铜电解精炼冶金计算
铜电解精炼冶金计算
铜电解精炼冶金计算1、物料平衡计算计算条件：产量为100000t电解铜/a，年工作日为355天。
火法精炼后阳极成分见表7-1。
表7-1 阳极成分元素Cu Ni As Sb Ag Fe Bi TeSe+S O Au Pb含量%电回收率：%；残极率：15%。
铜电解过程元素分配%)(W：/表7-2 铜电解过程元素分配%)(W/元素进入电解液进入阳极泥进入电解铜CuNiAsSb17785Ag—952Bi18TeSe+—946S—964O—973 Au—Pb—937 Fe745321假设以溶解100kg的阳极铜平衡进行计算阴极铜产量和电铜品味计算Cu：×%=Ni：×%=As：×%=Sb：×5%=Ag：×5%=Bi：×%=Se+Te：×6%=Fe：×21%=S：×4%=O：×3%=Au：×%=Pb：×7%%=合计：电铜品位：÷=%阳极泥率和成份计算 Cu ：99×%= Ni ：×%= As ：×%= Sb ：×78%= Ag ：×95%= Se+Te ：×94%= S ：×96%= O ：×97%= Au ：×%= Pb ：×93%= Fe:×3%= 合计：阳极泥率：%（对溶解阳极铜） 电解物料平衡计算（1）1t 阴极铜需要溶解的阳极量t 0119.1%8.99%991%98.991=⨯⨯⨯(2)阳极实际需要量a t /322.119288)15.01(998.0100000119.1=-⨯⨯（3）阳极实际溶解的量a t /101395998.01000000119.1=⨯（4）阳极铜的含量a t /4388.11809599.0322.119288=⨯ （5）残极量a t /2483.1789315.0322.119288=⨯ （6）残极铜的含量a t /3158.1771499.02482.17893=⨯ （7）阳极的泥量 （8）阳极泥含铜量：a（9）电解液中各个元素的含量：根据阳极成分和计算的阳极泥中各元素量及其成分见表7-3表7-3 阳极泥中各元素重量级百分比元素 进入阳极泥的量t/a阳极泥成分，% 元素进入阳极泥的量t/a阳极泥成分，%Cu ⨯%⨯%=Au ⨯⨯ ⨯⨯⨯⨯⨯⨯ ⨯⨯⨯⨯⨯⨯表7-4 电解液中各元素的含量⨯⨯⨯⨯⨯⨯其它Se+Te ⨯⨯共计装入物 料 名 称物料量 Cu As Ni Au Agt/a %a t /%a t /%a t /%a t /%a t /阳极合 计产 出物 料 名 称 物料量 Cu As Ni Au Agt/a %a t /%a t /%a t /%a t /%a t /电解铜 10000 99980残极铜 99..0阳极泥电解液损失及计算误差合计5302+铜电解精炼热平衡计算仪器及实验条件参数设定如下：电解槽的外形尺寸：5100×1265×1395；电流强度：10000A；槽间电压：；电解槽的数量：560；电解槽的外壁温度：35°C电解车间温度：2°C5电解液的温度：60°C电解液循环速度：20L/min（商品槽与种板槽共用一个循环系统）；热量支出（1）槽内液面上水蒸气的热损失q1槽的总液表面积S=××560=每平方电解槽液面在无覆盖时的水分蒸发量查表得(m 2·h). 60℃的水气化为kg kJ / 则q 1=××=h（2）槽液面上对流传热与辐射损失q 2根据化工原理的傅立叶传热公式： Q=KS （t 1-t 2）式中：K —辐射与对流联合导热系数，kJ/( m 2·h·℃)取； S —传热面积，㎡；21t t -—电解液与车间空气温度差，℃。
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。
铜电解精炼冶金计算
铜电解精炼冶金计算
摘要：
一、铜电解精炼概述
二、铜电解精炼的冶金计算
三、铜电解精炼的实际应用与操作
四、铜电解精炼的意义与未来发展
正文：
一、铜电解精炼概述
铜电解精炼是一种重要的金属冶炼方法，主要用于提炼粗铜中的铜杂质，如锌、铁、镍等。
