年產(chǎn)5萬(wàn)噸電解銅的電解車(chē)間畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　火法煉銅畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p><b>　　（銅電解精煉）</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)年產(chǎn)5萬(wàn)噸電解銅的電解車(chē)間。</p><p>　　要求：（1）包括金屬銅的基本用途及提取方法；</p><

2、;p>　?。?）廠址選擇的基本要求；</p><p>　?。?）銅電解的基本原理，工藝等相關(guān)內(nèi)容；</p><p>　?。?）冶金計(jì)算部分；</p><p>　?。?）設(shè)備選擇及一覽表</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容包括</b></p><p>　　（1）冶金計(jì)算：包括合理成分

3、計(jì)算、物料平衡、熱平衡的計(jì)算。</p><p>　?。?）設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算：確定主要設(shè)備的主要尺寸、主要附屬設(shè)備的選擇與計(jì)算</p><p><b>　　二、原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　表4-1 陽(yáng)極成分（％）</p><p>　　表4-2 銅電解過(guò)程中各元素的分配率（％）</p><p&g

4、t;　　表4-3 銅電解液中有害雜質(zhì)允許含量（克 / 升）</p><p>　　表4-4 假設(shè)數(shù)據(jù)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求</b></p><p><b>　　編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p><b>　　1.概述</b></p>

5、<p>　　1）簡(jiǎn)述銅的性質(zhì)、用途及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用。</p><p>　　2）銅的資源及消費(fèi)情況。</p><p>　　3）銅冶金的基本冶煉方法。</p><p>　　4）本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想</p><p>　　車(chē)間地址的選擇與論證</p><p>　　從國(guó)家建設(shè)規(guī)劃方面，應(yīng)服從工業(yè)規(guī)劃、城市規(guī)劃，應(yīng)

6、節(jié)約土地，節(jié)約投資，從工廠本身，應(yīng)從氣候、水文、地質(zhì)、交通、資源、環(huán)境等多方面綜合論證，要是具備盡可能好的“三通一平”條件，且工廠的生產(chǎn)對(duì)周邊環(huán)境無(wú)大的影響。</p><p>　　工藝流程的選擇與論證</p><p>　　選擇本設(shè)計(jì)的工藝流程</p><p>　　論述所選工藝流程的可行性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性，并說(shuō)明工藝流程在機(jī)械化、自動(dòng)化、勞動(dòng)條件等方面的情況。<

7、/p><p><b>　　冶金計(jì)算</b></p><p>　?。?）銅電解精煉物料平衡計(jì)算</p><p>　?。?）銅電解精煉槽熱平衡計(jì)算</p><p>　?。?）銅電解精煉主要設(shè)備的選擇與計(jì)算</p><p>　　1）電解槽的選擇和計(jì)算</p><p>　　2）陽(yáng)極、陰

8、極尺寸的選擇</p><p>　　5.主、輔設(shè)備一覽表</p><p>　　6.電解車(chē)間酸霧防治</p><p><b>　　7.主要參考書(shū)目</b></p><p><b>　　繪制圖紙</b></p><p>　　主體設(shè)備三視圖一張（A2圖紙繪制）</p>

9、<p><b>　　設(shè)計(jì)時(shí)間與安排</b></p><p>　　由3013年12月2日至2014年1月3日，共5周。</p><p>　　1.文獻(xiàn)資料的查詢(xún)和收集，時(shí)間1周</p><p>　　2.文獻(xiàn)資料的收集和整理，冶金計(jì)算，時(shí)間1周</p><p>　　3.論文初步撰寫(xiě) 時(shí)間1.5周</p&g

10、t;<p>　　4.設(shè)備圖、車(chē)間平面布置圖繪制，論文進(jìn)一步修改和完善 時(shí)間1周</p><p>　　5.答辯準(zhǔn)備及答辯 時(shí)間0.5周</p><p><b>　　設(shè)計(jì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及說(shuō)明</b></p><p>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)30%，圖紙30%，答辯20%，平時(shí)考勤20%。要求學(xué)生課內(nèi)時(shí)間在教室完成設(shè)計(jì)任務(wù)，每天有本組組長(zhǎng)考勤，無(wú)故缺

11、勤3次按不及格論處。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)推薦參考書(shū)目</b></p><p>　　1.《重金屬冶金學(xué)》 </p><p>　　2.《有色冶金工廠設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳楓主編 中南工大出版社</p><p>　　3.《銅鉛鋅冶煉設(shè)計(jì)參考手冊(cè)》</p><p>　　4.《工業(yè)爐設(shè)計(jì)參考手冊(cè)

12、》</p><p>　　5.《有色重金屬冶煉設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p><b>　　6.《銅冶金學(xué)》</b></p><p><b>　　7.《銅冶煉技術(shù)》</b></p><p>　　指導(dǎo)教師：------</p><p><b>　　目錄</b>&l

13、t;/p><p>　　摘要.......................................................................................1</p><p>　　前言....................................................................................

14、...2</p><p>　　1.緒論.....................................................................................3</p><p>　　1.1銅的性質(zhì)及用途......................................................................

15、...3</p><p>　　1.1.1 銅的物理性質(zhì)......................................................................3</p><p>　　1.1.2 銅的化學(xué)性質(zhì)......................................................................3<

16、/p><p>　　1.1.3 銅的用途..........................................................................4</p><p>　　1.2銅在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用.............................................................5</p><

17、;p>　　1.3銅的資源及消費(fèi)情況.....................................................................6</p><p>　　1.3.1 國(guó)內(nèi)銅礦產(chǎn)資源狀況 ...............................................................6</p><p>　　1.3.

18、2 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)生產(chǎn)狀況..................................................................9</p><p>　　1.3.3 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)狀況..................................................................9</p><p>　　1.3.4 國(guó)際銅市場(chǎng)生產(chǎn)狀況.

19、..............................................................10</p><p>　　1.3.5 國(guó)際銅市場(chǎng)消費(fèi)狀況...............................................................11</p><p>　　1.4銅的冶煉工藝.....................

20、.....................................................11</p><p>　　1.4.1火法冶煉..........................................................................12</p><p>　　1.4.2濕法冶煉.........................

21、.................................................12</p><p>　　2 廠址選擇...............................................................................14</p><p>　　2.1 廠址選擇原則........................

22、................................................14</p><p>　　2.2 廠址地點(diǎn)---中國(guó)山東 臨沂市 蘭山區(qū)..................................................14</p><p>　　2.2.1 交通運(yùn)輸條件...................................

