年产20万吨铜电解槽设计
永久不锈钢阴极铜电解槽系统的设计与实践
永久不锈钢阴极铜电解槽系统的设计与实践收稿⽇期：２０１１－０６－３０作者简介：代红坤（１９６９—），男，⾼级⼯程师，主要从事铜冶⾦⼯程设计研究、管理⼯作。
0前⾔为提⾼技术、装备⽔平，云铜引进了不锈钢阴极铜电解⽣产技术和极板、机组等设备建设新增电解产能项⽬。
该项⽬设计年产180kt ⾼纯阴极铜，已于2010年底投⼊试⽣产，系统运⾏正常，⽣产出了⾼品质的产品。
电解槽及其内、外部部件所构成的电解槽系统是电解⽣产中的关键部分，最终产品在其中产⽣，其设计的好坏对于产品质量、劳动强度、消耗等等都⾄关重要，本⽂重点介绍该系统的设计、施⼯和试⽣产⽅⾯的情况，对设计中存在的问题进⾏了分析。
1主要设计内容１．１主要设计参数云铜永久不锈钢阴极铜电解槽系统主要设计参数见表1。
１．２车间配置经计算，所需电解槽数为766个，考虑⼯艺配置和⽣产管理⽅便，取电解槽总数为784个，双跨配置，分24组，每跨12组，每跨有4组为每组32槽，8组为每组33槽，每组设⼀个⼤电流短路开关。
１．３电解槽电解槽为钢筋混凝⼟为槽体，内衬玻璃钢防腐层。
槽内尺⼨为：5750×1070×1250/1450mm 。
电解槽侧壁厚90mm ，端⾯及底⾯壁厚为150mm ，每两个电解槽之间的缝隙为30mm ，槽底单⾯纵向坡度4%，内衬玻璃钢防腐层厚度6mm （9层）。
１．４极板1.4.1阳极板结合云铜的现实情况，新的电解⼯场仍采⽤⼩永久不锈钢阴极铜电解槽系统的设计与实践代红坤（云南铜业股份有限公司，云南昆明650102）〔摘要〕介绍了云铜永久不锈钢阴极铜电解槽系统的设计主要内容及特点，对施⼯中出现的问题、试⽣产过程、取得效果进⾏了描述，对设计存在的问题进⾏了分析并提出了改进措施。
〔关键词〕永久不锈钢阴极；电解槽；极板；实践中图分类号：TF111.52⽂献标识码：B⽂章编号：1004-4345（2011）06-0029-04Design and Practice of Copper Electrolytic Tank System with Permanent Stainless Steel CathodesDAI Hong-kun(Yunnan Copper Co.,Ltd.,Kunming,Yunnan 650102,China)Abstract The paper introduces the design and design feature of copper electrolytic tank system with permanent stainless steel cathodes,describes the process of test run,problems in construction and the outcome obtained,analyzes the problems existing in design and puts forward some improvement measures.Keywords permanent stainless steel cathode;electrolytic tank;pole plate;practice表１主要设计参数项⽬参数项⽬参数电铜规模,kt/a 180阳极重量,kg 270年⼯作⽇,d 350阴极有效尺⼨,mm 908×900电解回收率,%99.6阳极周期,d 18电流密度,A/m 2280阴极周期,d 9残极率,%18每槽阳极数,⽚57同极距,mm 95每槽阴极数,⽚56电流效率,%96槽电压,V 0.35槽作业率,%96电解液循环速度,L/min ·槽30阳极有效尺⼨,mm 878×840有⾊冶⾦设计与研究第32卷2011年第6期12⽉图１电解车间配置极板，但与传统法所使⽤的⼤⼩⽿铜阳极板有明显的区别。
年产20万吨烧碱电解工段的初步工艺设计
目录前言 -------------------------------------------------------------------------------------------- 1第一章综述 ------------------------------------------------------------------------------- 2 1.1 烧碱的性质 --------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.2 其他副产物的性质 ----------------------------------------------------------------------------------- 3 1.3 氯碱工业的发展状况 -------------------------------------------------------------------------------- 31.3.1 我国氯碱工业的发展状况 ---------------------------------------------------------------------- 31.3.2 世界氯碱工业的发展现状 -------------------------------------------------------------------- 5 1.4 氯碱工业的生产工艺现状-------------------------------------------------------------------------- 5第二章隔膜法电解制烧碱 --------------------------------------------------------------- 72.1 隔膜法制烧碱的基本原理-------------------------------------------------------------------------- 72.1.1 基本原理 -------------------------------------------------------------------------------------------- 72.1.2 电压效率及槽电压-------------------------------------------------------------------------------- 8 2.2 电极和隔膜材料的选择 ----------------------------------------------------------------------------- 92.2.1 阳极材料 -------------------------------------------------------------------------------------------- 92.2.2 阴极材料 ------------------------------------------------------------------------------------------ 102.2.3 隔膜材料 ------------------------------------------------------------------------------------------ 10 2.3 隔膜电解槽的选择 --------------------------------------------------------------------------------- 10 2.4 