铜电解精炼冶金计算
铜电解槽精炼车间工业设计
铜电解槽精炼车间工业设计文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]铜电解槽精炼车间工艺设计一、概述1、粗铜经火法精炼后仍含有一点数量的杂质。
这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏，不能满足电气工业对铜的要求。
因此，粗铜在火法精炼后需要电解精炼以除去有害杂质。
铜的电解精炼以火法精炼产出的铜为阳极，以电解产出的薄铜片为阴极，以硫酸和硫酸铜水溶液作电解液。
在直流电作用下，阳极铜电化学溶解，在阴极上沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现铜于杂质的分离。
下图为铜电解精炼一般工艺流程图：种板阳极阳极阳极泥送阳极泥处理法精炼结晶硫酸铜粗硫酸图1-1铜电解精炼一般工艺流程图：2、铜阳极铜电解精炼的原料是火法精炼后烧铸而成的铜阳极。
生产中应尽量获得质量良好的铜阳极板。
二、技术条件及技术经济指标的选择1、操作技术条件⑴、电流密度电流密度是指单位面积上通过的电流安培数。
电流密度的范围为200-360A /m 2.。
种板电解槽电流密度比普通电解槽电流密度稍低，本设计中普通电解槽电流密度取300 A /m 2，种板电解槽电流密度取230A /m 2。
⑵、电解液成分电解液成分主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。
其铜和硫酸的含量视电流密度、阳极成分和电解液的纯净度等条件而定。
在电解生产中，必须根据具体条件加以掌握，以控制电解液的含铜量处于规定的范围。
⑶、极距极距一般指同极中心距。
本设计取极距为90mm 。
⑷、阳极寿命和阴极周期阳极寿命根据电流密度、阳极质量及残极率来确定，一般为18-24天。
阴极周期与电流密度、阳极寿命及劳动组织等因素有关，一般为阳极寿命的1/3。
本设计中阳极寿命为18天，阴极寿命为6天。
2、技术经济指标 ⑴、电流效率电流效率是指电解过程中，阴极实际析出量占理论量的百分比。
本设计中电流效率为% ⑵、残极率残极率是指产出残极量占消耗阳极量的百分比。
本设计中残极率17%。
铜电解精炼冶金计算
铜电解精炼冶金计算1、物料平衡计算计算条件：产量为100000t电解铜/a，年工作日为355天。
火法精炼后阳极成分见表7-1。
表7-1 阳极成分元素Cu Ni As Sb Ag Fe Bi TeSe+S O Au Pb含量%电回收率：%；残极率：15%。
铜电解过程元素分配%)(W：/表7-2 铜电解过程元素分配%)(W/元素进入电解液进入阳极泥进入电解铜CuNiAsSb17785Ag—952Bi18TeSe+—946S—964O—973 Au—Pb—937 Fe745321假设以溶解100kg的阳极铜平衡进行计算阴极铜产量和电铜品味计算Cu：×%=Ni：×%=As：×%=Sb：×5%=Ag：×5%=Bi：×%=Se+Te：×6%=Fe：×21%=S：×4%=O：×3%=Au：×%=Pb：×7%%=合计：电铜品位：÷=%阳极泥率和成份计算 Cu ：99×%= Ni ：×%= As ：×%= Sb ：×78%= Ag ：×95%= Se+Te ：×94%= S ：×96%= O ：×97%= Au ：×%= Pb ：×93%= Fe:×3%= 合计：阳极泥率：%（对溶解阳极铜） 电解物料平衡计算（1）1t 阴极铜需要溶解的阳极量t 0119.1%8.99%991%98.991=⨯⨯⨯(2)阳极实际需要量a t /322.119288)15.01(998.0100000119.1=-⨯⨯（3）阳极实际溶解的量a t /101395998.01000000119.1=⨯（4）阳极铜的含量a t /4388.11809599.0322.119288=⨯ （5）残极量a t /2483.1789315.0322.119288=⨯ （6）残极铜的含量a t /3158.1771499.02482.17893=⨯ （7）阳极的泥量 （8）阳极泥含铜量：a（9）电解液中各个元素的含量：根据阳极成分和计算的阳极泥中各元素量及其成分见表7-3表7-3 阳极泥中各元素重量级百分比元素 进入阳极泥的量t/a阳极泥成分，% 元素进入阳极泥的量t/a阳极泥成分，%Cu ⨯%⨯%=Au ⨯⨯ ⨯⨯⨯⨯⨯⨯ ⨯⨯⨯⨯⨯⨯表7-4 电解液中各元素的含量⨯⨯⨯⨯⨯⨯其它Se+Te ⨯⨯共计装入物 料 名 称物料量 Cu As Ni Au Agt/a %a t /%a t /%a t /%a t /%a t /阳极合 计产 出物 料 名 称 物料量 Cu As Ni Au Agt/a %a t /%a t /%a t /%a t /%a t /电解铜 10000 99980残极铜 99..0阳极泥电解液损失及计算误差合计5302+铜电解精炼热平衡计算仪器及实验条件参数设定如下：电解槽的外形尺寸：5100×1265×1395；电流强度：10000A；槽间电压：；电解槽的数量：560；电解槽的外壁温度：35°C电解车间温度：2°C5电解液的温度：60°C电解液循环速度：20L/min（商品槽与种板槽共用一个循环系统）；热量支出（1）槽内液面上水蒸气的热损失q1槽的总液表面积S=××560=每平方电解槽液面在无覆盖时的水分蒸发量查表得(m 2·h). 60℃的水气化为kg kJ / 则q 1=××=h（2）槽液面上对流传热与辐射损失q 2根据化工原理的傅立叶传热公式： Q=KS （t 1-t 2）式中：K —辐射与对流联合导热系数，kJ/( m 2·h·℃)取； S —传热面积，㎡；21t t -—电解液与车间空气温度差，℃。
铜电解精炼实验报告
铜电解精炼实验报告铜电解精炼实验报告引言：铜是一种重要的金属材料，广泛应用于电子、电气、建筑和制造业等领域。
然而，铜矿石中常常含有其他杂质，如铅、锌和硫等，这些杂质会降低铜的纯度和质量。
因此，铜精炼是一项关键的工艺，通过电解精炼可以去除这些杂质，提高铜的纯度。
本实验旨在探究铜电解精炼的工艺条件和效果。
实验材料与方法：1. 实验材料：- 铜矿石样品- 硫酸铜溶液- 铜板电极- 铅板电极- 锌板电极- 硫酸溶液- 铜电解槽2. 实验步骤：- 准备铜矿石样品，并进行研磨和筛分，以获得均匀的颗粒大小。
- 将铜矿石样品与硫酸铜溶液混合，形成电解液。
- 将铜板电极、铅板电极和锌板电极分别插入电解槽中，与电解液接触。
- 连接电源，设定适当的电流和电压。
- 进行电解精炼过程，观察并记录实验现象。
实验结果与讨论：通过实验观察和数据记录，我们得出以下结论：1. 电流和电压对铜电解精炼的影响：- 较高的电流和电压可以加速铜的电解过程，但同时也会增加能耗和电解液的损耗。
