第3章-主要技术条件及经济指标的选择与论证-1103.docVIP

第三章主要技术条件及经济指标的选择与论证 3.1概述 3.1.1阳极铜 本设计的阳极铜来源 云南铜业股份有限公司现在的电解系统采用的是小极板常规电解工艺，总生产能力35万吨/年。有色金属是云南省的支柱产业之一，云南铜业股份有限公司是云南省最大的有色金属企业。为了适应社会经济的发展，以及增加市场竞争力，则云铜产品的档次和技术装备水平就必须力图最高最好。 本次设计是为云南铜业股份有限公司的扩建设计，在突破传统电解技术的基础之上，大胆改造，引进国外必威体育精装版技术和设备。本设计采用大极板不锈钢电解法，力图实现高新技术和传统技术的过度和转换。 本次设计的阳极板也为大阳极板，由云铜自身生产，引进大极板浇铸机，以适应扩建后大阳极板的供应。 表3-1 本次设计阳极铜成分（%）： 国内外阳极铜列表 表3-2目前国内外电解铜生产所事业的阳极铜成分举例 元素 国外工厂通常成分 国 内 厂 别 上冶 沈冶 白银一冶 云冶 贵冶 Cu 99.4～99.8 99.15 99.2～99.5 99.2～99.5 99.3～99.5 99.48 As 0～0.3 0.23 0.042～0.05 0.05 ≤0.08 0.105 Sb 0～0.03 0.25 0.05 ≤0.08 0.055 Bi 0～0.01 0.002 ﹤0.0003 ≤0.02 0.036 Ni 0～0.5 0.25 0.2 0.2～0.8 ≤0.09 O 0.1～0.3 0.03～0.05 0.13 Sn 0.01 0.01 0.0013～0..045 Fe 0.002～0.003 0.005 0.05 0.0004～0.002 0.0018 Pb 0～0.1 0.01～0.03 ﹤0.2 0.001 ≤0.07 0.046 S 0.001～0.003 0.002 0.005 ≤0.01 0.0047 Zn 0.008 0.001 ≤0.1 Se 0～0.02 0.02 0.033 Te 0.001 0.001 0.038 Au 50 0.003 6.67 36.37 Ag 1000g/t 0.041 530 570.9 本设计所采用的阳极铜物理规格： 由于本设计采用大阴极板电解作业，并通过计算和参照工业上的取值，因此可以确定阳极板的物理规格为：940×960×54mm 为了在铜电解中获得良好的技术经济指标，通常采用含铜在99%以上的火法精炼铜作为阳极。本次设计的阳极同成分含铜99.45%，除了控制阳极铜的化学成分及杂质在其中的最高含量外，要求阳极具有良好的物理规格。铜阳极的物理形状要求平整无飞边、无毛刺、无夹渣等。 3.1.2阳极杂质在电解过程中的行为 在阳极铜中的杂质有两种形式，即金属铜基体中的固溶体和晶粒间的不连续夹渣。在电解过程中，所有这些杂质都出现强烈的化学和物相变化，这对阳极钝化、阴极质量、电解液净化以及从阳极中回收有价元素均有很大影响。 当然，在电解过程中，各种金属杂质的行为主要决定于它们本身的电位及在电解液中的溶解度。由杂质元素行为决定的在各电解产物（电解液、阴极铜、阳极泥）间的分布关系，还与它们在阳极泥中的含量、氧的含量和电解技术等条件有关。 通常将阳极铜中的杂质分为以下四类: 1)比铜显著负电性的元素：锌、铁、锡、铅、钴、镍等; 2)比铜显著正电性的元素：银、金、铂族； 3)电位接近铜但较铜负电性的元素：砷、锑、铋； 4)其他杂质：氧、硫、硒、碲、硅： 3.1.3不锈钢阴极 艾萨法不锈钢阴极由母板、导电棒以及绝缘边三部分组成。母板由316L不锈钢制造，极板厚度为3～3.75mm以3.25mm居多，极板表面光为2B,（0.45-0.6μm），导电棒截面为中空长方形，两端封闭，材质为304L不锈钢，与槽间导电板接触的底边被加工成圆弧形，焊在阴极母板上，并镀上铜，镀层厚度为1.3-2.5mm，以2.5mm为最佳，而且镀层覆盖全部焊接，并延伸至阴极板面。使导电棒具有良好的导电性和延伸性。阴极板在电解槽中会自然垂直，而与槽间导电排呈线性接触，底边和导电棒中心线的偏差不超过5mm，紧靠导电棒在阴极板面开有两个方形窗口，供阴极起吊时挂钩用，阴极板的两侧垂直边采用聚氯乙烯挤压件包边绝缘，以防止在电解过程中阴极铜析出而造成阴极剥离困难。 表3-4不锈钢阴极技术参数 材质 厚度 表面光洁度 表面粗糙度 平直误差 悬垂度 361L 3.25mm 2B 0.25-0.6μm ±0.2mm ±0.4mm 其结构如下图所示： 3.2主要技术条件的选择与论证 3.2.1电解液成分 电解液的主要成分是Cu2+ 和H2SO4 ，其次是随铜一起溶解的阳极中的杂质，如Ni、Fe、As、和Sb