30万吨年电铜的铜电解精炼车间工艺设计
年产10万吨电解铜的铜电解车间设计
反应为湿法冶金所应用。
矿床类型 斑岩矿少，砂卡岩矿多，使得溶剂萃取技推广受到限制；砂卡岩型铜矿多数适宜地下开采，开采成本高。 2003年铜储量为47000万吨。
元素 Cu Ni As Sb Ag Bi Fe S O Au Pb
1.4.2铜的消费
年产35万吨电解铜的铜电解车间设计
6.2残极率 27
— 0～0.00001
正常的槽电压为0.25～0.30V，其中主要是消耗在电解液的电阻上。
下进液、上出液的循环方式有利于溶液充分混合。但与阳极泥沉淀方向相反，造成阳极泥沉淀困难。上进液、下除液的循环方式对阳极泥沉淀有利，但电解液上下层浓差较大。目前国内工厂采用上进液、下出液的循环方式较多。循环量主要决定用操作电流密度，当操作电流密度高时，必须采用较大的循环量以减少浓差极化。循环量一般为18-25循环量，本设计电解液的循环方式选下进液、上出液的方式，循环量取20循环量。
槽电压：0.3V；
硫酸铜结晶水返回中和系统；
大生产能力和电价低廉地区采用。铜电解精炼于1869年在英国首先用于工业生产，随后在世界上得到广泛应用。20世纪70年代出现周期反向电流电解和不锈钢永久阴极电解等新的电解法。随着生产技术不断完善，电解极板作业等机械化和自动化程度逐步提高，铜电解精炼生产规模日趋大型化。到80年代，世界上最大单一生产电解铜的工厂生产规模已达到40万t／a。
电解槽壁50～70㎜，离槽底200～300㎜。同极中心距80～110㎜。
不能回收，则按损失处理）。铜电解回收率一般为99.8%左右，本设计铜电解回收率选99.8%。
360-年工作日，日；
金属M′，不会在阴极析出。
电析出的两倍，而且锑进入阴极的数量比砷大，因此锑的危害更为突出。
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。
铜电解精炼的工艺流程
铜电解精炼的工艺流程
铜电解精炼是一种常用的冶金工艺，用于提取纯度较高的铜，以满足工业和冶金领域的需求。
下面将详细介绍铜电解精炼的工艺流程。
原料铜被加工成电解铜坯，铜坯的纯度通常在90%以上。
然后，将铜坯放入电解槽中，槽内充满了含有铜离子的电解液。
电解液通常是硫酸铜溶液，其中含有一定比例的硫酸和铜离子。
接下来，通过外加电流的作用，铜离子在电解槽中发生氧化还原反应。
正极（阳极）上的铜坯逐渐溶解，并释放出电子，形成离子态的铜。
这些铜离子随着电流的引导，向负极（阴极）移动。
在电解过程中，铜离子在负极上还原成纯铜，逐渐沉积在阴极上。
这个过程被称为电解析铜。
随着时间的推移，铜离子的浓度逐渐减少，直到最后全部被还原成纯铜。
经过一段时间的电解，阴极上逐渐形成一层纯铜薄片。
然后，将这层纯铜薄片从阴极上取下，这就是最终的电解铜产品。
该产品通常具有较高的纯度，可以达到99.99%以上。
铜电解精炼还会产生一些副产品，如铜泥和硫酸。
铜泥是在阳极上形成的，它含有一定量的铜和其他杂质。
铜泥经过进一步处理，可以提取出其中的铜和其他有价值的金属。
而硫酸则可以回收再利用。
总的来说，铜电解精炼是一种高效、经济的方法，用于提取高纯度
的铜。
它广泛应用于电子、建筑、交通等领域，满足了现代工业对铜的需求。
通过不断改进工艺流程，铜电解精炼技术也在不断提高，以适应不同规模和要求的生产。
铜的电解精炼实践
2.7铜电解精炼-2.7.2~铜电解精炼实践
传统的铜电 (3) 解液净化流 铜
(1)
程
的
（1）中和 电
(2)
结晶-生产硫 酸铜；
解 精 炼
（2）电解 之
沉积-脱除铜 电
砷锑铋；
解
(3)
（3）蒸发 结晶生产粗
液 的 净
17
硫酸镍
3 3
3
2.7铜电解精炼-2.7.3~铜电解精炼实践
(1)铜的电解精炼之车间配置及装备
铜电解阴极结构
2.7铜电解精炼-2.7.3~铜电解精炼实践
(1)铜的电解精炼之车间配置及装备
铜电解阴极结构
2.7铜电解精炼-2.7.2~铜电解精炼原理
(1)铜的电解精炼之车间配置及装备
铜电解车间 供电方式
