn)量約占世界銅總產(chǎn)量的85%，現(xiàn)代濕法冶煉的技術(shù)正在逐步推廣，濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。在亞洲需求增長的強(qiáng)勁帶動(dòng)下，%的年增長率。轉(zhuǎn)至2010年，隨著全球經(jīng)濟(jì)的逐漸企穩(wěn)，精銅消費(fèi)亦出現(xiàn)了回暖跡象。08年發(fā)生的次貸危機(jī)對(duì)全球精銅消費(fèi)起到較為嚴(yán)重的打壓，其中歐洲及北美受災(zāi)嚴(yán)重區(qū)回撤跡象明顯。盡管現(xiàn)階段產(chǎn)能利用率并沒有恢復(fù)到金融危機(jī)爆發(fā)前的水平，但未來隨著新的冶煉技術(shù)的不斷推廣（如閃速冶煉技術(shù)等）及隨著銅價(jià)走高帶來的利潤效應(yīng)，相信產(chǎn)能利用率在20112014年會(huì)緩慢上漲。南美的智利和秘魯因?yàn)樽匀灰蛩丶傲T工事件使得產(chǎn)能同比出現(xiàn)回撤，%%。歐洲方面，各個(gè)主要?dú)W盟國家的精銅產(chǎn)能均維持了擴(kuò)張態(tài)勢，但瑞典是個(gè)意外，%。%，其中非洲產(chǎn)能增長迅速，%，這主要源于剛果及贊比亞高速的冶煉擴(kuò)張計(jì)劃。電力行業(yè)、建筑行業(yè)及交通運(yùn)輸業(yè)合計(jì)對(duì)中國銅消費(fèi)的貢獻(xiàn)率超過70%，而家用電器、電子消費(fèi)品亦占國內(nèi)銅消費(fèi)的一席之地。 除了國際生產(chǎn)力資本的輸入外，中國自身經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展亦對(duì)銅消費(fèi)起到?jīng)Q定性作用。若回顧歷史，中國的精銅需求自2000年以來平均增長速度達(dá)到15%（而全球精銅需求增長率僅為2%），這帶動(dòng)了中國的年度需求總量由2000年的188萬噸大幅上漲至今年的700萬噸，拉動(dòng)中國銅消費(fèi)占世界消費(fèi)比例由12%升至37%。 國內(nèi)市場消費(fèi)狀況 中國精銅需求維持著穩(wěn)定的增長勢頭。根據(jù)美國聯(lián)邦公報(bào)，%%不等，%，%，%的反傾銷稅。銅管及銅棒與合金方面，%，%。就精銅產(chǎn)量來看，%，由09年的402萬噸上漲至10年的452萬噸。成礦遠(yuǎn)景區(qū)域主要分布在西南三江地區(qū)、西藏一江二河地區(qū)、藏東地區(qū)、青海東昆侖～可可西里地區(qū)、東天山地區(qū)、北天山地區(qū)。余下依次為：%，%，%，%，%（圖4）。 銅查明資源儲(chǔ)量最多的三個(gè)省（區(qū)）為：江西1282萬噸（基礎(chǔ)儲(chǔ)量733萬噸）、云南省1052萬噸（基礎(chǔ)儲(chǔ)量253萬噸）、西藏1148萬噸（基礎(chǔ)儲(chǔ)量220萬噸）；三?。▍^(qū)）%，%，詳見圖2和圖3。查明資源儲(chǔ)量中基礎(chǔ)儲(chǔ)量2932萬噸（其中儲(chǔ)量1504萬噸），資源量4225萬噸。1985年至2000年查明資源儲(chǔ)量增長緩慢，15年間增加了約1000萬噸。有必要摸清我國銅鉛鋅礦產(chǎn)資源的家底，掌握其生產(chǎn)和供應(yīng)能力，準(zhǔn)確推算出其缺口，以便采取相應(yīng)對(duì)策。因此，從國家資源安全與可供性的角度，我們把關(guān)系到一個(gè)國家的國防、經(jīng)濟(jì)、人民生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展安全，具有平時(shí)維持價(jià)格穩(wěn)定、突發(fā)事件發(fā)生時(shí)能起到保障供應(yīng)作用，目前又存在供應(yīng)危機(jī)的那些礦產(chǎn)，稱之為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。所以，戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的可供性和資源的安全性歷來是各國政府關(guān)注的重要問題。因此，應(yīng)及時(shí)采取措施，提高銅鉛鋅資源對(duì)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的保障程度，促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)銅產(chǎn)量低于銅消費(fèi)量的實(shí)際情況，為了滿足銅金屬消費(fèi)的需要，必須大量進(jìn)口銅金屬及其銅礦產(chǎn)品。 銅鉛鋅礦產(chǎn)資源是我國重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。如硫酸銅(CuSO4 銅還可做成各種各樣的銅合金，依照傳統(tǒng)分類方法可分為紫銅、黃銅(銅鋅合金)、白銅(銅鎳合金)和青銅(銅錫合金)四大類，主要用于導(dǎo)電、導(dǎo)熱、彈性、耐蝕、裝飾造幣等方面。