隔膜法电解工艺流程及操作条件 -------------------------------------------------------------- 112.4.1 工艺流程 ------------------------------------------------------------------------------------------ 112.4.2 操作条件及主要技术经济指标 ------------------------------------------------------------- 132.4.3 电解操作指标与生产控制点分析 ---------------------------------------------------------- 14第三章工艺计算-----------------------------------------------------------------------------163.1 物料衡算 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 163.1.1 对电解槽做物料衡算 -------------------------------------------------------------------------- 163.1.2 对氢盐换热器进行物料衡算----------------------------------------------------------------- 17 3.2 能量衡算 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 183.2.1 对氢盐换热器进行热量衡算----------------------------------------------------------------- 183.2.2 对电解槽进行热量衡算 ----------------------------------------------------------------------- 20第四章主要设备的工艺计算与选型 -------------------------------------------------224.1 电解槽数量的估算 --------------------------------------------------------------------------------- 22 4.2 氢盐换热器的选型 --------------------------------------------------------------------------------- 22 4.3 盐水预热器的选型 --------------------------------------------------------------------------------- 23 4.4 其他设备的选型------------------------------------------------------------------------------------- 24第五章主要工艺管道的计算与选择 -------------------------------------------------265.1 主要工艺管道的计算与选择 -------------------------------------------------------------------- 265.1.1 水蒸气管道的选型------------------------------------------------------------------------------ 265.1.2 电解槽氢气出口总管道的选型 ------------------------------------------------------------- 265.1.3 电解槽氯气出口总管道的选型 ------------------------------------------------------------- 265.1.4 氢盐换热器排水管道的选型----------------------------------------------------------------- 265.1.5 盐水预热器排水管道的选型----------------------------------------------------------------- 275.1.6 精盐水管道的选型------------------------------------------------------------------------------ 275.1.7 电解碱液出口总管道的选型----------------------------------------------------------------- 27 5.2 主要管道选择结果汇总 --------------------------------------------------------------------------- 27第六章经济核算-----------------------------------------------------------------------------286.1 经济核算 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 286.1.1 生产消耗核算 ------------------------------------------------------------------------------------ 286.1.2 生产成果核算 ------------------------------------------------------------------------------------ 286.1.2核算结果分析------------------------------------------------------------------------------------- 29第七章厂址选择和车间布置-----------------------------------------------------------307.1 化工厂选址的重要性------------------------------------------------------------------------------ 307.1.1化工厂厂址选择的影响因素 ----------------------------------------------------------------- 307.1.2厂址的选择 ---------------------------------------------------------------------------------------- 31 7.2 车间设备布置 --------------------------------------------------------------------------------------- 317.2.1化工厂总平面布置的原则--------------------------------------------------------------------- 317.2.2车间布置的具体要求 --------------------------------------------------------------------------- 32第八章氯碱生产中的防腐及三废处理 -----------------------------------------------34 8.1 氯气的腐蚀原因和防护措施 -------------------------------------------------------------------- 34 8.2 盐酸的腐蚀成因与防护措施 -------------------------------------------------------------------- 34 8.3 烧碱产生的腐蚀及防护措施 -------------------------------------------------------------------- 35 8.4 氯碱生产中三废的处理 --------------------------------------------------------------------------- 368.4.1 “废渣”治理与综合利用------------------------------------------------------------------------- 368.4.2 “废气”治理及综合利用------------------------------------------------------------------------- 368.4.3 “废水”的治理 ------------------------------------------------------------------------------------- 37第九章设计小结 ---------------------------------------------------------------------------38参考文献 -----------------------------------------------------------------------------------39致谢 ----------------------------------------------------------------------------------------40前言氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和NaCl溶液制氯气氢气烧碱的方法。
年产25万吨电铜的铜电解精炼车间工艺设计(已处理)
年产25万吨电铜的铜电解精炼车间工艺设计西安建筑科技大学华清学院毕业设计(论文)任务书题目: 25万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计院(系): 冶金工程学院专业: 冶金工程学生姓名:学号:指导教师:一、毕业设计(论文)的主要内容(含主要技术参数)1、查阅有关铜电解精炼技术等方面的文献,写出文献综述;说明设计的任务和目的,铜在国民经济建设及有色金属工业的发展概况。
2、根据给定铜阳极成份,设计年产25万吨电铜的铜电解精炼车间,年工作日360天。
铜阳极成份如下表:元素Cu Au Ag As Sb Ni Bi Pb含量% 99.3 0.062 0.08 0.01 0.011 0.178 0.002 0.032元素Se Te Fe Zn Sn S O 其他含量% 0.042 0.05 0.001 0.003 0.004 0.0015 0.05 0.17353、工艺计算及主要设备设计计算。
包括工艺流程的选择与论证;按冶炼过程各阶段编制物料平衡表,铜电解精炼冶金计算包括:电解过程金属平衡和物料平衡,净液量的计算,硫酸耗量,电解槽热平衡及蒸汽消耗等;主要设备及辅助设备的计算与选择。
4、绘制工艺流程图及主要设备简图。
5、撰写本科毕业论文。
二、毕业设计(论文)题目应完成的工作(含图纸数量)1.查阅相关中、英文文献资料不少于15篇(本);2.按学校毕业设计规范提交完整的毕业设计说明书 1份;3.绘制工艺流程图 1 张(1#),主要设备简图 2 张(2#);4.翻译相关外文资料 1 篇(约3000字左右)。
三、毕业设计(论文)进程的安排序号设计(论文)各阶段任务日期备注1 毕业实习 3.1~3.142 查阅相关文献资料,完成文献综述 3.15~3.283 铜电解精炼工艺流程的确定3.29~4.44 详细工艺计算及主要设备设计计算 4.5~5.195 撰写设计说明书,绘制相应图纸 5.20~5.306 检查、完善设计说明书及图纸,准备答辩 5.31~6.11四、主要参考资料及文献阅读任务(含外文阅读翻译任务)1.阅读有铜电解精炼方面的文献(其中英文文献不少于3篇);2.主要参考资料:朱祖泽,贺家齐.现代铜冶金学,北京:科学出版社,2003,1.罗孝玲,Jules.中国铜工业存在的问题及对策探讨.技术经济,2002,12:7-8.于润沧.再议我国铜工业发展的若干战略问题.铜工业工程,2001,17:7-10曹异生.世界铜工业进展及前景展望. 世界有色金属,1997,4:17-21.黄海根,余斌,张绍才.铜工业的近来走势与发展对策探讨.矿产保护与利用,2004,42:8-12.五、审核批准意见教研室主任签(章)25万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计专业:冶金工程学生:朱浪涛指导教师:张秋利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。
传统铜电解系统升级改造设计及生产实践
4冶金冶炼M etallurgical smelting传统铜电解系统升级改造设计及生产实践汤家道，吴 华（云南铜业股份有限公司西南铜业分公司，云南 昆明 ６５０１０２）摘 要：介绍了云南铜业股份有限公司西南铜业分公司电解提质增效项目的工艺方案选择、主要设备选型、厂房修复、环保安全、节能措施、技术经济指标和技术改进等情况。
改造项目结合生产实际采用传统始极片小极板生产工艺，共使用３４０个电解槽，槽电压约０．３－０．３５Ｖ，电流密度２６０Ａ／ｍ２，电解阴极铜产能５．１万吨／ａ。
项目用注重安全、节能、自动等方面的设计，取得了较好的效果。
简述了项目投产后的生产情况和技术指标，主要经济技术指标优于设计值。