23、..................................15</p><p>　　2.2.2 氣候特征.........................................................................17</p><p>　　2.2.3 土地資源、水資源和電力資源..................................

24、.....................19</p><p>　　2.2.4 礦產(chǎn)資源........................................................................20</p><p>　　2.2.5 消費(fèi)市場(chǎng)........................................................

25、.................21</p><p>　　2.2.6 選擇原由.........................................................................21</p><p>　　3 火法—銅電解精煉............................................................

26、............22</p><p>　　3.1 銅電解精煉原理 .......................................................................22</p><p>　　3.2 電解精煉工藝.................................................................

27、.........23</p><p>　　3.3 銅電解精煉的分類(lèi).....................................................................23</p><p>　　3.3.1 常規(guī)電解......................................................................

28、...24</p><p>　　3.3.2 周期反向電流電解.................................................................25</p><p>　　3.3.3 永久陰極電解.....................................................................25</

29、p><p>　　3.3 銅電解電解液成分.....................................................................25</p><p>　　3.4 電解液的循環(huán).........................................................................28</p>

30、<p>　　3.5 銅電解液的凈化......................................................................29</p><p>　　4 計(jì)算....................................................................................30</p>

31、<p>　　4.1 銅電解精煉物料平衡計(jì)算...............................................................30</p><p>　　4.2 電解槽熱平衡計(jì)算.....................................................................33</p><p>　

32、　4.2.1 熱收入...........................................................................33</p><p>　　4.2.2 熱支出...........................................................................33</p><p>　　4

33、.3 銅電解精煉電解槽的計(jì)算...............................................................36</p><p>　　4.3.1 陰、陽(yáng)極的選擇...................................................................36</p><p>　　4.3.2 電解槽數(shù)量及尺

34、寸計(jì)算.............................................................36</p><p>　　5 主要設(shè)備的選擇..........................................................................39</p><p>　　5.1 電解槽................

35、...............................................................39</p><p>　　5.1.1電解槽分類(lèi)........................................................................39</p><p>　　5.1.2電解槽進(jìn)出液方式............

36、......................................................41</p><p>　　5.2 陰、陽(yáng)極加工設(shè)備.....................................................................41</p><p>　　5.3電解液循環(huán)設(shè)備.........................

37、...............................................42</p><p>　　5.3.1電解液加熱器......................................................................42</p><p>　　5.3.2電解液循環(huán)泵...............................

38、.......................................42</p><p>　　5.4 運(yùn)輸設(shè)備.............................................................................43</p><p>　　5.5供電設(shè)備.......................................

39、.......................................43</p><p>　　5.6主、輔設(shè)備一覽表......................................................................44</p><p>　　6 酸霧治理............................................

40、....................................45</p><p>　　6.1酸霧成因..............................................................................45</p><p>　　6.2酸霧種類(lèi)..........................................

41、....................................45</p><p>　　6.3酸霧的危害............................................................................46</p><p>　　6.4酸霧處理方法.........................................

42、.................................46</p><p>　　7 三廢處理................................................................................49</p><p>　　7.1 三廢的危害..........................................

43、.................................49</p><p>　　7.2 廢水處理.............................................................................49</p><p>　　7.3 廢渣處理............................................

44、.................................50</p><p>　　7.4 廢氣處理.............................................................................50</p><p>　　結(jié)論..................................................

45、....................................52</p><p>　　總結(jié)與體會(huì)................................................................................53</p><p>　　謝辭...............................................

46、.......................................54</p><p>　　參考文獻(xiàn)..................................................................................55</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本

47、文主要設(shè)計(jì)了一座年產(chǎn)5萬(wàn)噸銅的銅電解精煉車(chē)間及電解工藝。通過(guò)搜集相關(guān)資料，熟悉了電解精煉工藝及車(chē)間布置。根據(jù)已知條件，選定操作技術(shù)條件。在物料平衡和熱平衡計(jì)算的基礎(chǔ)上，根據(jù)給定的條件選擇合適的工藝流程和主輔設(shè)備。對(duì)年產(chǎn)5萬(wàn)噸銅的銅電解精煉槽進(jìn)行了槽型設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行了銅電解精煉車(chē)間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的核算。繪制出銅電解精煉電解槽車(chē)間平面圖、俯視圖、側(cè)視圖一張。</p><p>　　關(guān)鍵字：銅 性質(zhì) 火法 濕法 計(jì)算

48、三廢 廠址選擇 電解設(shè)備 </p><p>　　銅電解精煉 酸霧 物料平衡 熱平衡</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　設(shè)計(jì)是國(guó)家基本建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，工業(yè)生產(chǎn)中的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、先進(jìn)技術(shù)以及科學(xué)研究中的最新成果，都是通過(guò)設(shè)計(jì)加以推廣和運(yùn)用的。畢業(yè)設(shè)計(jì)更是大學(xué)教育培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是

49、深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過(guò)程,是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)。</p><p>　　目前，我國(guó)銅電解廠的生存與發(fā)展存在以下問(wèn)題：</p><p>　　一、 生產(chǎn)規(guī)模偏小，缺乏規(guī)模效益。我國(guó)電解銅生產(chǎn)能力在20萬(wàn)噸以上的企業(yè)有銅陵有色金屬集團(tuán)、江西銅業(yè)集團(tuán)、云南銅業(yè)集團(tuán)、金川集團(tuán)、大冶有色集團(tuán)，其他大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)能力較低，生產(chǎn)規(guī)模較小。</p><p>　　二

50、、 技術(shù)裝備水平低。目前我國(guó)電解作業(yè)仍較多的使用銅始極片，國(guó)外已開(kāi)始普遍使用不銹鋼永久陰極母板，而且用量不斷增加。國(guó)內(nèi)除貴冶、金隆等少數(shù)幾個(gè)廠采用了大電解槽，機(jī)械化程度較高外，其他普遍水平都不高。</p><p>　　雖然國(guó)有骨干的大型電解廠的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在國(guó)際市場(chǎng)具有一定競(jìng)爭(zhēng)能力，但總體來(lái)講，我國(guó)電解銅廠小型多、分散、技術(shù)裝備水平落后。要解決上述問(wèn)題，銅電解企業(yè)必須依靠科技創(chuàng)新，采用先

51、進(jìn)技術(shù)，使生產(chǎn)向大型化、自動(dòng)化方向發(fā)展。認(rèn)真處理好原料、電力的供應(yīng)以及市場(chǎng)需求等之間的關(guān)系，只有這樣，才能使銅電解產(chǎn)業(yè)成為一個(gè)穩(wěn)定和諧、可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　因此設(shè)計(jì)一個(gè)好的電解車(chē)間非常重要。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1銅的性質(zhì)及用途</p><p>　