2.7铜电解精炼-2.7.2~铜电解精炼原理
冶金学—重金属冶金
2.7铜电解精炼-2.7.3~铜电解精炼实践
(1)铜的电解精炼之车间配置及装备
图 2-36 铜电解槽的结构示意图
1－进液管；2－阴极；3－阳极；4－出液管；5－放液管；6－放阳极泥
孔
2
2
2.7铜电解精炼-2.7.3~铜电解精炼实践
(1)铜的电解精炼之车间配置及装备
长×宽×厚=800-1200×650-1000×35-54mm； 150-400kg/片-阳极
2.7铜电解精炼-2.7.2~铜电解精炼实践
(4)铜的电解精炼之电解过程的冶金计算
解:
(1)该车间6月份消耗的交流电量为：200000／0.4=500000度，
交流电单耗＝500000/1750=286度／吨；
30万吨电解投标方案
1.工程概况及特点1.1.工程概况江铜年产30万吨铜冶炼电解工程是江铜贵溪冶炼厂新建的一个单位工程，其位于原江铜贵溪冶炼厂的西部。
建设单位是江铜贵溪工程建设项目经理部，由南昌有色冶金设计研究院设计，鑫诚建设监理公司建监理。
江铜年产30万吨铜冶炼电解工程分为主跨和付跨两部分组成，主跨部分由两个跨度为33M跨并列主厂房组成，长为300.12M。
分为东部、西部两个电解系统，有8组9系列共计1064个电解槽，其中东部电解系统有512个电解槽，西部电解系统有552个电解槽。
本工程主要包括冶炼设备安装（不含电解槽内衬及保温）,加工整形机组设备安装，工艺管道安装,电力设备安装，动力配线及照明，仪表安装，暖通设备及管道安装，给排水设备及管道安装。
1.2.工程特点本工程工艺设备及工艺管道、电力设备制安工程量大，质量要求高。
特别是工艺管道输送介质为具有强腐蚀性的电解液，管道材质主要采用玻璃钢管，不锈钢管，钛合金管道，PE阳极泥溜槽等特殊材料，施工工艺要求高，如钛管施工要求采用氩气保护焊，钛管内外均须作氩气保护才能进行施焊。
电力设备中铜母线焊接也是本工程施工的重点和难点。
由于本工程使用的行车采用进口行车，为全自动化控制操作，对电解槽的安装要求较高。
因此电解槽的安装和电解槽上定位针安装也工程施工的重点和难点。
本工程工期较紧，质量要求较高，工程量又大，各专业交叉较多，工程管理协调难度大，我公司承诺将严格按国家规范标准及业主对项目施工的具体要求，充分发挥我公司人员、机械设备及技术优势，借助以前电解工程施工经验，精心组织施工，确保业主对本工程的质量和工期要求。
1.4. 质量要求按招标文件要求质量等级：优良1.5.工期要求2.施工部署根据本工程特点和业主对工期的要求，我们将合理部署各项施工资源，在施工力量、机械设备、周转材料的配备上，做到优化、合理。
突出工程施工的主要矛盾，加强工序衔接和协调，有计划、有步骤地组织施工，使工程施工做到优质、快速、安全、文明。
铜电解槽精炼车间工业设计 (1)
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：阳极阳极泥电解液电解液电铜阳极泥残极送电解返火法送阳极泥处理送阳极泥返火精炼槽精炼处理法精炼粗硫酸返火法精炼生产精制硫酸镍返回电解精炼图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%。
⑶、电解回收率铜电解回收率反应在电解过程中铜的回收程度，其计算方法如下：铜电解回收率×100 ％ ⑷、槽电压槽电压由电解液电阻引起的电压降，金属导体电压降，接触点电压降，克服阳极泥电阻的电压降，浓差极化引起的电压降等组成。
年产万吨电铜电解车间的设计
01
02
03
原料来源
确保电解铜原料的供应稳 定，选择可靠的供应商， 并建立长期合作关系。
原料储存
设计合理的原料仓库，确 保原料的储存安全，防止 潮湿、氧化和污染。
原料检验
对进厂的原料进行质量检 验，确保原料的质量符合 生产要求。
电解过程
电解液制备
根据生产需要，配制适当 浓度的电解液，保证电解 过程的顺利进行。
放路径。
废水回用
考虑将处理后的废水进行回用 ，以减少生产过程中的用水量
。
CHAPTER
03
电解车间设备选型与布局
设备选型