关键词：阴极铜；传统电解；电解槽；板式换热器中图分类号：ＴＦ８１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１８－０００４－３Design and Production Practices on Upgradation and Transformation of Traditional Copper Electrorefining SystemTANG Jia-dao, WU Hua（Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｏｐｐｅｒ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ Ｃｏｐｐｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｋｕｎｍｉｎｇ， Ｙｕｎｎａｎ ６５０１０２）Abstract: Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ， ｍａｉｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｋｓｈｏｐ， ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ， ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ， ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ＹＣＣ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｌｔｄ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｕｓｅｓ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｔａｒｔ ｓｈｅｅｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ ｓｍａｌｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｐｌａｔｅ． Ｉｔ ｈａｓ ３４０ ｃｅｌｌｓ ｔｏｔａｌｌｙ． Ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｖｏｌｔａｇｅ ｉｓ ０．３－０．３５Ｖ， ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｉｓ ２６０Ａ／ｍ２， ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃａｔｈｏｄｅ ｃｏｐｐｅｒ ｒｅｍａｉｎｓ ５１０００ ｔｏｎｓ ｐｅｒ ａｎｎｕａｌ． Ｔｈｉｓ ｐｒｏｊｅｃｔ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓａｆｅｔｙ， ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ， ａｎｄ ｈａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｇｒｅａｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓ． Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ａｌｌ ｍａｉｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ａｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｄｅｓｉｇｎ ｖａｌｕｅｓ．Keywords: ｃｏｐｐｅｒ ｃａｔｈｏｄｅ； ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｒｅｆｉｎｉｎｇ； ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ； ｐｌａｔｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ收稿日期：２０２３－０７作者简介：汤家道，生于１９７１年８月，云南省建水县人，冶金学士，，高级工程师，研究方向：金属冶炼。
年产19万吨高纯阴极铜电解精炼车间设计
江西理工大学本科毕业设计（论文）任务书冶金与化学工程学院冶金工程专业2013 级（2017届）136班学生卫强题目：年产19万吨高纯阴极铜电解精炼车间的设计原始依据：通过在福建省龙岩市上杭县紫金铜业电解厂实习，实地考察铜电解精炼车间，熟悉电解精炼流程。
通过查阅资料，收集相关数据，根据专业知识设计一个年产19万吨的高纯阴极铜电解精炼车间。
（1）阳极成分如下：表1 阳极成分(质量百分数%)元素Cu As Sb Bi Ni Fe Pb 含量0.035 0.043 0.002 0.068 0.002 0.001（2）技术参数：电解铜回收率：99.8%；电铜品位：99.9935%（符合高纯阴极铜的化学成分要求：GB/T1385-92;残极率：15%主要内容和要求：（1）撰写实习报告一份；（2）完成设计说明书一篇，设计说明书应包含如下内容：设计概述；厂址的选择与论证；工艺流程的选择与论证；技术条件的选择与论证；经济指标的选择与论证；冶金计算；主要设备的选择与计算；车间环保与三废处理、技术经济的简要分析。
（3）用CAD绘制设备图和至少一张手工图纸：绘制车间平面配置和立面配置图(0#图纸)、设备连接图（1#图纸），电解槽结构图（1#图纸）。
（4）完成设计说明书一篇。
（5）翻译外文资料一篇。
（6）小论文一篇。
日程安排：第4周（2017年03月06日至2017年03月12日）查阅文献资料，翻译一篇英文资料，写出文献综述第5周（2017年03月13日至2017年03月19日）提交开题报告，确定合理工艺流程，应用相关知识进行必要计算第6周（2017年03月20日至2017年03月26日）完成概述和厂址的选择与论证第7周（2017年03月27日至2017年04月02日）完成工艺流程、技术条件和经济技术指标的选择与论证第8周（2017年04月03日至2017年04月09日）完成电解和净液工段的冶金计算及物料衡算第9周（2017年04月10日至2017年04月16日）完成主要设备选型计算和车间配置与安排第10周（2017年04月17日至2017年04月23日）完成车间环保和技术经济分析与评价第11周（2017年04月24日至2017年04月30日）完成工艺流程图或设备连接图和电解槽结构图第12周（2017年05月01日至2017年05月07日）完成车间平面和立面配置图第13周（2017年05月08日至2017年05月14日）初步完成设计说明书第14周（2017年05月15日至2017年05月21日）修改设计说明书、编辑论文第15周（2017年05月22日至2017年05月28日）老师评阅设计、学生准备答辩第16周（2017年05月29日至2017年06月04日）毕业答辩主要参考文献和书目：[1] 朱祖泽、贺家齐. 现代铜冶金学[M]. 北京：科学出版社，2003[2] 陈国发. 重金属冶金学[M]. 北京：冶金出版社，2010[3] 陈维东. 铜电解精炼中阳极杂质的行为[J].1993, 4(20): 56~60[4] 《重有色金属冶炼设计手册》编写组. 重有色金属冶炼设计手册（铜镍卷）[M]. 北京：冶金工业出版社，1996[5] 姚素平. 永久阴极铜电解技术述评[J]. 2000, 3(20): 12~18[6] 赵欣. 铜电解新技术的应用[J]. 2008, 29(4): 9[7] 蔡祺风. 有色冶金工厂设计基础[M]. 北京：冶金工业出版社，1991：65~71[8] 程彤. 降低阴极铜电单耗生产实践[J]. 2010, (4): 50~51[9] 李公建. 浅谈铜电解生产过程中降低槽电压的途径[J]，2010,29（3）：71~72[10] 刘道德. 大学生毕业设计指导教程（冶金、选矿、化工分册）[M]. 长沙：中南大学出版社，2004[11] 邱栋良. 冶金起重机选用指南[J].[12] 张文毓. 钛制板式换热器在海水淡化中的应用[J]. 2009, 26(1): 32[13] 《有色金属冶炼设备》编委会编.湿法冶金设备[M]. 北京：冶金工业出版社1993[14] 姜国民. 浅谈ISA法阴极铜加工机组[J]. 2005, 42(2): 42[15] 成大先. 机械设计手册（常用工程材料）[M]. 北京：化学工业出版社，2004[16] 袁一. 化学工程师手册[M]. 北京：机械工业出版社，1999[17] 刘会巨. 铜电解车间的防腐[J]. 2009, 5 (13): 12~16[18] 李著华. 论铜电解车间的采暖通风[J]. 2001, 2: 47~48[19] 《化学工程师手册》编写组. 化学工程师手册[M]. 北京指导教师（签字）：2017年3月6 日江西理工大学本科毕业设计（论文）开题报告冶金与化学工程学院冶金工程专业2013 级（2017届）6班学号03学生卫强题目：年产19万吨高纯阴极铜电解精炼车间的设计本课题来源及研究现状：随着社会的发展，资源的短缺，人类对阴极铜电解精炼的技术研究越发深入，根据我国目前阴极铜电解精炼的技术现状，要获得更纯的阴极铜，在电解精炼中，要提高产品质量、降低能源消耗、提升劳动生产力，结合当前经济效益和行业内统计数据，改善我国目前的生产条件，进一步使阴极铜电解技术的发展向着更纯的阴极铜、更低的生产成本、更高的电解生产率方向发展。
