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7 《 电解精《炼
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7【.0.1 目【前国内外10—。万t/a及以上【规,模的铜电解厂基本都!采用:长、宽尺寸为9【50m?m~1000mm】重量:为3:20k?g~4?20kg的大极【板,采用大型极板和【大型电解槽可—设置大跨度厂房相】同产量规模时—电解:。槽数量少《单位面积产量高厂房!。占地面积小可减少出!装槽:数量和吊车运行【距离有利《于提高电解》槽作:业率产能潜力大极】板作:业机组机械化—和自动?。化程度高可》提高作业率降低劳】。动强度?减少操作人员—多功:能专用吊《车具有同《时起吊整槽或—半槽阴、阳极板的】功能并?带有接酸盘可避免阴!、阳极从《电,解槽吊出时附—带的电解液滴落槽】面而造成《环境污?染及可能《出现的槽面漏—电等:。现象同时还可缩【短出:装槽作业周期—提高作业率》近五:年来国内新建及改】造的如江西铜—业集团公《。司贵溪冶炼厂、【。金隆铜业有限—公司、金川》集团有限公司、祥】光铜业有限》公司、白《。银有色集团股份有限!公司、山东》金升有色集团有限公!司、大?冶,有色金属集》团控股?有限公?司、紫?金铜业有限公司、】广西有色《再生金?属有限公司、云南】锡,业集团有限责—任公司等企业都【相继采用《大,极板电解并配备了】极板作业机组和【。。多功能专用吊—车
7】.,0.2 永久阴】极电解与始极—片阴极电解相比较具!有更多的优点
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》 (1)省】去了:始极片生产制作工序!简化了?生产流程《。劳动生?产率高
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》 (2)永—久阴:极,板强度高平直度好表!而光滑可缩短极距减!少短:。路发:生有利于提》高电流?效率可高电流密度操!。作电流密度达2【80A/m2—~330A/m【2提高了单位面积的!产量永久阴极法综合!能耗低
! , , (?3)永久阴极电解工!艺因采用《不锈钢永久》阴极板一次性建【。设,投资较高《选择电解《工艺方案时应根【据项目建设投—资控制要《求、产品质量、经】济效益等方》面进:行全面分《析论证后确定在建设!投,资允许的条件—下可优先采用—永,久阴极电解》。工艺当设计》规模大于20万【t/a时《宜,采用永久阴》极,电解法?
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7:.0.3《 :根据有关资料统【计铜电解生产作业】的工时比例为—始,极片、阳极、阴极和!。残极出装槽》的工作量占27【%始极片整理占3】0%槽面操作—占27%液》面控:制,占8%其《他作业?。占8%现代铜电解】生产向?着大极板《。、高电流密度、【高品质发展因此拥】有完善的自动化极】板作业机组不仅【可减:少劳动定员减轻劳】动强度加快》极板:出,装槽:速度而且可》提高:电解作?业效率?提高产品《质量和产量》减少:能耗降低成本是实现!高效率、高质—量生产的前》提根据始极》片阴极电解生产需】要极:板处理包括阳极作业!机组:、始:。。极片作业机组、阴】极作业?机组、残极作—业机组、导电棒【转运机组5条机【组;为配《合生产始《极片需配备吊耳切割!机组永久阴极电解取!消了始极片生产工】序1条阴极剥片机】组,可替代始《极片:制作机组、阴—极洗涤机组》和,导电:棒贮运机组3条机组!故永久阴极电解【。极板处理只需阳【极作业机组、残【极作业机组、阴极】剥片机组3条—机组考虑到机组的维!修及富余《能力机组每天的工作!时间宜为8》h~12h
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7.0》。.4 电解生产】过程中极《板悬垂度《及极距误差值越【小对减少短》路、降低能耗及【产品质量《更有保证但误差精】度要求太高设备加】工难度及投》资费用高因此—极板加工《精,度的确定应》。考虑设?备,的性价比过高—的精度要求使设【。备制造?要求:。。提高造成投》资浪费条文中的基】本,悬垂度和极距允【。许误差要求》可以满?足生产标准阴极铜或!高纯阴?极铜的要求条文【中的:。吊耳尺寸和平面【度允许误差要求是】。根据始?极片作业机组对【。吊耳的要求制定的
