【正文】 …………………………………………… 1 銅的性質(zhì)…………………………………………………… 1 純銅及其合金的用途……………………………………… 4 銅的電解精煉概述………………………………………… 4 電解精煉中雜質(zhì)的行為和影響…………………………… 7 第二章 廠址的選擇與論證…………………………………… 10 廠址的選擇依據(jù)…………………………………………… 10 廠址選擇與論證…………………………………………… 11第三章 電解精煉及凈化流程的選擇與論證…………………13 銅電解精煉流程簡(jiǎn)述……………………………………… 13 銅電解精煉的理論基礎(chǔ)…………………………………… 15 電解液的凈化……………………………………………… 18第四章 銅電解精煉技術(shù)條件的選擇與論證…………………19 電解液的組成……………………………………………… 19 添加劑……………………………………………………… 20 電解液溫度………………………………………………… 20 電解液循環(huán)………………………………………………… 21 電流密度…………………………………………………… 21 同極中心距………………………………………………… 21 陽(yáng)極壽命和陰極周期……………………………………… 22第五章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證…………………………23 電流效率…………………………………………………… 23 殘極率……………………………………………………… 24 銅電解回收率……………………………………………… 24 槽電壓……………………………………………………… 24 直流電能單位消耗………………………………………… 25 硫酸單位消耗……………………………………………… 25 蒸汽單位消耗……………………………………………… 25第六章 冶金計(jì)算……………………………………………… 26 銅電解精煉物料平衡計(jì)算………………………………… 26 銅電解精煉熱平衡計(jì)算…………………………………… 29 電解液凈化及硫酸鹽生產(chǎn)冶金計(jì)算……………………… 32第七章 主要設(shè)備的選擇和計(jì)算……………………………… 38 電解槽各有關(guān)設(shè)備選擇和計(jì)算…………………………… 38 整流器及導(dǎo)電銅材料的計(jì)算……………………………… 39 電解液循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備及管道計(jì)算………………………… 41 車間運(yùn)輸設(shè)備計(jì)算及選擇………………………………… 44 其他設(shè)備及設(shè)施…………………………………………… 45 粗硫酸銅的生產(chǎn)主要設(shè)備計(jì)算選擇……………………… 46 脫銅電解主要設(shè)備計(jì)算選擇……………………………… 47 粗硫酸鎳的主體設(shè)備計(jì)算以及選擇……………………… 50第八章 車間環(huán)保與安全生產(chǎn)………………………………… 51 環(huán)境保護(hù)…………………………………………………… 51 安全生產(chǎn)…………………………………………………… 51第九章 設(shè)備明細(xì)表…………………………………………… 53第十章 車間平面配置與安排………………………………… 55 車間配置的基本原則………………………………………55 車間的具體配置……………………………………………57第十一章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)……………………………… 58 車間定員……………………………………………………58 項(xiàng)目成本評(píng)價(jià)………………………………………………58 項(xiàng)目收益評(píng)價(jià)………………………………………………61 綜合效益評(píng)價(jià)………………………………………………61參考文獻(xiàn)……………………………………………………………63附錄（含外文資料和中文譯文）……………………………… 64致謝…………………………………………………………………77小論文………………………………………………………… 78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。以各銅電解廠參數(shù)為參考依據(jù)進(jìn)行選取工藝流程，依據(jù)物料衡算數(shù)據(jù)進(jìn)行凈化與硫酸鹽的冶金計(jì)算。研究方法和手段：，并通過(guò)和工人師傅的了解使自己對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)車間有比較充分的認(rèn)識(shí)和掌握，并適當(dāng)提出自己的改進(jìn)意見(jiàn)，例如上網(wǎng)和圖書館查詢，并計(jì)算得到自己想要的結(jié)果，使之翔實(shí)科學(xué)并具有可行性設(shè)計(jì)（論文）提綱及進(jìn)度安排：設(shè)計(jì)提綱：（含外文資料和中文譯文）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)明書第14周 修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書、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)和書目：[1] 朱祖澤、[M]. 北京：科學(xué)出版社，2003[2] [M].北京：冶金出版社，2010[3] [J].1993,4（20）：56~60[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] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，1991：65~71[8] 程彤. 降低陰極銅電單耗生產(chǎn)實(shí)踐[J].2010,(4):50~51[9] 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[10] （冶金、選礦、化工分冊(cè)）[M].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2004[11] [J].[12] 張文毓. 鈦制板式換熱器在海水淡化中的應(yīng)用[J].2009，26（1）：32[13] 《有色金屬冶煉設(shè)備》[M].北京：冶金工業(yè)出版社1993[14] 姜國(guó)民. 淺談ISA法陰極銅加工機(jī)組[J].2005,42(2):42[15] （常用工程材料）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[16] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[17] [J].2009,5(13):12~16[18] [J].2001,2:47~48[19] 《化學(xué)工程師手冊(cè)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998[20] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，1998[21] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006[22] 云正寬等. 