年产20万吨再生铜电解循环利用项目环境影响报告书
年产20万吨再生铜电解循环利用项目环境影响报告书1.前言某铜业有限公司（以下简称某公司）是某有色金属股份有限公司和某化工有限公司共同投资成立的股份公司，该公司位于山东省某市经济技术开发区，公司成立的目的是利用某市经济技术开发区（以下简称开发区）再生资源回收加工区的优势，把回收的紫杂铜进一步深加工生产阴极铜，实现铜资源的循环利用。
为了契合国家推进节能减排、发展循环经济的政策导向，同时也是为了促进紫杂铜的深加工和循环利用，延长产业链，某公司拟利用当地粗铜、紫杂铜资源，采用精炼炉火法精炼、大极板传统始极片电解精炼生产工艺，生产阴极铜，同时采用湿法工艺处理阳极泥，分离出金、银、硒等有价金属。
建设单位拟投资191904.7 万元，在开发区八角港临港工业区内——大赵家村北侧，建设20万吨再生铜电解循环利用项目。
拟建工程紧邻某开发区所属的资源再生加工示范区，通过对铜资源的合理加工、回收利用、深加工，不断提升产品的附加值，提高经济效益，有效降低综合能耗，对于推进节能减排、实现清洁生产与缓解国家铜资源紧缺形势将发挥双重作用；同时，拟建工程的建设有利于加强区域内企业间的横向联合，通过完善产品中间物质循环，极大地延伸上下游企业工艺相互依存、产品互为原料、物料近距离转运、“三废”集中处理和资源循环利用的循环经济产业链，从而推动产业集群之间的区域分工与合作，由“再生”逐步转为“共生”，形成产业衔接紧密的临海区域经济大循环系统，创造规模化效益，同时也对拉动地方经济、劳动就业等产生积极的影响。
根据《建设项目环境保护管理条例》国务院令（1998）第235号文规定和《关于公布〈建设项目环境保护分类管理目录〉（第一批）的通知》（国家环保总局环发[2002]14号文件）的要求，拟建工程需进行环境影响评价，编制环境影响报告书。
北京矿冶研究总院受某铜业有限公司委托，负责该项目的环境影响评价工作，经过对该项目的初步分析和对项目现状的调查，依据《环境影响评价技术导则》（HJ/T2.1-2.4），编制了《某铜业有限公司20万吨再生铜电解循环利用项目环境影响报告书》，现呈报环境保护主管部门审批。
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。
年产十五万吨铜电解车间设计方案提纲
年产十五万吨铜电解车间设计方案提纲篇一：标题:年产十五万吨铜电解车间设计方案提纲正文:一、背景介绍介绍铜电解车间的基本概念和工艺过程,以及年产十五万吨铜电解车间的建设必要性和可行性。
二、设计目标阐述设计目标,包括铜电解车间的产能、工艺参数、设备配置、工艺流程等方面。
三、工艺流程设计详细介绍铜电解车间的工艺流程,包括电解铜的基本原理、电解设备的选择和设计、铜离子的输送和分离等方面。
四、设备设计针对铜电解车间的工艺流程,详细介绍所需的设备类型、数量、规格、技术参数等。
同时,分析设备之间的配合关系和操作要求,确保设备的正常运行和生产效率。
五、环境保护设计阐述铜电解车间的环境保护设计,包括废水、废气、废渣的处理方式、排放标准和监测体系等方面。
同时,考虑到生产过程对环境的影响,提出相应的生态平衡和可持续性设计。
六、安全设计介绍铜电解车间的安全设计,包括人员安全、设备安全、环境安全等方面。
同时,分析安全措施的可行性和有效性,确保工人的生命安全和健康。
七、总结对设计方案进行总结,包括设计目标、工艺流程、设备设计、环境保护设计、安全设计等方面。
同时,提出设计建议和改进意见,为铜电解车间的建设提供参考。
拓展:1. 铜电解车间工艺技术的发展趋势和挑战。
2. 年产十五万吨铜电解车间的环保和安全要求。
3. 铜电解车间的数字化转型和智能化改造。
4. 年产十五万吨铜电解车间的建设流程和投资规模。
5. 设计案例和经验总结。
篇二：提纲:I. 背景介绍A. 年产十五万吨铜电解车间的重要性和必要性B. 现有的铜电解车间技术水平和产能II. 设计方案的主要内容A. 车间的建设地点和规模B. 电解铜生产线的设计和布局C. 工艺流程和技术方案D. 环境保护和能源利用措施III. 设计方案的可行性分析A. 设备和材料的选择B. 能源消耗和碳排放的控制C. 成本和效益的评估IV. 设计方案的改进和创新A. 技术改进和创新的必要性B. 现有技术的优缺点C. 创新方案的可行性分析V. 结论和展望A. 设计方案的总结和评价B. 年产十五万吨铜电解车间的建设前景C. 未来工作中需要注意的事项和建议拓展:铜电解是一种将铜离子还原成铜金属的化学过程,具有高能量消耗、高碳排放和环境污染等问题。
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。
年产16万吨铜电解车间设计本科毕业设计(论文)任务书.docx
年产16万吨铜电解车间设计本科毕业设计(论文)任务书.docx本科毕业设计（论文）任务书冶金与化学工程学院冶金工程专业级（届）班学生题目：年产16万吨电铜电解车间设计原始依据：本设计是在原贵溪冶炼厂三系统ISA电解精炼铜车间的基础上设计，利用实习期间所搜集到数据以及厂内教员的指导，根据冶金物料平衡计算设计一座年产16万吨电解车间。
查阅一些有关车间设计以及冶金方面的资料。
原始数据:产量要求：年产量为16万吨阳极成分（表1）：表1 阳极成分表元素Cu As Sb Bi Ni Fe Pb含量99.410.0350.035 0.01 0.245 0.004 0.09元素Se Te Au Ag S Zn 其它含量0.0450.0430.002 0.067 0.003 0.001电解铜回收率：99.8%；电铜品位：99.9935%；残极率：15%主要内容和要求：1.设计说明书；应包含如下内容：设计概述；厂址的选择与论证；工艺流程的选择与论证；技术条件的选择与论证；经济指标的选择与论证；冶金计算；主要设备的选择与计算；车间环保与三废处理、技术经济的简要分析。
2.图纸；绘制车间平面配置和立面配置图(0#图纸)、设备连接图（1#图纸），电解槽结构图（1#图纸）。
主要（技术）要求：1．写实习报告一份。
2．用CAD绘制设备图和至少一张手工图纸。
3．完成设计说明书一篇。
4．翻译外文资料一篇。
5. 小论文一篇。