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》7,.0:.5 电解—专,用吊车是电解车间】。的核心设备根据【其使用的频繁程度及!起,升载荷应《选用工作级别为【A7的起重运—输机选用《能够同时《起吊:阴、阳极板的—专用吊车可以—减少起重机运—行缩短出装槽时【间有利?于,提高电解槽作—业,率提高?产能:。永久阴极电》解由于?极距小为保》护不锈钢《阴极:板专:用吊:车应具有《自动定位功能始极片!阴极:电解:则可视操作的熟练程!度确定是否选用自动!定位
7!.0.6 永久】阴极电解《采用不锈钢阴极板】由于极板表面光洁】、平直度高、悬垂度!好因此较始》极片阴极电》解可采?用更高的电流—密度和较《小的极距
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电—解槽单?位容积产《。量与:电流密度成正比因】此在保证阴极铜【质量的前提》下采用更《高的电?流密度是铜电解【不断:追求的目标》国外永?久阴极电解的平均电!流密度为《300A/m2最高!可达33《0A/m2国—内几家采用永久【阴极电解的工厂【电流密度《也都超过了29【0A/m2始极片】阴极电?解随着极《板处理机组、—专用吊车的》使,用提高了始极片【的,悬垂度电流密度【。也有逐步提高的趋势!国内大极板始—极,片的阴极电》流密:度一般都在240A!/,m2:~270《A/m2《。。有些工厂甚》至已达到《了2:90A/m2—为了确保稳定生产】合格阴极铜产—品必须选择一个合理!。、经济?的电流密《度,本条中电流密—度的规定参》照了国内外各—电解铜厂电流密度】的,生产:实践
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— , 永久阴极电解由!于,不锈钢阴极》平直电力线分布【均匀不容易短路阳】极溶解更均匀因而残!极率较始极片阴【极电解更《低一般不《大于16%》而始极?。片阴极电解残极【率一般不大于2【0%同极中心距除】与极板尺寸和加工精!度等因素《有关外还与阳极成】分和电?。解,电流密度等有关【国内大极板始极【片阴极电解》同极中心《距一般为《105mm永久阴极!电解一般为》。。100mm
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永【久阴极电解法的电】流,密度高?槽电压随之升高根】据对国内《外工厂的统计其【槽电压一般为30】0mV~400mV!平均为35》0mV因此》直流电耗高于始极】片,。阴极电解电流密度提!高的另一结果是电】流通过电解液时释】放的热量增加因此】其蒸汽消耗量—相应下?。降
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7:.0.7《。 :铜离子?。浓度:和游离酸《浓度影响《电解液电阻》电解:液电阻?随游离酸浓度的增】加而降低随铜—离子浓度的》。增加而提高故一般高!。酸低铜的《。电解液成分有—利于:降低电耗此外电流】密度提?高时单位《时间在阴极》。上放电析出的—铜,量也增?加因此电解液—。。铜离子浓度应随电】流密度的提高而相】应提高故高电流密】度的永久阴极电解】电解:液铜离子《浓度比始极片阴【极电解略高条文【。。中对电?解液铜离子浓度及】游离酸浓度的规【。定,是根:据目前各工厂实际】生产中的经验—而制:定的
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7.0》.8 ?。 合理的电解—液成分是保证—生产合格阴极铜、】确定合理的电解液】净化规模、节约生产!成本的重要》手段:。实践表明电解液成分!控制:在本:。条所规定的范围【可以获得较好的【经济:效果
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7.0.9— 根据国内—大多:数电解工厂》的,生产实践在》满足本规《范第7.0.6【条~第7《.0.8条的要求下!同时在设《计和生?产管理中采取有【效措施?无论采?用始极片《阴极电解《还是永久阴极电解】阴极:铜,质量均可《达到现行国》家标准阴极铜GB】/T: 467中标准阴】极铜(Cu-CAT!H-2?)的要求国内—主要铜冶《。炼厂的阴《极铜质量已》达到了现行》国家标准阴极铜GB!/T 46》7中高纯阴极铜(C!u-:CATH-1)【的标准并符合LM】。E,。注册要求《。。
