摘要:本设计主要以氧化铜矿石为原料对年产9万吨的电解铜车间进行设计，以创造更多的经济效益为出发点，参照国内现有的工艺水平及设备，尽可能做到使生产设备高效、方便和实用性，保证生产及设备的经济化和市场化。同时，尽量利用国外的先进生产经验和技术，从节约投资，有利于环境保护，充分利用厂址周边的有效资源，加强劳动保护等方面考虑，设计出投资少、见效快、质量高、污染小的铜电解车间来。

本设计的内容主要包括铜电解精炼工艺的确定，铜电解精炼的热平衡计算和冶金计算，主辅生产设备的计算与选择，主要设备结构图的绘制等。

关键词：工艺流程；冶金计算；电解精炼；物料平衡

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪 言-1

2 铜电解精炼工艺流程的选择-2

2.1 铜电解精炼流程简述-2

2.2 铜电解精炼的理论基础-3

2.2.1 阳极过程-3

2.2.2 阴极过程-4

2.2.3 阳极上杂质行为-5

2.3 电解液的净化-7

3 铜电解精炼技术指标的选择-8

3.1 铜电解精炼条件-8

3.1.1 电解液组成-9

3.1.2 添加剂-10

3.1.3 电解液温度-10

3.1.4 电解液循环-10

3.1.5 电流密度-11

3.1.6 同极中心距-11

3.1.7 阳极寿命和阴极周期-11

3.2 主要经济技术指标-11

3.2.1 电流效率-11

3.2.2 残极率-12

3.2.3 铜电解回收率-12

3.2.4 直流电能电位消耗-12

3.2.5 蒸汽单位消耗-12

3.2.6 硫酸单位消耗-12

3.2.7 槽电压-12

4 铜电解精炼的物料平衡计算-13

4.1 溶解100kg阳极铜平衡计算-13

4.1.1 阴极铜产量和成分计算-13

4.1.2 阳极泥率和成分计算-14

4.2 铜电解精炼的物料平衡-15

4.3 铜电解精炼热平衡计算-15

4.3.1 热收入-16

4.3.2 热支出-17

4.4 净液量的计算-18

4.5 硫酸盐生产物料平衡计算-19

4.5.1 硫酸铜的物料平衡计算-20

4.5.2 脱铜电解物料平衡计算-22

4.5.3 粗硫酸镍生产计算-24

5 主要生产设备的计算与选择及车间布置设计-25

5.1 电解槽设计计算-25

5.1.1 商品电解槽总数-26

5.1.2 电解槽的极板数-27

5.1.3 每槽阳极片数-27

5.1.4 电解槽长度、宽度、深度-28

5.1.5 种板电解槽数-29

5.1.6 确定脱铜槽尺寸和数量-29

5.1.7 电极重量厚度计算-30

5.2 整流器及导电铜材料的计算-31

5.2.1 直流电源-31

5.2.2 槽边导电排-31

5.2.3 槽间导电板-32

5.2.4 短路棒-32

5.3 电解液循环系统设备及管道计算-32

5.3.1 集液槽-33

5.3.2 电解液循环棒-33

5.3.3 高位槽-33

5.3.4 加热器-34

5.3.5 供液管-34

5.3.6 电解液循环管-35

5.3.7 阴极片剥机-35

5.4 车间运输设备计算及选择-35

5.4.1 起重机-35

5.4.2 叉车-36

5.5 其他设备及设施-36

5.5.1 各种辅助槽子-37

5.5.2 阳极泥放出与收集-38

6 环保措施-39

6.1 环境保护-39

6.2 安全生产-40

参考文献-41

致 谢-42