有色冶金课程设计年产6.2万吨电解槽厂房设计大学论文 .doc

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1、东北大学有色冶金课程设计(铜电解)题目：年产6.2万吨铜电解车间设计班级：姓名：许永生学号：指导老师：-14-目录1.概述-3-1.1电解精炼的目的和任务-3-1.2电铜的质量标准-3-1.2.1高纯阴极铜(Cu-CATH-1)化学成分-3-1.2.2一号铜化学成分的质量分数-4-1.3铜电解一般工艺流程-4-2.冶金计算-5-2.1已知条件-5-2.2计算-5-3.主体设备设计-7-3.1电解槽材质与结构-7-3.2商品电解槽总数-8-3.3电解槽的极板数-8-3.4电解槽尺寸的确定-9-3.5种板电解

2、槽数-9-3.6净液量及脱铜槽数-10-3.6.1净液量-10-3.6.2脱铜槽数-11-3.7槽边导电排、槽间导电板和阴极导电棒的选择与计算-11-3.7.1槽边导电排-11-3.7.2槽间导电板-12-3.7.3阴极导电棒-12-3.8设计总结-9-4.图纸-12-5.参考文献-12--14-1.概述1.1电解精炼的目的和任务火法精炼产出的阳极铜中Cu的质量分数一般为99.2%～99.7%，其中还有一定数量的杂质。这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏，因此，为了提高铜的性能，使其达到各种应

3、用的要求，同时回收其中的有价金属，尤其是贵金属和稀散金属，必须进行电解精炼。电解精炼是以火法精炼产出的阳极板为阳极，以电解产出的薄铜片（始极片）为阴极，以硫酸铜和硫酸的水溶液为电解液，在直流电的作用下，阳极铜电化学溶解，溶液中铜离子在阴极上析出。1.2电铜的质量标准阴极铜按化学成分分为高纯阴极铜(Cu-CATH-1)和标准阴极铜(Cu-CATH-2)两个牌号。1.2.1高纯阴极铜(Cu-CATH-1)化学成分表1高纯阴极铜(Cu-CATH-1)化学成分%元素组杂质元素含量（不大于）元素组总含量（不大于）1

4、Se0.000200.003000.0005Fe0.00020Bi0.000202Cr—0.0015Mn—Sb0.0004Cd—As0.0005P—3Pb0.00050.00054S0.001500.00155Sn—0.0020Ni—Fe0.0010Si—Zn—Co—6Ag0.00250.0025杂质元素总含量0.0065-14-1.2.2一号铜化学成分的质量分数电解精炼的产品是电铜（即阴极铜），其标准见表2。表2一号铜化学成分的质量分数（GB466-82）%铜品号代号Cu+Ag不小于杂质（不大于）AsS

5、bBiFePbSnNiZnSP总和一号铜Cu-199.950.0020.0020.0010.0040.0030.0020.0020.0030.0040.0010.051.3铜电解一般工艺流程-14-2.冶金计算2.1已知条件年产电解铜6.2万吨电流效率：96%残极率：16%铜电解回收率：99.9%年工作日：360d日通电时数：24h电解槽作业率：95%每片阴极面积：0.77×0.74×2m电流强度：10000A阳极成分及电解过程中各元素的分配率见表3和表4表3阳极成分元素CuNiPbAsSbBiZnFeS

6、nOAuAg含量/%99.380.080.130.0160.040.0030.0010.0040.0010.020.0030.085表4电解过程中各元素的分配率元素进入溶液/%进入阳极泥/%进入阴极/%Cu1.930.0798Ni89.5100.4Pb—96.53.5As63307Sb256510Bi15805Zn9343Fe721018Sn58510O—100—Au—991Ag—9822.2计算根据以上数据计算出阳极泥率，阳极泥成分，电铜成分，最后编制出-14-铜电解精炼物料平衡表。表5阳极率和阳极泥成

7、分计算元素进入阳极泥的量占阳极溶解量的百分数/%阳极泥成分/%Cu99.38×0.0007=0.06956620.24Ni0.08×0.10=0.0082.33Pb0.13×0.095=0.1254536.49As0.016×0.3=0.00481.40Sb0.04×0.65=0.0267.56Bi0.003×0.80=0.00240.70Zn0.001×0.04=0.000040.01Fe0.004×0.10=0.00040.12Sn0.001×0.85=0.000850.25O0.02×1.0=0.0

8、25.82Au0.003×0.99=0.002970.86Ag0.085×0.98=0.083324.23阳极泥率0.343776100.00表6阴极铜成分计算元素阴极析出量占阳极溶解量的百分数/%阴极铜成分/%Cu99.38×0.98=97.392499.98694Ni0.08×0.004=0.000320.00033Pb0.13×0.035=0.004550.00467As0.016×0.07=0.001120.00115