年产10万吨电解铜的铜电解车间设计

年产35万吨电解铜的铜电解车间设计

目录

1 前言 (1)

1.1铜的性质 (1)

1.1.1铜的物理性质 (1)

1.1.2铜的化学性质 (3)

1.1.3铜的主要化合物的性质 (3)

1.2铜的用途 (4)

1.3铜资源状况 (5)

1.3.1世界铜资源 (5)

1.3.2中国资源 (7)

1.4中国铜的生产状况和消费 (8)

1.4.1中国铜的生产状况 (8)

1.4.2铜的消费 (9)

1.5.1铜的湿法冶金 (10)

1.5.1铜的火法冶金 (11)

1.6铜的新技术......................... 错误！未定义书签。

1.6.1一种采用溶剂萃取净化铜电解液的方法本错误！未定义

书签。

1.6.2分散强化型电解铜箔及其制造方法错误！未定义书签。

1.6.3硫化矿细菌浸出............... 错误！未定义书签。

1.7设计的内容 (12)

1.7.1冶金计算 (12)

1.7.2重要设备及辅助设备计算 (12)

1.7.3制图内容和要求 (12)

2 厂址选择 (14)

3.1铜电解精炼流程简述 (16)

3.2铜电解精炼的理论基础 (18)

3.2.1阳极过程 (18)

3.2.2阴极过程 (18)

3.2.3阳极上杂质 (19)

3.3电解液的净化 (20)

4 铜电解精炼的主要设备选择 (21)

5 铜电解技术指标 (24)

5.1铜电解的条件 (24)

5.1.1电解液组成 (24)

5.1.2添加剂 (24)

5.1.3电解液温度 (25)

5.1.4电解液循环 (25)

5.1.5电流密度 (25)

5.1.6同极中心距 (26)

5.2阳极寿命和阴极周期 (26)

6 主要经济技术指标 (27)

6.1电流效率 (27)

6.2残极率 (27)

6.3铜电解回收率 (27)

6.4槽电压 (27)

6.5直流电能电位消耗 (28)

6.6硫酸单位消耗 (28)

6.7蒸汽单位消耗 (28)

7 电解精炼冶金计算 (29)

7.1电解槽设计计算 (29)

7.1.1商品电解槽总数 (29)

7.1.2电解槽的极板数 (29)

7.1.3每槽阳极片数 (30)

7.1.5种板电解槽数 (30)

7.2物料平衡计算 (31)

7.3铜电解精炼热平衡计算 (34)

7.3.1热收入 (35)

7.3.2热支出 (35)

5.4净液量的计算 (37)

7.5硫酸盐生产物料平衡计算 (38)

7.5.1计算铜料加入量 (38)

5.5.2 计算硫酸铜产品产量 (39)

5.5.3一次母液体积 (39)

5.6脱铜电解物料平衡计算 (40)

7.7粗硫酸镍生产计算 (40)

8 铜电解精炼的主要生产设备的选用 (42)

8.1整流器及导电铜材料的计算 (42)

8.1.1直流电源 (42)

8.1.2槽边导电排 (44)

8.1.3槽间导电板 (45)

8.1.4短路棒 (46)

8.2电解液循环系统设备及管道计算 (46)

8.2.1集液槽 (46)

8.2.2电解液循环泵 (46)

8.2.3高位槽 (47)

8.2.4加热器 (47)

8.2.5供液管 (48)

8.2.6电解液循环管 (48)

8.2.7阳极片剥机 (49)

8.3车间运输设备计算及选择 (49)

8.3.1起重机 (49)

8.3.2叉车 (49)

8.4其他设备及设施 (50)

8.4.1各种辅助槽子 (50)

8.4.2阳极泥放出与收集 (50)

9 环保措施 (52)

9.1环境保护 (52)

9.2安全生产 (52)

10 车间定员 (54)

附图 (56)

参考文献 (61)

专题：铜阳极钝化机理及影响因素............ 错误！未定义书签。致谢.................................... 错误！未定义书签。

1 前言

1.1铜的性质

1.1.1铜的物理性质

铜是人类最早发现的古老金属之一，早在三千多年前人类就开始使用铜。自然界中的铜分为自然铜、氧化铜矿和硫化铜矿。自然铜及氧化铜的储量少，现在世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的，这种矿石含铜量极低，一般在2-3%左右。金属铜，元素符号Cu，原子量63.54,比重8.92，熔点1083Co。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。铜具有许多可贵的物理化学特性，例如其热导率都很高，化学稳定性强，抗张强度大，易熔接，且抗蚀性、可塑性、延展性。纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金，形成的合金主要分成三类：黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，白铜是铜钴镍合金。

铜在地壳中的克拉克值为0.01%，世界铜储量约5000 104t，主要储于智利、美国、俄罗斯、利比亚、加拿大、秘鲁、波兰、菲律宾等国家。此外洋底锰結核中亦有丰富的铜。全球主要产铜国家是智利、美国、俄罗斯。已知的含铜矿物有250多种，[1]主要工业矿物如下表，其中最重要的是黄铜矿、斑铜矿和辉铜矿。