52、　銅是僅次于銀的優(yōu)良導(dǎo)電導(dǎo)熱體，常溫下銅的導(dǎo)電率為銀的94％，導(dǎo)熱率為銀的73.2%。</p><p>　　1.1.1 銅的物理性質(zhì)</p><p>　　銅具有許多可貴的物理化學(xué)特性，例如其熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率都很高，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，抗張強(qiáng)度大，易熔接，具有抗蝕性、可塑性、延展性。純銅可拉成很細(xì)的銅絲，制成很薄的銅箔。銅能與鋅、錫、鉛、錳、鈷、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金。</p>&l

53、t;p>　　密度(20℃ ) 8.96％ g／cm3</p><p>　　熔點(diǎn) 1083.4 ℃</p><p>　　沸點(diǎn) 2560 ℃</p><p>　　平均比熱(0～100℃) 386.0 J／(kg·K)</p><p>　　熔化熱

54、 13.02 kJ／mol</p><p>　　汽化熱 304.8 kJ／mol</p><p>　　熱導(dǎo)率(0～100℃ ) 397 W／(m·K) </p><p>　　電阻率(20℃) 1.694 μΩ·cm</p><p>　　1

55、.1.2 銅的化學(xué)性質(zhì)</p><p>　　銅在干燥空氣中不氧化，在含有二氧化碳的濕空氣中表面形成一層銅綠；與堿溶液反應(yīng)很慢，但易與氨形成絡(luò)合物。銅不能置換酸溶液中的氫，但溶于有氧化作用的酸中。銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為+0.337伏，二價(jià)銅的電化當(dāng)量為1.186克／(安培·小時(shí))。</p><p>　　銅原子容易失去一個(gè)電子形成亞銅離子(Cu+)或失去兩個(gè)電子形成銅離子(Cu2+)，故

56、銅形成化合物是以呈現(xiàn)一價(jià)或二價(jià)的氧化狀態(tài)進(jìn)行，但由正二價(jià)氧化狀態(tài)形成的化合物比由正一價(jià)氧化狀態(tài)形成的化合物穩(wěn)定。</p><p>　　1.1.3 銅的用途</p><p>　　古往今來(lái)，銅都是用途較為廣泛的有色金屬。1998年世界銅產(chǎn)量為1400萬(wàn)噸，為有色金屬產(chǎn)量第二位。據(jù)預(yù)測(cè)美國(guó)2000年銅的消費(fèi)量為350.5萬(wàn)～500萬(wàn)噸，其中電氣工業(yè)占71.4％，建筑設(shè)備占10.3％，機(jī)械裝備占9

57、.1％，運(yùn)輸設(shè)備占4.1％，軍用品占1.1％，裝飾、顏料、貨幣等占4.0％。</p><p>　　利用銅的良好導(dǎo)電性制成的導(dǎo)線廣泛地應(yīng)用于電力和電子工業(yè)，做輸入導(dǎo)線。含銅99.99%以上的高純銅用于制造高導(dǎo)電性的銅材銅線和需導(dǎo)電的零部件。電子計(jì)算機(jī)的集成線路和大規(guī)模集成線路的印刷線路板就是銅鍍?cè)诟叻肿硬牧仙系膹?fù)合板制成的。銅還可制成耐高溫的航天航空導(dǎo)線。</p><p>　　銅還可做成各種

58、各樣的銅合金，依照傳統(tǒng)分類(lèi)方法可分為紫銅、黃銅(銅鋅合金)、白銅(銅鎳合金)和青銅(銅錫合金)四大類(lèi)，主要用于導(dǎo)電、導(dǎo)熱、彈性、耐蝕、裝飾造幣等方面。</p><p>　　銅有多種化合物，但其用量很少，只占銅消費(fèi)量的1％左右，主要用于化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、冶金等。如硫酸銅(CuSO4·5H2O)主要用于電鍍工業(yè)鍍銅及各種銅鹽生產(chǎn)的原料，化工催化劑，選礦浮選的活化劑，醫(yī)藥及農(nóng)藥的消毒，殺蟲(chóng)劑，動(dòng)物飼料添加劑。

59、</p><p>　　1.2銅在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用</p><p>　　銅鉛鋅礦產(chǎn)資源是我國(guó)重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。就目前和未來(lái)我國(guó)銅消費(fèi)的發(fā)展趨勢(shì)而言，我國(guó)銅資源滿(mǎn)足不了其消費(fèi)的最低需求，必須加強(qiáng)地質(zhì)找礦工作。根據(jù)銅產(chǎn)量低于銅消費(fèi)量的實(shí)際情況，為了滿(mǎn)足銅金屬消費(fèi)的需要，必須大量進(jìn)口銅金屬及其銅礦產(chǎn)品。又因?yàn)槲覈?guó)銅資源潛力遠(yuǎn)低于鉛鋅資源潛力，所以，應(yīng)重視再生銅的回收工作。因此，應(yīng)及時(shí)采取

60、措施，提高銅鉛鋅資源對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的保障程度，促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。  </p><p>　　礦產(chǎn)資源具有地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境三重屬性，它是人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，特別是戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，更是影響人類(lèi)社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。所以，戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的可供性和資源的安全性歷來(lái)是各國(guó)政府關(guān)注的重要問(wèn)題。  </p><p>　　盡管目前國(guó)際

61、上沒(méi)有統(tǒng)一的“戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源”定義，但我們認(rèn)為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源必須具備戰(zhàn)略資源和礦產(chǎn)資源雙重特征。因此，從國(guó)家資源安全與可供性的角度，我們把關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的國(guó)防、經(jīng)濟(jì)、人民生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展安全，具有平時(shí)維持價(jià)格穩(wěn)定、突發(fā)事件發(fā)生時(shí)能起到保障供應(yīng)作用，目前又存在供應(yīng)危機(jī)的那些礦產(chǎn)，稱(chēng)之為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。</p><p>　　銅鉛鋅在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中用途廣泛、地位重要，銅鉛鋅礦產(chǎn)資源是我國(guó)重要的戰(zhàn)略性礦