- 在实验中，我们发现适宜的电流和电压范围是5-10安培和1-2伏特，这样可以保证较高的精炼效率和较低的能耗。
2. 不同杂质对铜电解精炼的影响：- 铅和锌是常见的铜矿石中的杂质，它们会降低铜的纯度和质量。
- 通过实验观察，我们发现铅和锌在电解过程中会被电极化学反应转化为溶解态，从而被去除。
- 然而，硫是一种难以去除的杂质，它会在电解过程中与铜反应生成硫化铜，降低铜的纯度。
- 因此，对于含硫铜矿石的精炼，需要采用其他方法，如氧化焙烧和浮选等。
3. 电解时间对铜精炼的影响：- 在实验中，我们发现随着电解时间的延长，铜的纯度逐渐提高。
- 这是因为随着时间的推移，电解液中的杂质被逐渐去除，铜的纯度得到提高。
- 然而，过长的电解时间会增加能耗和电解液的损耗，因此需要在纯度和经济性之间进行权衡。
结论：通过铜电解精炼实验，我们探究了电流、电压、杂质和电解时间对铜精炼的影响。
电解精炼铜
电解精炼铜
原理：
阳极反应：Cu－2e ==Cu2+ EΘCu/Cu2＋＝0. 34V
Me－2e ==Me 2+ EΘMe/Me2＋＜0. 34V
H2O－2e==2H＋＋1/2O2EΘH2O/O2＝1.229V
SO42――2e ==SO3＋1/2O2 EΘSO42－/O2＝2.42V
式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属，它们从阳极上溶解进入溶液。
H2O和SO42－失去电子的反应由于其电位比铜正，故在正常情况下不会发生。
贵金属的电位更正，不溶解，而进入阳极泥。
阴极反应：Cu2＋＋2e ==Cu EΘCu/Cu2＋＜0. 34V
2H＋＋2e==H2 EΘH＋/H2＝0. 0V
Me2＋＋2e ==Me EΘSO42－/O2＞0. 34V
在这些反应中，具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原，但它们在阳极不溶解，因此只有铜离子还原是阴极的主要反应。
铜电解工艺流程：
铜的电解精炼是以火法精炼产出的精铜为阳极，以电解产出的薄铜片为（始极片）作阴极，以硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液。
在直流电的作用下，阳极铜电化学溶解，纯铜在阴极上沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现了铜与杂质的分离，铜精炼工艺流程如下图
精炼铜的性能：具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。
精炼铜的用途：发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热。
毕业设计_30万吨年电铜的铜电解精炼车间工艺设计
30万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计设计总说明铜电解精炼过程，主要是在直流电的作用下，铜在阳极上失去电子后以铜离子的形态溶解，而铜离子在阴极上得到电子以金属铜的形态析出的过程。
目前世界铜冶炼厂使用的主要熔炼工艺为闪速熔炼和熔池熔炼，其中熔池熔炼包括诺兰达连续炼铜法、艾萨熔炼法、瓦纽科夫法。
本设计为年产30万吨电铜的铜电解精炼车间，铜的电解精炼是以火法精炼产出的精铜为阳极，以电解产出的薄铜（始极片）作阴极，以硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液。
在直流电的作用下，阳极铜进行电化学溶解，纯铜在阴极中沉积，杂质则进入阳极泥和电解液中，从而实现了铜与杂质的分离，确定了铜电解过程中的主要技术经济指标。
本设计还进行了物料平衡、热平衡、水平衡、主要设备及辅助设备的计算与选择。
进一步提高铜电解精炼的技术水平，从而达到对铜电解精炼技术有更深刻了解的目的。
关键字：铜；电解精炼；平衡计算；设计The Process Design of Electrolytic Refining Workshop with Annual Output 300,000 Tons Electrolytic CopperSpecialty：Metallurgical engineeringName：Zhu langtaoTutor：Zhang qiuliDesign DescriptionThe copper electrolysis fining process is mainly under the direct current function,copper loses the electron after the anode by cupric ion shape dissolution,but the cupric ion obtains the electron on the negative pole by the metal copper shape separation process.At present the world copper refinery use main smelting craft to dodge the fast smelting and the molten bath smelts,the molten bath smelts including the Landa continual copper smelting,Isa smelts,Niu Shinao smelts.Originally designed to produce per 300,000 the first electrolytic copper refine the work shop,refining the precise copper produced electrolytically and concisely as the positive pole with fire law of copper,take copper sulfic acid and aqueous solution of the sulfuric acid as the electrolytic liquid very much with the electrolytic thin copper beginning that produces.Under the funcition of the direct current,positive pole copper carries on electrochemistry to dissolve,pure copper is deposited in the negative pole,the impurity is entered in positive