铜电解精炼技术条件的选择与论证

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铜电解槽精炼车间工业设计

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%。

铜的电解精炼

铜的电解精炼

铜的电解精炼火法精炼产出的精铜品位一般为99.2% ~99.7%,另外还含有0.3% ~0.8%的杂质。

电解精炼的目的就是进一步脱除火法精炼难以除去的、对铜的导电性能和机械性能有损害的杂质,将铜的品位提高到99.95%以上,并且回收火法精炼铜中的有价元素,特别是贵,金属、铂族金属和稀散金属。

铜的电解精炼是将火法精炼铜铸成阳极板,以电解产出的薄铜片(始极片)作为阴极,二者相间地装入盛有电解液(硫酸铜与硫酸的水溶液)的电解槽中,在直流电的作用下,阳极铜进行电化学溶解,阴极上进行纯铜的沉积。

由于化学性质的差异,贵金属和部分杂质进人阳极泥,大部分杂质则以离子形态保留在电解液中,从而实现了铜与杂质的分离。

铜电解所处理的阳极成分(%)一般为:Cu 99.2~99.7,Ni0. 09~0.15,As 0. 02~0.05,Sb 0. 018~0.3,Ag 0. 058~0.1,Au 0. 003~0.007,Bi 0. 0026,Se 0. 017~0.025。

产品一号铜的成分要求(%):Cu+Ag不小于99.95;Bi和P不大于0.001;As、Sb、Sn、Ni不大于0.002;Pb和Zn不大于0.003;硫不大于0.004。

铜电解精炼的原理如下:阳极反应:Cu-2e ==Cu2+EΘCu/Cu2+=0. 34VMe-2e ==Me 2+EΘ2+<0. 34VMe/MeH2O-2e==2H++1/2O2 EΘH2O/O2=1.229VSO42――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. 34V2H++2e==H2EΘH+/H2=0. 0VMe2++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。

铜电解精炼实验报告

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。

第3章-主要技术条件及经济指标的选择与论证-1103

第3章-主要技术条件及经济指标的选择与论证-1103

第三章主要技术条件及经济指标的选择与论证3.1概述3.1.1阳极铜本设计的阳极铜来源云南铜业股份有限公司现在的电解系统采用的是小极板常规电解工艺,总生产能力35万吨/年。

有色金属是云南省的支柱产业之一,云南铜业股份有限公司是云南省最大的有色金属企业。

为了适应社会经济的发展,以及增加市场竞争力,则云铜产品的档次和技术装备水平就必须力图最高最好。

本次设计是为云南铜业股份有限公司的扩建设计,在突破传统电解技术的基础之上,大胆改造,引进国外最新技术和设备。

本设计采用大极板不锈钢电解法,力图实现高新技术和传统技术的过度和转换。

本次设计的阳极板也为大阳极板,由云铜自身生产,引进大极板浇铸机,以适应扩建后大阳极板的供应。

表3-1 本次设计阳极铜成分(%):国内外阳极铜列表表3-2目前国内外电解铜生产所事业的阳极铜成分举例本设计所采用的阳极铜物理规格:由于本设计采用大阴极板电解作业,并通过计算和参照工业上的取值,因此可以确定阳极板的物理规格为:940×960×54mm为了在铜电解中获得良好的技术经济指标,通常采用含铜在99%以上的火法精炼铜作为阳极。

本次设计的阳极同成分含铜99.45%,除了控制阳极铜的化学成分及杂质在其中的最高含量外,要求阳极具有良好的物理规格。

铜阳极的物理形状要求平整无飞边、无毛刺、无夹渣等。

3.1.2阳极杂质在电解过程中的行为在阳极铜中的杂质有两种形式,即金属铜基体中的固溶体和晶粒间的不连续夹渣。

在电解过程中,所有这些杂质都出现强烈的化学和物相变化,这对阳极钝化、阴极质量、电解液净化以及从阳极中回收有价元素均有很大影响。

当然,在电解过程中,各种金属杂质的行为主要决定于它们本身的电位及在电解液中的溶解度。

由杂质元素行为决定的在各电解产物(电解液、阴极铜、阳极泥)间的分布关系,还与它们在阳极泥中的含量、氧的含量和电解技术等条件有关。

通常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、锡、铅、钴、镍等;2)比铜显著正电性的元素:银、金、铂族;3)电位接近铜但较铜负电性的元素:砷、锑、铋;4)其他杂质:氧、硫、硒、碲、硅:3.1.3不锈钢阴极艾萨法不锈钢阴极由母板、导电棒以及绝缘边三部分组成。

铜电解精炼技术条件.