电解槽
选择适合电铜生产的电解槽，确 保电解液循环流畅，电流效率高
。
电源设备
根据电解槽数量和生产需求，选择 合适的电源设备，如整流器或直流 电源。
辅助设备
包括循环水系统、冷却系统、通风 系统等，确保设备正常运行和环境 保护。
设备布局
流程顺序
按照电解铜的生产流程，合理安排设备布局，确 保物料流动顺畅。
空间利用
充分利用车间空间，合理规划设备间距和高度， 提高空间利用率。
安全间距
确保设备之间留有足够的安全间距，防止事故发 生。
设备安装与维护
安装规范
遵循设备制造商提供的安装规范，确保设备安装牢固、准确。
调试与试运行
对安装完成的设备进行调试和试运行，确保设备性能达标。
辅助设施
包括供电、供水、供气等设施的建设费用，以及环保设施、安全设 施等的投资。
成本分析
直接材料成本
根据生产工艺要求，计算每吨 电铜所需的原材料、辅助材料
等费用。
人工成本
根据生产规模和工艺要求，确 定所需员工数量和相应的人工 费用。
年产万吨电铜电解车间的设计
年产万吨电铜电解车间的设计1. 引言电铜是一种重要的工业原料，在电力、通信、电子等领域有着广泛的应用。
为了满足市场需求，建设一座年产万吨电铜的电解车间是非常必要的。
本文将介绍一种设计方案，包括车间布局、设备选择和工艺流程等内容。
2. 车间布局车间布局是电解车间设计的重要环节，合理的布局可以提高生产效率和工作安全。
以下是一个针对年产万吨电铜电解车间的推荐布局： - 原料存放区：存放电解过程所需的铜阳极和电解液等原料，要求远离火源和易燃品。
- 电解槽区：放置电解槽设备，需要考虑电解槽间的通道宽度，以便维修和调整设备。
- 电解液处理区：处理电解过程中产生的废液，确保环境卫生和设备正常运行。
- 产物收集区：收集生产过程中得到的电铜产物，进行分拣和包装等工作。
3. 设备选择在设计年产万吨电铜电解车间时，需要选择适合的设备来实现生产目标。
以下是几个常见设备的选择建议： - 电解槽：选择具有良好导电性、耐腐蚀性和强度的材料制作电解槽，如不锈钢或钛合金。
- 电解机：选择能够提供稳定电流和电压的电解机，确保电解过程的稳定性。
- 电解液循环系统：选用高效的循环泵和过滤系统，保持电解液的纯度和循环效率。
- 废液处理设备：选择适用于电解液处理的蒸馏装置和过滤设备，以提高废液的回收和再利用率。
4. 工艺流程电铜的生产过程主要包括以下几个步骤： 1. 铜阳极制备：将铜块或铜棒作为阳极材料制备，要求纯度高且形状规则。
2. 电解液配置：根据电解工艺要求，配置合适的电解液，常用的电解液有硫酸铜溶液等。
3. 电解过程：将铜阳极和不锈钢阴极浸入电解槽中，施加电流使铜阳极溶解成离子态的铜离子，通过电解的方式使铜离子在电解槽中析出纯净的铜金属。
4. 产物处理：将电解得到的铜金属进行分拣、包装等处理，确保产品质量达标。
5. 安全与环保措施在设计年产万吨电铜电解车间时，必须重视安全和环保问题。
以下是一些常见的安全与环保措施建议： - 防火安全：车间内禁止吸烟、明火和易燃物品的堆放，设立灭火器和自动报警系统。
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。
电解铜的铜电解车间设计
电解铜的铜电解车间设计目录1 前言 01.1铜的性质 0铜的物理性质 0铜的化学性质 (2)铜的主要化合物的性质 (2)1.2铜的用途 (3)1.3铜资源状况 (4)世界铜资源 (4)中国资源 (6)1.4中国铜的生产状况和消费 (7)中国铜的生产状况 (7)铜的消费 (8)铜的湿法冶金 (9)铜的火法冶金 (10)1.6铜的新技能.......................... 错误!未定义书签。
一种采取溶剂萃取净化铜电解液的要领本错误!未定义书签。
疏散强化型电解铜箔及其制造要领..... 错误!未定义书签。
硫化矿细菌浸出..................... 错误!未定义书签。