通过电解过程，铜离子被还原成纯铜，而杂质则留在阳极。
铜电解精炼不仅可以提高铜的纯度，还可以回收利用阳极中的贵金属，如金、银等。
二、铜电解精炼的冶金计算
铜电解精炼的冶金计算主要包括物料平衡计算和电流效率计算。
物料平衡计算是为了确保电解过程中铜的质量守恒，需要考虑电解液的浓度、电解时间、电解温度等因素。
电流效率计算则是为了确定电解过程中电流的大小，以保证电解反应的进行。
三、铜电解精炼的实际应用与操作
铜电解精炼的实际应用主要包括火法精炼和湿法精炼。
火法精炼是指在高温下，用氧化剂将铜矿石氧化成铜，然后通过电解精炼提纯。
湿法精炼则是在室温下，用硫酸铜溶液作为电解质，进行电解精炼。
操作过程中需要注意安全，避免触电和电解液泄漏。
四、铜电解精炼的意义与未来发展
铜电解精炼对于提高铜的纯度和回收利用贵金属具有重要意义。
随着环保意识的增强，铜电解精炼工艺将不断优化和改进，以降低能耗和污染。
《铜的电解精炼》课件
辅助设备
01
02
03
04
辅助设备包括循环系统、过滤 系统、排污系统等，用于支持
电解过程的正常运行。
循环系统用于将电解液持续循 环流动，以保持电解液成分的
均匀分布和温度的稳定。
过滤系统用于去除电解液中的 杂质和颗粒物，以保持电解液
的清洁度。
排污系统用于定期排放电解槽 底部的沉淀物和杂质，以保持
电解槽的正常运行。
阳极过程
阳极上的粗铜溶解成铜离子进入电解液，同时释放电子。
电能效率
优化电解精炼的电流密度和电压，以提高电能效率和降低能耗。
产物处理
铜饼处理
从电解精炼过程中获得的 铜饼需要进行进一步的处 理，如洗涤、干燥和熔炼 等。
产品纯度
通过控制电解精炼的条件 和后续处理，确保获得高 纯度的电解铜产品。
资源回收
对电解精炼过程中产生的 废弃物进行回收和处理， 实现资源的有效利用。
铜的电解精炼设备
03
电解槽
01
电解槽是铜的电解精炼 过程中的核心设备，用 于实现铜的电解过程。
02
电解槽通常由耐腐蚀、 绝缘性能好的材料制成 ，如聚氯乙烯或玻璃钢 。
03
电解槽内部通常填充有 离子交换剂或导电介质 ，以促进铜离子的迁移 和分离。
04
电解槽的设计和结构需 根据生产规模、电解液 成分和工艺要求进行定 制。
《铜的电解精炼》ppt 课件
目 录
• 铜的电解精炼简介 • 铜的电解精炼工艺流程 • 铜的电解精炼设备 • 铜的电解精炼的优缺点 • 铜的电解精炼的发展趋势和未来展望
铜的电解精炼简介
01
铜的电解精炼的定义
01
铜的电解精炼是一种通过电解的 方法将粗铜提纯为纯铜的过程。
铜冶炼加工成本计算过程中需注意的问题
生产本钱是生产单位为生产产品或提供劳务而发生的各项生产费用,包括各项直接支出和制造费用。
其中,直接支出包括直接材料(原材料、辅助材料、备品备件、燃料及动力等)、直接薪酬(生产人员的工资、补贴、福利费等)；制造费用是指企业内的分厂、车间为组织和管理生产所发生的各项费用,包括分厂、车间管理人员工资、折旧费、维修费、修理费及其他制造费用。
生产本钱中剔除原料因素,就是加工本钱。
加工本钱反映的是生产过程抛开原材料影响时的本钱费用。
本钱费用的计算直接影响企业总本钱费用的指标,影响企业的流动资金额度,关系到企业的利润水平,是工程工程评价的第一手数据资料。
与铜冶炼原那么流程对应的生产本钱,包括熔炼(包含熔炼、吹炼、火法精炼)、电解精炼(包含电解液净化)、冶炼烟气制酸、渣选矿和铜阳极泥处理几个局部。
本文拟结合铜冶炼企业的生产工艺流程,对铜冶炼生产本钱(加工本钱)计算过程中需注意的几个问题进行论述。
1熔炼本钱熔炼车间本钱主要包括原材料、辅助材料、燃料、动力、生产人员薪酬和制造费用，这一环节本钱计算的关键点在于原材料本钱的取值。
通常铜精矿的来源包括进口和国产两大类，国内铜精矿含铜的计价和进口铜精矿的有所不同，以下分别进行分析。
1.1 进口铜精矿在进口铜精矿合同中,TC、RC 是其最核心的条款。