pole mud and electrolytic liquid,thus realized the separation of the copper and impurity,have confirmed the main technical and economic index in the electrolytic course of copper.Have originally designed and also carried on supplies equilibrating,calculation and choice of the thermal balance,horizontal weighing apparatus,capital equipment and auxiliary equipment. Further improve the standard of the electrolytic refining and reached for the refinement of the electrolytic technology is a profound understanding of purpose. Keywords:Copper;Electro refining;balanced computing;design目录1 文献综述 (6)1.1铜的简介 (6)1.2铜生产技术 (7)1.2.1传统炼铜技术 (7)1.2.2现代炼铜技术 (7)1.2.3冰铜吹炼 (7)1.2.4铜的精炼 (7)1.2.5湿法炼铜 (8)1.3铜的电解精炼 (9)1.3.1铜电解精炼现状 (9)1.3.2铜电解精炼的基本原理 (9)1.3.3铜电解精炼中杂质的主要行为 (11)2 设计原则及要求 (14)2.1设计原则 (14)2.2设计要求 (14)2.3主要设备及辅助设备的计算与选择 (14)2.4冶金计算 (15)2.5制图内容和要求 (15)3 主要设备的计算与选择 (16)3.1电解槽 (16)3.1.1电解槽的材质 (16)3.1.2电解槽的构造 (16)3.1.3电解槽衬里的材质 (17)3.1.4电解槽的安装 (17)3.1.5阳极 (18)3.1.6阴极 (19)3.1.7种板 (19)3.2电解槽各有关设备选择和计算 (20)3.3整流器的选材及计算 (22)3.4车间运输设备的选择与计算 (22)3.5车间及跨的选择 (23)3.6极板作业机组 (23)4 主要技术经济指标的论证与选择 (25)4.1主要技术条件 (25)4.1.2添加剂 (26)4.1.3电解液温度 (26)4.1.4电解液循环 (27)4.1.5电流密度 (27)4.1.6同极中心距 (27)4.1.7阳极寿命和阴极周期 (27)4.2主要经济指标 (28)4.2.1电流效率 (28)4.2.2残极率 (29)4.2.3铜电解回收率 (29)4.2.4槽电压 (29)4.2.5直流电能单位消耗 (30)4.2.6硫酸单位消耗 (30)4.2.7蒸汽单位消耗 (30)5 冶金计算 (31)5.1铜电解精炼物料平衡计算 (31)5.1.1阳极泥率和阳极泥成分计算 (31)5.1.2电解精炼物料计算 (32)5.2铜电解精炼热平衡计算 (34)5.2.1计算电解槽液面水蒸发热损失 (35)5.2.2电解槽液面的辐射与对流的热损失 (35)5.2.3电解槽壁的辐射与对流热损失 (36)5.2.4管道内溶液热损失 (36)5.2.5电流通过电解液所产生的热量 (36)5.2.6全车间需要补充热量 (37)5.3电解液净化及硫酸盐生产冶金计算 (37)5.3.1净液量计算 (37)5.3.2硫酸铜的物料平衡计算 (38)5.3.3脱铜电解物料平衡计算 (40)5.3.4粗硫酸镍生产计算 (41)5.4电解循环系统设备及管道计算 (43)5.4.1循环贮槽材质及容积确定 (43)5.4.2高位槽 (43)5.4.3阳极泥贮槽 (43)5.4.4电解液循环泵 (43)5.4.5电解液加热器 (44)6 厂址选择 (46)7 环保与安全 (48)7.1环境保护 (48)7.2安全生产 (48)致谢 (50)参考文献 (51)附：专题 (52)1 文献综述1.1铜的简介铜是人类最早发现和应用的金属之一，据考证，西亚地区是世界上最早应用铜并掌握炼铜技术的地区。
铜电解精炼冶金计算
铜电解精炼冶金计算
摘要：
一、铜电解精炼概述
二、铜电解精炼的冶金计算
三、铜电解精炼的实际应用与操作
四、铜电解精炼的意义与未来发展
正文：
一、铜电解精炼概述
铜电解精炼是一种重要的金属冶炼方法，主要用于提炼粗铜中的铜杂质，如锌、铁、镍等。
通过电解过程，铜离子被还原成纯铜，而杂质则留在阳极。
铜电解精炼不仅可以提高铜的纯度，还可以回收利用阳极中的贵金属，如金、银等。
二、铜电解精炼的冶金计算
铜电解精炼的冶金计算主要包括物料平衡计算和电流效率计算。
物料平衡计算是为了确保电解过程中铜的质量守恒，需要考虑电解液的浓度、电解时间、电解温度等因素。
电流效率计算则是为了确定电解过程中电流的大小，以保证电解反应的进行。
三、铜电解精炼的实际应用与操作
铜电解精炼的实际应用主要包括火法精炼和湿法精炼。
火法精炼是指在高温下，用氧化剂将铜矿石氧化成铜，然后通过电解精炼提纯。
湿法精炼则是在室温下，用硫酸铜溶液作为电解质，进行电解精炼。
操作过程中需要注意安全，避免触电和电解液泄漏。
四、铜电解精炼的意义与未来发展
铜电解精炼对于提高铜的纯度和回收利用贵金属具有重要意义。
随着环保意识的增强，铜电解精炼工艺将不断优化和改进，以降低能耗和污染。
《铜的电解精炼》课件
辅助设备
01
02
03
04
辅助设备包括循环系统、过滤 系统、排污系统等，用于支持
电解过程的正常运行。
循环系统用于将电解液持续循 环流动，以保持电解液成分的
均匀分布和温度的稳定。
过滤系统用于去除电解液中的 杂质和颗粒物，以保持电解液
的清洁度。
排污系统用于定期排放电解槽 底部的沉淀物和杂质，以保持
电解槽的正常运行。
阳极过程
阳极上的粗铜溶解成铜离子进入电解液，同时释放电子。
电能效率
优化电解精炼的电流密度和电压，以提高电能效率和降低能耗。
产物处理
铜饼处理
从电解精炼过程中获得的 铜饼需要进行进一步的处 理，如洗涤、干燥和熔炼 等。
产品纯度
通过控制电解精炼的条件 和后续处理，确保获得高 纯度的电解铜产品。
资源回收
对电解精炼过程中产生的 废弃物进行回收和处理， 实现资源的有效利用。
铜的电解精炼设备
03
电解槽
01
电解槽是铜的电解精炼 过程中的核心设备，用 于实现铜的电解过程。
02
电解槽通常由耐腐蚀、 绝缘性能好的材料制成 ，如聚氯乙烯或玻璃钢 。
03
电解槽内部通常填充有 离子交换剂或导电介质 ，以促进铜离子的迁移 和分离。
04
