電解培訓(xùn)資料2016年11月

1、電解車(chē)間工藝概況與設(shè)備簡(jiǎn)介 一廠共有四個(gè)電解車(chē)間四個(gè)電解車(chē)間，總產(chǎn)能為50萬(wàn)噸，電解一、二車(chē)間產(chǎn)能為20萬(wàn)噸/年，三、四車(chē)間為30萬(wàn)噸/年。一、二車(chē)間各有兩個(gè)工段，每個(gè)工段324個(gè)電解槽，4個(gè)工段共1296個(gè)電解槽；三、四車(chē)間各有兩個(gè)工段，每個(gè)工段376個(gè)電解槽，四個(gè)工段共1504個(gè)電解槽。 除電解車(chē)間外還有三個(gè)凈化車(chē)間，一凈化一凈化屬于電解一車(chē)間，二凈二凈化化屬于電解二車(chē)間，三凈化三凈化屬于電解三、四車(chē)間。 電解二車(chē)間電解一車(chē)間電解三車(chē)間電解四車(chē)間一凈化二凈化三凈化 電解一、二車(chē)間使用傳統(tǒng)的銅電解工藝傳統(tǒng)的銅電解工藝，電解陰極需要通過(guò)始極片加工工序制作而成，始極片通過(guò)鈦板（即種板，類(lèi)似永久陰

2、極）電解置換析出而制成。電解三、四車(chē)間為高效電解技術(shù)高效電解技術(shù)，該電解工藝的電流密度為330A/m2以上，高于永久陰極工藝的正常電流密度，具有投資少、生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢(shì)。 各車(chē)間相同點(diǎn)相同點(diǎn)：所使用的設(shè)備基本相同。 各車(chē)間不同點(diǎn)不同點(diǎn)：1、電一有陽(yáng)極機(jī)組、其他車(chē)間目前沒(méi)有； 2、電一、電二有陰極機(jī)組，電三、電四正在準(zhǔn)備之中； 3、電解三、四車(chē)間多1套冷卻塔系統(tǒng)。（開(kāi)動(dòng)的電流強(qiáng)度高，電解液因電流產(chǎn)生的焦耳熱高于63以上，需通過(guò)冷卻塔來(lái)降溫。 銅的電解精煉銅的電解精煉，是將火法精煉的銅鑄成陽(yáng)極板，用純銅薄片作為陰極片，相間地裝入電解槽中，用硫酸銅和硫酸的水溶液做電解液電解液，在直流電的作用下，陽(yáng)極

3、上的銅和電位較負(fù)的賤金屬賤金屬（鐵，鎳，鉛和鋅）溶解進(jìn)入溶液，而貴金屬貴金屬（金、銀和鉑族金屬）和某些金屬（硒、碲等）不溶，成為陽(yáng)極泥沉于電解槽底。溶液中的銅在陰極上優(yōu)先析出，而其他電位較負(fù)的賤金屬不能在陰極上析出，留在電解液中，待電解液定期凈化時(shí)除去。這樣陰極上析出的金屬銅，純度很高，稱(chēng)為電解銅電解銅，簡(jiǎn)稱(chēng)電銅電銅。 方圓公司生產(chǎn)的電解銅純度為純度為99.99635%以上以上，現(xiàn)在雜質(zhì)是0.0026%左右，純度很高，二園電一目前進(jìn)行5個(gè)9電銅生產(chǎn)試驗(yàn)。 凈凈化化車(chē)車(chē)間間工工藝藝圖圖 陽(yáng)極板進(jìn)入車(chē)間后，在裝槽前首先要進(jìn)行機(jī)械加工，鏟去飛邊毛翅，砸平耳部，使陽(yáng)極光潔平直，然后進(jìn)入陽(yáng)極酸洗槽陽(yáng)極酸

