大型銅冶煉電解精煉工藝畢業(yè)設(shè)計

1、摘要銅具有很多優(yōu)良性能，在電子、電器、交通等工業(yè)方面上得到廣泛的應(yīng)用，它成為21世紀(jì)發(fā)展不可或缺的重要金屆。本設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計一個年產(chǎn)5萬噸的銅電解精煉槽的主體結(jié)構(gòu)。本課題主要進(jìn)行了銅電解精煉技術(shù)條件與技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的選擇、電解精煉槽及陰陽極尺寸參數(shù)的選擇、電解精煉中物料平衡和電解液凈化的有關(guān)計算。最終設(shè)計出一個年產(chǎn)5萬噸精銅銅電解精煉槽主體結(jié)構(gòu)，電解回收率可達(dá)99.8%,直流單耗為260kW.h/t電銅，電流效率為95%銅電解精煉槽的容積為470961280mm每噸精銅的利潤為9509元。在設(shè)計中綜合考慮了各方面的因素，對銅電解精煉槽的設(shè)計能達(dá)到生產(chǎn)的需求。關(guān)鍵詞：電解精煉；電解槽；物料平衡；

2、銅陽極泥ABSTRACTCopperhasmanyexcellentproperties,widelyusedinelectronics,electricalappliances,transportationandotherindustries.Ithasbecomeaindispensableimportantmetalinthe21stcentury.Thetaskistodesignacopperrefiningslotofthemainstructurewhichcanproduce50000telectrolyticcopperperyear.Thissubjectmainlyhas

3、carriedonthechoiceoftechnologyconditionsandtheindexoftechnicalandeconomicofthecopperelectrolysisrefining,theselectionofsizeontheelectrolyticrefiningslotandtheanodeandcathodeelectrodeparameters,thecalculationofmaterialbalanceandelectrolytepurification.Finallydesignanannualoutputof50000tofrefinedcoppe

4、relectrolysisrefiningtroughthemainstructure.Theelectrolyticrecoveryratecanreach99.8%,DCconsumptionof260kW.h/telectriccopper.Thecurrentefficiencyis95%.Thevolumeofcopperelectrolyticrefiningslotis47009601280mm3.Therefinedcopperprofitis9509yuanperton.Inconsiderationofacombinationofvariousaspects,thedesi

5、gnofthecopperelectrolysisrefiningslotcanmeetproductionneeds.Keywords:Electrolyticrefining;Electrolyticcell;Materialbalance;Copperanodemud摘要IABSTRACTn.1緒論1.1.1銅的物理、化學(xué)性質(zhì)及用途11.1.1 銅的物理、化學(xué)性質(zhì)11.1.2銅的用途21.2國內(nèi)外銅礦資源21.2.1世界銅礦資源概況21.2.2 我國銅礦資源狀況21.3國內(nèi)外銅工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢31.3.1國內(nèi)銅行業(yè)的市場供求分析31.3.2世界銅業(yè)基本情況41.4火法煉銅的流程及電解精

6、煉的基本原理51.5銅電解槽發(fā)展概況61.5.1 內(nèi)襯電解槽61.5.2無內(nèi)襯電解槽71.6本課題研究的意義及內(nèi)容72技術(shù)條件及技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的選擇82.1操作技術(shù)條件82.1.1 電流密度82.1.2 電解液成分92.1.3 電解液凈化102.1.4 電解液溫度112.1.5 電解液循環(huán)112.1.6添加劑122.1.7極距132.1.8陽極壽命和陰極周期132.2技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的選擇132.2.1 電流效率132.2.2殘極率142.2.3 電解回收率142.2.4 槽電壓142.2.5直流單耗142.2.6蒸汽單位消耗142.2.7硫酸單位消耗152.2.8水單位消耗153主要設(shè)備的設(shè)計16

7、3.1電解槽的材質(zhì)與構(gòu)造163.1.1 電解槽的材質(zhì)163.1.2 電解槽的構(gòu)造173.2電解槽總數(shù)的確定173.3陽極、陰極、種板和始極片的選擇丁設(shè)計183.3.1陽極、陰極和種板的尺寸183.3.2電解槽中陰極和陽極的片數(shù)193.4電解槽尺寸及種板槽數(shù)的確定193.4.1 電解槽尺寸的確定193.5槽邊導(dǎo)電排、槽間導(dǎo)電板、陰極導(dǎo)電棒203.5.1 槽邊導(dǎo)電排203.5.2槽間導(dǎo)電板213.5.3陰極導(dǎo)電棒223.6每個電解槽中電解液體積更新時間223.7直流電源233.8起重機234冶金計算244.1銅電解精煉冶金計算244.1.1 計算條件244.1.2陽極泥產(chǎn)率、陰極銅成分計算254.

8、1.3銅電解精煉物料平衡計算264.2凈液量的計算284.3噸銅成本估算294.3.1 原材料和輔助材料費304.3.2燃料費304.3.3 水費304.3.4 陽極泥中貴金屆回收30噸銅的成本及利潤315銅陽極泥貴金屬回收新工藝325.1國內(nèi)銅陽極泥冶煉工藝發(fā)展概況325.2國內(nèi)銅陽極泥處理新工藝335.2.1安徽銅陵、山東祥光引進(jìn)全套波立登的陽極泥處理工藝335.2.2江西銅業(yè)貴溪冶煉廠銅陽極泥處理新工藝33致謝35參考文獻(xiàn)36緒論1.1銅的物理、化學(xué)性質(zhì)及用途1.1.1銅的物理、化學(xué)性質(zhì)純銅呈玫瑰紅色，有金屆光澤，表面形成氧化銅膜后，外觀呈紫紅色，故常稱紫銅銅的延性和展性好，易丁成型和加工，能拉成極細(xì)的銅絲，壓成極薄的銅片，具有好的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能，僅此丁銀居第二位1。銅的合金性能好，能與多種金屆制成不同特性的合金。銅在熔點（10830C）時的蒸氣壓低丁1.3x10-1Pa1,因此在冶煉溫度下，銅幾乎不揮發(fā)。表1.1列出了銅的一些物理性質(zhì)。表1.1銅的物理性質(zhì)63.54熔點t/C1083.6熔化熱Q/(KJmol13.0沸點t/C2567銅液的蒸氣壓/Pa11411142C13X1012721273C13.02207C1.3X10汽化熱Q/(KJmol306.7比熱容/J-gCp=0.3895+91