1.7设计的内容 (11)冶金盘算 (11)重要设备及帮助设备盘算 (11)制图内容和要求 (11)2 厂址选择 (13)3.1铜电解精炼流程简述 (15)3.2铜电解精炼的理论底子 (17)阳极历程 (17)阴极历程 (17)阳极上杂质 (18)3.3电解液的净化 (19)4 铜电解精炼的主要设备选择 (20)5 铜电解技能指标 (23)5.1铜电解的条件 (23)电解液组成 (23)添加剂 (23)电解液温度 (24)电解液循环 (24)电流密度 (24)同极中心距 (25)5.2阳极寿命和阴极周期 (25)6 主要经济技能指标 (26)6.1电流效率 (26)6.2残极率 (26)6.3铜电解采取率 (26)6.4槽电压 (26)6.5直流电能电位消耗 (27)6.6硫酸单位消耗 (27)6.7蒸汽单位消耗 (27)7 电解精炼冶金盘算 (28)7.1电解槽设计盘算 (28)商品电解槽总数 (28)电解槽的极板数 (28)每槽阳极片数 (29)种板电解槽数 (29)7.2物料平衡盘算 (30)7.3铜电解精炼热平衡盘算 (33)热收入 (34)热支出 (34)5.4净液量的盘算 (36)7.5硫酸盐生产物料平衡盘算 (37)盘算铜料参加量 (37)盘算硫酸铜产物产量 (38)一次母液体积 (38)5.6脱铜电解物料平衡盘算 (39)7.7粗硫酸镍生产盘算 (39)8 铜电解精炼的主要生产设备的选用 (41)8.1整流器及导电铜质料的盘算 (41)直流电源 (41)槽边导电排 (43)槽间导电板 (44)短路棒 (45)8.2电解液循环系统设备及管道盘算 (45)集液槽 (45)电解液循环泵 (45)高位槽 (46)加热器 (46)供液管 (47)电解液循环管 (47)阳极片剥机 (48)8.3车间运输设备盘算及选择 (48)起重机 (48)叉车 (48)8.4其他设备及设施 (49)种种帮助槽子 (49)阳极泥放出与收集 (49)9 环保步伐 (50)9.1情况掩护 (50)9.2宁静生产 (51)10 车间定员 (52)附图 (54)参考文献.................................... 错误!未定义书签。
30万吨电解滑线--电气施工方案
1、工程概况：江铜年产30万吨铜冶炼工程，电解工序进口设备专用吊车、吊车滑线及编码带的安装，在电解工序的生产中，占有重要的地位。
本次行车轨道拆除及行车轨道梁土建基础平面，基础标高重新找正后交付轨道安装工程，牵涉到已安装的行车滑线和行车编码带部分；由于整个30万吨电解工序的工期，距工程正式投产，只有短短的五十多天了，工程施工工期短，质量要求精度高，故要求施工时精心组织，严把质量关，并与甲方、土建专业及车间有关人员密切联系，协调一致，以按期按质按量完成施工任务。
２、主要实物工程量:本工程主要实物安装工程量有：1）电解1#、2#行车编码带及支架的保护性拆除，600米。
2）电解1#、2#行车滑线、支架临时保护性固定，600米。
3）电解1#、2#行车滑线、支架重新安装调试，600米。
4）电解1#、2#行车编码带及支架重新安装调试，600米。
3、施工前期准备工作:3、1、施工技术准备:3、1、1、熟悉、审查设计施工图及有关资料,明确工程内容，分析工程特点和难点,及关键重要环节。
3、1、2、收集有关施工规范、安装标准图集及其它相关资料,明确安装技术要求。
本工程所执行的技术标准有：1）《电气装置安装工程1KV及以下配线工程施工及验收规范》GB50258-96。
2）《电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范》GB50256-96。
3）《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-96。
4）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-96。
5）《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50151-96。
