年产6万吨铜电解槽设计 精品
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。
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%。
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。
铜电解车间设计
前言同时人类历史上发现的最早的金属，约一万年前，人们就已经将统计工程为各种生活用品和生产用具。
到现在，世界上生产痛的方法主要分火法炼铜，湿法炼铜。
火法炼铜是指在高温炉中进行的痛的冶炼过程，而湿法是在常温或者是在一百摄氏度左右进行的冶金过程。
经过活法和湿法得到的铜主要是得到可以进行电解精炼的阳极铜。
铜电解精炼工艺1869年首次在工业上应用，阳极使用粗铜板，阴极使用始极片电解生产阴极铜的电解精炼工艺称为传统法。
在随后的一百多年的发展历程中其基本原则和理论并没有发生多大的变化，而在围绕提高技术装备水平、扩大生产规模提高阴极铜质量、降低能耗和人工消耗等方面，则有了巨大的进步，这种进步在近几十年间尤为显著。
直到1978年PLY铜精炼有限公司汤斯维尔铜电解精炼厂使用永久性不锈钢阴极板替代传统工艺使用的铜始极片，阴极铜产品由自动剥片机上剥取的方法就是后来的ISA法铜电解技术。
ISA法和传统法相比，其最大的优点是减少了始极片的生产工序，降低了生产车间的投资成本，减少了日常维护费用，生产作业的周期也大为缩短，能够持续生产高质量的阴极铜，可以说ISA法铜电解技术是传统法的突破性发展。
本设计根据毕业设计任务书的要求在综合比较各种铜电解工艺的基础上做出最终的设计方案，设计采用ISA法新工艺，对铜精矿的选取、备料、熔炼、阳极浇铸等工艺进行了一般性的论述。
本次设计的重点是电解车间工艺的初步设计，其中包括工艺流程的选择、设备的选型、定员、技术经济核算等方面。
设计中采用的主要参数和指标是以贵溪冶炼厂电解工艺的参数为基准，使设计理论更合理，更符合实际工厂生产的需要。
文献综述1.1铜1.1.1铜的性质铜属第四周期第一副族元素。
原子序数29，原子量63.57，密度为8.89g/cm-3(20℃),熔点1083℃,沸点2310℃。
铜是一种玫瑰红色、柔软、具有较高的导电性、传热性、延展性、抗拉性和耐腐蚀性的金属。
铜易于锻造和压延，能拉成很细的铜丝，能压成0.0026mm厚的铜箔；在金属中铜的导电性仅次于银。
年产5万吨电解铜的电解车间的设计设计
火法炼铜毕业设计任务书（铜电解精炼）一、设计题目1.设计一个年产5万吨电解铜的电解车间。
要求：（1）包括金属铜的基本用途及提取方法；（2）厂址选择的基本要求；（3）铜电解的基本原理，工艺等相关内容；（4）冶金计算部分；（5）设备选择及一览表3.设计计算内容包括（1）冶金计算：包括合理成分计算、物料平衡、热平衡的计算。
（2）设备设计计算：确定主要设备的主要尺寸、主要附属设备的选择与计算二、原始数据表4-1 阳极成分（％）表4-2 铜电解过程中各元素的分配率（％）表4-3 铜电解液中有害杂质允许含量（克 / 升）表4-4 假设数据三、设计的内容及要求（一）编写设计说明书1.概述1）简述铜的性质、用途及在国民经济中的地位和作用。
2）铜的资源及消费情况。
3）铜冶金的基本冶炼方法。
4）本设计的指导思想2.车间地址的选择与论证从国家建设规划方面，应服从工业规划、城市规划，应节约土地，节约投资，从工厂本身，应从气候、水文、地质、交通、资源、环境等多方面综合论证，要是具备尽可能好的“三通一平”条件，且工厂的生产对周边环境无大的影响。
3.工艺流程的选择与论证选择本设计的工艺流程论述所选工艺流程的可行性、经济性、先进性，并说明工艺流程在机械化、自动化、劳动条件等方面的情况。
4.冶金计算（1）铜电解精炼物料平衡计算（2）铜电解精炼槽热平衡计算（3）铜电解精炼主要设备的选择与计算1）电解槽的选择和计算2）阳极、阴极尺寸的选择5.主、辅设备一览表6.电解车间酸雾防治7.主要参考书目（二）绘制图纸主体设备三视图一张（A2图纸绘制）四、设计时间与安排由3013年12月2日至2014年1月3日，共5周。
1.文献资料的查询和收集，时间1周2.文献资料的收集和整理，冶金计算，时间1周3.论文初步撰写时间1.5周4.设备图、车间平面布置图绘制，论文进一步修改和完善时间1周5.答辩准备及答辩时间0.5周五、设计评分标准及说明设计说明书30%，图纸30%，答辩20%，平时考勤20%。
铜电解生产用短路铜导体的设计及改进实例
铜电解生产用短路铜导体的设计及改进实例谢志雄(梅州市金雁实业集团公司办公室,广东梅州514021)[摘 要]简要介绍铜电解工业生产的特点及使用短路导体的原因,分析电解槽上使用的短路导体之技术要求,提出铜电解槽短路导体的设计注意事项,并给出改进设计实例。
