设备选型计算和车间配置与安排第周完成车间环保和技术经济分析与评价第周完成工艺流程图或设备连接图和电解槽结构图第周完成车间平面和立面配置图第周初步完成设计说明书第周修改设计说明书编辑论文第周老师评阅设计学生准备答辩第周毕业答辩参考文献和书目二〇三年六月六日星期四朱祖泽贺家齐现代铜冶金学北京科学出版社，蔡祺风有色冶金工厂设计基础北京冶金工业出版社，陈国发重金属冶金学北京冶金出版社，重有色金属冶炼设计手册编写组重有色金属冶炼设计手册铜镍卷北京冶金工业出版社，姚素平永久阴极铜电解技术述评，赵欣铜电解新技术的应用，李公建浅谈铜电解生产过程中降低槽电压的途径刘道德大学生毕业设计指导教程冶金选矿化工分册长沙中南大学出版社，邱栋良冶金起重机选用指南张文毓钛制板式换热器在海水淡化中的应用，有色金属冶炼设备编委会编湿法冶金设备北京冶金工业出版社姜国民浅谈法阴极铜加工机组，成大先机械设计手册常用工程材料北京化学工业出版社，袁化学工程师手册北京机械工业出版社，刘会巨铜电解车间的防腐，李著华论铜电解车间的采暖通风，化学工程师手册编写组化学工程师手册北京师利熙有色金属工业项目技术经济分析北京冶金工业出版社，郭鸿发等冶金工程设计第册北京冶金工业出版社，云正宽等冶金工程设计第册北京冶金工业出版社，指导老师审核意见二〇三年六月六日星期四指导教师签字年月日二〇三年六月六日星期四摘要本文主要要是设计座年产万吨电解铜精炼车间设计，在工艺上选择了先进的法铜电解精炼工艺。根据已有的数据，进行了厂址的选择物料平衡计算热平衡计算和设备选型的计算，在计算的基础上设计出电解槽的槽型，并完成了设备的选型和车间布局的设计，最后对本项目的经济效益进行了概算。绘制出电解槽的结构图，工艺流程图以及车间平面图立剖图。本设计所生产的电铜纯度为，电解过程所使用电流强度为，槽电压为，电流密度为，电解液温度是，电解液循环速度为，电解槽设计内尺寸为，电解槽数为个，车间采用双跨布置。关键词铜电解精炼工艺设计电解槽物料平衡设备选型车间布置二〇三年六月六日星期四二〇三年六月六日星期四目录第章概述铜的性质铜的用途铜资源的分布及开采进展铜的消费现状铜冶炼技术第二章厂址选择厂址选择原则厂址的确定第三章电解精炼及净化流程的选择与论证,铜电解精炼原理工艺流程概述第四章铜电解精炼技术条件的选择与论证,电解液的组成阳极板规格添加剂二〇三年六月六日星期四电解液温度电解液循环电流密度同极中心距阳极寿命和阴极周期第五章技术经济指标的选择与论证电流效率残极率铜电解回收率槽电压直流电能消耗硫酸单位消耗蒸汽单位消耗铜电解精炼的技术经济指标实例劳动生产率第六章产物电解铜阳极泥第七章冶金计算计算条件物料平衡计算二〇三年六月六日星期四净液量的计算电解脱铜计算硫酸盐生产物料平衡计板面粒二〇三年六月六日星期四子多。两种工艺生产运行成本基本相当。法综合能耗低维修费低人员少，但绝缘边消耗量大备件费用高。法电解金属在制品占用率低。图为电解精炼工艺流程图。图为净液工序工艺流程图图电解精炼工艺流程二〇三年六月六日星期四图净液工序工艺流程冶金计算计算条件年产电解铜万吨，设计年工作日为天。表为本设计的阳极成分。表阳极成分元素含量元素其它含量电解铜回收率电铜品位残极率电流效率。