3、1、3、施工前工程技术人员、工号向施工人员进行有关施工方案、技术要求等书面交底工作，包括质量、安全、进度等交底工作,帮助班组熟悉图纸和有关施工规范、施工方案，组织学习有关新工艺、新方法。
3、2、安装条件的验收：由施工单位组织有关土建、工艺设备专业人员等，检查有关行车梁、轨道的平直度、水平度的偏差是否符合规程规范要求等，并会签工序交接检查记录。
年产10万吨电解铜的铜电解车间设计本科毕业设计(论文)任务书 精品
本科毕业设计论文年产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。
铜电解工艺设计设计
1 文献综述设计有色冶金厂，在于根据原材料的特点和研究成果以及国内外工业生产实践，设计合理的工艺流程，选择合适的工艺设备并进行合理的配置，根据工艺要求设计适宜的厂房结构和辅助设施，配备必要的劳动定员，确保生产正常进行。
在设计中必须做到技术上先进可靠，经济上合理，既要为生产获得较好的技术经济指标创造条件，又要为生产工人提供良好的劳动场所，使建设投资能最大限度地发挥效果。
1.1铜的性质和用途纯铜呈紫红色，熔点约1083.4℃，沸点2567℃，密度8.92g/cm3，具有良好的延展性。
铜属第四周期第一副族元素。
原子序数29，原子量63.57。
1g纯铜可拉成3000m细铜丝或压延成面积为10m2几乎透明的铜箔。
纯铜的导电性仅次于银，但比银便宜得多，所以当今世界一半以上的铜用于电力和电讯工业上。
铜在空气中加热时表面形成黑色氧化铜Cu2O；在氧气不足的情况下，形成红色氧化亚铜Cu2O。
铜与硫蒸气反应，能形成硫化铜Cu2S、硫化亚铜Cu2S或非化学计量的硫化铜。
铜在常温下与卤素有反应；与氮气即使在高温下也无反应；在加热情况下与氧化二氮、氧化氮作用形成Cu2O；与二氧化氮作用形成CuO。
铜与盐酸或稀硫酸不起作用，遇氧化性强的硝酸或热浓硫酸有反应：Cu+4HNO3（浓）Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3（稀）3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O还能溶于热的氯化铜盐酸溶液或氯化铁溶液中：Cu+CuCl2+2HCl2HCuCl2Cu+FeCl3+HCl FeCl2+HCuCl2化合物中铜的主要氧化态是+1、+2，极少数是+3。
在高温和干态时，一价铜化合物是稳定的，许多二价铜化合物加热能转变成一价：4CuO2Cu2O+O2↑2CuS Cu2S+S2CuCl22CuCl+Cl2但在水溶液中，以二价稳定，一价铜化合物易因歧化反应生成二价铜和金属铜：2Cu+Cu2++Cu三价铜化合物不重要，已知的K3CuF6为淡绿色结晶。
铜电解精炼工艺
为了在铜电解中获得良好的技术经济指标，除了控制阳极铜的化学成 份外，还要求阳极具有良好的物理规格。
阳极板内在品质主要指主金属铜的品位和杂质含量，根据云铜电解生 产的特点和要求，进入电解生产的阳极铜化学成份应满足下表的要求。
阳极外形品质主要指阳极板的块重、厚薄、弯扭、平直度、飞边、毛刺、 鼓包、气孔、冷隔层和夹渣等控制指标。
主要内容
一、铜电解精炼概述 二、铜电解精炼理论基础 三、铜电解精炼主要工艺条件控制及操作实践 四、阴极铜质量控制 五、铜电解液净化
1、主要技术条件
1.1 电解液的成分及温度
铜电解精炼所用的电解液为硫酸和硫酸铜组成的水溶液。这种溶液导电
性好，挥发性小，且比较稳定，使电解过程可以在较高的温度和酸度下进行。
22
1.5极间距
5-6跨 1997年
10
512
7-8跨 2004年
15
9-10 跨
2010年
18
合计
43
736 784 2032
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
为保证电解的正常进行，电解液需保持一定的温度，一般为58～65℃。提
高电解液的温度，能改善Cu2+的传质条件，有利于降低电解液的粘度，使
飘浮的阳极泥容易沉降，增加各种离子的扩散速度，减少电解液电阻，从而
提高电解液的电导率、降低电解槽的电压降，以减少铜电解生产的电能消耗。