电解槽的设计和结构需 根据生产规模、电解液 成分和工艺要求进行定 制。
《铜的电解精炼》ppt 课件
目 录
• 铜的电解精炼简介 • 铜的电解精炼工艺流程 • 铜的电解精炼设备 • 铜的电解精炼的优缺点 • 铜的电解精炼的发展趋势和未来展望
铜的电解精炼简介
01
铜的电解精炼的定义
01
铜的电解精炼是一种通过电解的 方法将粗铜提纯为纯铜的过程。
电解精炼铜实验报告
电解精炼铜实验报告电解精炼铜实验报告一、引言电解精炼铜是一种常见的冶炼工艺，通过电解的方式去除铜中的杂质，提高铜的纯度。
本实验旨在通过模拟电解精炼铜的过程，探究其原理和效果。
二、实验步骤1. 实验准备准备一块铜板作为阳极，一块铜板作为阴极，将它们放置在电解槽中。
准备一定浓度的硫酸铜溶液，作为电解液。
连接电源，确保电解槽与电源的正负极正确连接。
2. 开始电解将电解槽中的铜板完全浸入电解液中，打开电源，设定合适的电压和电流。
开始电解过程。
3. 观察实验现象实验过程中，观察电解槽中的变化。
可以发现，阳极上的铜板逐渐溶解，而阴极上的铜板逐渐增厚。
同时，电解液中的杂质被吸附在阴极上，阳极上的纯铜逐渐增多。
4. 结束实验当观察到阳极上的铜板几乎完全溶解，或者电解液中的杂质浓度达到一定程度时，可以结束实验。
关闭电源，取出阴极上的铜板。
三、实验结果与分析通过实验可以得到以下结果：1. 阳极上的铜板逐渐溶解，而阴极上的铜板逐渐增厚。
这是因为在电解过程中，阳极上的铜原子失去电子形成Cu2+离子，溶解到电解液中；而阴极上的Cu2+离子接受电子还原为纯铜，沉积在阴极上。
2. 电解液中的杂质被吸附在阴极上。
在电解过程中，电解液中的杂质离子被电场吸引，沉积在阴极上，从而净化了电解液中的铜。
3. 随着电解时间的增加，阴极上的铜板逐渐增厚，纯度也逐渐提高。
这是因为随着电解时间的延长，阳极上的铜板溶解得更多，电解液中的杂质离子也被吸附得更多，从而阴极上的纯铜沉积得更厚。
四、实验总结电解精炼铜是一种有效的提高铜纯度的方法。
通过电解过程，可以将铜中的杂质去除，得到较为纯净的铜。
本实验模拟了电解精炼铜的过程，通过观察实验现象和分析实验结果，验证了电解精炼铜的原理和效果。
然而，实际的电解精炼铜工艺比本实验更为复杂，需要考虑更多的因素，如电压、电流、电解液浓度等。
此外，还需要进行后续的处理步骤，如熔炼、铸造等，才能得到可应用的铜产品。
电解精炼铜工艺在现代冶金工业中具有重要的地位，广泛应用于铜冶炼过程中。
铜电解精炼冶金计算
铜电解精炼冶金计算摘要：一、铜电解精炼概述二、铜电解精炼的物料平衡计算三、铜电解精炼的工艺流程与设备四、铜电解精炼中的金属杂质处理五、铜电解精炼的经济技术指标正文：一、铜电解精炼概述铜电解精炼是一种将粗铜通过电解的方式进行提纯的冶金方法。
在这个过程中，粗铜作为阳极，纯铜作为阴极，电解质溶液为硫酸铜。
通过电解，粗铜中的铜离子在阴极上析出，形成纯铜，而阳极上的杂质金属则随着铜一起溶解，最终达到提纯的目的。
二、铜电解精炼的物料平衡计算在铜电解精炼过程中，需要对物料进行平衡计算，以确保生产效率和产品质量。
假设产量为10000t 电解铜/a，年工作日为3 天，火法精炼后阳极成分见表7-1。
表7-1 阳极成分元素Cu Ni As Sb Ag Bi S O Au Pb含量99.0 0.08 0.2 0.126 0.06 0.002根据表7-1 中的数据，可以计算出在电解过程中，铜、镍、砷、锑、银、铋和铅等元素的析出量。
通过物料平衡计算，可以有效地控制电解过程，确保产品的纯度和收率。
三、铜电解精炼的工艺流程与设备铜电解精炼的工艺流程主要包括：火法精炼、电解、电解液处理和纯铜生产。
火法精炼是将粗铜进行熔炼，去除部分杂质；电解是将火法精炼后的阳极放入电解槽中进行电解；电解液处理是将电解后的溶液进行处理，回收有价值的金属；纯铜生产是最后将电解析出的纯铜进行加工，制作成各种产品。
铜电解精炼的主要设备包括：电解槽、电解液处理设备、纯铜生产设备等。
这些设备需要定期检查和维护，以确保生产过程的稳定和安全。
四、铜电解精炼中的金属杂质处理铜电解精炼过程中，阳极上的杂质金属会随着铜一起溶解。
为了确保电解铜的纯度，需要对这些杂质金属进行处理。
通常采用的方法有：化学沉淀法、电解法、离子交换法等。
这些方法可以有效地去除铜中的金属杂质，提高电解铜的纯度。
五、铜电解精炼的经济技术指标铜电解精炼的经济技术指标主要包括：生产成本、产品纯度、收率、生产效率等。
铜电解精炼工艺
9-10 跨
合计
电解槽数量确定
电解槽数量N=（设计产量*106）/（生产天数*小时*作业率*电流*电效*1.186） N=(150000 *106）/（350*24*96%*22000*97%*1.186) N=150000/204 N=736
永久不锈钢阴极板。
1.4 电解液的循环
电解液循环的作用
通过电解液循环对溶液 起到搅拌作用，使电解 槽中各部位的电解液成 份更趋于一致，并将热 量和添加剂传递到槽中 。
经过过滤，滤除电解液 中所含的悬浮物，以保 持电解液具有生产高质 量阴极铜所需的清洁度。
21
下进液上出液方式：
优点： 电解液充分混合，减少浓差
阳极上的铜 和比铜更负 电化溶解 电性的金属
以离子状 态进入电 解液
电解液中的铜离 子在阴极上电化 析出成为阴极铜
电解液中比铜更 负电性的离子聚 集在电解液中在 净液时除去 综合回收其中的 金、银、硒、碲 等稀贵金属
比铜更正电 性的金属和 不溶于 某些难容化 电解液 合物
以阳极泥 形态沉淀 于电解槽
Cu2++2e=Cu
E0Cu/Cu2+=0.34V
2、阳极杂质在电解过程中的行为
铜电解精炼的阳极板是一种含有多种元素的合金。除去主金属元素铜之 外，通常可将阳极铜中的杂质分为以下四类：
（1）比铜显著负电性的元素：锌、铁、镍；
（2）形成不溶化合物的元素：铅、锡； （3）比铜显著正电性的元素：银、金、铂族元素； （4）电位接近铜但较铜负电性的元素：砷、锑、铋；
1.6 电流密度
产20万吨电解铜的铜电解车间设计
产20万吨电解铜的铜电解车间设计江西工业大学应用科学学院毕业设计年产20万吨电解铜的铜电解车间设计摘要本文的主要内容是在目前的铜电解工艺中，选择了与阳谷祥光铜业有限公司相结合的投资节约方案。
效果是迅速的，过程是成熟的，为了被推进，但它必须是可靠的，而不是盲目地推进。
电解过程采用永久性不锈钢阴极电解。
选择的工艺条件为:铜回收率为99.8%，铜直接回收率为98%，残极率为16%，电解铜溶解率为1.95%，阳极板为1000×960×44mm，阳极和阴极数分别为54和55，阴极为1029×1010×3.25mm不锈钢，电流密度生产为280A/m，电流效率为95%。
电解车间分为两个系统，一个为东系统，一个为西系统，中间为一个单元，东系统400罐，西系统320罐，每20罐为一组。