铜电解精炼技术条件.

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2.6.3极间距离
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极间距离通常以同名电极(同为阳极或阴极)之间的距离来表示。极间距离 对电解过程的技术经济指标以及电解铜的质量,都有很大的影响。同极 中心距的确定与极板的尺寸和加工精度等因素有关。 缩短极间距离,可以降低电解液电阻,即降低电压降和电解铜的直流电 耗。极间距的缩短,可以增加电解槽内的极片数量,提高设备的生产效 率。但是,极距的缩短,会使阳极泥在沉降过程中附着在阴极表面的可 能性增加,造成贵金属损失的增加,并使阴极铜质量降低。此外,极距 的缩短,也会使极间的短路接触增多,引起电流效率下降;为了消除短 路,必然消耗大量的劳动。因此,极间距的缩短是对阴、阳极板的加工 精度和垂直悬挂度提出了更加严格的要求。 实际生产过程中小型阳极板的同极中心距一般为75~90mm;大型极板为 95~115mm。采用Hazelett法连铸阳极时,因阳极板的厚度一般为15~ 20mm,因此,同名极距也相应缩短。
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2.6.1电解液的温度
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提高电解液的温度,有利于以下几点: (1)降低电解液的黏度,使漂浮的阳极泥容易沉降,增加各种离子的扩散 速度,减少电解液的电阻,从而提高电解液的导电率、降低电解槽的电 压,以减少铜电解生产的电能消耗。 (2)消除阴极附近铜离子的严重贫化现象,从而使铜在阴极上能均匀地析 出,并防止杂质在阴极上放电的。 过高的电解液温度也会给电解生产带来不利的方面: (1)温度升高,添加剂明胶和硫脲的分解速度加快,使添加剂的消耗量增 加。 (2)温度升高,有利于向着生成Cu+的方向移动,从而使电解液中的铜含 量上升,同时也加剧了铜在电解液中的化学溶解,使电解液中铜含量更 进一步地提高。 (3)电解液的蒸发损失增大,会使车间的劳动条件恶化,同时增加蒸汽的 消耗。 目前,一般保持电解液的温度为58~65℃。

铜电解精炼概述

铜电解精炼概述

铜电解精炼概述展开全文一、前言铜的电解精炼,是将火法精炼的铜浇铸成阳极板,(现在普遍的工艺)用永久性不锈钢阴极作为阴极片,相间的放入电解槽中,用硫酸铜和硫酸的水溶液作为电解液,在直流电的作用下,阳极上的铜会失去两个电子生成-2价铜离子,而贵金属和某些金属不溶,成为阳极泥沉淀于电解槽低。

