线框架等各种产品，广泛用于电子电气电讯和电子行业。 铜还有各种换热设备如热交换器冷凝器散热器的关键材料，被广泛应用于电站辅机空调制冷汽车水箱太阳能集热器栅板海水淡化以及医药化工冶金等各种换热场合。 铜的耐蚀性铜具有良好的耐蚀性能，优于普通钢材，在碱性气氛中优于铝。 铜的电位二〇〇年七月十八日星期日序中是，比氢高，是电位较正的金属。 铜在淡水中的腐蚀速度也很低约。 并且铜管用于运送自来水时，管壁不沉积矿物质，这点是铁制水管所远不能及的。 正因为这特性，高级卫浴给水装置中大量使用铜制水管龙头及有关设备。 铜极耐大气腐蚀，其在表面可形成层主要有碱式硫酸铜组成的保护薄膜，即铜绿，其化学成分为及。 因此铜材被用于建筑屋屋面板雨水管上下管道管件化工和医药容器反应釜纸浆滤网舰船设备螺旋桨生活和消防管网冲制种类硬币耐腐蚀性装饰奖牌奖杯雕塑和工艺品耐蚀性色泽典雅等。 铜资源状况世界铜资源全球陆地上的铜矿资源量可能要比先前公布的亿吨多。 在深海中也蕴藏着丰富的铜矿资源，资源量可能达亿吨。 据年统计数字，全球铜矿储量亿吨，基础储量为亿吨。 生产铜矿最多的前个国家是，智利美国印度尼西亚秘鲁和澳大利亚，年分别出产铜矿万吨万吨万吨万吨万吨，全球铜,,二〇〇年七月十八日星期日二〇〇年七月十八日星期日本科毕业设计论文年产万吨电解铜的铜电解车间设计二〇〇年七月十八日星期日目录前言铜的性质铜的物理性质铜的化学性质铜的主要化合物的性质铜的用途铜资源状况世界铜资源中国资源中国铜的生产状况和消费中国铜的生产状况铜的消费铜的湿法冶金铜的火法冶金铜的新技术, 种采用溶剂萃取净化铜电解液的方法本, 分散强化型电解铜箔及其制造方法, 硫化矿细菌浸出, 设计的内容二〇〇年七月十八日星期日冶金计算重要设备及辅助设备计算制图内容和要求厂址选择铜电解精炼流程简述铜电解精炼的理论基础阳极过程阴极过程阳极上杂质电解液的净化铜电解精炼的主要设备选择铜电解技术指标铜电解的条件电解液组成添加剂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主要经济技术指标二〇〇年七月十八日星期日电流效率残极率铜电解回收率槽电压直流电能电位消耗硫酸单位消耗蒸汽单位消耗电解精炼冶金计算电解槽设计计算商品电解槽总数电解槽的极板数每槽阳极片数种板电解槽数物料平衡计算铜电解精炼热平衡计算热收入热支出净液量的计算硫酸盐生产物料平衡计算计算铜料加入量计算硫酸铜产品产量二〇〇年七月十八日星期日次母液体积脱铜电解物料平衡计算粗硫酸镍生产计算铜电解精炼的主要生产设备的选用整流器及导电铜材料的计算直流电源槽边导电排槽间导电板短路棒电解液循环系统设备及管道计算集液槽电解液循环泵高位槽加热器供液管电解液循环管阳极片剥机车间运输设备计算及选择起重机叉车其他设备及设施二〇〇年七月十八日星期日各种辅助槽子阳极泥放出与收集环保措施环境保护安全生产车间定员附图参考文献专题铜阳极钝化机理及影响因素, 致谢, 二〇〇年七月十八日星期日前言铜的性质铜的物理性质铜是人类最早发现的古老金属之，早在三千多年前人类就开始使用铜。 自然界中的铜分为自然铜氧化铜矿和硫化铜矿。 自然铜及氧化铜的储量少，现在世界上以上的铜。 因铜为正电性元素，故不能置换酸盐酸和硫酸中的氢，而仅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化剂存在时的硫酸中。 铜能溶于氨水及与氧硫卤素等化合。 铜的主要化合物的性质化铜，天然硫化铜为绿色或棕黑色无定形不稳定化合物铜蓝，比重为，中性或还原性气氛中加热即分解为和。 不溶于水稀硫酸和苛性钠中，但能溶于氰化钾和热硝酸中。 