62、產(chǎn)資源，其可供性和安全性直接關(guān)系到國(guó)家的國(guó)防、經(jīng)濟(jì)、人民生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的安全。有必要摸清我國(guó)銅鉛鋅礦產(chǎn)資源的家底，掌握其生產(chǎn)和供應(yīng)能力，準(zhǔn)確推算出其缺口，以便采取相應(yīng)對(duì)策。</p><p>　　1.3銅的資源及消費(fèi)情況</p><p>　　1.3.1 國(guó)內(nèi)銅礦產(chǎn)資源狀況 </p><p>　　（一）累計(jì)查明資源儲(chǔ)量   據(jù)國(guó)土資源部全

63、國(guó)礦產(chǎn)儲(chǔ)量數(shù)據(jù)庫(kù)2008年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建國(guó)以來(lái)至2007年底，全國(guó)累計(jì)查明銅資源儲(chǔ)量8972萬(wàn)噸。1985年至2000年查明資源儲(chǔ)量增長(zhǎng)緩慢，15年間增加了約1000萬(wàn)噸。2000年后恢復(fù)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。 </p><p>　　（二）查明資源儲(chǔ)量   截至2007年底，全國(guó)查明銅礦區(qū)1426處（其中有共伴生礦區(qū)187處）,查明資源儲(chǔ)量7157萬(wàn)噸。查明資源儲(chǔ)量中基礎(chǔ)儲(chǔ)量2932萬(wàn)噸（

64、其中儲(chǔ)量1504萬(wàn)噸），資源量4225萬(wàn)噸。 </p><p>　?。ㄈ┎槊髻Y源儲(chǔ)量的分布   銅查明資源儲(chǔ)量最多的三個(gè)省（區(qū)）為：江西1282萬(wàn)噸（基礎(chǔ)儲(chǔ)量733萬(wàn)噸）、云南省1052萬(wàn)噸（基礎(chǔ)儲(chǔ)量253萬(wàn)噸）、西藏1148萬(wàn)噸（基礎(chǔ)儲(chǔ)量220萬(wàn)噸）；三?。▍^(qū)）查明資源儲(chǔ)量合計(jì)占全國(guó)的48.6%，基礎(chǔ)儲(chǔ)量合計(jì)占全國(guó)的41.1%，詳見(jiàn)圖2和圖3。在查明資源儲(chǔ)量中，以斑巖型礦床為主，占查明資源儲(chǔ)量

65、的42.2%。余下依次為：矽卡巖型礦床占22.4%，海相火山巖型礦床占14.6%，砂頁(yè)巖型礦床占11.7%，銅鎳硫化物型礦床占6.2%，其他類(lèi)型礦床占2.9%（圖4）。</p><p>　　資源遠(yuǎn)景   中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局對(duì)我國(guó)以往礦產(chǎn)資源勘查、礦產(chǎn)評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)成果、以及地質(zhì)大調(diào)查開(kāi)展以來(lái)取得的資源調(diào)查評(píng)價(jià)成果進(jìn)行了全面分析，初步定量預(yù)測(cè)，我國(guó)銅礦資源(小于500米垂深)的潛力大于1.8億噸。成礦遠(yuǎn)

66、景區(qū)域主要分布在西南三江地區(qū)、西藏一江二河地區(qū)、藏東地區(qū)、青海東昆侖～可可西里地區(qū)、東天山地區(qū)、北天山地區(qū)。</p><p>　　1.3.2 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)生產(chǎn)狀況</p><p>　　從中國(guó)銅相關(guān)品種的供給量來(lái)看，中國(guó)的精煉銅產(chǎn)量、銅管產(chǎn)量及銅棒與合金產(chǎn)量均維持了較好的增長(zhǎng)勢(shì)頭。就精銅產(chǎn)量來(lái)看，CRU統(tǒng)計(jì)今年中國(guó)精銅產(chǎn)量同比增加了12.4%，由09年的402萬(wàn)噸上漲至10年的452萬(wàn)噸。而安泰

67、科的數(shù)據(jù)則預(yù)計(jì)全年精煉銅產(chǎn)量由09年的412萬(wàn)噸增長(zhǎng)10.4%至455萬(wàn)噸。銅管及銅棒與合金方面，CRU預(yù)計(jì)中國(guó)銅管產(chǎn)量同比增加18.2%，而銅棒與合金產(chǎn)量同比上漲27.9%。盡管銅管在年內(nèi)維持了高生產(chǎn)態(tài)勢(shì)，但2010年9月美國(guó)商務(wù)部對(duì)無(wú)縫精煉銅管的反傾銷(xiāo)終裁還是會(huì)影響到后期國(guó)內(nèi)銅管的產(chǎn)量。根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦公報(bào)，中國(guó)一共8家企業(yè)所征稅率由11.25%至60.85%不等，其中金龍精密銅管集團(tuán)股份有限公司稅率為11.25%，而浙江海量及海量銅貿(mào)

68、易公司則為60.85%，另有5家中國(guó)企業(yè)被征收36.05%的反傾銷(xiāo)稅。故預(yù)計(jì)在后期向美國(guó)輸出銅管受阻的情況下，國(guó)內(nèi)銅管產(chǎn)量或不會(huì)維持高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。</p><p>　　1.3.3 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)狀況</p><p>　　中國(guó)精銅需求維持著穩(wěn)定的增長(zhǎng)勢(shì)頭。2010年中國(guó)全年銅消費(fèi)量近700萬(wàn)噸，同比上漲幅度超過(guò)11%。若回顧歷史，中國(guó)的精銅需求自2000年以來(lái)平均增長(zhǎng)速度達(dá)到15%（而全球精銅需

69、求增長(zhǎng)率僅為2%），這帶動(dòng)了中國(guó)的年度需求總量由2000年的188萬(wàn)噸大幅上漲至今年的700萬(wàn)噸，拉動(dòng)中國(guó)銅消費(fèi)占世界消費(fèi)比例由12%升至37%。中國(guó)銅需求的大幅擴(kuò)張?jiān)谝欢ǔ潭壬戏从沉巳蛏a(chǎn)力由成熟經(jīng)濟(jì)體向中國(guó)的轉(zhuǎn)移，“世界工廠”對(duì)“中國(guó)需求”具有部分提振作用。</p><p>　　除了國(guó)際生產(chǎn)力資本的輸入外，中國(guó)自身經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展亦對(duì)銅消費(fèi)起到?jīng)Q定性作用。中國(guó)銅消費(fèi)的增長(zhǎng)點(diǎn)比較特別，其很大程度上取決于國(guó)家基礎(chǔ)