成分
H2SO4 Cu2+ Ni2+ As3+ Sb3+ Bi3+ Fe3+ Cl-
铜电解槽精炼车间工业设计
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 阳极精炼槽 精炼处理 法精炼图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95.5% 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%。
⑶、电解回收率铜电解回收率反应在电解过程中铜的回收程度，其计算方法如下：铜电解回收率×100 ％本设计中铜电解回收率为99%。
电解铜生产工艺
电解铜原理
总反应方程式： 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu+ 2H2SO4 + O2↑ 阳极： 2H2O - 4e- == O2(气体) + 4H+ 阴极： Cu2+ + 2e- == Cu
电解铜原理
铜的电解提纯
• 将粗铜（含铜99％）预先制成厚板作为阳极，纯铜制成薄 片作阴极，以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为 电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动， 到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）。 粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子 （Zn和Fe）。由于这些离子与铜离子相比不易析出，所以 电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析 出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。
铜产品的介绍及工业电解铜冶炼工艺流程一铜的简介二工业电解铜冶炼方法三湿法炼铜原理及流程目录三湿法炼铜原理及流程四火法炼铜原理及流程六新疆五鑫铜业电解铜冶炼流程五电解铜原理铜的物理性质?金属铜cu熔点1083摄氏度纯铜呈玫瑰色或淡红色表面有氧化铜膜后外观呈紫铜色
铜产品的介绍及工业电 解铜冶炼工艺流程
目
复分解反应 置换反应
湿法炼铜生产过程
• 一是浸铜，就是把铁放在胆矾（CuSO4·5H2O）溶液（俗称胆水）中， 使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来。 • 二是收集，即将置换出的铜粉收集起来，再加以熔炼、铸造。
湿法炼铜流程图
火法炼铜主要步骤
• 焙烧：分别脱除精矿中部分或全部的硫，同时除去部分砷、锑等易挥发的 杂质。 • 熔炼：其目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化，并与脉石、熔剂等造 渣除去，产出含铜较高的冰铜。
录
铜电解精炼车间工艺设计
KI 2 Q F1 nc
式中 Q——槽边导电排与周围空气温度差 ，℃ K——散热系数，在露天取25，在室内取 85； I——电流强度，A； ρ——槽边导电排比电阻，Ω/(m·mm2)， 铜为0.0175Ω/(m·mm2)； F1——槽边导电排横断面积，mm2； n——槽边导电排断面的周长，mm。
10
技术条件
电解液温度
提高电解液的温度能降低电解液的粘度，增大硫酸铜的溶解度，使铜在阴 极上均匀析出。然而电解液温度过高会使蒸汽消耗增加，车间酸雾增多，使操 作环境恶化。电解液温度一般控制在55-65℃。
电解液循环方式
电解液循环可使电解液的组成和温度均匀一致，降低浓差极化，改善阴极铜 质量。电解液的循环分为两种，与电极板面垂直的流动方式和与电极板面平行 的流动方式。
9
技术条件及技术经济指标的选择
技术条件
电流密度
电流密度一般是指单位阴极面积上通过的电流。一般为 220~270A/m2。
电解液成分