化亚铜，天然的硫化亚铜为辉铜矿，蓝黑色无定形或结晶形，比重为，熔点为它在高温下稳定或氧化成金属铜，常温下不被空气氧化，下则氧化放出。 赤热的可逐渐被氧化和缓慢地但能完全的被分解。 能氧化。 以和为主的共熔体称为冰铜。 由于铜对硫的亲和力大，故在冰铜吹炼时先氧化造渣，剩下的称白铍被吹炼成粗铜。 不溶于水和几乎不溶于稀硫酸，与浓硫酸作用生成和，溶解于浓盐酸时放出。 可溶于中。 氧化铜，天然氧化铜为黑色无光泽的黑铜矿，比重为。 它不稳定，遇热即分解。 易被和较负电性的等所还原。 它不溶于水，但可溶于及各种稀酸中。 氧化亚铜，天然氧化亚铜称为赤铜矿，比重为，熔点为。 它高温稳定，在以上才完全分解，在以下时则部分或全部变为。 也易被和或其它对氧亲和力强的元素所还原。 高温时进行的反应是冰铜吹炼成粗铜的理论基础。 该反应在开始至完成。 吹炼时，由于铜对硫的亲和力二〇〇年七月十八日星期日大于铁，而铁对氧的亲和力大于铜，是反应向右进行到底。 因此在冰铜中的未完全氧化造渣以前，理论上是不会被氧化的。 也不溶于水，但溶于等溶剂中，这些反应为湿法冶金所应用。 硅酸铜自然界中的硅酸铜有硅孔雀石和透视石。 它们在高温下分解成稳定的，后者易被等还原，也易被等强碱性氧化物和铜铁硫化物分解，并能溶于浓硝酸稀醋酸盐酸和硫酸中。 硫酸铜，自然界的硫酸铜为天蓝色三斜晶体系结晶的胆是从硫化铜矿精炼出来的，这种矿石含铜量极低，般在左右。 金属铜，元素符号，原子量,比重，熔点。 纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。 铜具有许多可贵的物理化学特性，例如其热导率都很高，化学稳定性强，抗张强度大，易熔接，且抗蚀性可塑性延展性。 纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。 能与锌锡铅锰钴镍铝铁等金属形成合金，形成的合金主要分成三类黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，白铜是铜钴镍合金。 铜在地壳中的克拉克值为，世界铜储量约，主要储于智利美国俄罗斯利比亚加拿大秘鲁波兰菲律宾等国家。 此外洋底锰結核中亦有丰富的铜。 全球主要产铜国家是智利美国俄罗斯。 已知的含铜矿物有多种，主要工业矿物如下表，其中最重要的是黄铜矿斑铜矿和辉铜矿。 二〇〇年七月十八日星期日表含铜主要供应矿物名称矿物种类分子式含铜量自然元素自然铜硫化物黃铜矿斑铜矿辉铜矿铜蓝硫砷化物和硫砷铜矿硫锑化物砷黝铜矿黝铜矿氧化物赤铜矿黑铜矿碳酸盐孔雀石蓝铜矿硫酸盐铜靛岩胆矾铜叶绿矾硅酸盐硅孔雀石除了主要矿物外，铜矿中还含有少量的其他金属，如铅锌镍铁砷锑铋硒锑钨钼钴锰等，并含有金银等贵金属和稀有金属，它们在冶炼过程中分别进入不同的产品中，所以炼铜工厂通常设有综合回收这些金属的车间。 进入冶炼厂的铜矿都为浮选产出的铜精矿，品位。 硫化铜精矿是炼铜的主要原料。 有时也处理自然铜精矿，但很次要。 氧化矿可与硫化矿起处理。 未经选矿的氧化矿可直接用湿法或离析法等方法处理。 二〇〇年七月十八日星期日我国铜资源分布很广，几乎遍及全国各地。 般来说，我国硫化矿的品味较低。 矿物的性质也比较复杂，原生矿与次生矿交错混乱，并有大量多金属伴生，处理也比较复杂，且需特别重视综合回收问题。 铜的蒸汽压很小，在熔点温度下仅为。 高温下，液体铜能溶解氧二氧化硫二氧化碳氧化碳等气体。 凝固时，溶解的气体又从铜中放出，造成铜铸件内带有气孔，影响铜的机械性能和电工性能。 铜的化学性质铜在干燥的空气中不起变化，但在含有二氧化碳的潮湿空气中则能氧化形成碱式碳酸铜铜绿的有毒薄膜。 