7.】0.1?0 国内》电解液加热一般采】用列管式换热器和】板式换热器》不透性石墨换热器和!铅管换热器》。因传热?系,数比较低在电解液】。加热方面已被淘【汰,列,管式换热器与板式】换热:器相比?传热系数《低换热面积大设备】占地面积大管内【沉积难清理维修困】难目前只在一些【老电解厂《中,使用随着板片压【制技术的提高板式换!热,器进出口及板片流道!形式可?。根据加热介质性【质,、流量及换热量等进!行特殊设计使—换热器结构更符合】工况条件板片结【垢易清理维护—方便目前《国内所有新》。建电解厂均》采用板式换热—器
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:。 阴极铜【及残极洗涤需消耗7!0℃~?80℃的热水每天】。出装槽需大量—的水:。进行槽面冲》洗将电解液加热【蒸汽冷凝《水回收利用一—则减少新水消耗同】时将冷凝水余热加以!利用而减《。少蒸汽消耗既满足生!。产,需要又符合国家对生!产企业节能减排【的要求
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,7.0.11— 电解生产将各】种含铜酸性废水经过!滤后循环使用不仅】提高:了,铜回收?率而且?节省了废水处理的费!用
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7:.,0.12 —为了维持正》。常,电解的电解液温度条!件(一般控制在6】。。0℃~?65℃)需用蒸汽加!热补充热量影—响电解精炼》蒸汽消耗的》主要因素《是电解液的蒸—发造成?的热损失以及电解槽!体、溶?液管:道和:设备的表面》散,热,损失:据测定实行槽—面覆盖?可减少50%的蒸】汽消耗?槽壁保温《。可节约17%—的,蒸汽消耗所以本【条规:定有利?于减少蒸《。。汽消耗同时还可减少!酸雾挥发改善操作】环境
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7.0.13【 本条规定是【为了:加强劳动《保护:改善工作场地的环】境卫生条件》
7.0!.14? 电解槽出—装槽短路《。断电作业有两—种方式一是》采用人工《导电棒“横电短路】”另一种《是在导电母排—。上安装遥控短—路开关进行》多只:电解:槽分组同《时断电采用导电【棒“横?。电短:路”方?式具有作业率高、投!资省的?优点但由《于导电棒截面不【能太:大仅适用《于低电流《强度的情况一般在小!极板:。。电解生产中采用随】着电解的《大极板、高电流【。密度的发展趋势【电解电流强度一【般都在20》000A以上从减】。轻劳:动强度、安》全生产?等方面综合考虑【应采用在母排上【设置短路开关遥【控断电方式》
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7.0.1【5 防止漏—电是降低电耗、提高!电流效率的主要【途径之?一为了防止》或减少漏《电电:解槽之间、电解槽与!楼板:之间需?留,有足够的间隙加强电!解槽与梁、柱、地】面间:的绝缘性能》。在电解槽与支撑梁】间,采用绝缘瓷》砖、:橡皮或塑料隔开【。实践证明该措施【十分:有,效,
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7.0.16! 作为始极—片阴极电解始极片质!量对于电《解作业的稳定、阴】极铜质量的提高极为!重要:因此对生产始—极,片的:种板槽的电》解液成分添加剂加】入量以?及电流密度等技术】参数的控制比生【产槽要求《更高:故种板槽的电解【。液循环?系统、?添加剂加入装置【及直流电源的单【独设置有利于加强对!始极片生产的—技术控制提高始极片!质量:满足机组加工要求
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7—.,0.17《 , 电解过《。程中:电解液?中的阳?极泥等悬浮物对阴极!铜的:。质量产生极大—影响因此对电—解液进行《过滤保证电解液【的洁净?度对:提高:阴极铜质《量起着极为重要的作!用种板槽电》解液循环量》仅为生产《槽,电解液循环量的【。6%:即使进行全过滤过滤!。量也不大设备投资】、运行费用等增加不!多国内种板槽电【解液:多为全过滤