TC/RC 是矿产商和贸易商向冶炼厂支付的由铜精矿加工成阴极铜的费用。
TC(Trestment charge)粗炼费,是指铜精矿经熔炼、吹炼到火法精炼加工到阳极铜的费用,单位：美元/吨。
RC(Refining charge)意为精炼费,是指由阳极铜经电解精炼产出阴极铜的费用,单位：美分/磅。
TC、RC 单位不同,其计量单位的换算关系：1 吨=2 204.62 磅,1 美元=100 美分。
国际贸易中TC/RC 的惯用比值关系为 10：1。
现以进口铜精矿为例,说明铜精矿含铜的定价计算方法：假设某进口铜精矿品位 Cu 为 23.75%，基准铜价按3.35 美元/磅计；加工费用中,TC 为 65 美元/t,RC 为 6.5 美分/磅；扣减率为 1%；增值税为铜 17%;汇率为 6.35。
冶金原理实验报告
冶金原理实验报告专业班级学号姓名同组成员电极过程动力学一、实验目的通过对铜电极的阳极极化曲线和阴极极化曲线的测定，绘制出极化曲线图，从而进一步加深对电极极化原理以及有关极化曲线理论知识的理解。
通过本实验，熟悉用恒电流法测定极化曲线。
二、实验原理当电池中由某金属和其金属离子组成的电极处于平衡状态时，金属原子失去电子变成离子获得电子变成原子的速度是相等的，在这种情况下的电极称为平衡电极电位。
电解时，由于外电源的作用，电极上有电流通过，电极电位偏高了平衡位，反应以一定的速度进行，以铜电极Cu|Cu2+为例，它的标准平衡电极电位是+0.337V，若电位比这个数值更负一些，就会使Cu2+获得电子的速度速度增加，Cu失去电子的速度减小，平衡被破坏，电极上总的反应是Cu2+析出；反之，若电位比这个数值更正一些，就会使Cu失去电子的速度增加，Cu2+获得电子的速度减小，电极上总的反应是Cu溶解。
这种由于电极上有电流通过而导致电极离开其平衡状态，电极电位偏离其平衡的现象称为极化，如果电位比平衡值更负，因而电极进行还原反应，这种极化称为阴极极化，反之，若电位比平衡值更正，因而电极进行氧化反应，这种极化称为阳极极化。
对于电极过程，常用电流密度来表示反应速度，电流密度愈大，反应速度愈快。
电流密度的单位常用安培/厘米2，安培/米2。
由于电极电位是影响影响电流密度的主要因素，故通常用测定极化曲线的方法来研究电极的极化与电流密度的关系。
一、实验方法及装置本实验电解液为CuSO4溶液（溶液中CuSO4.5H2O浓度为165g/l，H2SO4 180g/l）；电极用φ=0.5mm铜丝作为工作电极，铂片电极作为辅助电极。
为了测得不同电流密度下的电极电位，以一个甘汞电极与被测电极组成电池，甘汞电极通过盐桥与被测电极相通，用CHI660B电化学工作站测得不同电流密度下对应的阴极或阳极极化曲线。
装置如图所示3 1——铜丝（工作电极Ф1.0mm）；2——铂片（辅助电极）；3——甘汞电极；4——盐桥；二、实验步骤1、将铜电极的工作表面用0号金相砂纸磨光，用蒸馏水洗净，用滤纸擦干，然后放入装有CuSO溶液的电解槽中。
铜电解精炼冶金计算
铜电解精炼冶金计算
摘要：
一、铜电解精炼概述
二、铜电解精炼的冶金计算
三、铜电解精炼中的物质平衡计算
四、铜电解精炼设备的配置与操作
五、铜电解精炼的经济技术指标
正文：
一、铜电解精炼概述
铜电解精炼是一种重要的金属提炼方法，主要用于粗铜的精炼。
粗铜中含有一定数量的锌、铁、镍等杂质，通过电解的方法可以将铜与这些杂质分离，提高铜的纯度。
铜电解精炼通常采用硫酸铜溶液作为电解质溶液，粗铜作为阳极，纯铜作为阴极。
二、铜电解精炼的冶金计算
在铜电解精炼过程中，需要进行物料平衡计算，以确保电解过程中的物质输入与输出保持平衡。
计算条件包括产量、工作日等。
此外，还需要考虑阳极成分，包括铜、镍、砷、锑、银、铋、硫、氧、金、铅等元素的含量。
三、铜电解精炼中的物质平衡计算
在铜电解精炼过程中，物质平衡计算是关键环节。
根据产量、工作日、阳极成分等因素，可以计算出电解过程中所需的电解质溶液、电流、电力等参数。
