电解铜厂设计的.ppt

1. 工艺流程介绍 2. 主体设备选型及计算 铜电解精炼一般工艺流程图 1 电解过程中存在“极限 电流密度”，电解精炼 时的实际电流密度必须 低于极限电流密度，否 则就会使阴极铜沉积表 面粗糙，甚至形成“枝 晶”，造成电解槽短路， 使电解过程能耗大大增 加，并影响正常生产过 程和产品质量。 2 容易形成“阳极钝化”， 在正常电压下阳极不能溶 解，必须提高电压使阳极 钝化膜在更高的电压下被 破坏并溶解，不仅影响正 常生产，还会造成电能浪 费和阴极铜化学成分不稳 定，进而影响产品质量和 物理性能。 周期反向电流电解法 ? 周期性短时间改变直流电流方向的电解方 法。电解阴极及阳极和常规电解相同，周 期性短暂反向，是为了克服阳极钝化，电 流密度可达 300~350 。可强化生产，节 省投资，缩短电解铜在产周期。缺点是电 流效率低，电耗高于常规电解，适用于老 厂扩大生产能力和电价低廉地区采用。 2 / m A 2. 铜电解精炼主要设备计算与选择 已知条件 : （ 1 ）年产电铜 9.0 × 104t （ 2 ）年工作日 360 天 （ 3 ）电流密度 304A/m2 （ 4 ）电流强度 20000A （ 5 ）电流效率 96% （ 6 ）电解槽作业率 95% （ 7 ）同极中心距 商品电解槽 95mm （ 8 ）始极片尺寸 770 × 740mm 1 、电解槽的设计 (1) 电解槽总数 商品电解槽总数： N=9.0 × 104 × 106/ （ 360 × 24 × 1.186 × 0.95 × 0.96 × 20000 ） =482 （个） 186 . 1 24 360 10 6 ? ? ? ? i I M N ? ? (2) 电解槽的极板数 每槽阴极数按下式计算： =20000/ （ 304 × 0.77 × 0.74 × 2 ） +1=59 片 每槽阳极数 59-1=58 片 1 ? ? c K c f D I n （ 3 ） 解槽尺寸的确定 ? 1) 电解槽长度 ? 设电解槽两端各留 200mm ，则电解槽长度为： ? (59-1) × 95+200 × 2=5910 mm ? 2) 电解槽宽度 ? 设阴极两侧距槽边各留 55mm ，则电解槽宽度为： ? 1000+55 × 2=1100 mm ? 3) 电解槽深度 ? 设阴极下部距槽底留 280mm ，阴极上边距槽上沿 50mm, 则电解槽深 度为： ? 770+280+50=1100 mm ? 根据上述计算，电解槽内长×宽×深为 5910 × 1100 × 1100mm 。 ? 所以：电解槽外 长×宽×深为 6110 × 1300 × 1300mm （ 4 ）各阳极重量及厚度 1. 每块阳极重量 M=20000 × 1.186 × 24 × 18 × 0.96/[58 ×（ 1 － 0.15 ） ] =200kg 阳极厚度按下式计算： =20000/(8.8 × 96 × 97)=2.43mm 一槽阳极总重量为： 200 × 58=11600 kg 由上可知，阳极尺寸为： 960mm × 970mm × 2.43mm ；每块 阳极重量为： 200kg ；一槽阳极总重量为 11600 kg 。 a f m ? ? 8 . 8 ? (5) 阴极重量 取始极片尺寸 770 × 740 × 0.5mm ；吊攀尺寸 350 × 50 × 0.5mm ；导电棒 尺寸 17 × 17 × 1200mm 、中空 9 × 9mm 。 一块始极片重量 0.77 × 0.74 × 0.0005 × 8.9 × 103=2.54 kg 一槽始极片重量 0.77 × 0.74 × 0.0005 × 8.9 × 103 × 59=149.60kg 一槽吊攀重量 0.35 × 0.05 × 0.0005 × 59 × 2 × 8.9 × 103=9.19 kg 一槽导电棒重量 （ 0.017 × 0.017-0.009 × 0.009 ）× 1.2 × 59 × 8.9 × 103=132 kg 一槽始极片总重量（包括导电棒重量） 149.60+9.19+132=290.79 kg 电解槽主要尺寸及指标 项目 电解槽 项目 电解槽 内尺寸 / mm 5910 × 1