云铜铜电解清洁生产实践.pdf

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1、第26卷第5期有色矿冶Vol_26．№52010年l0月NoN—FERROUSMININGANDMETALLURGYOctober2010文章编号：1007—967x(2010)04—0040—05云铜铜电解清洁生产实践华宏全，郭忠诚(昆明理工大学冶金与能源学院，云南昆明650093)摘要：本文介绍了云铜铜电解过程清洁生产的实践。通过对生产过程的工艺进行调整和改进，降低了对电能、蒸汽的消耗，抑制了有害气体的析出等。关键词：清洁生产；移峰填谷；连续电积脱砷中图分类号：TF811．27文献标识码：A随着环境污染和气候变化

2、所引起问题的日愈严同的变化。如对电解液的砷采用溶剂萃取法、电积峻，社会对环保的要求也越来越严格。人类从自身法等方法处理，而且电积法又分为“死脱法”、“诱导可持续发展的需要提出了清洁生产的要求。尤其对法”、“并联循环连续电积法”、“控制阴极电势法”于能耗高、污染大的有色金属生产企业，更是面临严等；对硫酸镍采用直火浓缩法生产黄渣，或冷冻结晶峻的生存压力。因此，对于铜冶炼企业必须将节能法生产硫酸镍晶体等工艺；对于锑、铋的脱除有“共减排作为保证企业生存和发展的重要手段。现对云沉淀法”、“树脂交换法”、“电积法”等。南铜业股份

3、有限公司(以下简称云铜)近几年来，在云铜的铜电解工艺流程为传统流程，有阴极板铜电解生产过程中节能减排的实践总结如下。生产过程。其电解液净化过程是为电解液铜离子、砷离子、镍离子浓度的平衡而设置。其中铜离子浓1铜电解工艺流程特点分析度的平衡依靠硫酸铜的生产、电积脱铜的生产、电积对于传统铜电解过程可根据其任务，将其分为脱砷过程三种手段来实现，这三种手段可单独或联三大部分。即阴极片生产过程、电铜生产过程、电解合使用。脱砷过程采用并联循环连续电积法，而脱液净化过程三个环节。由于各企业阳极铜杂质的不镍过程采用冷冻结晶法生产粗制硫

4、酸镍。同，在电解液净化过程中，其工序设置也将会发生不电解过程工艺流程见图1。图1电解过程工艺流程图}收稿日期：2010—03—26作者简介：华宏全(1973一)，男，在职研究生，工程师，主要从事铜电解生产技术管理工作。第5期华宏全等：云铜铜电解清洁生产实践41此流程具有以下特点：流程完整，尤其是净化系器一定时，只能通过提高电解工艺过程的控制水平统的流程整齐而灵活；流程中的物料，尤其是水及水来降低电能消耗。溶液在流程中处于封闭循环状态，除槽面的水蒸汽在电解过程中电能消耗、槽电压、电流效率、极和净化过程的水蒸汽带走的蒸发

5、水外无外排问题；间距等关系如下：流程中电解液的加热和净化过程的蒸发浓缩过程都1000V~：——=843．74(1)以蒸汽为热源；电能和蒸汽是此流程中的主要能源q'q电电消耗；由于采用电积脱砷法脱砷，因此，AsH，气体析V槽：(‘p阳一‘P阴)+IR液+IR触(2)r

6、出的控制是此过程的关键；电积脱砷和脱铜过程的R漓=P(3)酸雾采用除雾塔集中处理。式中V槽——槽电压；2电解过程能源消耗分析‘P阴——阴极电极电位；根据统计云铜电解过程的能源消耗主要有两大R淆——电解液电阻；类，一类为电解生产过程中所用的电，另一类为对电

7、R触——电解槽脱砷槽内各电极触点电阻；解液进行加温所用的蒸汽。这两类能源的费用占整p——电解液的比电阻；个铜电解生产成本的45％～60％，而电费占33％～‘P阳——阳极电极电位；40％，蒸汽费用占15％～25％。d——相邻阴阳极之间的距离；电解生产过程中各工序用电、用汽情况统计如s——电极的有效导电面积。表1、表2。以上(1)、(2)、(3)式，分别为铜电解生产过程表1电解各工序用电情况(30万年的产量)中直流单耗的计算式、槽电压的表达式、电解液电阻电解铜电积脱铜电积脱砷硫酸铜动力用电的表达式。从(1)式可看出，电解

8、过程的直流单耗电能单耗2决定于槽电压和电流效率的高低。槽电压越高，直70～290l700～2Oool5oo0～l8O008O～150kWh／t流单耗越高；电流效率越高，直流单耗越低。从(2)百分比％84．796．092．360．835．94和(3)两式，可看出槽电压的高低决定于通过电极表2电解各工序蒸汽消耗情况的电流大小和相邻电极间的距离，电流越高，槽电压越大；极间距越小，槽电压越低。而由电解液电阻引起的电压降占整个槽电压的60％一70％。因此，在根据以上数据可看出在整个电解生产过程中，其它条件不变的情况下，缩小极间

9、距能有效的降低电能消耗主要用于电解铜的生产。但在电积脱铜和电能单耗。电积脱砷过程的电能单耗极高。因此，有效降低这从2003年起将两个跨的电解槽的极间距由85两个生产过程的生产量和电能单耗，将能显著的降mm，改为79mm。从而使槽电压降低了35mV，电低整个电解生产过程的电能消耗。蒸汽主要被用于能单耗降低了21kWh／t，而且在此过程中保持了电铜