该设备是根据工艺条件计算选择的:720台混凝土内衬玻璃钢电解槽，2台带组合吊架和接酸板的专用吊车。
五个自动化生产单元，2个可控硅整流器，25个全玻璃钢带盖储罐，2个高位储罐，8个板式换热器和4个隔膜压滤机。
导电装置采用平衡电流型绝缘导电装置，滤布采用聚丙烯1000A微孔膜复合滤布。
净化工艺采用真空蒸发、水冷结晶、带式过滤生产硫酸铜，诱导法去除铜和砷，真空蒸发冷冻结晶法生产硫酸镍。
关键词:电解铜；电解；净化；工艺流程设计随着年产20万吨电解铜的电解车间设计摘要本文的主要内容是目前在铜电解过程中，选择阳谷祥光铜业有限公司投资组合，获得有效快速、成熟的技术，而且要先进可靠，不能盲目抽象技术.电解的永久不锈钢阴极电解的工艺选择工艺条件的选择是:铜回收率为99.8%，在该工艺电解铜直接收率为98%，残铜率为16%，电解铜溶解率为1.95%，一阳极板1000×960×44毫米，阴阳数分别为54片、55片，阴极为1029×1010×3 .25毫米不锈的钢，生产电流密度为280A / m，电流效率为95%.电解的2个系统的西侧为中东系统装置，400槽，西系统320槽，每个20槽为一组，根据设备条件计算和选择玻璃钢浴槽混凝土衬里:720，带组合吊架和酸盘式专用起重机2.5自动生产线可控硅整流器2，配有一个盖玻片钢罐25，高槽2，板式热交换器8，隔膜压滤机4.传导的装置配有平衡电流绝缘导电装置，滤布由聚丙烯微孔滤膜制成，1000A.过程对于净化选择通过真空蒸发、水冷结晶、带式过滤机生产诱导硫酸铜、铜和砷去除通过真空蒸发和冷却结晶，硫酸镍的生产.键单词:电解铜；电解的；净化；工艺设计矿石的平均品位为0.5%-1% 存款类型由于斑岩矿石较少，砂岩矿床较多，溶剂萃取技术的推广受到限制。
1.7铜电解精炼和1.8湿法炼铜
2、湿法炼铜的优点
火法处理硫化铜矿虽具有生产率高，能耗低，电铜 火法处理硫化铜矿虽具有生产率高，能耗低， 质量好，有利于金、银回收等优点， 质量好，有利于金、银回收等优点，但目前已面临 两个难题：一是资源问题；二是大气污染问题。 两个难题：一是资源问题；二是大气污染问题。 1）资源问题：硫化铜矿作为目前火法炼铜的主 资源问题： 要原料，开采品位越来越低，因此，低品位硫化矿、 要原料 ， 开采品位越来越低 ， 因此 ， 低品位硫化矿 、 复合矿、氧化矿和尾矿将成为今后炼铜的主要资源。 复合矿 、 氧化矿和尾矿将成为今后炼铜的主要资源 。 这类贫矿，火法是无法直接处理的。 这类贫矿，火法是无法直接处理的。 2）大气污染问题：只要以硫化矿为原料火法处 大气污染问题： 都不同程度地存在着二氧化硫对大气的污染。 理，都不同程度地存在着二氧化硫对大气的污染。 基于上述两个原因， 基于上述两个原因 ， 湿法炼铜近年来有了较大 发展。 发展。 19
1.7 铜的电解精炼
1.8
湿法炼铜
0
1.7 电解精炼
1.7.1 概述 火法精炼产出的精铜品位一般为99.2~99.7%， 含有 ， 火法精炼产出的精铜品位一般为 0.3~0.8%的杂质。电解精炼的目的是：(1) 降低铜中的杂 的杂质。 的杂质 电解精炼的目的是 质含量，从而提高铜的性能，使其达到各种应用的要求； 质含量，从而提高铜的性能，使其达到各种应用的要求； (2) 回收其中的有价金属，尤其是贵金属和稀散金属。 回收其中的有价金属，尤其是贵金属和稀散金属。 电解精炼的产品是电铜， 按纯度不同可分为1号铜 电解精炼的产品是电铜 ， 按纯度不同可分为 号铜 (Cu>99.95%)、2号铜 、 号铜(Cu>99.9%)、3号铜 、 号铜(Cu>99.7%)、4 、 号铜 号铜 号铜(Cu>99.5%)。其中 号铜的标准见表 号铜的标准见表2-19。 号铜 。其中1号铜的标准见表 。 表2-19 粗铜火法精炼主要技术经济指标
铜电解精炼冶金计算
铜电解精炼冶金计算铜电解精炼是一种常见的冶金过程，用于从生铜中提取出纯铜。
在这个过程中，铜离子在电解槽中通过电流作用下被还原成固态的纯铜。
本文将介绍铜电解精炼的过程以及相关的计算。
1.铜电解精炼的过程及原理铜电解精炼的基本过程是将铜离子溶液放入电解槽中，通过电流作用下，铜离子被还原成金属铜，而金属铜在阴极上沉积下来。
在这个过程中，还有一些控制参数需要考虑，如电流强度、电解液浓度、电解槽温度等。
铜电解精炼的原理是利用电流作用下的阳极溶解和阴极沉积反应。
在阳极上，铜金属被氧化成铜离子，并溶解到电解液中。
而在阴极上，则有铜离子还原成金属铜，并沉积到阴极表面。
通过控制电流强度和电解液浓度，可以实现从生铜中提取出纯铜的目的。
2.铜电解精炼的计算方法在铜电解精炼过程中，有一些重要的计算参数需要考虑。
2.1电流效率电流效率是指电解槽中被还原的铜离子与进入电解槽的总铜离子之比。
电流效率的计算公式如下：电流效率= (产出纯铜的重量/进入电解槽的总铜离子的重量) * 100%2.2阴极收得率阴极收得率是指铜离子在阴极上沉积的效率，即阴极上沉积的铜的重量与进入电解槽的总铜离子重量之比。
阴极收得率的计算公式如下：阴极收得率= (产出纯铜的重量/进入电解槽的总铜离子的重量) * 100%2.3阳极溶解率阳极溶解率是指阳极被溶解的速率。
阳极溶解率的计算公式如下：阳极溶解率= (进入电解槽的总铜离子的重量-产出纯铜的重量) /进入电解槽的总铜离子的重量* 100%3.铜电解精炼的优化措施为了提高铜电解精炼的效率和产出纯铜的质量，一些优化措施可以采用。
3.1控制电流密度电流密度是指通过单位电极表面积的电流量。
通过控制电流密度，可以实现更好的阴极收得率和纯铜的质量。
一般来说，适当增加电流密度可以提高阴极收得率，但过高的电流密度可能导致铜离子选择性地溶出其他金属杂质。
3.2优化电解液组成电解液的组成直接影响电解过程的效率和产出的纯铜质量。
电解精炼铜方程式
电解精炼铜方程式电解精炼铜，又称作电解冶炼铜，是一种可提高铜质量并增加铜原料的利率的金属冶炼方法。
铜在由矿石提炼得到的时候，其中无论是铁、锡和铬的杂质等比较多，这些杂质的存在会降低铜的质量，而电解精炼铜的方法就可以用于消除这些杂质。
电解精炼铜的原理是利用铜的电腐蚀性质，借助电解槽的电流，将铜和其他杂质分离开。
这一过程由一个金属溶槽组成，当电流亚金离子通过溶槽时，它将被电解成铜和其他杂质，而铜游离子受到电解槽的电势而向上漂浮，在电解槽的表面结垢。
电解精炼铜的方程式为：Cu + 2H2O + 2e- --> Cu(OH)2 + 2H+以上的反应式表示在电解精炼铜时，铜溶液中的水也会被腐蚀，产生氢离子，而铜游离子则被生成了一层绿色沉淀，这就是Cu（OH）2。
在实际应用中，电解精炼铜通常需要一定的时间，这可以是几分钟、几小时甚至几天，不同厂家使用的工艺不同，需要根据具体情况确定精炼时间。
当电解精炼铜完成之后，需要对析出的部分进行洗涤，以便去除残余的氢离子，然后将铜析出物从电解槽中取出，待其完全干燥后，一般形成的是一种细粉状的铜析出物，这就是电解精炼铜所得到的结果。
