【T9113】年产16万吨阴极铜铜电解车间设计.doc格式文档

起重机选用指南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，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的选择和设计附属设备的选择和设计极板作业机组的计算及选型管道的设计及计算第九章车间环保和安全生产环境保护车间防腐采暖通风安全生产二〇三年六月六日星期四安全管理第十章设备明细表第十章车间平面配置与安排车间配置的基本原则车间的具体配置第十二章经济技术分析与评价车间定员项目成本评价项目收益评价主要参考文献外文资料外文中文翻译致谢小论文进度安排第周查阅文献资料，翻译篇英文资料，写出文献综述第周提交开题报告，确定合理工艺流程，应用相关知识进行必要计算第周完成概述和厂址的选择与论证第周完成工艺流程技术条件和经济技术指标的选择与论证第周完成电解和净液工段的冶金计算及物料衡算第周完成主要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，陈国完成主要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写出文献综述第周提交开题报告，确定合理工艺流程，应用相关知识进行必要计算第周完成概述和厂址的选择与论证第周完成工艺流程技术条件和经济技术指标的选择与论证第周完成电解和净液工段的冶金计算及物料衡算第周部分内容简介铜量为设计基础脱铜槽电解槽附属设备起重机净化中的主要设备电解精炼的热平衡附属槽体的选择和设计附属设备的选择和设计极板作业机组的计算及选型管道的设计及计算第九章车间环保和安全生产环境保护车间防腐采暖通风安全生产二〇三年六月六日星期四安全管理第十章设备明细表第十章车间平面配置与安排车间配置的基本原则车间的具体配置第十二章经济技术分析与评价车间定员项目成本评价项目收益评价主要参考文献外文资料外文中文翻译致谢小论文进度安排第周查阅文献资料，翻译篇英文资料，写出文献综述第周提交开题报告，确定合理工艺流程，应用相关知识进行必要计算第周完成概述和厂址的选择与论证第周完成工艺流程技术条件和经济技术指标的选择与论证第周完成电解和净液工段的冶金计算及物料衡算第周完成主要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液中含铜量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装入阳极二〇三年六月六日星期四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净液量的计算净液量是根据阳极铜成分，各种杂质进入电解液的百分数有害杂质在电解液中的允许含量以及所选择的净液流程进行计算。

送去净化的电解液量，应保证电解液用水稀释至原有体积时，其组成不变。

如果送去净化的电解液所含的杂质量，等于溶解的阳极所带入的杂质量，那么就达到了这个目的。

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。

按主要元素分别计算净液量如下按铜计算所需的净液量按镍计算所需的净液量按砷计算所需的净液量按锑计算所需的净液量二〇三年六月六日星期四按铋计算所需的净液量根据上述计算结果，需净液量最大的元素是铜，其次是锑。

铜的出去可以采用电积脱铜法去除，故净液量按锑元素所需的量计算，取。

按的净液量可推算出电解液的实际成分，。

电解脱铜计算莆田商品槽系统需要设置定数量的电解沉积槽来脱除净液需要的铜。

电解液中每天增加的铜量净液带走的铜量电解沉积槽需要脱除的铜量每个电解沉积槽的脱铜能力式中昼夜析出铜量昼夜实际通电时间电流效率般为，取电流强度，。

则需设置脱铜槽个数考虑到槽体维修更换，设置个电解沉积槽。

硫酸盐生产物料平衡计算采用真空蒸发，水冷结晶生产硫酸铜。

中和终液含铜，结晶液体收缩率，电解液含铜量，硫酸铜平均结晶率，硫酸铜含铜，铜的回收率为，黑铜板粉平均含铜，次母液含铜，二次母液含铜，二级电铜含铜。

计算铜料加入量结晶洗水体积先按计算，成分根据经验取则进中和过程的混合溶液成分加入铜料量按纯铜计二〇三年六月六日星期四加入铜料耗酸中和终液体积中和终液溶液含酸计算硫酸铜产品产量根据实践，硫酸铜结晶的洗水量为每吨这里取，洗水含酸约，含铜约，则洗水量为。