同时，还需要考虑电解过程中的损耗和副产物的产生，确保整个电解过程
的平衡性。
四、铜电解精炼设备的配置与操作
铜电解精炼设备主要包括电解槽、阳极、阴极、电解质溶液循环系统、电源等部分。
在操作过程中，需要严格按照操作规程进行，确保设备安全、稳定、高效地运行。
同时，还需要定期对设备进行检查、维护和保养，以延长设备使用寿命。
五、铜电解精炼的经济技术指标
铜电解精炼的经济技术指标主要包括生产成本、生产效率、产品纯度等。
通过优化生产过程、提高设备利用率、降低能耗等措施，可以提高铜电解精炼的经济效益。
铜电解精炼工艺
9-10 跨
合计
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
永久不锈钢阴极板。
1.4 电解液的循环
电解液循环的作用
通过电解液循环对溶液 起到搅拌作用，使电解 槽中各部位的电解液成 份更趋于一致，并将热 量和添加剂传递到槽中 。
经过过滤，滤除电解液 中所含的悬浮物，以保 持电解液具有生产高质 量阴极铜所需的清洁度。
21
下进液上出液方式：
优点： 电解液充分混合，减少浓差
阳极上的铜 和比铜更负 电化溶解 电性的金属
以离子状 态进入电 解液
电解液中的铜离 子在阴极上电化 析出成为阴极铜
电解液中比铜更 负电性的离子聚 集在电解液中在 净液时除去 综合回收其中的 金、银、硒、碲 等稀贵金属
比铜更正电 性的金属和 不溶于 某些难容化 电解液 合物
以阳极泥 形态沉淀 于电解槽
Cu2++2e=Cu
E0Cu/Cu2+=0.34V
2、阳极杂质在电解过程中的行为
铜电解精炼的阳极板是一种含有多种元素的合金。除去主金属元素铜之 外，通常可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、镍；
（2）形成不溶化合物的元素：铅、锡； （3）比铜显著正电性的元素：银、金、铂族元素； （4）电位接近铜但较铜负电性的元素：砷、锑、铋；
1.6 电流密度
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铜电解精炼冶金计算1、物料平衡计算计算条件：产量为100000t电解铜/a，年工作日为355天。
火法精炼后阳极成分见表7-1。
表7-1 阳极成分元素Cu Ni As Sb Ag Fe Bi TeSe+S O Au Pb99.0 0.08 0.2 0.126 0.06 0.002 0.025 0.01 0.002 0.10 0.025 0.1 含量%电回收率：99.0%；残极率：15%。
铜电解过程元素分配%)/(W：表7-2 铜电解过程元素分配%)(W/元素进入电解液进入阳极泥进入电解铜Cu 1.75 0.15 98.10Ni 81.00 18.70 0.20As 63.40 36.30 0.3Sb 17 78 5Ag —95 2Bi 18 82.5 1.5Se+—94 6 TeS —96 4O —97 3Au —98.5 1.5Pb —93 7Fe 74 53 21假设以溶解100kg的阳极铜平衡进行计算1.1阴极铜产量和电铜品味计算Cu：99.0×98.1%=97.119kgNi：0.08×0.2%=0.00016kgAs：0.2×0.3%=0.0006kgSb：0.126×5%=0.0063kgAg：0.06×5%=0.003kgBi：0.025×1.5%=0.000375kgSe+Te：0.01×6%=0.0006kgFe：0.002×21%=0.00042kgS：0.002×4%=0.00008kgO：0.1×3%=0.003kgAu：0.025×1.5%=0.000375kgPb：0.1×7%%=0.007kg合计：97.141kg电铜品位：97.119÷97.141=99.98% 