溶液中的-2价铜离子会在阴极上优先析出,而其他电位较负的贱金属不能在阴极上析出,留在电解液中,待电解液定期净化时除去。

这样,得到的铜纯度很高,称电铜。

简单说一下电解精炼的工艺:电解液由循环槽经电解液循环泵泵至板式换热器,加热至65℃左右以稳定的流量供到各个电解槽。

电解槽供液采用底部给液(也有的采用侧面给液)、两端溢流出液的方式,槽两端溢流出的电解液汇总后返回循环槽。

为保证电解液的洁净度,配备了专用的LAROX净化过滤机,循环系统每天抽取电解液循环量的约25%进行净化过滤。

根据电解液中杂质的情况,每天抽取部分电解液进行脱铜、脱杂处理,保证电解液中铜、酸及杂质浓度不超过极限值。

为保证电解液成分,调节阴极铜的物理性能,需在电解液中加入硫酸、添加剂。

现在普遍采用的是永久性不锈钢阴极电解技术。

它的主要优点:1、高电流密度2、极间距小3、残极率低4、阴极周期短5、蒸汽耗量低、6、机械化程度高,适用于大规模生产。

二、铜电解的工艺要素铜的电解精炼,我们最求的是以低能耗生产高质量的合格阴极铜。

在这一低一高之间有五个决定性的因素:电解液成分、阴阳极极距、电流密度、单槽流量、电解液温度。

除此之外,阳极板的成份、阳极使用周期、阴极板的悬垂度、极板的接触点对电解精炼也有重大影响。

1、电解液成分铜离子从阳极转移到阴极的载体。

如果说阳极、阴极是铜电解过程的两个支柱,电解液则是铜电解过程中铜离子迁移的载体。

组成:CUSO4、H2SO4、H2O、添加剂(盐酸、有机化合物)、杂质。

1)H2SO4一般波动于100—220g/L,电流密度在300A/m2、电解液温度在60~65℃时要把H2SO4控制在180g/L。

铜的电解精炼技术

铜的电解精炼技术

铜的电解精炼铜的电解精炼,是将火法精炼的铜浇铸成阳极板,(现在普遍的工艺)用永久性不锈钢阴极作为阴极片,相间的放入电解槽中,用硫酸铜和硫酸的水溶液作为电解液,在直流电的作用下,阳极上的铜会失去两个电子生成-2价铜离子,而贵金属和某些金属不溶,成为阳极泥沉淀于电解槽低。

溶液中的-2价铜离子会在阴极上优先析出,而其他电位较负的贱金属不能在阴极上析出,留在电解液中,待电解液定期净化时除去。

这样,得到的铜纯度很高,称电铜。

简单说一下电解精炼的工艺:电解液由循环槽经电解液循环泵泵至板式换热器,加热至65℃左右以稳定的流量供到各个电解槽。

电解槽供液采用底部给液(也有的采用侧面给液)、两端溢流出液的方式,槽两端溢流出的电解液汇总后返回循环槽。

为保证电解液的洁净度,配备了专用的LAROX净化过滤机,循环系统每天抽取电解液循环量的约25%进行净化过滤。

根据电解液中杂质的情况,每天抽取部分电解液进行脱铜、脱杂处理,保证电解液中铜、酸及杂质浓度不超过极限值。

为保证电解液成分,调节阴极铜的物理性能,需在电解液中加入硫酸、添加剂。

现在普遍采用的是永久性不锈钢阴极电解技术。

它的主要优点:1、高电流密度2、极间距小3、残极率低4、阴极周期短5、蒸汽耗量低、6、机械化程度高,适用于大规模生产。

1、电解液铜离子从阳极转移到阴极的载体。

如果说阳极、阴极是铜电解过程的两个支柱,电解液则是铜电解过程中铜离子迁移的载体。

组成:C U SO4、H2SO4、H2O、添加剂(盐酸、有机化合物)。

1)H2SO4一般波动于100—220g/L,电流密度在300A/m2、电解液温度在60~65℃时要把H2SO4控制在180g/L。

电解液的物理性质——影响比电导的因素:H2SO4>电解液温度>杂质>C U2+酸度越大,电解液的导电性越好。

但是H2SO4不能无限地升高,硫酸升高时,硫酸铜的溶解度会降低,甚至析出沉淀(C U SO4·5H2O)。

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。

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第4章技术条件的选择与论证4。

1铜电解的技术条件4.1。

1 电解液组成电解液为含硫酸铜的硫酸溶液,一般含铜4050g/L,含游离硫酸180210 g/L。

由于电解液的电阻随着酸度的增加而降低,随含铜量的增加而升高,所以为了降低电耗,一般采用高酸低铜的电解液组份较为有利。

实际电解液中铜的含量应视电解液的纯净程度、电流密度的高低和阳极板的成分而定,因硫酸铜的溶解度随着硫酸浓度的增加而降低,所以电解液中硫酸含量不能高于230 g/L,铜电解中有害杂质允许含量列于表4-1。

表4-1铜电解液中有害杂质允许含量(g/L)元素NiAs SbBi Fe含量(g/L)﹤15﹤7﹤0。

6﹤0.5﹤34.1.2添加剂为了获得优质的阴极铜,除了严格控制各工序电解技术条件外,还应添加适量胶状物质和表面活性物质,以改善阴极表面质量,一般采用的添加剂及其作用如下:明胶明胶是电解作业的主要添加剂之一,其作用是析出的阴极沉积物细致光洁,改善阴极表面的物理状态。

阳极铜杂质含量高,而且电流密度也高时,加入量要稍多。

硫脲硫脲是表面活性物质,与明胶混合使用,可在高电流密度下获得结构致密的阴极铜.干酪素干酪素与明胶组合成的混合添加剂,在高电流密度生产时能强烈地抑制电铜表面粒子的生长和改善粒子的形状。