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7.0.18 ! 加强电解液过滤】是提高?电解液洁《净度:的有效手段》过滤量越《大,电解:液洁净度越》。高越有利于高质【量阴极铜产品的【生产:但过大的电解液过滤!量使设备投》资、占?地面积及生产运【行费用都相应提高】根据一些工厂生产实!。践电解液较》。经济的过滤量为电解!液循环量的2—。。0%由?于杂铜?。阳极:板杂:质含量?偏高电解液的—过滤量占电》解液循环量的比例有!所增加因此实际电解!液过滤量需根据阳】极板成分特别是砷、!锑、铋杂质含量投】资及运行费》用等具?体情:况综合比较后确定此!外,。电解:液经澄清后再过滤可!加快过滤速度
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《 铜《电,解液过滤一般选用传!统的:箱式压滤机箱式压滤!机价格?便宜但过滤量大时】因单台过《滤能力较低需要【设备:台数多占《。地面积大使投资增】加箱:式压:滤是靠压力强制过】滤对电?解,液中微米级的细【小颗粒过滤效果不佳!高效净化过滤—机对电解液》中微米级和次微【米级悬浮物的过滤特!别有效可《使过滤后的电—解液:。悬浮物含量低于1】0mg/L过—滤效果非常好近【。年来国内《新建及改造铜电解厂!电解液过滤》多,采用:高,效的净化过滤—机,
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》。7.0.19— 随?着电解生产》规模化、机》。械化、自动化—装备水?平的提高采用—D,C,。S或PLC控制【系统对工艺参数、】设备运?。行、仪表检测等进】行实:时,显示与控制为实【现企业的规》范,化管理、节》约能源、《减少生产操作—人员、降低劳动强度!和生产成本、提【高,生产安全性》及产:品的合格《率等提供了必—要的保证
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7.0.》2,0 清槽》作业、电解液的净】。化量:和返回量《差值变化等》。因素会造成》电解液体积波动而】电解槽?、,高位槽及各管—道内溶液量几乎【保持:不变:所以电解《。液体积波《动直接反应贮槽内液!位的波动因此对贮槽!液,位进行检测和控制是!指导并保证电解正常!生产的重要手—段同时?对贮槽液位》检测并设置报警【装置可?以预防并避免出【现电解液冒》槽,等事故
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?7.:0.21 》。 ,将加热后的电解液】与加:。。热蒸汽阀实现自动调!节控制可根》据生:产实际情况及时【。调整电解《液温度?并有效地控制电解技!。术参数为电解—生产高质《量产:品提供保障
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7.0.!22 本》条中的联锁设置可】避免一旦《出现事故停电后循环!泵停止送液高位槽中!电解液放空加热【器干烧损坏以—及高位槽继续向电】解槽供?液并:溢流至循环》贮槽造?成循环贮《槽只进不出可能【出现:循环:贮,槽,冒槽等事故的发生】是确保安全生产的】措,施之一
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7.【0.23 目前各!电解:。工厂均采《用可控硅《整流机组一般—采用变压器和整流器!靠紧布置方式额【定功率?条件下机组的整【流效率?可达95%~97%!
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7.【0.24 此条】主要是?针对北?方气候寒《冷,的,地区设定的电解生产!中电:解液的温度一般【控制在60℃~65!℃若室内温度—太低槽体散热—损失及槽面蒸发【均大大增《加不:仅能耗?增加而且蒸发附带】的硫酸酸雾在空气】。中,遇冷易发《生结露结露的酸【液给厂房及设备带】来严重?的腐:蚀,故在北方《地区除厂《房,内设置采暖》外,在厂房建筑上还【应,采取一定《的保:温措施以保证冬【季电解厂房》内温度?。不低于?15℃
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7.0.—25 极》。板贮备架的设置在】一定程度上可以【缓解极板作业机组的!工作负荷《缩短出装《。槽时间有利于提高电!解槽作业率》因此在合理配置及】。场地:允,许的条件下》应设置尽可能多的极!板贮:备架
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