日程安排：第4周查阅文献资料，翻译一篇英文资料，写出文献综述第5周提交开题报告，确定合理工艺流程，应用相关知识进行必要计算第6周完成概述和厂址的选择与论证第7周完成工艺流程、技术条件和经济技术指标的选择与论证第8周完成电解和净液工段的冶金计算及物料衡算第9周完成主要设备选型计算和车间配置与安排第10周完成车间环保和技术经济分析与评价第11周完成工艺流程图或设备连接图和电解槽结构图第12周完成车间平面和立面配置图第13周初步完成设计说明书第14周修改设计说明书、编辑论文第15周老师评阅设计、学生准备答辩第16周毕业答辩主要参考文献：[1] 朱祖泽、贺家齐.现代铜冶金学[M]. 北京：科学出版社，2003[2] 蔡祺风.有色冶金工厂设计基础[M].北京：冶金工业出版社，1991：65～71[3] 陈国发.重金属冶金学[M].北京：冶金出版社，2010[4] 《重有色金属冶炼设计手册》编写组.重有色金属冶炼设计手册（铜镍卷）[M].北京：冶金工业出版社，1996[5] 姚素平.永久阴极铜电解技术述评[J].2000，3(20):12～18[6] 赵欣. 铜电解新技术的应用[J].2008，29(4):9[7] 李公建. 浅谈铜电解生产过程中降低槽电压的途径[J]，2010，29（3）：71～72[8] 刘道德.大学生毕业设计指导教程（冶金、选矿、化工分册）[M].长沙：中南大学出版社，2004[9] 邱栋良.冶金起重机选用指南[J].[10] 张文毓. 钛制板式换热器在海水淡化中的应用[J].2009，26（1）：32[11] 《有色金属冶炼设备》编委会编.湿法冶金设备[M].北京：冶金工业出版社1993[12] 姜国民. 浅谈ISA法阴极铜加工机组[J].2005，42(2):42[13] 成大先.机械设计手册（常用工程材料）[M].北京：化学工业出版社，2004[14] 袁一.化学工程师手册[M].北京：机械工业出版社，1999[15] 刘会巨.铜电解车间的防腐[J].2009，5(13):12～16[16] 李著华.论铜电解车间的采暖通风[J].2001，2:47～48[17] 《化学工程师手册》编写组.化学工程师手册[M].北京[18] 师利熙.有色金属工业项目技术经济分析[M].北京：冶金工业出版社，1998[19] 郭鸿发等.冶金工程设计第1册[M].北京：冶金工业出版社，2006[20] 云正宽等. 冶金工程设计第2册[M].北京：冶金工业出版社，2006指导教师签字：年月日xxx本科毕业设计 (论文) 开题报告冶金与化学工程学院冶金工程专业级（2013届）班学号学生设计题目：年产16万吨电铜电解车间设计本课题来源及研究现状：1.本课题来源随着社会的发展，人类对资源的需求越来越高。
年产20万吨电解铜项目可行性研究报告
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1 总论1.1 概述************冶炼有限公司创建于1958年，是专业铜生产企业，现有年产高纯阴极铜10万吨、黄金3吨、白银100吨、硫酸10万吨的生产规模。
2007年销售产值在50多亿元，上交税金1.57亿元，连续三年为富阳市第一纳税大户。
随着国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高与改善的要求，我国的废铜及含铜废料将逐年增加。
但我国是铜资源相对贫乏的国家，通过成熟和完善的生产工艺，将废铜及含铜废料加工成粗铜、阳极铜乃至高纯阴极铜，使废铜资源得到再生利用，符合国家的产业政策，具有良好的经济效益和社会效益。
凭着企业人才、资金及多年的生产实践优势，拟分二期投资建设，每期10万吨/年再生阴极铜综合回收加工项目，使其成为一个规模较大及规范的铜资源再生利用生产企业。
1.1.1项目提出的背景项目所在地为******县石狮乡，厂区占地面积约800亩,为工业用地。
⑴废铜按其来源有两类一类是新废铜，它是铜工业生产过程中产生的废料。
冶金厂的叫“本厂废铜”（“home scrap”）或“周转废铜”（“runaround”）。
铜加工厂产生的废铜屑及直接返回供应厂的叫做“工业废杂铜”、现货废杂铜（“prompt”）或新废杂铜。
另一类是旧废铜，它是使用后被废弃的物品，如从旧建筑物及运输系统抛弃或拆卸的叫旧废杂铜。
铜和铜基材料，不论处于裸露状态，还是被包在最终产品里，在产品寿命周期的各个阶段都可回收再生。
一般来说，用于再生的废铜中新废铜占一半以上。
而全部废杂铜经再加工后有大约1/3以精铜的形式返回市场，另2/3以非精炼铜或铜合金的形式重新使用。
直接应用废杂铜前提是严格的分类堆放及严格的分拣。
直接应用废杂铜具有简化工艺、设备简单、回收率高、能耗少、成本低、污染轻等优点。
直接应用废杂铜的多少，大体上反映了一国家铜的再生水平。
相比之下，我国废杂铜的直接使用率较低，每年约20万吨，仅占废杂铜总回收量的30%~40%，并且黄铜加工材的生产多由乡镇企业运作，大大降低了经济效益，并在能耗、环保方面带来后患。
15万吨铜电解精炼工艺设计
15万吨/年铜电解精炼工艺设计摘要本设计为15万吨/年铜电解精炼工艺设计，对铜的生产概况、铜电解精炼的一般原理及一般生产过程进行了综述，对厂址的选择依据进行了讨论。
对铜电解精炼物料平衡、铜电解精炼热量平衡、净液量以及硫酸盐生产物料平衡进行了计算，对工艺过程中的主要设备进行了选型计算。
关键词：铜，电解，净化，衡算，冶炼厂15wt/a electrolysis refining of copper technological design The Technology Design of Cokingwith 800,000t/a Metallurgical CokeSpecialty: chemical engineering & technologyName: Yang yangTutor：Li LinboAbstractThis design is the electrolysis refining of copper technological design with the annual output of 150,000 tons. The paper summarizes the copper production survey, the general principle and the general production process of copper Electrolysis. Discussed the choice basis of the factory site. It makes technology calculation to the Mass balance and the Heat balance of the electrolysis Process, purification of liquid volume as well as the materials balance of Kraft production. This paper also discusses selection and calculation of the major equipment.Key words:Copper、Electrolysis、Purification、Balance computation、Refinery绪论铜的电解提纯是将粗铜（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。
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。
年产20万吨铝电解车间毕业设计
年产20万吨铝的铝电解车间设计摘要本设计是毕业设计，依据毕业任务书进行了一年产20万吨铝锭的铝电解车间的设计。
在查阅有关文献、翻阅了自己所学的相关课程下，对我国铝工业的发展、国际炼铝的综合情况进行了简明的论述；并确定了冰晶石熔盐电解的方案，选用并论证了420KA电解槽的技术经济指标。