1.2阳极泥率和成份计算Cu：99×0.15%=0.1485kgNi：0.08×18.7%=0.1496kgAs：0.2×36.3%=0.0726kgSb：0.126×78%=0.09828kgAg：0.06×95%=0.057kgSe+Te：0.01×94%=0.0094kgS：0.002×96%=0.00193kgO：0.1×97%=0.097kgAu：0.025×98.5%=0.024625kg Pb：0.1×93%=0.093kgFe:0.002×3%=0.00006kg合计：0.5449kg阳极泥率：0.55%（对溶解阳极铜） 1.3电解物料平衡计算（1）1t 阴极铜需要溶解的阳极量t 0119.1%8.99%991%98.991=⨯⨯⨯(2)阳极实际需要量a t /322.119288)15.01(998.0100000119.1=-⨯⨯（3）阳极实际溶解的量a t /101395998.01000000119.1=⨯（4）阳极铜的含量a t /4388.11809599.0322.119288=⨯ （5）残极量a t /2483.1789315.0322.119288=⨯ （6）残极铜的含量a t /3158.1771499.02482.17893=⨯ （7）阳极的泥量（8）阳极泥含铜量：150.5716t/a （9）电解液中各个元素的含量：根据阳极成分和计算的阳极泥中各元素量及其成分见表7-3表7-3 阳极泥中各元素重量级百分比元素进入阳极泥的量t/a阳极泥成元素进入阳极泥的量t/a阳极泥成表7-4 电解液中各元素的含量分，%分，% Cu101395.0737⨯99%⨯0.15%=150.571623.28Au101395.0737⨯0.025%⨯98.5%=24.96853.86As101395.0737⨯0.2%⨯36.3%=73.6128 11.37Ag101395.0737⨯0.06%⨯95%=57.79518.93 Sb101395.0737⨯0.126%⨯78%=99.651015.46Fe101395.0737⨯0.002%⨯3%=0.06170.06080.01 Ni101395.0737⨯0.08%⨯18.70%=15.16872.34S101395.0737⨯0.002%⨯94%=1.90620.29 Pb101395.0737⨯0.1%⨯93%=94.297414.56O101395.0737⨯0.10%⨯97%=98.353215 Bi101395.0737⨯0.025%⨯82.5%=20.91273.23其它 Se+Te101395.0737⨯0.01%⨯94%=9.53111.47 共计装入物 料 名 称 物料量 CuAsNiAuAgt/a % a t /% a t /% a t /% a t /% a t /阳极 119288.3 99.0 118095.4 0.2 238.5 0.08 95.4 0.025 29.8 0.06 71.5 合 计118095.4238.595.429.871.5产 出物 料 名 称 物料量 Cu As Ni Au Agt/a %a t /% a t /% a t /% a t /% a t /电解铜 10000 99.98 99980 残极铜 17893.2 99..0 17714.3 0.2 35.78 0.08 14.3 0.025 4.47 0.06 10.73 阳极泥557.62797.9775.3216.84159.11.615.120.87.5610.194.5+7.3铜电解精炼热平衡计算 仪器及实验条件参数设定如下： 电解槽的外形尺寸：5100×1265×1395； 电流强度：10000A ； 槽间电压：0.3V ； 电解槽的数量：560； 电解槽的外壁温度：35°C 电解车间温度：2°C5 电解液的温度：60°C电解液循环速度：20L/min （商品槽与种板槽共用一个循环系统）；7.3.1 热量支出（1）槽液面上水蒸气的热损失q 1槽的总液表面积S=4.9×1.065×560=2922.36m 2每平方电解槽液面在无覆盖时的水分蒸发量查表得1.35kg/(m 2·h). 