70、設(shè)施的建設(shè)。電力行業(yè)、建筑行業(yè)及交通運(yùn)輸業(yè)合計(jì)對(duì)中國(guó)銅消費(fèi)的貢獻(xiàn)率超過(guò)70%，而家用電器、電子消費(fèi)品亦占國(guó)內(nèi)銅消費(fèi)的一席之地。</p><p>　　1.3.4 國(guó)際銅市場(chǎng)生產(chǎn)狀況</p><p>　　全球精煉銅產(chǎn)量在2010年維持了擴(kuò)張態(tài)勢(shì)，但產(chǎn)能利用率卻有所回落。2010年全球精銅產(chǎn)量整體增幅為1.4%，其中非洲產(chǎn)能增長(zhǎng)迅速，同比增長(zhǎng)22.7%，這主要源于剛果及贊比亞高速的冶煉擴(kuò)張計(jì)劃。

71、亞洲整體增幅達(dá)7.1%，其中中國(guó)、哈薩克斯坦及土耳其同比增幅較大，但由于土耳其的低基數(shù)效應(yīng)（去年同期為4.1萬(wàn)噸），對(duì)銅市場(chǎng)的影響相對(duì)有限。歐洲方面，各個(gè)主要?dú)W盟國(guó)家的精銅產(chǎn)能均維持了擴(kuò)張態(tài)勢(shì)，但瑞典是個(gè)意外，其產(chǎn)能環(huán)比下滑了-14.5%。北美的加拿大和墨西哥產(chǎn)能同比分別增加了4.8%及1.4%，但美國(guó)的精銅產(chǎn)出卻下降了-9.8%。南美的智利和秘魯因?yàn)樽匀灰蛩丶傲T工事件使得產(chǎn)能同比出現(xiàn)回撤，智利產(chǎn)能降幅-1.6%而秘魯降幅則至-5.8%

72、。在產(chǎn)能利用率方面，自2008年其全球產(chǎn)能利用率出現(xiàn)了緩慢回落的局面，其中產(chǎn)能利用率由08年的73.1%下降至09年的69.1%，而后至10年回落到68.3%。盡管現(xiàn)階段產(chǎn)能利用率并沒(méi)有恢復(fù)到金融危機(jī)爆發(fā)前的水平，但未來(lái)隨著新的冶煉技術(shù)的不斷推廣（如閃速冶煉技術(shù)等）及隨著銅價(jià)走高帶來(lái)的利潤(rùn)效應(yīng)，相信產(chǎn)能利用率在2011-2014年會(huì)緩慢上漲。</p><p>　　1.3.5 國(guó)際銅市場(chǎng)消費(fèi)狀況</p>

73、<p>　　全球精煉銅的需求在近3年里已逐漸走出金融危機(jī)的晦影，呈現(xiàn)出先低后高的態(tài)勢(shì)，而后期全球精銅消費(fèi)有望延續(xù)擴(kuò)張。08年發(fā)生的次貸危機(jī)對(duì)全球精銅消費(fèi)起到較為嚴(yán)重的打壓，其中歐洲及北美受災(zāi)嚴(yán)重區(qū)回撤跡象明顯。這種消費(fèi)的不景氣在09年出現(xiàn)了集中釋放，歐洲精銅消費(fèi)同比下降22.8%，北美消費(fèi)同比下滑22.3%，而全球除中國(guó)外的精通消費(fèi)量回撤幅度高達(dá)16.3%。轉(zhuǎn)至2010年，隨著全球經(jīng)濟(jì)的逐漸企穩(wěn)，精銅消費(fèi)亦出現(xiàn)了回暖跡象。

74、歐洲及北美的精銅需求分別同比增加了4.7%及2.1%，而亞洲需求則沖至9.5%的歷史新高。在亞洲需求增長(zhǎng)的強(qiáng)勁帶動(dòng)下，全球精銅消費(fèi)出現(xiàn)了7.6%的年增長(zhǎng)率。從歷史數(shù)據(jù)可以看出，全球精銅需求的寒冬正逐漸過(guò)去。</p><p><b>　　1.4銅的冶煉工藝</b></p><p>　　銅冶金技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程，但至今銅的冶煉仍以火法治煉為主，其產(chǎn)量約占世界銅總產(chǎn)

75、量的85%，現(xiàn)代濕法冶煉的技術(shù)正在逐步推廣，濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。</p><p><b>　　1.4.1火法冶煉</b></p><p>　　火法冶煉一般是先將含銅百分之幾或千分之幾的原礦石，通過(guò)選礦提高到20－30％，作為銅精礦，在密閉鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐或閃速爐進(jìn)行造锍熔煉，產(chǎn)出的熔锍(冰銅)接著送入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉成粗銅，再在另一種反射爐內(nèi)經(jīng)過(guò)氧化

76、精煉脫雜，或鑄成陽(yáng)極板進(jìn)行電解，獲得品位高達(dá)99.9％的電解銅。該流程簡(jiǎn)短、適應(yīng)性強(qiáng)，銅的回收率可達(dá)95％，但因礦石中的硫在造锍和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出，不易回收，易造成污染。近年來(lái)出現(xiàn)如白銀法、諾蘭達(dá)法等熔池熔煉以及日本的三菱法等、火法冶煉逐漸向連續(xù)化、自動(dòng)化發(fā)展。</p><p><b>　　火法煉銅工藝流程</b></p><p><b>　　

77、1.4.2濕法冶煉</b></p><p>　　現(xiàn)代濕法冶煉有硫酸化焙燒－浸出－電積，浸出－萃?。姺e，細(xì)菌浸出等法，適于低品位復(fù)雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出。濕法冶煉技術(shù)正在逐步推廣，預(yù)計(jì)本世紀(jì)末可達(dá)總產(chǎn)量的20%，濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。</p><p>　　氧化銅礦酸浸—萃取—電積提銅流程 </p><p>&

78、lt;b>　　2 廠址選擇</b></p><p>　　2.1 廠址選擇原則</p><p>　　應(yīng)符合工業(yè)布局及區(qū)域性總體規(guī)劃和城市建設(shè)規(guī)劃的要求；要盡可能利用城鎮(zhèn)設(shè)施，節(jié)約資源；要靠近原材料、水、電供應(yīng)充足和產(chǎn)品銷(xiāo)售便利的地方，有較好的交通運(yùn)輸條件；要注意節(jié)約用地，盡量不占或少占農(nóng)田，留有發(fā)展余地；要有適當(dāng)?shù)淖匀坏匦魏瓦m宜的工程地質(zhì)、水文、地震等級(jí)條件及較好的協(xié)作