加热至，铜在空气中开始氧化，高于氧化生成和，常用的跨度有和。 吊车机道中心线至车间侧墙距离。 本设计中个普通电解槽阳极重。 以个阳极吊架约重。 故起重机最大操作荷重为。 故选用两台单钩式起重机重型工作制，跨度为。 叉车阳极阴极成品和残极的的厂内运输可使用叉车，其运输能力可按下式确定吨台日二〇〇年七月十八日星期日式中叉车每次载重量，常以大规模搬动阳极重表示叉车平均工作时数，般取小时日运物往返次所需时间，视车间与阳极车间仓库等的距离而定，取。 日运输量为，阳极块重，用的叉车搬运时的最大载重可达到。 叉车台数为台，考虑到备用取台。 其他设备及设施各种辅助槽子车间般设有阳极洗液槽个，残极洗刷槽个，阴极成品洗涤槽个，中性隔离剂槽个，这些辅助槽的尺寸和制造材料，可以和电解槽相同或稍大些。 般它们的内衬选用不锈钢板，中性隔离槽皂液槽可用普通钢板做内衬。 本设计采用的各种辅助槽子有酸洗槽个，尺寸同普通电解槽，内衬的冷轧不锈钢板。 残极和用过两个周期的阳极洗涤槽个，阴极洗涤槽个，同酸洗槽，附设清水泵台。 中性隔离槽皂液槽个，尺寸同普通电解槽，内衬钢板。 阳极泥放出与收集从电解槽放出的阳极泥常用两种方法，种是从槽底的开孔放入流槽中，另外种是用泵产生的吸力将阳极泥吸至密闭罐，然后再从罐中放入阳极泥槽。 阳极泥流槽的容积可按下式计算式中考虑到澄清时间和洗水，废水数量后，取用的系数电解槽内长和宽放出清亮电解液后，洗槽前后在槽中阳极泥浆高度每昼夜洗槽数目阳极泥浆数量，取二〇〇年七月十八日星期日阳极泥槽充满系数。 阳极泥槽般用混凝土砌成。 内衬铅皮或硬聚氯乙烯塑料。 槽壁厚左右，沿长度用厚隔离板分为三个沉淀室。 沉淀室底液用离心机过滤，滤液及上清液返回电解液物集槽，滤饼送金银车间处理。 在本设计中，取，。 其容积为有效内尺寸根据以上计算，可列出设备清单如表。 表设备清单序号设备名称数量规格备注电解槽脱铜槽不锈钢阴极直流电源槽边导电排槽间导电板短路棒集液槽电解液循环泵高位槽加热器列管式钛热交换器叉车阴极剥片机大型成台设备起重机二〇〇年七月十八日星任负责全面工作车间党委书记负责党务，政治思想工作车间副主任其中生产副主任二人，设备副主任二人主任工程师负责技术工作工程师铜电解硫酸镍生产工艺各二人技术员铜电解始极片加工电解液处各三人安全员负责车间安全技术工作车间成本会计车间成本核算车间材料员材料领用及发放劳资统计员负责发放工资合计表车间工作人员机构表二〇〇年七月十八日星期日岗位名称岗位人数班次小计阳极排板工始极片制作工吊车工装出槽工电调工酸泵工净化工配电工防腐工阳极泥压滤工电铜包装工维护钳工维修车间工维修焊工维修电工化验员二〇〇年七月十八日星期日附图阳极专用吊车阳极整型加工机组高位槽不锈钢阴极片阴极剥片机组阴极铜送成品库残极洗涤机组冷凝水输送泵冷凝水贮槽送熔炼车间残极浓密机净化过滤机阳极泥中间槽阳极泥中间泵阳极泥中间槽阳极泥中间泵阳极泥中间泵阳极泥中间槽阳极泥中间泵阳极泥中间槽槽罐车硫酸输送泵硫酸贮槽送净液工段阳极泥储槽输液泵输液泵阳极泥储槽电解液循环槽电解液循环槽压滤泵压滤泵上清液槽来自净液工段小地坑地坑泵压缩空气蒸汽压滤机压滤机管板换热器管板换热器管板换热器管板换热器阳极泥箱隔膜泵添加剂溶解槽添加剂计量槽盐酸计量槽电解槽电解车间设备连接图二〇〇年七月十八日星期日电解槽二〇〇年七月十八日星期日阳极二〇〇年七月十八日星期日阴极二〇〇年七月十八日星期日参考文献邱竹贤有色金属冶金学北京冶金工业出版社，蔡祺风有色冶金工厂设计基础北京冶金工业出版社，赵俊学湿法冶金原理西安西北工业大学出版社，潘统英重有色金属冶炼设计手册北京冶金工业出版社，尹湘华铜杂质铜阳