电解液主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。一般含铜 40-50g/L， 含硫酸 180-240g/L。一般采用高酸低铜电解液组分较为有利。电 解液中铜含量的不断上升和下降都是不利的现象。镍、铁、砷、 锑、铋等杂质浓度过高会增大电解液的电阻和粘度，降低硫酸铜 的溶解度，且砷、锑和铋浓度过高造成的飘浮阳极泥会严重影响 阴极铜的质量。
铜电解精炼车间工艺设计
制定人：孙 健
主要内容 铜电解精炼概述 铜电解生产的基本原理 技术条件及技术经济指标的选择
主体设备的设计
冶金计算
辅助设备的选择 车间配置
2
铜电解精炼概述
铜的火法精炼一般能产出含铜 99.0% ~ 99.8%的粗铜产品。 铜的电解精炼，是将火法精炼的铜浇铸 成阳极板，用纯铜薄片作为阴极片，相间地 装入电解槽中，用硫酸铜和硫酸的水溶液作 电解液，在直流电的作用下，阳极上的铜和 电位较负的贱金属溶解进入溶液，而贵金属 和某些金属（如：硒、碲）不溶，成为阳极 泥沉于电解槽底。
2012-9-3 30W吨铜电解开车方案
30万吨铜加工清洁生产示范项目开车方案（初稿）一、目的1、配电解液4000m3。
2、10月1日五组电解槽顺利通电开车。
3、10月7日西边16组电解槽开满。
二、具备条件1、厂房消防栓、灭火器按安全要求设置到位。
厂房四周消防栓安装到位，厂房灭火器摆放到位。
2、厂房照明系统正常。
30万吨电解厂房顶部、各通道、各控制室照明正常。
3、厂房通高压电、低压电、自来水、蒸汽、风。
4、厂房工艺管道无漏点。
5、添加剂系统、硫酸加入系统、盐酸加入系统正常运行。
6、电解液过滤机（LAROX）正常运行。
7、不锈钢阴极43000片。
8、阳极板28160块，1.07万吨。
9、明胶6t，硫脲3t，盐酸5t。
10、两台专用行车正常运行。
10、阳极准备机组正常运行。
11、阴极剥片机组正常运行。
12、残极机组正常运行。
三、工作进度1、消防器材9月8日前全部安装到位，并且消防栓全部进行使用，确保每个消防栓出水正常。
灭火器认真检查，确保均在安全期里。
2、厂房照明系统9月8日前正常运行。
3、厂房9月6日前通高压电、低压电、自来水、蒸汽。
9月28日前短接开关、直流机组、直流母排坚固、槽间母排完工，完全具备通电条件。
4、厂房工艺管道9月8日前处理完热循环期间发现的问题。
5、添加剂系统、硫酸加入系统、盐酸加入系统9月8日前完工。
6、电解液过滤机（LAROX）9月20日前完工，9月20日能正常运行。
7、不锈钢阴极板9月1日前第一批到货，不少于2000片； 9月19日前到货总量不少于30000片，10月6日前到货总不少于43000片。
8、阳极板从9月19日开始，每天平均提供阳极板2200块，836吨。
9、明胶6t，硫脲3t，盐酸5t，9月20日全部前运至现场指定地点。
10、阳极准备机、西边阴极剥片机组、残极机组、两台专用行车9月20日前安装完成，9月25日全部正常运行。
11、西边电解液9月8日开始配置，9月27日完成4000m3。
从电一、电二车间经附冶、电一三系过滤后液池转液至30万吨电解厂房，9月8日开始每天约200m3，9月21日完成2000m3转液量。
铜电解精炼车间设计方案探讨
铜电解精炼车间设计方案探讨张春发【摘要】铜电解精炼即在阳极上的铜溶解,到阴极上析出,同时阳极上的杂质溶解或沉淀到电解液或槽底的一个电化学过程.电解精炼就是一个提纯和贵金属富集的过程.一般的生产企业阴极铜是终端产品,由于该产品的生产周期较长,达7～10天,所以,一旦出现质量问题,将会有大批量的阴极铜报废,给企业带来不可估量的损失.更有甚者,有的企业由于铜电解车间在设计过程中局部工艺或设备选型不合理,造成了开工即停产改造的后果.下面就传统法铜电解车间在设计过程中几点经验与同行分享.一、车间平面布置1.车间在设计时如一步达产建议阴、阳极加工机组选在车间的中间部位,车间一端二楼平台留24米的操作空间,供始极片加工或出残极、阴极铜之用;另一端留18米的操作空间,供出残极、阴极铜之用.这种布局可以达到阴、阳极从车间中部入槽,残极和阴极铜从两侧出去,操作顺畅的效果,工作效率高.【期刊名称】《资源再生》【年(卷),期】2011(000)008【总页数】3页(P54-56)【作者】张春发【作者单位】巴彦淖尔西部铜材有限公司【正文语种】中文铜电解精炼即在阳极上的铜溶解，到阴极上析出，同时阳极上的杂质溶解或沉淀到电解液或槽底的一个电化学过程。