电解过程所使用电流强度为，电流密度为，电解液温度是，电解二〇三年六月六日星期四液循环速度为。表为铜电解过程中个元素的分配率。表铜电解过程中个元素的分配率元素进入溶液进入阳极泥进入阴极微量微量微量微量物料平衡计算铜电解物料平衡表为铜电解精炼物料平衡表表铜电解精炼物料平衡表物料名称物料量吨吨吨吨装入阳极合计产出电解铜残极铜阳极泥电解液损失及误差合计物料名称物料量吨吨吨装入阳极合计产出电解铜二〇三年六月六日星期四残极铜阳极泥电解液损失及误差合计净液过程物料平衡假设下列原始数据杂质在溶液中的极限含量镍砷锑铜，铋。杂质进入溶液的百分数镍砷锑铜。采用冷冻结晶法生产粗硫酸镍，镍的脱除效率为，砷锑铋的脱除效率为。净液过程主要物料平衡见表表净液过程主要物料平衡表序号物料名称物料量进入不洁电解液年加入铜料吨年小计产出二级电铜吨年硫酸铜吨年粗硫酸镍吨年黑铜板粉吨年回收酸年损失误差小计序号物料名称物料量进入不洁电解液年加入铜料吨年小计产出二级电铜吨年硫酸铜吨年粗硫酸镍吨年黑铜板粉吨年回收酸年损失误差小计主要设备的选择计算电解槽本设计电解槽为长方形的槽子，其中依次更迭的吊挂着阳极和阴极。电解槽内附设有供二〇三年六月六日星期四液管排液管斗出液斗的液面调节器等。槽体底部由端向另端倾斜，倾斜度大约，最低处开设排泥孔，较高处有清槽用的放液孔。放液排泥孔配嵌有橡胶圈的硬铅制作的塞子，防止漏液。此外，在钢筋混凝土槽体底部还开设检漏孔，以观察内衬是否破坏。图为钢筋混凝土构筑的典型电解槽结构。图铜电解槽进液管阳极阴极出液管放液管放阳极泥管极板的选择本设计阳极尺寸为厚度为周期为天。本设计阴极尺寸为厚度为，周期为天。电解槽设计电解槽内部尺寸长宽深浅处深处电解槽外尺寸长宽高电解槽名义容积起重机电解铜起重机是针对电解铜生产工艺二开发设计的专用起重设备，通过针对阴阳极板放置位置形式而设计的专用吊具能高效率地将阴阳极装入或吊出电解槽。送入下工序。电解铜起重机的开发设计制造填补了国内这领域的空白，并具有较高的经济效益。二〇三年六月六日星期四双极起吊的最大重量发生在阳极片和始极片同时装槽过程中，故而应按阳极和始极片等的重量来设计载荷，并假设双极起吊时预留的过载系数。单槽阴极导电棒重量单槽阴极片重量单槽阳极重假设专用吊架自重为，则起重机载荷故采用载荷为的专用桥式起重机。设计台起重机。设电解槽按列排列，两列之间留行走通道，靠外边的列与墙体的距离为，则其跨度。热平衡表表为电解精炼的热平衡表表电解精炼的热平衡表热收入热支出名称热量名称热量电流发热槽面蒸发热损失外部补充热槽面对流热损失槽壁散热管道热损失合计合计工作机组的规格参数表表设备参数表机组名称与集成功能极板尺寸极板重量生产能力片电机总功率机组数量台机组尺寸设备总重阳极板平整矫正铣耳排列机组电铜受板洗涤密集多根抽棒翻板称量输出机组残极受板洗涤拖平堆垛称量输出机组导电棒输入立式链式贮存转运给出机组阴极剥片机组二〇三年六月六日星期四备明细表表设备明细表设备名称规格型号数量材质备注电解槽钢筋混凝土槽体，内衬玻璃钢厚净化脱铜槽钢筋混凝土槽体，内衬玻璃钢厚电解沉积槽钢筋混凝土槽体，内衬玻璃钢厚槽间导电排铜质槽间导电板不锈钢，中空富余阴极导电棒铜质出装槽短路器铜棒桥式起重机载荷，跨度全自动双极