洗水带走铜量硫酸铜产品产量黑铜板粉量黑铜板粉杂质质量脱铜电解过程增加的酸脱铜最后过滤含酸二〇三年六月六日星期四冷冻结晶相硫酸镍物料平衡在硫酸铜生产过程中镍的回收率为。

粗硫酸镍含，回收酸含。

进入粗硫酸镍生产过程中的的量为忽略蒸发过程的酸损失不计，回收酸的体积应为粗硫酸镍产量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加入铜料小计产出二级电铜硫酸铜粗硫酸镍黑铜板粉回收酸损失误差小计序号物料名称物料量进入不洁电解液加入铜料小计产出二级电铜硫酸铜粗硫酸镍黑铜板粉回收酸损失误差小计二〇三年六月六日星期四第八章主要设备的选择和计算电解槽电解槽材质电解槽槽体材质铜电解精炼槽的构造，要求结构简单造价低廉，耐温抗腐蚀和绝缘性能良好。

电解槽的结构般以钢筋混泥土为槽体，内衬以各种不同防腐蚀材料，有少数工厂正在试用无防腐蚀衬里的辉绿岩耐酸混凝土捣制和花岗岩质电解槽。

电解槽有成列就地捣制，单槽整体预制，近代又发展到预制板拼装式槽体。

整列就地捣制施工快造价低，单检修更换不便，绝缘处理难，易漏电。

而单槽整体预制，搬运安装检修更换方便，绝缘好，漏电少。

我国些工厂采用辉绿岩耐酸混凝土单个捣制槽和花岗岩单个整体槽，这些槽耐酸，绝缘较好。

但辉绿岩易渗漏，花岗岩槽价格贵，运输不便，切易产生暗缝渗漏，仅适合小型切能就地取材的工厂采用。

多数工厂采用的是单槽整体预制。

预制板拼装式电解槽搬运安装，更换方便，造价低，节省车间面积，为国外些新建工厂采用。

电解槽衬里材质钢筋混凝土电解槽内衬选择原则造价低廉耐高温耐腐蚀和电绝缘性能良好的材料，般为铅或含锑的铅锑合金板软板聚氯乙烯和玻璃钢铅衬厚般为聚氯乙烯衬里通常为二层，每层厚内层塑料衬里般不正槽铺设玻璃钢衬里般为层，厚约。

表为电解槽材质优缺点比较表。

表为电解槽材质优缺点比较表槽体材料衬里材料优点缺点二〇三年六月六日星期四钢筋混凝土铅板耐酸耐温性能好施工简单价格昂贵铅的机械性能和绝缘性能不好钢筋混凝土软聚氯乙烯塑料绝缘和绝热性能好价格较廉耐热性能较差机械性能随温度上升二降低易老化钢筋混凝土玻璃钢耐腐蚀绝热绝缘性能好价格比衬铅低廉树脂材质要求严施工技术要求高辉绿岩耐酸混凝土捣制无耐酸耐热性能好价格较亷机械强度高不易施工容易渗漏花岗岩无耐酸性能好价格较贵运输不便国内大部分铜电解工厂的电解槽衬铅。

但在新建工厂及老厂的改造中逐渐推广使用聚氯乙烯衬里和玻璃钢衬里。

本设计采用钢筋混凝土为槽体，玻璃钢做衬里的电解槽，玻璃钢厚，槽壁和衬的厚度为。

电解槽的构造通常电解槽由长方形槽体和附设的工业管，排液斗出液斗的液面调节堰板等组成。

槽体底部常做成由端向另端或两端向中央倾斜，倾斜度，最低处开设排泥孔，较高处有清槽用放液孔，放液排泥孔配有耐酸陶瓷或嵌有橡皮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