电解精炼就是一个提纯和贵金属富集的过程。
一般的生产企业阴极铜是终端产品，由于该产品的生产周期较长，达7～10天，所以，一旦出现质量问题，将会有大批量的阴极铜报废，给企业带来不可估量的损失。
更有甚者，有的企业由于铜电解车间在设计过程中局部工艺或设备选型不合理，造成了开工即停产改造的后果。
下面就传统法铜电解车间在设计过程中几点经验与同行分享。
建议阴、阳极加工机组选在车间的中间部位，车间一端二楼平台留24米的操作空间，供始极片加工或出残极、阴极铜之用；另一端留18米的操作空间，供出残极、阴极铜之用。
这种布局可以达到阴、阳极从车间中部入槽，残极和阴极铜从两侧出去，操作顺畅的效果，工作效率高。
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25万吨/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25万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 250,000 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 250,000 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。
在靠近西亚的土耳其南部的查塔尔萤克发现的含有铜粒的炉渣距今已有8000～9000年的历史。
我国是世界四大文明古国之一，大批出土文物表明，我国在夏代就进入了青铜时期，在甘肃马家窑文化遗址发现的青铜刀，距今已达5000年，湖北大冶铜绿山矿附近的古矿冶遗址距今已达2500～2700年。
该矿址已出土8座竖炉，炉周边堆放着大量炼铜炉渣和金属铜。
19世纪后期转炉的出现引发了炼铜工艺大改革。
用转炉吹炼铜硫，简化了流程，缩短了周期。
1865年欧洲出现了电解精炼，从而使铜的纯度大大提高。
上世纪20年代以前，火法熔炼大多采用鼓风炉，到70年代则以反射炉熔炼为主。
自上世纪60年代以来，以闪速熔炼为代表的一批强化冶炼新工艺，逐渐取代了反射炉熔炼。
我国虽然很早就生产和应用铜，但直到1949年新中国建立前，我国炼铜工业一直处于落后地位，全国仅有几个小的再生铜冶炼厂。
新中国成立后我国整个工业水平迅速提高，从上世纪50年代后期开始，我国逐渐建立起几座现代化炼铜厂，近20年来，几乎世界上的各种先进炼铜工艺都在我国得到应用，近年来我国的铜产量已跃居世界前列。
现行炼铜方法分为火法和湿法两大类。
火法炼铜的简要流程为“熔炼——吹炼——火法精炼——电解精炼”；湿法炼铜的简要流程为“焙烧——侵出——电积”。
近年来，尽管湿法炼铜，尤其是细菌侵出炼铜方面发展很快，但目前世界上所产的铜仍有80%以上来自火法工艺，在我国更是高达95%以上。
铜电解精炼得到的产品称为阴极铜。
阴极铜中含有一定量的杂质时，铜的电导性、可塑性变差，影响铜加工产品的使用性能，因此工业上要求阴极铜中的杂质含量要低。
随着铜矿的逐步开发，原料品味逐渐下降，杂质的含量不断升高（尤其是砷锑），但在铜冶炼过程中，火法冶金不能有效除去As、Sb、Bi等杂质，产出阳极铜的杂质含量往往比较高。
这些杂质必须经过电解精炼才能有效除去[1]。
由于铜的优良传导性，机械强度大，延展性好，鲜艳的金属光泽等，使铜一度成为有色金属之首。
1.2铜生产技术1.2.1传统炼铜技术中世纪末，德国和英国发明了从硫化矿中生产铜，采用小型鼓风炉熔炼。
约在1700年英国创立了反射炉熔炼，进入20世纪，相继出现了大型鼓风炉和反射炉炼铜，随后又出现了电炉炼铜。
（1）鼓风炉熔炼。