起吊可控硅整流器额定电压，额定输出电流板式换热器复合钛循环液贮槽钢筋混凝土为槽体，内衬铅板上清液贮槽钢筋混凝土为槽体，内衬铅板高位槽钢筋混凝土为槽体，内衬铅板阳极泥贮槽钢筋混凝土为槽体，内衬铅皮冷凝水贮槽混凝土冷凝水高位槽贮槽不锈钢贮槽溶解槽不锈钢计量槽不锈钢中间槽计量槽添加剂溶解槽不锈钢添加剂计量槽压滤机贮液槽钢筋混凝土为槽体，内衬铅板二〇三年六月六日星期四电解液分配槽钢筋混凝土槽体，内衬玻璃钢电解液循环泵，为酸泵，台备用压滤泵，台备用阳极泥泵，台备用隔膜泵，台备用浓密机最大处理量台阳极泥箱板框压滤机叉车额载阳极板准备机组工作能力片阴极准备机组工作能力片电铜洗涤堆垛机组工作能力片残极洗涤堆垛机组工作能力片导电棒贮运机组工作能力片阴极剥片机组工作能力片进液分管出液分管进液支管出液支管济技术分析与评价车间定员岗位分类与定员详见表表岗位分类与定员岗位人数班次备注酸泵班长负责酸泵员工的日常生产的组织和管理工作酸泵班员负责酸泵的日常操作槽面班长负责酸泵员工的日常生产的组织和管理工作槽面班员负责槽面工作行车司机负责行车运行二〇三年六月六日星期四设备维修员负责设备检修与维护装边班员负责装边办公财务人员负责办公财务工作安全技术员负责安全生产建设投资估算表表项目建设投资估算表万元建筑工程建筑工程装备设备安装工程其他合计电解车间工艺管道辅助项目公用工程供水供电供气其他项目其他费用工程建设监理费员工培训费联合试生产费工具及帮设备费用勘察费设计费专利费预备费用工程预备费价差预备费建设期利息合计可知，本项目总投资约为亿元。产品成本估算表表生产成本估算表项目单价，万元数量总价，万元原料费用铜阳极板吨硫酸吨干酪素吨盐酸吨骨胶吨动力费用水吨电吨气吨员工工资工资人福利人制造费用折旧费修理费总计二〇三年六月六日星期四可知年生产成本约为亿元。综合效益评价经济效益评价由以上各估算表，可以估算出该项目年收益亿元。设工厂税收按计算，则年税收亿元。实际年收益亿元。本设计工厂寿命为年，总收益约为亿元。项目的社会效益到年底，我国十种常用有色金属产量达到万吨，消费量达到万吨，十年分别平均增长和，已成为全球最大的有色金属生产和消费国。本设计的实现能在定程度上缓解我国严重依赖进口纯铜的压力，并且对当地的业发展其到了积极的作用。在生产工艺上采用的是当前先进的电解铜精炼法，有效的提高了生产率和资源利用率。在铜冶炼工艺不断进步，炼铜厂效益不断提高的同时，应以环境为本，本着保护环境的原则，进行工艺的改进和车间的改造。只有这样，才能有经济，技术的可持续发展。结论本设计为年产万吨铜电解精炼车间设计，所选的工艺为当前世界先进的电解精炼法产阴极铜，从而提高了生产效率和资源利用率，在盈利的同时也保护了环境。经过冶金物料平衡计算，热平衡计算，设备选型的计算以及经济效益的估算与评价，得出本设计在各个方面都能起到积极的作用，本设计可以进行投产。项目的顺利建成能在定程度上环节社会对高纯铜需求的压力。参考文献朱祖泽贺家齐现代铜冶金学北京科学出版社，蔡祺风有色冶金工厂设计基础北京冶金工业出版社，重有色金属冶炼设计手册编写组重有色金属冶炼设计手册铜镍卷北京冶金工业出版社，邱栋良冶金起重机选用指南张文毓钛制板式换热器在海水淡化中的应用，有色金属冶