60℃的水气化为2358.42kg kJ /则q 1=2922.36×1.35×2358.42=9304405.566kJ/h电解液 2936.25 292.97 60.66 损失及计算误差300.50.04合计177327.65302 89.2 8.92 115.96（2）槽液面上对流传热与辐射损失q 2根据化工原理的傅立叶传热公式：Q=KS （t 1-t 2）式中：K —辐射与对流联合导热系数，kJ/( m 2·h·℃)取39.35； S —传热面积，㎡；21t t -—电解液与车间空气温度差，℃。
则：q2=39.35×（60-25）×2922.36=4024820.31kJ/h （3）槽外壁的对流传热与辐射损失q 3槽壁总面子S 总=560×（5.1×1.265+1.265×1.395×2+5.1×1.395×2）=13557.516 m 2 根据化工原理的傅立叶传热公式：Q=KS （t 1-t 2） 式中：K —对钢筋混凝土槽壁辐射与对流联合导热系数，kJ/( m 2·h·℃)，当槽外壁温度为35℃，车间室温为25℃时，取35.17 则：q3=35.17×（35-25）×13557.5 （4）循环管道溶液热损失为q 4电解液的循环量为：h m /2556101420603033=⨯⨯⨯-t C V q p ∆=γ4 （7-7） 式中：V —电解液循环量，h m /7503； p C —电解液热容量，KJ/(kg·℃)，3.43； γ—电解液密度，3/1250m kg ；t ∆—电解液在循环管道的温度降，根据车间规模大小取2～4℃，本设计取3℃。
q 4h kJ /8643600343.31250672=⨯⨯⨯=16=4768178.377kJ/h7.3.2 热量收入热量收入为电流通过电解液时所产生的热：310239.018.4-⨯⨯⨯=IEtN Q式中：I —电流强度，A ；E —消耗于克服电解液阻力得到槽电压/V ,为槽电压的50%左右； N —电解槽数；t —时间，取3600s 。
则热量收入：Q =4.18×0.239×0.3×0.5×10000×3600×560×10-3=3021036.48kJ /h综上热量衡算可得整个车间需补充的额外热量为：q 1＋q 2＋q 3＋q 4－Q =9304405.566+4024820.31+4768178.377+8643600-3021036.48h kJ /777.23719967=。
表7-5 电解精炼系统热量衡算热量流入 1-•h kJ热量流出 1-•h kJ加热器补充的热量777.23719967 电解槽外壁的辐射与对流热损失4768178.377电流通过电解液产生的热量 3021036.48 电解槽液面水蒸发热损失9304405.566电解槽液面辐射与对流热损失4024820.31循环管道溶液热损失8643600合计26741004.257合计26741004.2577.4净液量的计算本设计铜净化的过程主要采用的流程有中和结晶、脱铜电解、电热浓缩生产粗硫酸镍。
设计规模为产量100000t/a 电解铜，阳极板成分为：Cu ：99.0%，Ni ：0.08%，As ：0.2%，Fe ：0.002%，Sb ：0.126%，Bi ：0.025%。
生产1t 的电铜所溶解的阳极板量为1.0119t ，在净化过程中铜、镍、砷、锑、铋和铁的脱出率分别为98%、75%、85%、85%、85%、和80%。
本设计所取有害杂质在电解液中的允许含量如下表所示:表7-6 各种有害杂质元素在电解液中的允许含量元素 Cu Ni As Fe SbBi 含量<50<20<7<0.5<0.6<0.5净液量的计算公式如下：ck m V ⨯⨯=310 （7-8）式中：m —每溶解100㎏阳极后某元素进入溶液的数量㎏； k —元素在整个净化过程中的脱除率%； c —元素允许的极限浓度（即允许含量）l g /。