作了厂址的选择与论证及铝电解槽的设计计算、物料平衡及能量衡算、铝电解烟气净化及原料输送、环境保护、技术经济评价及成本核算等内容。
并绘制CAD四张，以及完成了一份毕业实习报告书。
关键词：电解铝电解槽毕业设计目录一、绪论 (3)1.1铝的物理化学性质 (3)1.2国内外铝工业发展的现状及趋势 (4)2.1工业布局问题 (8)2.1.1工业布局的影响 (8)2.1.2各工业区之间的经济协调 (8)2.1.3厂址和居住区的规划 (9)2.2原材料供应及交通运输条件 (9)2.3供水供电条件及费用 (10)2.4环境保护和节约用地问题 (10)三、生产工艺流程与技术经济指标的选择与论证 (11)3.1工艺流程 (11)3.1.1工艺流程选择的基本原则 (11)3.1.2工艺流程图 (12)四、冶金计算 (13)4.1铝电解槽的简介 (13)4.2铝电解槽结构与计算 (14)4.2.1阳极尺寸 (14)4.2.2槽膛尺寸 (15)4.2.3槽壳尺寸 (15)4.2.4阴极炭块数目 (16)4.2.5铝母线 (16)4.2.6极距 (17)4.3台数的计算以及产量的衡算 (17)4.3.1单个电解槽日产量计算 (17)4.3.2电解槽槽数的确定 (17)4.3.3备用槽槽数 (18)4.3.4电流密度 (18)4.3.5铝电解槽的电压平衡计算 (18)4.4物料平衡计算 (19)4.4.1铝产量 (19)4.4.2 Al2O3消耗量 (19)4.4.3氟化盐的消耗量 (20)4.4.4阳极炭块的消耗 (20)4.4.5物料平衡列表 (20)4.5热平衡计算 (21)4.5.1热收入 (21)4.5.2热支出 (22)4.5.3热量平衡表 (24)第五章铝电解槽正常生产管理 (25)5.1电解车间的生产管理 (25)5.1.1．车间生产管理的一般法则 (25)5.1.2．车间机构及管理层次 (27)5．2电解车间工艺技术条件管理 (30)5.2.1 槽电压管理 (31)5.2.2 铝水平及出铝管理 (32)5.2.3 极上保温料的管理 (33)5.2.4 效应管理 (33)5.2.5 效应间隔管理 (37)5.2.6 原铝质量管理 (37)第六章冶金环境保护 (41)6.1环境保护的重要性 (41)6.2铝电解厂烟气中的污染物及其危害 (42)6.3铝电解的环境保护 (44)七、编说明书绘车间平面图及电解槽三视图 (46)八、结束语 (46)九、文献 (48)一、绪论1.1铝的物理化学性质铝的物理性质1、银白色的轻金属,较软,2、密度2.7g/cm3,3、熔点660.4℃,沸点2467℃,4、它有良好的导电性和传热性.所以铝常用来做导线,制造各种炊具.5、铝对光的反射性能良好,反射紫外线比银还强,铝越纯,它的反射能力越好,铝的化学性质1、和氧气反应：铝粉可燃铙4Al+3O2=2Al2O3（发强白光）2、和非金属反应：2Al+3S=Al2S33、和热水反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑（反应缓慢）铝和水发生置换反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑4、和较不活动金属氧化物反应：3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O35、和酸反应：在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化.盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应,生成盐并放出氢气.2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑2Al+6HCI=2AlCl3+3H2↑6、和盐溶液反应：2Al+3Hg(NO3)2=3Hg+2Al(NO3)37、和碱溶液反应：主要和NaOH、KOH强碱溶液反应,可看做是碱溶液先溶解掉铝表面氧化铝保护膜 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑注：1.铝和不活动金属氧化物（主要是难熔金属氧化物如Cr2O3、V2O5以及Fe2O3等）的混合物,都叫铝热剂,在反应中铝做还原剂.反应过程放大量热,可将被还原的金属熔化成液态2.铝在加热时可以跟浓硫酸或硝酸反应,情况较复杂不做要求1.2国内外铝工业发展的现状及趋势世界金属统计局表示，2008年全球前10个月铝市供应过剩113.2万吨，远远超过去年同期4.4万吨的过剩量。
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年产20万吨铜电解槽设计摘要本文主要设计了一座年产20万吨铜的电解铜精炼车间，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，本设计所生产的电铜纯度为99.9941%，电解过程所使用电流强度为25000A，槽电压为0.3V，电流密度为320A/m2，电解液温度是60℃，电解液循环速度为30L/min，电解槽设计内尺寸为4150×1120×1430mm，电解槽数为860个，车间采用双跨布置。
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。
关键词：铜电解精炼，工艺设计，物料平衡，热平衡Design of Annual Output of 200000 Tons Copper ElectrolyticTankAbstractThis paper mainly designs a refining workshop with an annual output of 200000 tons of copper electrolytic copper, under the given conditions, the selected operation technical conditions, economic and technical indicators, the main equipment design and metallurgical calculation etc. On the basis of the known conditions and combining with the actual conditions of copper electrolysis process, the design of the production of electrical copper purity 99.9941%, electrolytic process by using the strength of the current 25000A, slot voltage 0.3V, the current density for the 320A/m2, electrolyte temperature is 60 ℃, electrolyte circulation rate was 30L / min, design of aluminium electrolytic cell size is 4150 x 1120 x 1430mm, electrolytic cell number for 860 workshop features double span arrangement. And then calculated based on Metallurgical electrolytic