4、洗槽，用稀硫酸除去表面的氧化銅，從酸洗槽吊出的陽(yáng)極放入沖洗槽將銅粉沖凈，方能裝入電解槽中進(jìn)行電解精煉。 銅電解精煉所使用的陰極，是在專(zhuān)門(mén)的母板電解槽獲得的。首先將母板沾邊，然后經(jīng)過(guò)燙洗、打磨后進(jìn)入種板電解槽，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電解后出槽剝離，剝離后的始極片采用機(jī)械加工（或手工）制成陰極。 將陽(yáng)極和陰極相間地裝入電解槽中將陽(yáng)極和陰極相間地裝入電解槽中，以硫酸銅的酸性水溶液為電硫酸銅的酸性水溶液為電解液解液，陽(yáng)極與電源正極連接，陰極與電源負(fù)極連接，通以直流電，進(jìn)行電解。電解后產(chǎn)出三種產(chǎn)物：電銅、陽(yáng)極泥和殘極電銅、陽(yáng)極泥和殘極。 電解精煉的成品電銅電銅，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后從電解槽中提出，經(jīng)過(guò)燙洗，檢斤計(jì)量，為

5、最終產(chǎn)品。 沉降在槽底的陽(yáng)極泥經(jīng)過(guò)濾后，用于回收金、銀和稀貴金屬等。 陽(yáng)極經(jīng)過(guò)一定時(shí)間電解，變成殘極，經(jīng)過(guò)沖洗后，挑選出不能繼續(xù)使用的殘極，經(jīng)檢后返回銅精煉爐處理。再用殘極留著備用，以便在殘極槽處理，降低殘極率。 由于在電解過(guò)程中電解液中雜質(zhì)不斷積累，因此每天要從循環(huán)系統(tǒng)中抽出一部分電解液進(jìn)行凈化，一方面脫除了雜質(zhì)，另一方面也獲得了副產(chǎn)品硫酸銅和硫酸鎳。 在銅電解精煉過(guò)程中，電解液成份不斷發(fā)生變化，銅離子濃度逐漸上升，雜質(zhì)在其中不斷積累，而硫酸濃度逐漸降低。銅離子濃度的升高，負(fù)電性雜質(zhì)的積累，會(huì)增加溶液的粘度、比重和電阻，不利于陽(yáng)極泥的沉降。砷、銻、鉍等與銅電位相近的金屬，在電解液循環(huán)不暢或濃

6、度較高時(shí)，甚至可能在陰極放電析出，嚴(yán)重影響電銅質(zhì)量。為維持電解液成份穩(wěn)定，必須定期從循環(huán)系統(tǒng)中抽出部分溶液進(jìn)行凈化處理，脫除有害雜質(zhì)，并回收其中的有份金屬銅、鎳等，回收酸外售或返回電解系統(tǒng)復(fù)用。 1、脫銅工藝、脫銅工藝 脫銅作業(yè)分為一次脫銅和二次脫銅。一次脫銅槽生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)陰極銅，只需脫銅時(shí)，利用與車(chē)間電解循環(huán)系統(tǒng)相連的方式供液，脫銅液循環(huán)方式為上進(jìn)下出式，陽(yáng)極采用不溶性鉛銻合金板，陰極為純銅薄片；如需二次脫銅時(shí)，一次凈化改為閉路循環(huán)，此時(shí)脫銅終點(diǎn)銅離子濃度控制在28-31g/l。 在直流電的作用下，陽(yáng)極上發(fā)生氫氧根離子放電反應(yīng)，溶液中的銅離子在陰極放電析出，同時(shí)生成硫酸。為保證一次陰極銅析出致密

7、光滑，一般按噸銅補(bǔ)充適量的添加劑。二次脫銅生產(chǎn)海綿銅，脫銅終點(diǎn)銅離子濃度控制在0.5g/l以下，脫銅液循環(huán)方式為上進(jìn)液下出液。銅離子在0.52g/l時(shí)進(jìn)行脫砷，通過(guò)輔助補(bǔ)入電解液，使銅離子濃度維持在此范圍內(nèi)，提高脫砷效率，此種作業(yè)方式稱(chēng)為誘導(dǎo)法脫砷誘導(dǎo)法脫砷。 2、脫鎳工藝、脫鎳工藝 經(jīng)過(guò)二次脫銅工藝處理后的溶液，一般含銅0.5g/l以下，含酸250-260g/l，需進(jìn)一步處理回收其中的有價(jià)金屬鎳。鎳的溶解度隨硫酸濃度的升高而降低，在搪瓷反應(yīng)釜中對(duì)溶液進(jìn)行真空蒸發(fā)濃縮，使鎳結(jié)晶產(chǎn)出粗硫酸鎳，達(dá)到脫鎳目的。蒸發(fā)終點(diǎn)溶液含硫酸不低于1100g/l。 電解車(chē)間是由電解槽，變電、整流設(shè)備，電解液循環(huán)、