79、條件等。</p><p>　　2.2 廠址地點(diǎn)---中國(guó)山東 臨沂市 蘭山區(qū)</p><p>　　臨沂，地處山東東南，東近黃海，南鄰江蘇連云港、徐州，東接港城日照，西接棗莊、濟(jì)寧、泰安，北靠淄博、濰坊。是滑水運(yùn)動(dòng)之都，坐擁全國(guó)最大的市場(chǎng)集群，被譽(yù)為“物流之都，商貿(mào)名城”，是海關(guān)特批實(shí)行“旅游購(gòu)物商品通關(guān)方式”的城市。臨沂是中國(guó)市場(chǎng)貿(mào)易博覽會(huì)、書(shū)圣國(guó)際文化節(jié)的永久舉辦地。</p&g

80、t;<p>　　臨沂市土地總面積為1718992.74 公頃 ，占全省10.93%。西部、北部為山區(qū)，東部為丘陵，中南部為平原。山地、丘陵、平原各占總面積三分之一。</p><p>　　其中蘭山區(qū)位于山東省東南部，東經(jīng)118°，北緯35°，是中共臨沂市委、市政府所在地，是魯東南的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、商貿(mào)中心。全區(qū)總面積590平方公里，轄4個(gè)街道辦事處、9個(gè)鎮(zhèn)，400多個(gè)村居、社區(qū)，

81、總?cè)丝?8萬(wàn)，流動(dòng)人口30萬(wàn)（2010年）。</p><p>　　2.2.1 交通運(yùn)輸條件</p><p>　　蘭山區(qū)的地理位置優(yōu)越，交通四通八達(dá)。京滬高速公路與亞歐大陸橋鐵路在這里交匯。日東高速公路和東部沿海鐵路穿越區(qū)境。205國(guó)道、327國(guó)道和數(shù)條省際干道縱橫相連。距日照、嵐山、連云港三大港口100多公里。距青島港200多公里，距臨沂飛機(jī)場(chǎng)僅5公里，現(xiàn)已開(kāi)通20多個(gè)城市的航班。具有立體

82、化的海陸空交通優(yōu)勢(shì)。蘭山區(qū)委、區(qū)人民政府駐地臨沂城，東西長(zhǎng)6.5公里，南北長(zhǎng)6.3公里，面積41平方公里。是沂蒙山區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，省級(jí)歷史文化名城，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的對(duì)外開(kāi)放城市，也是臨沂市委、市人民政府所在地。</p><p>　　2.2.2 氣候特征</p><p>　　屬暖溫帶季風(fēng)區(qū)半濕潤(rùn)大陸性氣候，光照充足，雨量充沛，氣候適宜，四季分明。春季回暖迅速，少雨多風(fēng)，空氣干燥。夏季溫高

83、濕大，雨量集中，為全年降水最多季節(jié)。秋季氣溫下降迅速，降水變率較大。冬季寒冷干燥，雨雪稀少，嚴(yán)寒期較長(zhǎng)。年均降水量790-920毫米。氣溫歷年平均13.3℃，7月最高，1月最低。地面溫度歷年均為15.3℃，日照時(shí)數(shù)為2357.5小時(shí)，日照百分率為55%。無(wú)霜期平均202天。春季多東北風(fēng)，秋與冬季多北、東北風(fēng)，夏季多東、東南風(fēng)。</p><p>　　氣壓：月平均最高氣壓為1018百帕（1月），最低氣壓為994.5百

84、帕（7月）。累年極端最高氣壓為1037.9百帕（1970年1月5日），極端最低氣壓為981.5百帕（1963年6月25日）。</p><p>　　風(fēng)率：本區(qū)春季多東北風(fēng)，最大風(fēng)速4.6米/秒，為年平均風(fēng)速最大季節(jié)；夏季多東風(fēng)、東南風(fēng)，風(fēng)速偏??；秋、冬兩季多北風(fēng)。風(fēng)力大于8級(jí)者，累年平均20天左右。</p><p>　　由上山東省閃電活動(dòng)空間分布圖可知，從膠東半島到山東內(nèi)陸，閃電活動(dòng)逐漸呈遞

85、增趨勢(shì)。在山東煙臺(tái)及呈山頭附近，閃電活動(dòng)密度最小。青島，嶗山和膠州灣附近的閃電密度與成山頭的密度相當(dāng)，山東省內(nèi)閃電活動(dòng)最多的區(qū)域?yàn)樯綎|濟(jì)南和玉皇項(xiàng)附近。</p><p>　　下圖為山東省各站雷暴日數(shù)的多年平均分布圖，由圖可知，山東半島和山東西部雷暴日數(shù)較少，魯北的東營(yíng)、濱州、魯中山區(qū)、和魯南的沂蒙山區(qū)雷暴日數(shù)較多，最大值重新在萊蕪。</p><p>　　2.2.3 土地資源、水資源和電力資

86、源</p><p><b>　　土地資源</b></p><p>　　全市土地總面積為1718992.74 公頃 ，占全省10.93%。西部、北部為山區(qū)，東部為丘陵，中南部為平原。山地、丘陵、平原各占總面積三分之一；棕壤、褐土、 潮土、砂姜黑土、水稻土較為豐富。</p><p><b>　　水體資源</b></p&g

87、t;<p>　　水資源豐富，水質(zhì)優(yōu)良，符合人畜飲水和工農(nóng)業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。年平均年降水量824.8毫米，多年平均年地表水資源量51.6億立方米，水資源總量59.6億立方米。 平均年水資源總量54.7億立方米， 枯水年水資源總量38.2億立方米，特枯水年水資源總量 22.1億立方米，現(xiàn)有水利工程平水年可供水量31.8億立方米，其中地表水可供水量25億立方米。</p><p><b>　　電力資源&

88、lt;/b></p><p>　　臨沂供電公司是隸屬山東電力集團(tuán)公司的國(guó)有大二型企業(yè)，擔(dān)負(fù)著臨沂市九縣三區(qū)以及3個(gè)開(kāi)發(fā)區(qū)的供電服務(wù)工作。截至2011年8月，公司資產(chǎn)總額37.19億元，在冊(cè)員工1098人。公司下設(shè)14個(gè)管理部室、10個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位。 臨沂電網(wǎng)位于山東電網(wǎng)西電東送南線通道。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，臨沂電網(wǎng)已形成以?xún)勺髁﹄姀S和1座500千伏變電站為電源支撐，110千伏和220千伏為骨干網(wǎng)架的現(xiàn)代