电解精炼铜不仅可以提高铜的质量，而且可以提高原料利用率。
由于电解精炼铜所需的设备只有水解槽，没有大规模的机械设备，经营成本也较低，因此，电解精炼铜是一种节约成本的工艺。
在电解精炼铜的过程中，有物质可能会溢出，因此，应加强安全措施，防止电解槽发生过热、过压或其他意外，减少铜渣、铝砂等有毒废料的排放，以保护环境。
总之，电解精炼铜是一种提高铜质量、提高原料利用率，并且能够给环境带来优势的工艺。
它不仅可以用于提炼工业原矿铜，而且也可以应用于各种其他金属的精炼，因此，仍然受到金属冶炼行业的广泛重视。
铜电解精炼总反应方程式
铜电解精炼总反应方程式
电解方法精炼粗铜，阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu-2e-═Cu2+，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，所以，粗铜是Cu-2e-═Cu2+，纯铜是Cu2++2e-=Cu。
关于粗铜精炼使用的方法是精炼法。
精炼法用粗铜为阳极，精铜为阴极。
粗铜会溶解，精铜在阴极析出，因为阳极失电子，粗铜里的铜变成了铜离子，至于阴极得电子，根据金属离子放电顺序，铜离子比亚铁离子和锌离子先得电子(铜离子的氧化能力强，得电子的能力强)，所以铜离子得电子被还原为铜，而杂质不会产生。
目前使用的精炼方法有两类：
1、粗铜火法精炼，直接生产含铜99.5%以粗铜火法精炼，直接生产含铜99.5%以上的精铜。
2、粗铜先经过火法精炼除去部分杂质，浇粗铜先经过火法精炼除去部分杂质，铸成阳极，再进行电解精炼。
铸成阳极，再进行电解精炼。
产出含铜99.95%以上杂质含量达到标准的精铜。
高纯度铜制备技术中的电解精炼研究
高纯度铜制备技术中的电解精炼研究高纯度铜是现代工业制造中不可缺少的材料之一，其广泛用于电力、交通运输、航空航天、电子信息等领域。
在高纯度铜的制备技术中，电解精炼被认为是一种有效的方法。
本文将从电解精炼的原理、技术流程、优缺点以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、原理电解精炼是指利用电化学反应的原理，将铜中的杂质物质从阳极溶解到电解液中，在阴极沉积出高纯度铜的方法。
在电解的过程中，将含有杂质的铜电极放在阳极上，在电解液中流通电流的同时，铜中的杂质物质被氧化成为离子，溶解到电解液中。
而电极上的纯铜被还原成纯铜原子，并沉积在阴极上，形成高纯度铜。
其反应公式为：阳极反应：Cu → Cu2+ + 2e-阴极反应：Cu2+ + 2e- → Cu由于不同杂质具有不同氧化还原电位，因此它们的电化学反应速度不同，这样就实现了从铜中分离出不同种类的杂质。
二、技术流程电解精炼技术的流程主要包括前处理、电解处理和铜板加工三个部分。
前处理是通过物理方法和化学方法处理原料铜，去除大多数杂质，以使电解精炼过程更好地进行。
电解处理是涉及到电解池、电解液、电流密度和电解时间等生产过程。
最后，对精炼后的铜板进行加工和检测。
三、优缺点电解精炼技术具有以下优点：1. 能够使铜的纯度达到99.99%，有很高的金属回收效率。
2. 生产过程中能够大量消耗装备，造价相对低廉。
3. 相比其他精炼方法，电解精炼对环境的影响较小。
同时，电解精炼技术也存在一些缺点：1. 生产过程中对电能的消耗较大，对电站能源的消耗较大。
2. 生产过程中会产生废水和废气，需要采取相应的措施进行处理。
四、未来发展方向目前，电解精炼技术已经发展到一定程度，但在实际应用中还存在一些问题，例如，精炼汽油中含有氧化铜而且粘度较大，容易造成设备堵塞，降低产量等问题。
未来，我们可以通过尝试新型电解液的研究，优化电化学反应过程，以及开发新型高效电解池的研发等方面来提高电解精炼技术的效率，同时也减少其对环境和能源的影响。
铜电解槽设计-冶金工程
年产6万吨铜电解槽设计摘要本文主要设计了一座年产6万吨铜的铜电解精炼电解槽及电解工艺。
根据已知条件，选定操作技术条件、经济技术指标、主体设备设计及冶金计算等内容。
根据已知条件及结合铜电解槽工艺的实际条件，通过计算得出本设计共需要660个电解槽，38个阳极板，尺寸为1000×960mm2，37个阴极板，尺寸为1020×1000mm2，电解槽尺寸为4000×1120×1320mm2等主体电解槽数据。
然后根据冶金计算得出铜电解槽的阳极泥成分、阴极铜的成分、物料平衡、有害杂质在电解液中的允许含量以及净化过程中杂质的脱除效率及热平衡等重要数据。
绘制出铜电解精炼电解槽安装图。
最后以“铜电解液净化方法的研究进展”专题展开论述。
关键词：铜电解精炼；工艺设计；物料平衡；热平衡AbstractMy thesis projects the copper electrolytic cell of sixty ton volume of production and is electrolysis process. I am according to the given conditions, Select operation technology conditions, technical and economic indexes, the main equipment design and metallurgical calculation, etc. I was according to the known condition and combined with the actual conditions of the copper cell technology. Through the calculation the design needs 660 cell、38 anode plates、37 cathode boards. The size of anode plates is 1000×960mm2.The size of cathode board is 1020×1000mm2. The size of cell is 4000×1120×1320mm3.And then calculated based on metallurgical electrolytic cell copper anode slime composition, cathode copper the composition, the material balance, harmful impurities in electrolyte purification process and allows content of impurities in the removal efficiency and thermal equilibrium, and other important data. And it draws Installation drawing of the copper electrolytic cell.On the "copper electrolyte purification method research progress of" special discussed.Key words: Electrolytic refining of copper,；technological process design,；material balance；heat balance年产6万吨铜电解槽设计 (I)Abstract ...................................................... I I 1．