有色冶金课程设计-年产6.2万吨电解槽厂房设计

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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种板电解槽数-9-3.6净液量及脱铜槽数-10-3.6.1净液量-10-

2、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

3、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）1Se0.000200.003000.0005Fe0.00020Bi0.000202Cr—0.0015Mn—Sb0.0004Cd—As0.0005P—3Pb0.00050.00054S0.001

4、500.00155Sn—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）AsSbBiFePbSnNiZnSP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：9

5、6%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CuNiPbAsSbBiZnFeSnOAuAg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—96.53.5As63307Sb256510Bi15805Zn93

6、43Fe721018Sn58510O—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=0.20.24Ni0.08×0.10=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

7、.004×0.10=0.00040.12Sn0.001×0.85=0.000850.25O0.02×1.0=0.025.82Au0.003×0.99=0.002970.86Ag0.085×0.98=0.083324.23阳极泥率0.100.00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=0.001120.00115Sb0.04×0.10=