89、化電網(wǎng)。直屬35千伏及以上變電站83座，其中220千伏20座，110千伏41座，主變?nèi)萘?004萬(wàn)千伏安，線路長(zhǎng)度2575千米。</p><p>　　2.2.4 礦產(chǎn)資源</p><p>　　礦產(chǎn)資源：已探明的礦產(chǎn)資源有30多種，分為金屬、非金屬兩大類(lèi)。金屬類(lèi)有金、銅、鋁、鐵、鈷、鋅、錳等，大部系復(fù)合共生礦床。金、銅主要分布于李官鎮(zhèn)的鐵山坡一帶。鐵山銅礦以產(chǎn)銅為主，金次之；鐵礦主要分布于

90、馬廠湖鎮(zhèn)，為雞窩狀礦點(diǎn)。非金屬以煤、石為主。煤儲(chǔ)量大，質(zhì)量好。瓷土，又名紫焦寶石分布于李官、朱保等鎮(zhèn)，是制造陶瓷與耐火材料的重要原料，白瓷石分布于李官、半程，是陶瓷工業(yè)的重要原料?？們?chǔ)量1500萬(wàn)立方米。石英砂巖，分布于李官、半程與白沙埠鎮(zhèn)，是制造玻璃、高級(jí)耐火材料的重要原料，總儲(chǔ)量3000萬(wàn)立方米。石灰石分布廣泛，儲(chǔ)量很大，其中石灰石D級(jí)儲(chǔ)量8.5億立方米，含氧化鈣50.3%，是生產(chǎn)水泥、石灰的主要原料，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用。</p&g

91、t;<p>　　山東發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地70處，查明資源儲(chǔ)量1022731.09噸。山東省銅主要來(lái)源于伴生銅礦；礦床在魯東、魯西地區(qū)均有分布；較集中分布的地區(qū)有海陽(yáng)－榮成地區(qū)，該區(qū)主要是熱液充填脈型的礦點(diǎn)；福山－棲霞地區(qū)（多金屬礦伴生的銅礦）；五蓮七寶山地區(qū)（與金伴生的熱液交代型銅礦）；鄒平（與火山機(jī)構(gòu)有關(guān)的斑巖型及熱液型銅礦）；金嶺－萊蕪地區(qū)（鐵礦伴生的銅礦）。</p><p>　　該廠還可以建成以再生銅回

92、收、精煉、加工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　2.2.5 消費(fèi)市場(chǎng)</p><p>　　消費(fèi)市場(chǎng)廣闊，由于位于沿海地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，市場(chǎng)需求大。由于交通方便向北可以滿(mǎn)足北方市場(chǎng)（如北京、天津等）；向南可以滿(mǎn)足南京，上海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)；向西可以滿(mǎn)足鄭州和太原市場(chǎng)。</p><p>　　2.2.6 選擇原由</p><p>　　“十一五”期間的再生銅

93、回收加工產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目被省政府批準(zhǔn)列為“山東省重點(diǎn)基本建設(shè)項(xiàng)目”。</p><p>　　綜上所述，考慮臨沂的地理環(huán)境，市場(chǎng)需求，選擇臨沂為建廠地點(diǎn)是合理的，在臨沂建廠利大于弊。</p><p>　　3 火法—銅電解精煉</p><p>　　銅的電解精煉是將火法精煉銅鑄成陽(yáng)極板，以電解產(chǎn)出的薄銅片（始極片）作為陰極，二者相間地裝入盛有電解液（硫酸銅與硫酸的水溶液）的電解槽

94、中，在直流電的作用下，陽(yáng)極銅進(jìn)行電化學(xué)溶解，陰極上進(jìn)行純銅的沉積。由于化學(xué)性質(zhì)的差異，貴金屬和部分雜質(zhì)進(jìn)人陽(yáng)極泥，大部分雜質(zhì)則以離子形態(tài)保留在電解液中，從而實(shí)現(xiàn)了銅與雜質(zhì)的分離。</p><p>　　3.1 銅電解精煉原理</p><p>　　銅電解精煉的原理如下：    陽(yáng)極反應(yīng)：</p><p>　　Cu－2e ==Cu2+

95、60;  EΘCu/Cu2＋＝0. 34V              Me－2e ==Me 2+      EΘMe/Me2＋＜0. 34V         H2

96、O－2e==2H＋＋1/2O2     EΘH2O/O2＝1.229V         SO42――2e ==SO3＋1/2O2     EΘSO42－/O2＝2.42V    式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更負(fù)電性的

97、金屬，它們從陽(yáng)極上溶解進(jìn)入溶液。H2O和SO42－失去電子的反應(yīng)由于其電位比銅正，故在正常情況下不會(huì)發(fā)生。貴金屬的電位更正，不溶解，而進(jìn)入陽(yáng)極泥。</p><p><b>　　陰極反應(yīng)：</b></p><p>　　Cu2＋＋2e ==Cu     EΘCu/Cu2＋＜0. 34V</p><p>　　2

98、H＋＋2e==H2       EΘH＋/H2＝0. 0V    Me2＋＋2e ==Me      EΘSO42－/O2＞0. 34V    在這些反應(yīng)中，具有標(biāo)準(zhǔn)電位比銅正、濃度高的金屬離子才可能在陰極上被還原，但它們?cè)陉?yáng)極不溶解，因此只有銅離子還原是陰極的主

99、要反應(yīng)。</p><p>　　3.2 電解精煉工藝</p><p>　　電解精煉的工藝：電解液由循環(huán)槽經(jīng)電解液循環(huán)泵泵至板式換熱器，加熱至65℃左右以穩(wěn)定的流量供到各個(gè)電解槽。電解槽供液采用底部給液（也有的采用側(cè)面給液）、兩端溢流出液的方式，槽兩端溢流出的電解液匯總后返回循環(huán)槽。為保證電解液的潔凈度，配備了專(zhuān)用的LAROX凈化過(guò)濾機(jī)，循環(huán)系統(tǒng)每天抽取電解液循環(huán)量的約25%進(jìn)行凈化過(guò)濾。根據(jù)

100、電解液中雜質(zhì)的情況，每天抽取部分電解液進(jìn)行脫銅、脫雜處理，保證電解液中銅、酸及雜質(zhì)濃度不超過(guò)極限值。為保證電解液成分，調(diào)節(jié)陰極銅的物理性能，需在電解液中加入硫酸、添加劑。</p><p>　　3.3 銅電解精煉的分類(lèi)</p><p>　　電解精煉工藝有常規(guī)電解、周期反向電流電解和永久陰極電解三種方法可供選用。</p><p>　　3.3.1 常規(guī)電解</p&g