電子計(jì)算機(jī)的集成線路和大規(guī)模集成線路的印刷線路板就是銅鍍?cè)诟叻肿硬牧仙系膹?fù)合板制成的。 利用銅的良好導(dǎo)電性制成的導(dǎo)線廣泛地應(yīng)用于電力和電子工業(yè)，做輸入導(dǎo)線。1998年世界銅產(chǎn)量為1400萬噸，為有色金屬產(chǎn)量第二位。銅原子容易失去一個(gè)電子形成亞銅離子(Cu+)或失去兩個(gè)電子形成銅離子(Cu2+)，故銅形成化合物是以呈現(xiàn)一價(jià)或二價(jià)的氧化狀態(tài)進(jìn)行，但由正二價(jià)氧化狀態(tài)形成的化合物比由正一價(jià)氧化狀態(tài)形成的化合物穩(wěn)定。銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為+，／(安培cm 銅的化學(xué)性質(zhì)銅在干燥空氣中不氧化，在含有二氧化碳的濕空氣中表面形成一層銅綠；與堿溶液反應(yīng)很慢，但易與氨形成絡(luò)合物。K) 熔化熱 kJ／mol 汽化熱 kJ／mol 熱導(dǎo)率(0～100℃ ) 397 W／(m銅能與鋅、錫、鉛、錳、鈷、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金。 銅的物理性質(zhì)銅具有許多可貴的物理化學(xué)特性，例如其熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率都很高，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，抗張強(qiáng)度大，易熔接，具有抗蝕性、可塑性、延展性。因此設(shè)計(jì)一個(gè)好的電解車間非常重要。要解決上述問題，銅電解企業(yè)必須依靠科技創(chuàng)新，采用先進(jìn)技術(shù)，使生產(chǎn)向大型化、自動(dòng)化方向發(fā)展。國內(nèi)除貴冶、金隆等少數(shù)幾個(gè)廠采用了大電解槽，機(jī)械化程度較高外，其他普遍水平都不高?！　《?、 技術(shù)裝備水平低。目前，我國銅電解廠的生存與發(fā)展存在以下問題：　　一、 生產(chǎn)規(guī)模偏小，缺乏規(guī)模效益。關(guān)鍵字：銅 性質(zhì) 火法 濕法 計(jì)算 三廢 廠址選擇 電解設(shè)備 銅電解精煉 酸霧 物料平衡 熱平衡前言設(shè)計(jì)是國家基本建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，工業(yè)生產(chǎn)中的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、先進(jìn)技術(shù)以及科學(xué)研究中的最新成果，都是通過設(shè)計(jì)加以推廣和運(yùn)用的。對(duì)年產(chǎn)5萬噸銅的銅電解精煉槽進(jìn)行了槽型設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行了銅電解精煉車間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的核算。根據(jù)已知條件，選定操作技術(shù)條件。年產(chǎn)5萬噸電解銅的電解車間畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘要.......................................................................................1前言.......................................................................................2.....................................................................................3 .........................................................................3 銅的物理性質(zhì)......................................................................3 銅的化學(xué)性質(zhì)......................................................................3 銅的用途..........................................................................4 .............................................................5 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