绪论.. (1)1.1铜的性质 (1)1.2 铜的用途 (1)1.2.1铜的导电性 (1)1.2.2铜的导热性 (1)1.2.3铜的耐蚀性 (2)1.3 铜工业的现状 (2)1.4铜市场分析及展望 (2)1.5铜的冶炼方法 (3)1.6铜的电解精炼 (3)1.6.1铜电解精炼概述 (3)1.6.2铜电解精炼的目的 (3)1.6.3铜电解精炼的化学反应 (3)1.7电解铜的工艺流程 (5)1.8本设计的内容及意义 (6)1.8.1本设计的内容 (6)1.8.2本设计的意义 (7)2．技术条件及经济技术指标的选择 (7)2.1操作技术条件 (7)2.1.1电流密度 (7)2.1.2电解液成分 (7)2.1.3电解液温度 (8)2.1.4电解液循环 (8)2.1.5添加剂 (9)2.1.6极距 (10)2.1.7阳极寿命和阴极周期 (10)2.2铜电解精炼经济技术指标 (10)2.2.1电流效率 (10)2.2.2残极率 (11)2.2.3铜电解回收率 (11)2.2.4槽电压 (11)2.2.5直流单耗 (11)2.2.6蒸汽单位消耗 (11)2.2.7硫酸单耗 (12)2.2.8水单耗 (12)3.设备的主体设计 (12)3.1电解槽材质 (12)3.2 电解槽总数 (12)3.3 阳极、阴极和种板和始极板与计算 (13)3.3.1阳极、阴极和种板的尺寸 (13)3.3.2电解槽中阴极、阳极的片数 (13)3.3.3 电解槽尺寸的确定 (14)3.3.4种板槽数的确定 (14)3.3.5脱铜槽数的确定 (15)3.3.6槽边导电排、槽间导电板、阴极导棒 (15)4 冶金计算 (16)4.1物料平衡计算 (16)4.2 净量液的计算 (19)4.3 槽电压组成计算 (20)4.4电解槽热平衡计算 (21)4.4.1 热支出 (21)4.4.2热收入 (23)4.4.3 全车间需补充的热量 (23)5．专题铜冶炼工艺研究进展 (24)5.1 概述 (24)5.2 闪速炉熔炼的特点 (24)5.2.1 生产能力大 (24)5.2.2 环境保护好 (25)5.2.3 自热熔炼 (25)5.2.4生产稳炉龄长 (25)5.2.5闪速吹炼 (25)5.2.6一步炼铜 (26)5.3 Comop工艺 (26)5.3.1工艺特点 (26)5.3.2 优点 (27)5.4 用碳酸钠作助熔剂的粗铜精炼新方法 (27)5.4.1 工业应用潜力 (27)5.4.2 与传统火法精炼比较 (27)5.4.3还需研究的问题 (28)5.5 不锈钢阴极电解技术 (29)5.6 因泰克炼铜工艺 (29)5.6.1 工艺过程描述 (30)5.6.2经济分析 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1．绪论1.1铜的性质铜在元素周期表中，原子序数为29，属第一副族，元素符号Cu，原子量63.54，比重8.92g/cm3，熔点1083℃。
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铜电解精炼冶金计算1、物料平衡计算计算条件：产量为100000t电解铜/a，年工作日为355天。
火法精炼后阳极成分见表7-1。
表7-1 阳极成分元素Cu Ni As Sb Ag Fe Bi TeSe+S O Au Pb99.0 0.08 0.2 0.126 0.06 0.002 0.025 0.01 0.002 0.10 0.025 0.1 含量%电回收率：99.0%；残极率：15%。
铜电解过程元素分配%)/(W：表7-2 铜电解过程元素分配%)(W/元素进入电解液进入阳极泥进入电解铜Cu 1.75 0.15 98.10Ni 81.00 18.70 0.20As 63.40 36.30 0.3Sb 17 78 5Ag —95 2Bi 18 82.5 1.5Se+—94 6 TeS —96 4O —97 3Au —98.5 1.5Pb —93 7Fe 74 53 21假设以溶解100kg的阳极铜平衡进行计算1.1阴极铜产量和电铜品味计算Cu：99.0×98.1%=97.119kgNi：0.08×0.2%=0.00016kgAs：0.2×0.3%=0.0006kgSb：0.126×5%=0.0063kgAg：0.06×5%=0.003kgBi：0.025×1.5%=0.000375kgSe+Te：0.01×6%=0.0006kgFe：0.002×21%=0.00042kgS：0.002×4%=0.00008kgO：0.1×3%=0.003kgAu：0.025×1.5%=0.000375kgPb：0.1×7%%=0.007kg合计：97.141kg电铜品位：97.119÷97.141=99.98% 1.2阳极泥率和成份计算Cu：99×0.15%=0.1485kgNi：0.08×18.7%=0.1496kgAs：0.2×36.3%=0.0726kgSb：0.126×78%=0.09828kgAg：0.06×95%=0.057kgSe+Te：0.01×94%=0.0094kgS：0.002×96%=0.00193kgO：0.1×97%=0.097kgAu：0.025×98.5%=0.024625kg Pb：0.1×93%=0.093kgFe:0.002×3%=0.00006kg合计：0.5449kg阳极泥率：0.55%（对溶解阳极铜） 1.3电解物料平衡计算（1）1t 阴极铜需要溶解的阳极量t 0119.1%8.99%991%98.991=⨯⨯⨯(2)阳极实际需要量a t /322.119288)15.01(998.0100000119.1=-⨯⨯（3）阳极实际溶解的量a t /101395998.01000000119.1=⨯（4）阳极铜的含量a t /4388.11809599.0322.119288=⨯ （5）残极量a t /2483.1789315.0322.119288=⨯ （6）残极铜的含量a