101、t;<p>　　以純銅始極片為陰極，電源為恒向直流電，電流密度為220～280A/m2。該法在世界各國(guó)均已有多年生產(chǎn)歷史，工藝成熟可靠，電耗低。特別是采用了機(jī)械化、自動(dòng)化水平高的陰陽(yáng)極加工機(jī)組，并采用新技術(shù)適當(dāng)提高了陰陽(yáng)極板的垂直度以后，陰極銅產(chǎn)品質(zhì)量得到顯著的改善。常規(guī)電解精煉工藝流程見(jiàn)下圖。</p><p>　　圖3-1 常規(guī)銅電解精煉工藝流程圖</p><p>　　3

102、.3.2 周期反向電流電解</p><p>　　周期性短時(shí)間改變直流電流方向的電解方法。電解陰極及陽(yáng)極和常規(guī)電解相同，周期性短暫反向，是為了克服陽(yáng)極鈍化，電流密度達(dá)300～350A/m2。，可強(qiáng)化生產(chǎn)，節(jié)省投資，縮短電解銅在產(chǎn)周期。缺點(diǎn)是電流效率低，電耗高于常規(guī)電解。適于老廠擴(kuò)大生產(chǎn)能力和電價(jià)低廉地區(qū)采用。</p><p>　　3.3.3 永久陰極電解</p><p&g

103、t;　　永久性陰極電解又名艾薩（ISA）電解法。和常規(guī)電解不同，陰極是永久性的不銹鋼板，在不銹鋼陰極板上析出的電解銅定期取出剝離作為成品。它的優(yōu)點(diǎn)是可省掉銅始板片生產(chǎn)系統(tǒng)，不銹鋼陰極平直，短路發(fā)生率低，陰極質(zhì)量高。</p><p>　　不銹鋼陰極電解精煉工藝的主要優(yōu)點(diǎn)：</p><p><b>　　（1）、高電流密度</b></p><p>&

104、lt;b>　?。?）、極間距小 </b></p><p><b>　?。?）、殘極率低 </b></p><p>　?。?）、陰極周期短 </p><p>　?。?）、蒸汽耗量低、</p><p>　　、機(jī)械化程度高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。 </p><p><b>　　本

105、設(shè)計(jì)用常規(guī)電解。</b></p><p>　　3.3 銅電解電解液成分</p><p>　　銅電解精煉所用的電解液為含硫酸銅的硫酸水溶液。這種溶液導(dǎo)電性好，發(fā)揮性小，且比較穩(wěn)定，使電解過(guò)程可以在較高的溫度和酸度下進(jìn)行。另外，硫酸銅的分解電壓較低，砷、銻、鉛等在硫酸溶液中能生成難溶化合物，因而雜質(zhì)對(duì)陰極質(zhì)量的影響相對(duì)較小，而且貴金屬在硫酸溶液中也能得到叫完全的分離。這些都使得以硫

106、酸溶液作為銅電解液，比采用其他溶液如鹽酸溶液、硝酸溶液、氨鹽溶液等具有較大的優(yōu)越性。一般含銅40～50ｇ/L，含游離硫酸180～210g/L。由于電解液的電阻值隨著酸度的增加而降低，隨著含銅量的增加而升高。</p><p>　　銅離子從陽(yáng)極轉(zhuǎn)移到陰極的載體。如果說(shuō)陽(yáng)極、陰極是銅電解過(guò)程的兩個(gè)支柱，電解液則是銅電解過(guò)程中銅離子遷移的載體。 組成：CUSO4、H2SO4、H2O、添加劑（鹽酸、有機(jī)化合物）。</

107、p><p>　　1） H2SO4一般波動(dòng)于100—220g/L，電流密度在300A/m2、電解液溫度在60~65℃時(shí)要把H2SO4控制在180g/L。</p><p>　　電解液的物理性質(zhì)——影響比電導(dǎo)的因素：H2SO4>電解液溫度>雜質(zhì)>CU2+</p><p>　　酸度越大，電解液的導(dǎo)電性越好。但是H2SO4不能無(wú)限地升高，硫酸升高時(shí)，硫酸銅的溶

108、解度會(huì)降低，甚至析出沉淀（CUSO4·5H2O）。</p><p>　　2）電解液中CU2+的穩(wěn)定性很重要。CU2+濃度不得小于35g/L，否則雜質(zhì)AS、Sb、Bi可能在陰極析出，CU2+濃度升高時(shí)，電阻、槽電壓、電能消耗都會(huì)升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)有硫酸銅析出。要控制CU2+在45—48g/l范圍內(nèi)。CU2+大幅度波動(dòng)會(huì)使陰極銅質(zhì)量失控，泵、管道堵塞或損壞，甚至電解槽漏液等事故，因此，在電解車(chē)間建設(shè)中脫銅工序是

109、不可少的。 </p><p>　　電流密度與電解液中濃度控制參數(shù) </p><p>　　3 ) 添加劑：加入電解液中能有效調(diào)節(jié)陰極銅的物理性質(zhì)的物質(zhì)。從而控制陰極銅光澤度、平滑度、硬度和韌性。</p><p>　　骨膠、硫脲、鹽酸我們現(xiàn)在普遍使用的添加劑。</p><p>　　骨膠是一種動(dòng)物膠，由動(dòng)物骨、皮熬制成的生膠質(zhì)。對(duì)溫度的變化最敏

110、感，溫度越高失效也越快。 </p><p>　?。∟H2）2CS在純水中比較穩(wěn)定，溫度在60℃-80℃時(shí)幾乎不分解，濃度不隨時(shí)間變化而變化。在酸中的稍有分解。在GUSO4電解液中不穩(wěn)定，它會(huì)隨電解液的溫度和電解液中cl-的濃度增加，分解速度加快。 </p><p>　　cl-:符合添加劑的一種，以HCl形式加入，適合高雜質(zhì)陽(yáng)極電解。氯離子作為添加劑，可使溶液中量很少的AgCl沉淀進(jìn)入

111、陽(yáng)極泥。還可能形成CU2Cl2沉淀 ，吸附砷、銻、鉍和它們所形成的化合物共沉淀，減少砷、銻、鉍等有害雜質(zhì)對(duì)陰極銅的污染。</p><p>　　綜合看來(lái)，添加劑的用量要根據(jù)電流密度、電解液溫度、成分來(lái)決定。</p><p>　　3.4 電解液的循環(huán)</p><p>　　電解槽的循環(huán)方式通常根據(jù)電解液的流向可分為上進(jìn)下出式和下進(jìn)上出式兩種。</p><