盐酸盐酸用来维持电解液中氯离子的含量.电解液中氯离子可使溶入电解液的银生成氯化银沉淀,有利降低银的损失。

还可抑制砷、锑、铋离子的活性,防止阴极生产树枝状结晶;同时还可消除阳极因含铅过高引起的钝化。

添加剂的加入方法一般是将明胶、硫脲、干酪素充分溶解于水后混合加入电解液回流管进入循环槽,盐酸则单独加入回流管或循环槽。

明胶、硫脲、干酪素的加入会增加电解液的粘度和电阻;盐酸加入过多,阴极上会产生针状结晶。

必须根据阳极铜成分、电流密度、电解液杂质含量等条件选用合适的和适量的添加剂.添加剂用量见表4-2。

表4-2常用添加剂种类和用量种类明胶,g/t电铜硫脲,g/t电铜干酪素,g/t电铜盐酸,ml/t电铜用量25505004.1.3 电解液温度电解温度是影响电解过程技术经济指标和产品质量的因素。

实验测定,电解液在55℃时的导电率几乎为25℃时的2。

5倍。

温度每升高1℃,电阻约减少0。

7%。

提高电解液温度能消除阴极附近铜离子的严重贫化,从而使铜在阴极上均匀析出,但过高的电解液温度是蒸汽消耗增加;加速液面蒸发,使得操作环境恶化。

我国一般将电解液温度控制在60到68℃。

4.1.4 电解液循环电解液循环方式有两种:上进液、下出液和下进液、上出液。

前者有利于阳极泥沉降,但电解液上下层浓度差较大.而后者则与之相反。

电解液循环速度过大不仅增加动力消耗而且影响电解液中的悬浮杂质和阳极泥粒子不易下沉,甚至冲起阳极泥,使金、银等附着于阴极,影响电铜质量,增加贵金属的损失。

循环速度的选择主要取决于循环方式、电流密度、电解槽容积、阳极成分等。

当操作电流密度高时,必须采用较大的循环速度,以减少浓差极化。

一般中小型电解槽循环速度取20到30L(/min·槽)4。

1.5电流密度铜电解一般采用220~260A/m2为宜。

实践中一些工厂为挖掘生产潜力,在加强管理的情况下,在商品电解槽中采用了300~400A/ m2电流密度进行生产,同样产出合格阴极铜.周期反向电流电解,有效地解决了由于高电流密度而出现的阳极钝化问题.电流密度为300~400A/ m2,产出了优质的阴极铜,乃至高纯阴极铜。

4。

1.6极距缩短用极中心距,有利于充分挖掘电解槽生产能力,降低槽电压,若能保持-阴极具有光滑、平整的表面,尽管在采用短极距的条件下,仍能保证电铜质量。

且同极中心距与极板的尺寸、加工精度有关,小型极板的同极中心距一般为75~90mm,大型极板则为100~110mm。

4。

1。

7槽电压槽电压由电解液电位降、金属导体(包括电板、阳极、阴极、铜棒等)电位降、接触点电位降、克服阳极泥电阻的电位降、浓差极化引起的电极电位降等组成。

槽电压随电流密度的提高而上升。

商品槽电压一般为0.2~0.3V;种板槽槽电压一般为0。

38~0.4V。

本设计商品槽槽电压为0。

29V;种板槽槽电压为0.38V.国内商品电解槽技术操作条件如表4-3。

4-3国内商品电解槽技术操作条件实例名称单位上冶沈冶白银一冶云冶贵冶株冶电解液组g/L45554423846H2SO4165185175210160190200Ni﹤10﹥15﹤10﹤154.5﹤15As﹤10≦3.5﹤1.5﹤152.9﹤20 Sb﹤0.5≦0。

6﹤0.3﹤0。

50.58﹤7 Fe﹤1≦1.5﹤3﹤41。

88﹤2Bi﹤0。

5﹤0.2﹤0.31。

03﹤1 Cl-﹤0.0750.060.060.05电解液温度℃626768﹥60600﹤65电流密度A/m232233365同极中心距mm758每槽循环速度L/min3040302530循环方式上进下出上进下出上进下出下进上出中央底进上出上进下出阳极寿命d12145阴极周期d4464661245添加剂用量骨胶g/t﹤8001004070硫脲g/t﹤43040205干酪素g/t﹤41020盐酸ml/t﹤360依据各厂电解槽操作技术条件与设计手册标准本设计的电解槽技术操作条件如表4-4。