t /3158.1771499.02482.17893=⨯ （7）阳极的泥量（8）阳极泥含铜量：150.5716t/a （9）电解液中各个元素的含量：根据阳极成分和计算的阳极泥中各元素量及其成分见表7-3表7-3 阳极泥中各元素重量级百分比元素进入阳极泥的量t/a阳极泥成元素进入阳极泥的量t/a阳极泥成表7-4 电解液中各元素的含量分，%分，% Cu101395.0737⨯99%⨯0.15%=150.571623.28Au101395.0737⨯0.025%⨯98.5%=24.96853.86As101395.0737⨯0.2%⨯36.3%=73.6128 11.37Ag101395.0737⨯0.06%⨯95%=57.79518.93 Sb101395.0737⨯0.126%⨯78%=99.651015.46Fe101395.0737⨯0.002%⨯3%=0.06170.06080.01 Ni101395.0737⨯0.08%⨯18.70%=15.16872.34S101395.0737⨯0.002%⨯94%=1.90620.29 Pb101395.0737⨯0.1%⨯93%=94.297414.56O101395.0737⨯0.10%⨯97%=98.353215 Bi101395.0737⨯0.025%⨯82.5%=20.91273.23其它 Se+Te101395.0737⨯0.01%⨯94%=9.53111.47 共计装入物 料 名 称 物料量 CuAsNiAuAgt/a % a t /% a t /% a t /% a t /% a t /阳极 119288.3 99.0 118095.4 0.2 238.5 0.08 95.4 0.025 29.8 0.06 71.5 合 计118095.4238.595.429.871.5产 出物 料 名 称 物料量 Cu As Ni Au Agt/a %a t /% a t /% a t /% a t /% a t /电解铜 10000 99.98 99980 残极铜 17893.2 99..0 17714.3 0.2 35.78 0.08 14.3 0.025 4.47 0.06 10.73 阳极泥557.62797.9775.3216.84159.11.615.120.87.5610.194.5+7.3铜电解精炼热平衡计算 仪器及实验条件参数设定如下： 电解槽的外形尺寸：5100×1265×1395； 电流强度：10000A ； 槽间电压：0.3V ； 电解槽的数量：560； 电解槽的外壁温度：35°C 电解车间温度：2°C5 电解液的温度：60°C电解液循环速度：20L/min （商品槽与种板槽共用一个循环系统）；7.3.1 热量支出（1）槽内液面上水蒸气的热损失q 1槽的总液表面积S=4.9×1.065×560=2922.36m 2每平方电解槽液面在无覆盖时的水分蒸发量查表得1.35kg/(m 2·h). 60℃的水气化为2358.42kg kJ /则q 1=2922.36×1.35×2358.42=9304405.566kJ/h电解液 2936.25 292.97 60.66 损失及计算误差300.50.04合计177327.65302 89.2 8.92 115.96（2）槽液面上对流传热与辐射损失q 2根据化工原理的傅立叶传热公式：Q=KS （t 1-t 2）式中：K —辐射与对流联合导热系数，kJ/( m 2·h·℃)取39.35； S —传热面积，㎡；21t t -—电解液与车间空气温度差，℃。
则：q2=39.35×（60-25）×2922.36=4024820.31kJ/h （3）槽外壁的对流传热与辐射损失q 3槽壁总面子S 总=560×（5.1×1.265+1.265×1.395×2+5.1×1.395×2）=13557.516 m 2 根据化工原理的傅立叶传热公式：Q=KS （t 1-t 2） 式中：K —对钢筋混凝土槽壁辐射与对流联合导热系数，kJ/( m 2·h·℃)，当槽外壁温度为35℃，车间室温为25℃时，取35.17 则：q3=35.17×（35-25）×13557.5 （4）循环管道内溶液热损失为q 4电解液的循环量为：h m /2556101420603033=⨯⨯⨯-t C V q p ∆=γ4 （7-7） 式中：V —电解液循环量，h m /7503； p C —电解液热容量，KJ/(kg·℃)，3.43； γ—电解液密度，3/1250m kg ；t ∆—电解液在循环管道内的温度降，根据车间规模大小取2～4℃，本设计取3℃。
q 4h kJ /8643600343.31250672=⨯⨯⨯=16=4768178.377kJ/h7.3.2 热量收入热量收入为电流通过电解液时所产生的热：310239.018.4-⨯⨯⨯=IEtN Q式中：I —电流强度，A ；E —消耗于克服电解液阻力得到槽电压/V ,为槽电压的50%左右； N —电解槽数；t —时间，取3600s 。
则热量收入：Q =4.18×0.239×0.3×0.5×10000×3600×560×10-3=3021036.48kJ /h综上热量衡算可得整个车间需补充的额外热量为：q 1＋q 2＋q 3＋q 4－Q =9304405.566+4024820.31+4768178.377+8643600-3021036.48h kJ /777.23719967=。
表7-5 电解精炼系统热量衡算热量流入 1-•h kJ热量流出 1-•h kJ加热器补充的热量777.23719967 电解槽外壁的辐射与对流热损失4768178.377电流通过电解液产生的热量 3021036.48 电解槽液面水蒸发热损失9304405.566电解槽液面辐射与对流热损失4024820.31循环管道内溶液热损失8643600合计 26741004.257 合计 26741004.2577.4净液量的计算本设计铜净化的过程主要采用的流程有中和结晶、脱铜电解、电热浓缩生产粗硫酸镍。
设计规模为产量100000t/a 电解铜，阳极板成分为：Cu ：99.0%，Ni ：0.08%，As ：0.2%，Fe ：0.002%，Sb ：0.126%，Bi ：0.025%。
生产1t 的电铜所溶解的阳极板量为1.0119t ，在净化过程中铜、镍、砷、锑、铋和铁的脱出率分别为98%、75%、85%、85%、85%、和80%。
本设计所取有害杂质在电解液中的允许含量如下表所示:表7-6 各种有害杂质元素在电解液中的允许含量元素 Cu Ni As Fe SbBi 含量<50<20<7<0.5<0.6<0.5净液量的计算公式如下：ck m V ⨯⨯=310 （7-8）式中：m —每溶解100㎏阳极后某元素进入溶液的数量㎏； k —元素在整个净化过程中的脱除率%； c —元素允许的极限浓度（即允许含量）l g /。