電解銅的銅電解車間設(shè)計(jì).doc

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1、電解銅的銅電解車間設(shè)計(jì)目錄1前言11.1銅的性質(zhì)11.1.1銅的物理性質(zhì)11.1.2銅的化學(xué)性質(zhì)31.1.3銅的主要化合物的性質(zhì)31.2銅的用途41.3銅資源狀況51.3.1世界銅資源51.3.2中國(guó)資源71.4中國(guó)銅的生產(chǎn)狀況和消費(fèi)81.4.1中國(guó)銅的生產(chǎn)狀況81.4.2銅的消費(fèi)91.5.1銅的濕法冶金91.5.1銅的火法冶金101.6銅的新技術(shù)121.6.1一種采用溶劑萃取凈化銅電解液的方法本121.6.2分散強(qiáng)化型電解銅箔及其制造方法121.6.3硫化礦細(xì)菌浸出121.7設(shè)計(jì)的內(nèi)容121.7.1冶金計(jì)算131.7.2重要設(shè)備及輔助設(shè)備計(jì)算131.7.3制圖內(nèi)容和要求132廠址選擇1

2、43.1銅電解精煉流程簡(jiǎn)述163.2銅電解精煉的理論基礎(chǔ)183.2.1陽(yáng)極過(guò)程183.2.2陰極過(guò)程183.2.3陽(yáng)極上雜質(zhì)193.3電解液的凈化204銅電解精煉的主要設(shè)備選擇215銅電解技術(shù)指標(biāo)245.1銅電解的條件245.1.1電解液組成245.1.2添加劑245.1.3電解液溫度255.1.4電解液循環(huán)255.1.5電流密度255.1.6同極中心距265.2陽(yáng)極壽命和陰極周期266主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)276.1電流效率276.2殘極率276.3銅電解回收率276.4槽電壓276.5直流電能電位消耗286.6硫酸單位消耗286.7蒸汽單位消耗287電解精煉冶金計(jì)算297.1電解槽設(shè)計(jì)計(jì)算

3、297.1.1商品電解槽總數(shù)297.1.2電解槽的極板數(shù)297.1.3每槽陽(yáng)極片數(shù)307.1.5種板電解槽數(shù)307.2物料平衡計(jì)算317.3銅電解精煉熱平衡計(jì)算347.3.1熱收入357.3.2熱支出355.4凈液量的計(jì)算377.5硫酸鹽生產(chǎn)物料平衡計(jì)算387.5.1計(jì)算銅料加入量385.5.2計(jì)算硫酸銅產(chǎn)品產(chǎn)量395.5.3一次母液體積395.6脫銅電解物料平衡計(jì)算407.7粗硫酸鎳生產(chǎn)計(jì)算408銅電解精煉的主要生產(chǎn)設(shè)備的選用428.1整流器及導(dǎo)電銅材料的計(jì)算428.1.1直流電源428.1.2槽邊導(dǎo)電排448.1.3槽間導(dǎo)電板458.1.4短路棒468.2電解液循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備及管道計(jì)算

4、468.2.1集液槽468.2.2電解液循環(huán)泵468.2.3高位槽478.2.4加熱器478.2.5供液管488.2.6電解液循環(huán)管488.2.7陽(yáng)極片剝機(jī)498.3車間運(yùn)輸設(shè)備計(jì)算及選擇498.3.1起重機(jī)498.3.2叉車498.4其他設(shè)備及設(shè)施508.4.1各種輔助槽子508.4.2陽(yáng)極泥放出與收集509環(huán)保措施529.1環(huán)境保護(hù)529.2安全生產(chǎn)5210車間定員54附圖56參考文獻(xiàn)61專題：銅陽(yáng)極鈍化機(jī)理及影響因素62致謝681前言1.1銅的性質(zhì)1.1.1銅的物理性質(zhì)銅是人類最早發(fā)現(xiàn)的古老金屬之一，早在三千多年前人類就開(kāi)始使用銅。自然界中的銅分為自然銅、氧化銅礦和硫化銅礦。自然銅

5、及氧化銅的儲(chǔ)量少，現(xiàn)在世界上80%以上的銅是從硫化銅礦精煉出來(lái)的，這種礦石含銅量極低，一般在2-3%左右。金屬銅，元素符號(hào)Cu，原子量63.54,比重8.92，熔點(diǎn)1083Co。純銅呈淺玫瑰色或淡紅色。銅具有許多可貴的物理化學(xué)特性，例如其熱導(dǎo)率都很高，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，抗張強(qiáng)度大，易熔接，且抗蝕性、可塑性、延展性。純銅可拉成很細(xì)的銅絲，制成很薄的銅箔。能與鋅、錫、鉛、錳、鈷、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金，形成的合金主要分成三類：黃銅是銅鋅合金，青銅是銅錫合金，白銅是銅鈷鎳合金。銅在地殼中的克拉克值為0.01%，世界銅儲(chǔ)量約5000′104t，主要儲(chǔ)于智利、美國(guó)、俄羅斯、利比亞、加拿大、秘魯、波蘭

6、、菲律賓等國(guó)家。此外洋底錳結(jié)核中亦有豐富的銅。全球主要產(chǎn)銅國(guó)家是智利、美國(guó)、俄羅斯。已知的含銅礦物有250多種，[1]主要工業(yè)礦物如下表，其中最重要的是黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦。表1-1含銅主要供應(yīng)礦物名稱礦物種類分子式含銅量(%)自然元素自然銅Cu100硫化物黃銅礦CuFeS234.5斑銅礦Cu5FeS263.3輝銅礦Cu2S79.8銅藍(lán)CuS66.4硫砷化物和硫砷銅礦Cu3AsS448.3硫銻化物砷黝銅礦(Cu9Fe)12As4S1357.0黝銅礦(Cu9Fe)12Sb4S1352.1氧化物赤銅礦Cu2O88.8黑銅礦CuO79.8碳酸鹽孔雀石CuCO3·Cu(OH)257.3藍(lán)銅礦2

7、CuCO3·Cu(OH)255.1硫酸鹽銅靛巖CuSO4膽礬CuSO4·5H2O銅葉綠礬CuFe4+3(SO4)6(OH)2·2H2O硅酸鹽硅孔雀石CuSiO3·2H2O36.0除了主要礦物外，銅礦中還含有少量的其他金屬，如鉛、鋅、鎳、鐵、砷、銻、鉍、硒、銻、鎢、鉬、鈷、錳等，并含有金銀等貴金屬和稀有金屬，它們?cè)谝睙掃^(guò)程中分別進(jìn)入不同的產(chǎn)品中，所以煉銅工廠通常設(shè)有綜合回收這些金屬的車間。進(jìn)入冶煉廠的銅礦都為浮選產(chǎn)出的銅精礦，品位10