表4-4 本次设计电解槽技术操作条件名称单位名称单位电解液Cug/L45电流密度A/m2240H2SO4g/L180190同极中心距mm85Ni g/L﹤10槽循环速度L/min30As g/L﹤3循环方式上进下出Sb g/L﹤0.5阳极寿命d18Fe g/L﹤2阴极周期d10Big/L﹤0.5骨胶添加量g/t100Cl-g/L0.06硫脲量g/t5070电解液温度℃60干酪素g/t3070盐酸mL/t4006004.2 铜电解技术经济指标4。

2.4 电流率效率电流效率是指铜电解精炼过程中,实际析出的金属量与理论析出量的百分比.理论析出量即平均电流强度(A)×实际开动槽数和开动时数×电化当量(1.186)×10-6本指标包括商品槽、种板槽和脱铜电解槽的全部电流效率。

一般为96~97%。

影响电流效率的主要因素有:短路阴极和阳极板不平整或悬挂不垂直,以及在阴极板边沿生成树枝状铜结晶都会导致极间短路。

漏电电解槽与电解槽之间,电解槽与地面之间,各贮槽与地之间以及电解液循环系统的绝缘不良等引起的漏电.化学溶解电解液中存在的氧和三价铁离子能使阴极铜反溶,电解液的温度、游离硫酸浓度及铜离子浓度均能影响阴极铜反溶,通常由此使电流效率降低0.25~0.75%除上述因素外过高的电流密度、阳极含杂质较高等也可降低电流效率.4.2.2 残极率残极率是指产出残极量占投入阳极量的百分比.残极率低可减少重熔费和金属损失,提高直收率。

但残极率过低会造成槽电压升高,电耗增加,甚至残极碎落损坏槽衬,一般残极率取15~18%。

4.2。

3 铜电解回收率铜电解回收率计算方法如下:回收品指残极、铜屑、碎铜、送净液硫酸铜溶液和阳极泥等含铜物料(若阳极泥含铜本企业不能回收,则按损失处理).铜电解回收率一般为99。

6~999。

8%4.2。

4 槽电压槽电压是影响电耗的重要因素,槽电压由电解液电位降、金属导体(包括导电板、阳极、阴极、阴极铜棒等)电位降、接触点电位降、克服阳极泥电阻的电位降、浓差极化引起的电极电位降等组成.槽电压随电流密度的提高而上升。

商品槽槽电压一般为0.2~0.3V ;种板槽槽电压一般为0.38~0。

4V 。

4.2。

5 直流电能消耗电能消耗与槽电压、电流效率的关系如下:(W 的计算公式)式中:W为直流电能的单位消耗[K W•h/电铜]; E 为直流电通过一个电解槽时的电压降(V) ;η为电流效率(%);直流电能消耗包括商品电解槽、种板电解槽、脱铜电解槽及线路损失等全部直流电能消耗量,一般直流电能消耗为230280KW•h/电铜4。

2.6 硫酸单位消耗硫酸单位消耗量一般为4~10kg/t电铜;水的单耗量一般为3~5m3/t电铜蒸汽单耗与电解槽及各类贮槽的表面覆盖和槽壁保温措施有关。

在无措施的情况下,一般为1.0~1.5/t电铜,有保温措施下,消耗一般为0。

2~0.6/t 电铜项目单位上冶沈冶白银铜冶云冶贵冶株冶电解总回收率%99。

9099。

9399.5599.8399。

6099.90电解直收率%81~82.57678.8875。

6直流电单耗KW•h/t电铜260~2836267.5蒸汽单耗t/t电铜1﹤0.851.20。

890。

5961。

22硫酸单耗Kg/t电铜31.966。

82。

399.97。

5电流效率%97979797.3397。

8397残极率%17﹤172420。

518.5622槽电压V0.3~0.350。

320。

240。

260。

30.250。

280.3阳极泥率%0。

37~0.690.870.450。

6依据课题任务要求与设计手册数据,本次设计铜电解技术经济指标如表4-6项目电解总回收率电解直收率直流电单耗蒸汽单耗硫酸单耗电流效率残疾率槽电压阳极泥率单位%%KW•h/t电铜t/t电铜Kg/t电铜%%V%99.82501897150。

290.6。

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