[关键词]铜电解;短路导体;短路导体设计[中图分类号]T M241105 [文献标识码]A [文章编号]1003-8884(2009)03-0020-03Design of Shot 2circuit Conductor for Copper E lectrolysisProduction and Optimization I nstanceXIE Zhi 2xiong(O ffice ,Meizhou Jinyan Industry G roup C om pany ,Meizhou 514021,China )Abstract :This paper briefly introduces the characteristics of copper electrolysis production and the cause of using shot 2circuit conductor ,analyzes the technical demand of shot 2circuit conductor used in the electrolysis cell ,puts forward the points for attention in design of shot 2circuit conductor in copper electrolysis cell ,offers an optimization design sam ple.K ey w ords :copper electrolysis ;shot 2circuit conductor ;shot 2circuit conductor design[收稿日期]2008-11-06 [修回日期]2009-05-12[作者简介]谢志雄(1966-),男,广东兴宁县人,电气工程师,大学本科,主要从事电气技术保障与技术支援工作.1 铜电解生产及短路导体的应用111 铜电解生产特点铜电解生产的电解槽电气联接如图1所示。
年产20万吨铜电解槽设计
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。
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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℃。
纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。
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。
铜热导率高，抗张强度大，易熔接，且抗蚀性强，可塑性、延展性好。
纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。
铜在干燥的空气中不起变化，但在含有二氧化碳的潮湿空气中则能氧化形成碱式碳酸铜（铜绿）的有毒薄膜。
加热至150℃，铜在空气中开始氧化，高于350℃氧化生成CuO2和CuO。
因铜为正电性元素，故不能置换酸（盐酸和硫酸）中的氢，而仅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化剂存在时的硫酸中。
铜能溶于氨水及与氧、硫、卤素等化合[6]。
1.2 铜的用途铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。
根据铜不同的物化性质，用途不同。
1.2.1铜的导电性铜最重要的特性之一便是其具有极佳的导电性，其电导率为58m/(Ωmm2)。
这一特性使得铜大量应用于电子、电气、电信和电子行业。
铜的这种高导电性与其原子结构有关；当多个单独存在的铜原子结合成铜块时，其价电子将不再局限于铜原子之中，因而可以在全部的固态铜中自由移动，其导电性仅次于银[8]。
1.2.2铜的导热性固体铜中含有自由电子所产生的另一重要效应就是其拥有极高的导热性，其热导性为386W/(m·k)，导热性仅次于银。
加之铜比金、银储量更丰富，价格更便宜，因此被制成电线电缆、接插件端子、汇流排、引线框架等各种产品，广泛用于电子电气、电讯和电子行业。
铜还有各种换热设备如热交换器、冷凝器、散热器的关键材料，被广泛应用于电站辅机、空调、制冷、汽车水箱、太阳能集热器栅板、海水淡化以及医药、化工、冶金等各种换热场合[8]。
1.2.3铜的耐蚀性铜具有良好的耐蚀性能，优于普通钢材，在碱性气氛中优于铝。
铜的电位序中是+0.34V，比氢高，是电位较正的金属。
铜在淡水中的腐蚀速度也很低（约0.05mm/a）。
并且铜管用于运送自来水时，管壁不沉积矿物质，这点是铁制水管所远不能及的。
正因为这一特性，高级卫浴给水装置中大量使用铜制水管、龙头及有关设备。
铜极耐大气腐蚀，其在表面可形成一层主要有碱式硫酸铜组成的保护薄膜，即铜绿，其化学成分为CuSO4·Cu(OH)2及CuSO4·3Cu(OH)2。
因此铜材被用于建筑屋屋面板、雨水管、上下管道、管件；化工和医药容器、反应釜、纸浆滤网;舰船设备、螺旋桨、生活和消防管网；冲制种类硬币(耐腐蚀性)、装饰、奖牌、奖杯、雕塑和工艺品(耐蚀性色泽典雅)等[8]。
1.3 铜工业的现状铜是国民经济发展的重要原材料，特别是在电气工业方面应用更是广泛。
2005年，在中国消费快速增长的带动下，世界铜矿和精铜的产量均出现了一定的增长，产量分别为1 498万t和1 634万t，增幅均为3．1％。
中国铜产量和消费量均出现了快速的增长，2005年中国铜产量为253万t，同比增长23％。
2006年，中国铜产量为290万t 左右，由此可见，中国铜工业在飞速发展。
【11】2000年底中国精炼铜产量为137.11万吨，2005年达260.04万吨，5年间增长100余万吨以上，居世界第二位；阴极铜消费量也呈快速增长态势，2000年阴极铜消费量为190万吨，2005年达到368万吨，居世界第一位。
在中国国内铜产品需求增长和产量增加的带动下，中国铜产品进口快速增长[10]。
1.4铜市场分析及展望2011年中国铜冶炼行业新开工项目投资额比上年同期小幅回落，主要因新开工高峰期主要发生在前两年；而同期已完成固定资产投资额同比大幅增长，主要因前两年的新建产能已经开始逐步投产和达产，且预计这种国内铜冶炼投产进入高峰期情况将延续至2013年。