大型铜冶炼电解精炼工艺毕业设计

1、摘要铜具有很多优良性能，在电子、电器、交通等工业方面上得到广泛的应用，它成为21世纪发展不可或缺的重要金届。本设计的任务是设计一个年产5万吨的铜电解精炼槽的主体结构。本课题主要进行了铜电解精炼技术条件与技术经济指标的选择、电解精炼槽及阴阳极尺寸参数的选择、电解精炼中物料平衡和电解液净化的有关计算。最终设计出一个年产5万吨精铜铜电解精炼槽主体结构，电解回收率可达99.8%,直流单耗为260kW.h/t电铜，电流效率为95%铜电解精炼槽的容积为470961280mm每吨精铜的利润为9509元。在设计中综合考虑了各方面的因素，对铜电解精炼槽的设计能达到生产的需求。关键词：电解精炼；电解槽；物料平衡；

2、铜阳极泥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绪论1.1.1铜的物理、化学性质及用途11.1.1 铜的物理、化学性质11.1.2铜的用途21.2国内外铜矿资源21.2.1世界铜矿资源概况21.2.2 我国铜矿资源状况21.3国内外铜工业发展现状及趋势31.3.1国内铜行业的市场供求分析31.3.2世界铜业基本情况41.4火法炼铜的流程及电解精

6、炼的基本原理51.5铜电解槽发展概况61.5.1 内衬电解槽61.5.2无内衬电解槽71.6本课题研究的意义及内容72技术条件及技术经济指标的选择82.1操作技术条件82.1.1 电流密度82.1.2 电解液成分92.1.3 电解液净化102.1.4 电解液温度112.1.5 电解液循环112.1.6添加剂122.1.7极距132.1.8阳极寿命和阴极周期132.2技术经济指标的选择132.2.1 电流效率132.2.2残极率142.2.3 电解回收率142.2.4 槽电压142.2.5直流单耗142.2.6蒸汽单位消耗142.2.7硫酸单位消耗152.2.8水单位消耗153主要设备的设计16

7、3.1电解槽的材质与构造163.1.1 电解槽的材质163.1.2 电解槽的构造173.2电解槽总数的确定173.3阳极、阴极、种板和始极片的选择丁设计183.3.1阳极、阴极和种板的尺寸183.3.2电解槽中阴极和阳极的片数193.4电解槽尺寸及种板槽数的确定193.4.1 电解槽尺寸的确定193.5槽边导电排、槽间导电板、阴极导电棒203.5.1 槽边导电排203.5.2槽间导电板213.5.3阴极导电棒223.6每个电解槽中电解液体积更新时间223.7直流电源233.8起重机234冶金计算244.1铜电解精炼冶金计算244.1.1 计算条件244.1.2阳极泥产率、阴极铜成分计算254.

8、1.3铜电解精炼物料平衡计算264.2净液量的计算284.3吨铜成本估算294.3.1 原材料和辅助材料费304.3.2燃料费304.3.3 水费304.3.4 阳极泥中贵金届回收30吨铜的成本及利润315铜阳极泥贵金属回收新工艺325.1国内铜阳极泥冶炼工艺发展概况325.2国内铜阳极泥处理新工艺335.2.1安徽铜陵、山东祥光引进全套波立登的阳极泥处理工艺335.2.2江西铜业贵溪冶炼厂铜阳极泥处理新工艺33致谢35参考文献36绪论1.1铜的物理、化学性质及用途1.1.1铜的物理、化学性质纯铜呈玫瑰红色，有金届光泽，表面形成氧化铜膜后，外观呈紫红色，故常称紫铜铜的延性和展性好，易丁成型和加工，能拉成极细的铜丝，压成极薄的铜片，具有好的导电性能和导热性能，仅此丁银居第二位1。铜的合金性能好，能与多种金届制成不同特性的合金。铜在熔点（10830C）时的蒸气压低丁1.3x10-1Pa1,因此在冶炼温度下，铜几乎不挥发。表1.1列出了铜的一些物理性质。表1.1铜的物理性质63.54熔点t/C1083.6熔化热Q/(KJmol13.0沸点t/C2567铜液的蒸气压/Pa11411142C13X1012721273C13.02207C1.3X10汽化热Q/(KJmol306.7比热容/J-gCp=0.3895+91