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《工藝條件對(duì)銅電解精煉過(guò)程直流電耗的影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2018.06.002工藝條件對(duì)銅電解精煉過(guò)程直流電耗的影響孫亞峰,任兵芝,王宏丹,夏文堂,鄧佑明,向威,王磊(重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院冶金工程系,重慶401331)摘要:采用單因素試驗(yàn)研究了電解液溫度(40~70℃)、電流密度(200~320A/m2)、H2SO4濃度(110~230g/L)、Cu2+濃度(25~65g/L)、極間距(20~35mm)等工藝條件對(duì)銅電解精煉過(guò)程直流電耗的影響規(guī)律。結(jié)果表明,隨著電流密度和極間距的增大,直流電耗顯著升高,隨電解液溫度和硫酸
2、濃度的增加而顯著降低;隨著電解液中銅離子濃度的增大,直流電耗先急劇降低,然后趨于平穩(wěn),在55g/L時(shí)電耗最小。關(guān)鍵詞:銅電解精煉;直流電耗;工藝條件;槽電壓中圖分類(lèi)號(hào):TF811;TF804文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1007-7545(2018)06-0000-00EffectofProcessConditionsonPowerConsumptionofCopperElectrorefiningSUNYa-feng,RENBing-zhi,WANGHong-dan,XIAWen-tang,DENGYou-ming,XIANGWei,W
3、ANGLei(DepartmentofMetallurgicalEngineering,SchoolofMetallurgicalandMaterialsEngineering,ChongqingUniversityofScienceandTechnology,Chongqing401331,China)Abstract:Influencesofelectrolytetemperature(40~70℃),currentdensity(200~320A/m2),sulfuricacidconcentration(110~230g/L
4、),cupricionconcentration(25~65g/L),andelectrodespacing(20~35mm)onpowerconsumptionofcopperelectrorefiningwereinvestigatedbysinglefactorexperiment.Theresultsshowthatpowerconsumptionrisessignificantlywithincreaseofcurrentdensityandelectrodespacing,anddropsremarkablywithri
5、seofelectrolytetemperatureandsulfuricacidconcentration.UponrisingofCu2+concentration,powerconsumptiondropssharplyfirstlyandthentendstomaintainstable,theminimumpowerconsumptionisobtainedwithCu2+concentrationof55g/L.Keywords:copperelectrorefining;powerconsumption;process
6、condition;cellvoltage工業(yè)上,80%以上的銅產(chǎn)量是用火法冶金從硫化銅精礦中提取的。硫化銅精礦經(jīng)過(guò)熔煉、吹煉和火法精煉后,得到的陽(yáng)極銅的品位為99.2%~99.7%,最后通過(guò)電解精煉的方法,進(jìn)一步將銅的品位提升到99.95%以上[1]。在銅電解精煉生產(chǎn)中,直流電耗約占整個(gè)電解銅生產(chǎn)車(chē)間直接成本的60%左右,顯著影響電解銅生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益[2]。為降低銅電解精煉的能耗,人們從電流密度[2-8]、極距[2-3,5]、電解液成分[2,4-5,7,9]、電解液溫度[2-5,7]、添加劑[2-4,6-7,9]、電解液循環(huán)量[3
7、-7]、陰陽(yáng)極周期[4,7]、進(jìn)液方式[7-8,10]等方面進(jìn)行了研究,以降低槽電壓[3-4,9-10],提高電流效率[2,5,10]。本文在實(shí)驗(yàn)室條件下系統(tǒng)研究了電解液溫度、電流密度、電解液成分、極間距等工藝參數(shù)對(duì)銅電解精煉過(guò)程直流電耗的影響。1試驗(yàn)1.1原料銅電解精煉試驗(yàn)采用紫銅板作陽(yáng)極,不銹鋼板作陰極,用硫酸和硫酸銅的混合水溶液作電解液,陰、陽(yáng)極板相間地插入電解槽,通入直流電進(jìn)行電解。銅在陰極上沉積,雜質(zhì)則以離子形態(tài)保留在電解液中或進(jìn)入陽(yáng)極泥[1-2]。在使用前用砂紙逐級(jí)將陰陽(yáng)極板打磨至表面光滑平整。陰極板的有效面積為80mm
8、×100mm,其余表面使用透明膠帶包裹絕緣。采用五水硫酸銅(分析純)、濃硫酸(98%)以及去離子水配置電解液。電解液中Cu2+和H+濃度檢測(cè)時(shí)用到的試劑有硫代硫酸鈉(分析純)、氫氧化鈉溶液(~0.5mol/L)、甲基紅—溴甲酚綠溶液、