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7》 电解精炼—
《
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950!m,m~1000m【m重量为320k】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280A—/m2~330A】/m2提《高了单位面积—的产量永久阴极法】综合能?耗低
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, (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30%!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8h》~12h
】
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A—7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
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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
】
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/m—2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290A》/m:2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/—。m2~2《70A/m》。2有些工厂甚至已】达到了290A/m!2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《。
【 , 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20%!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105【mm永久《阴,极电解?一般为10》0mm
! : 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【300mV~—400mV》平均为350—mV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
!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
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G!B,/T 467中【标准阴极《铜(Cu-》CATH-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G《B/T 《。4,67:中高纯?阴极铜(Cu—-CA?TH-1)的标【。准并符?合,LME注册要求【
7【。。.0.10 【。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
【。 :。 阴极铜》及残:极,洗涤需消耗70℃】~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《
—。7.0.12 【 为了维持》正常电?解的电解液温度【条件(一般》控制在60℃~6】5℃:)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
!7.0.1》3 : 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:
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7.0.1【4 : 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200】0,0,A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
7!.,0.15 —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
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!20%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10mg—/,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
【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DCS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】.20 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,
—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9【5%~?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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7.0.2【5,。 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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