8、加熱設(shè)備，起重運(yùn)輸設(shè)備，始極片制作、平整設(shè)備及其他輔助設(shè)備所組成。 一、電解車(chē)間的電路聯(lián)接一、電解車(chē)間的電路聯(lián)接 電解槽的電路聯(lián)接，采用復(fù)聯(lián)法，即電解槽內(nèi)的各電極并聯(lián)裝槽，而各個(gè)電解槽之間的電路串聯(lián)相接。每個(gè)電解槽內(nèi)的全部陽(yáng)極并列地相聯(lián)，全部陰極也并列地相聯(lián)。 供電設(shè)備主要是高壓變壓器、整流變壓器、配電柜，整流冷卻塔、整流內(nèi)外循環(huán)泵、整流換熱器等設(shè)備。 二、電解液的循環(huán)系統(tǒng)二、電解液的循環(huán)系統(tǒng) 電解槽的電解液循環(huán)方式為“上進(jìn)下出”，有利用陽(yáng)極泥的沉降，且對(duì)于溫度分布有利，但飄浮陽(yáng)極泥被出水檔板所阻，不易排出槽外。電解槽有上液管、回液管、放泥管、清液管，通過(guò)管線(xiàn)與設(shè)備與集液槽、陽(yáng)極泥池、高位槽相

9、聯(lián)接，組成電解液的循環(huán)系統(tǒng)。通過(guò)循環(huán)補(bǔ)充加熱，以維持電解液具有必要的溫度，同時(shí)傳遞添加劑，防止?jié)獠顦O化，確保電銅質(zhì)量合格。 電解液的循環(huán)，從集液槽通過(guò)大循環(huán)泵與板式換熱器加溫再進(jìn)入高位槽，通過(guò)上液管進(jìn)入電解槽，再通過(guò)回液管流回集液槽。 二、電解液的循環(huán)系統(tǒng)二、電解液的循環(huán)系統(tǒng) 在出裝更換陽(yáng)極板時(shí)，一部分電解液流入事故槽，電解槽低部的電解液則流入陽(yáng)極泥池。事故槽的電解液通過(guò)事故泵、1號(hào)壓濾機(jī)過(guò)濾再補(bǔ)充進(jìn)入集液槽；陽(yáng)極泥池的電解液，經(jīng)過(guò)沉淀后經(jīng)過(guò)2號(hào)壓濾機(jī)打入集液槽。通過(guò)3號(hào)陽(yáng)極泥泵與空壓機(jī)將陽(yáng)極泥攪起，打入3號(hào)壓濾機(jī)，將陽(yáng)極泥吹干后，裝袋入庫(kù)。再就是通過(guò)集液槽上的凈化循環(huán)泵或大壓濾機(jī)泵將電解液打

10、到凈化車(chē)間的一次電解槽內(nèi)，做脫銅處理。 電解液循環(huán)系統(tǒng)的主要設(shè)備：電解槽、集液槽、陽(yáng)極泥池、高位槽、各類(lèi)的管線(xiàn)、大循環(huán)泵4臺(tái)、分汽包、板式換熱器4臺(tái)、事故泵、陽(yáng)極泥泵3臺(tái)、空壓機(jī)、離心機(jī)、大壓濾機(jī)泵。 三、其他機(jī)械設(shè)備三、其他機(jī)械設(shè)備 1、起重設(shè)備：10t行車(chē)，電一電二各4臺(tái)、電三、電四各5臺(tái)；打包場(chǎng)地5t行車(chē)；附房3t電動(dòng)葫蘆，用于吊檢循環(huán)泵用；機(jī)組場(chǎng)地懸臂吊與龍門(mén)吊。 2、始極片制作：陰極機(jī)組（電銅機(jī)組、導(dǎo)電棒機(jī)組、始極片機(jī)組） 剪板機(jī)、壓紋機(jī)、砂輪機(jī)。 3、槽下設(shè)備：冷凝水泵2臺(tái)，用于槽面噴水用；倒液泵、沖洗泵2臺(tái)。 4、加酸設(shè)備：硫酸罐每個(gè)工段2個(gè)共40t，硫酸計(jì)量罐，硫酸泵。 四、凈化設(shè)備四、凈化設(shè)備 1、電解槽（一次、二次脫