trough of copper anode slime composition, cathode copper the composition, the material balance, harmful impurities in the electrolyte and allows content purification impurity removal efficiency and thermal equilibrium, and other important data. Draw out the electrolytic refining of copper electrolysis installation drawing.Key Words: Copper electrolysis refining, Process design, Material balance, Heat balance目录1 绪论 (1)1.1 铜的基本性质 (1)1.2 铜的用途 (1)1.3 铜资源的分部 (2)1.3.1 世界铜矿分部状况 (2)1.3.2 中国铜矿种类及分部状况 (3)1.4 铜的生产方法 (4)1.4.1 火法炼铜 (4)1.4.2 湿法炼铜 (5)1.5 现代炼铜新技术 (6)1.5.1 闪速熔炼 (7)1.5.2 艾萨炼铜法 (7)1.5.3 白银炼铜法 (7)1.5.4 奥斯麦特炼铜法 (8)1.5.5 水口山炼铜法 (8)1.6 电解精炼的目的 (9)1.7 设计的内容及意义 (9)1.7.1 设计的内容 (9)1.7.2 设计的意义 (10)2 铜的电解精炼的工艺流程及基本原理 (11)2.1 铜的电解精炼的工艺流程 (11)2.2 铜电解精炼的基本原理 (11)2.2.1 电解过程的电极反应 (12)2.2.2 一价铜离子的形成与影响 (13)2.2.3 阳极杂质在电解过程中的行为 (13)3 技术条件及技术经济指标的选择 (16)3.1 操作技术条件 (16)3.1.1 电流密度 (16)3.1.2 电解液成分 (16)3.1.3 电解液温度 (17)3.1.4 电解液循环 (17)3.1.5 添加剂 (19)3.1.6 同极中心距 (20)3.1.7 阳极溶解周期和阴极周期 (21)3.2 技术经济指标 (21)3.2.1 电流效率 (21)3.2.2 残极率 (21)3.2.3 电解回收率 (22)3.2.4 槽电压 (22)3.2.5 直流电耗 (22)3.2.6 蒸汽单位消耗量 (23)3.2.7 硫酸单位消耗 (23)3.2.8 水单位消耗 (23)4 产物 (24)4.1 电解铜 (24)4.2 阳极泥 (24)5 主体设备的选择与计算 (26)5.1电解槽 (26)5.1.1 电解槽的材质与结构 (26)5.1.2 电解槽的排列 (26)5.1.3 电解槽的安装 (27)5.2 电解槽的计算 (28)5.2.1 商品电解槽总数 (29)5.2.2 电解槽中阴极、阳极的片数 (30)5.2.3 电解槽尺寸 (30)5.2.4 种板槽数确定 (31)5.2.5 槽边导电排、槽间导电板、阴极导棒 (31)6 冶金计算 (34)6.1 物料平衡计算 (34)6.2 净液量计算 (37)6.3 槽电压组成计算 (39)6.4 电解槽热平衡计算 (40)6.4.1 热支出 (40)6.4.2 热收入 (43)6.4.3 全车间需补充的热量 (44)7 车间环保 (45)7.1 废水处理 (45)7.2 废气处理 (46)7.2.1 电解工段废气治理措施 (46)7.2.2 净液工段废气治理措施 (47)7.3 节能降耗 (47)7.4 车间防腐 (47)7.4.1 电解槽 (47)7.4.2 电解液输送管道 (48)致谢 (49)参考文献 (50)1 绪论1.1 铜的基本性质铜在化学元素周期表中属第一族元素，原子量是63.54，原子序数是29，密度8.92，熔点1083℃，沸点2567℃。
铜在熔点的蒸气压仅为1.5996Pa，因此在冶炼温度下，铜几乎不挥发。
铜有一价和二价两种原子价。
纯铜呈玫瑰红色，有金属光泽，质地柔软。
铜的化学稳定性强，热导率和电导率很高，抗张强度大，易熔接，具有耐蚀性、耐磨性、可塑性和良好的延展性。
纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。
铜能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属制成合金。
1.2 铜的用途铜在工业、农业、国防以及人们日常生活中有着广泛的应用，其应用范围仅次于钢铁。
一般工业发达国家，每一百吨钢铁大约需要1.5吨铜与之相适应。
由于铜的导电率高和延展性好，因此广泛应用于电器、电子技术上，电器制造用量最大。
据统计世界上生产的铜约一半用于电器工业。
世界上生产的铜的40%用于与其他金属制成各种合金，广泛用于在机械、造船、飞机、交通器材、国防以及其他工业部门。
如：黄铜（铜锌合金）和青铜（铜锡合金）大多应用在机械工业中制造各种轴承、活塞、开关、油罐、热交换器等。
在国防工业上用在弹壳制造。
铝青铜（铜铝合金）抗震能力强，可应用于制造一定强度和韧性的铸件。
铜镍合金中的蒙乃尔合金以抗蚀性著称，多应用于制造阀、泵、高压蒸汽设备及其他器材。
钽铜合金是最耐腐蚀的合金之一，可用来制造耐高腐蚀的部件和器械。
世界上生产的铜大约10%用于化学和建筑等。
硫酸铜（CuSO4·H2O）在农业上用做除虫剂。
铜具有较强的的耐蚀性和抑制细菌的生长，在建筑上用来做自来水管道。
1.3 铜资源的分部1.3.1 世界铜矿分部状况总体来看，全世界的铜资源比较丰富，世界陆地铜资源量估计约为30亿吨，深海结核中铜资源量估计约为7亿吨，主要分部在太平洋，另外洋底或海底热泉形成的贱金属硫化物矿床中也含有大量的铜资源。
世界铜资源的分布从地理上来看极其不平衡，主要集中在南北美洲西海岸、非洲中部、中亚地区以及俄罗斯的西伯利亚，其次是阿尔卑斯山脉和中东、美国东南部、西南太平洋沿岸等。
世界上铜储量最多的国家是智利和秘鲁，分别占世界铜基础储蓄量的36%和12%，其他储蓄较多的国家有美国、中国、波兰、澳大利亚、墨西哥、印度尼西亚、赞比亚、俄罗斯和加拿大等国家。
[1]详见图1.1图1.1 各国铜资源储量1.3.2 中国铜矿种类及分部状况中国地域辽阔，铜矿类型相对比较齐全。
其中最重要的有斑岩型、矽卡岩型、层状型（包括变质岩层状型和含铜砂页岩型）、火山沉积型（黄铁矿型铜矿）和铜镍硫化物型。
这5种类型的铜储存量占全国铜矿总量的90%以上。
[2]中国铜矿多为综合性矿床，伴生组分多。
在已经探明的铜储量中，单一的铜矿床占全国总储量的5%，而与铜矿伴生的金占中国伴生金储量的78%，与铜矿伴生的银占中国伴生银总储量的26%，与铜矿伴生的钴约占全国总储量的一半。
中国铜矿的平均品位为0.8%，而品位大于1%的富铜矿储量为2196.41万t。
仅占总保有储量的35%，大型斑岩铜矿的矿石品位普遍较低，一半约为0.5%，仅占总保有储量的35%。
从矿石类型来看，中国的铜矿以硫化矿为主。
已探明储量中，硫化矿约占87%，氧化矿约占10%，混合矿约占3%。
在中国铜矿的开发利用上，虽然有上述有利条件，但超大型的铜矿床少，矿石品位低，贫矿多，富矿少，一些铜矿床地处边远、海拔高、交通不便，影响了开发利用[3]。
中国铜矿分部广泛，在已经探明的矿产地除天津以外，各省、自治区、直辖市均有不同程度的分布。
其中，江西、云南、西藏三省查明的铜矿资源储量占全国总储量的51%。
此外，铜储量较多的还有甘肃、安徽、内蒙古、山西、湖北、黑龙江等6%[4]。