冶金工程設(shè)計(jì)第2冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006指導(dǎo)老師審核意見(jiàn)：指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日摘 要本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)26萬(wàn)噸電解銅的電解車間設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，對(duì)年產(chǎn)26萬(wàn)噸電解銅的電解車間進(jìn)行了模擬工程設(shè)計(jì)。3．翻譯外文資料一篇。課題研究目標(biāo)、內(nèi)容、方法和手段：研究目標(biāo)：設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)26萬(wàn)噸銅電解精煉車間研究?jī)?nèi)容：；應(yīng)包含如下內(nèi)容：設(shè)計(jì)概述；廠址的選擇與論證；工藝流程的選擇與論證；技術(shù)條件的選擇與論證；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證；冶金計(jì)算；主要設(shè)備的選擇與計(jì)算；車間環(huán)保與三廢處理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)的簡(jiǎn)要分析。最大限度地提高設(shè)備利用率，勞動(dòng)生產(chǎn)率。盧森堡保爾沃特公司創(chuàng)新ＭＥＴＲＯ理念。反映在銅電解上就是逐漸改造舊工藝。但據(jù)有色金屬工協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)的精銅年產(chǎn)量２００８年已達(dá)３８０萬(wàn)ｔ，大部分電解仍然采用傳統(tǒng)電解。得到迅速推廣和應(yīng)用。永久不銹鋼陰極（Ｐｓｃ）電解技術(shù)。隨后在１９８６年，加拿大鷹橋公司ＫｉｄｄＣｒｅｅｋ冶煉廠也開(kāi)發(fā)了另外一種不銹鋼陰極，稱為鼬ｄｄ法。使其在提高技術(shù)裝備水平、有利于機(jī)械化和自動(dòng)化．?dāng)U大生產(chǎn)規(guī)模、提高陰極銅質(zhì)量、降低能耗和人工消耗等方面，取得了進(jìn)步。日程安排：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)明書第14周 修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書、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)答辯主要參考文獻(xiàn)：[1] 朱祖澤、[M]. 北京：科學(xué)出版社，2003[2] [M].北京：冶金出版社，2010[3] [J].1993,4（20）：56~60[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] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，1991：65~71[8] 程彤. 降低陰極銅電單耗生產(chǎn)實(shí)踐[J].2010,(4):50~51[9] 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[10] （冶金、選礦、化工分冊(cè)）[M].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2004[11] [J].[12] 張文毓. 鈦制板式換熱器在海水淡化中的應(yīng)用[J].2009，26（1）：32[13] 《有色金屬冶煉設(shè)備》[M].北京：冶金工業(yè)出版社1993[14] 姜國(guó)民. 淺談ISA法陰極銅加工機(jī)組[J].2005,42(2):42[15] （常用工程材料）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[16] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[17] [J].2009,5(13):12~16[18] [J].2001,2:47~48[19] 《化學(xué)工程師手冊(cè)》[M].北京指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：本表可自主延伸 本表一式兩份，一份下達(dá)給學(xué)生，一份裝訂在《指導(dǎo)教師日志》江 西 理 工 大 學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文) 開(kāi) 題 報(bào) 告冶金與化學(xué)工程學(xué)院 冶金工程專業(yè)2009級(jí)（2013屆 ）3班 學(xué)號(hào) 14 學(xué)生 請(qǐng)叫我雷鋒設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)26萬(wàn)噸電銅電解車間的設(shè)計(jì) 本課題來(lái)源及研究現(xiàn)狀：銅電解精煉工藝自１８６９年問(wèn)世以來(lái)，單就其基本原理來(lái)講．并沒(méi)有重大變化．其過(guò)程主要包括陽(yáng)極加工，始極片制作、電解、凈液及陽(yáng)極泥處理等工序。4．翻譯外文資料一篇。2．用CAD繪制設(shè)備圖和至少一張手工圖紙。；繪制車間平面配置和立面配置圖(0圖紙)、設(shè)備連接圖（1圖紙），電解槽結(jié)構(gòu)圖（1圖紙）。 江 西 理 工 大 學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）題 目：年產(chǎn)26萬(wàn)噸電銅電解車間的設(shè)計(jì) 學(xué) 院：冶金與化學(xué)工程學(xué)院專 業(yè)：冶金工程班 級(jí)：冶金093班學(xué) 號(hào)：14號(hào)學(xué) 生：請(qǐng)叫我雷鋒指導(dǎo)教師：郭年祥 職稱：教授 江 西 理 工 大 學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）任 務(wù) 書冶金與化學(xué)工程學(xué)院 冶金工程專業(yè)2009 級(jí)（2013屆） 3班 學(xué)生 請(qǐng)叫我雷鋒題 目：年產(chǎn)26萬(wàn)噸電銅電解車間的設(shè)計(jì) 原始依據(jù)：元素CuAuAgAsSbNiBiPb含量（%）元素SeTeFeZnS其他含量（%）電解銅回收率：%； 電銅品位：%（符合高純陰極銅的化學(xué)成分要求：GB/T138592。）殘極率：15%主要內(nèi)容和要求： ；應(yīng)包含如下內(nèi)容：設(shè)計(jì)概述；廠址的選擇與論證；工藝流程的選擇與論證；技術(shù)條件的選擇與論證；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證；冶金計(jì)算；主要設(shè)備的選擇與計(jì)算；車間環(huán)保與三廢處理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)的簡(jiǎn)要分析。主要（技術(shù)）要求：1．寫實(shí)習(xí)報(bào)告一份。3．完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書一篇。5. 小論文一篇。近幾年來(lái)，替代始極片的永久不銹鋼陰極（ｐｅｒｍａｎｅｎｔｓｔｅｅｌｃａｔｈｏｄｅ—ＰＳＣ）技術(shù)的應(yīng)用，為銅電解工業(yè)帶來(lái)了一次革命。永久不銹鋼陰極（ＰｓＣ）電解技術(shù)最早由澳大利亞ＭｏｕｎｔＩｓａ公司的Ｔｏｗｎｓｖｉｌｌｅ冶煉廠在１９７８年研制成功并投入生產(chǎn)，稱之為艾薩（ＩＳＡ）電解法。目前還有奧圖泰（Ｏｕｔｏｔｅｃ，原奧托昆普），三并（ＭＥＳＣＯ）也在研究開(kāi)發(fā)和推廣該項(xiàng)技術(shù)。由于具有顯著的優(yōu)越