年产8万吨高级阴极铜的电解车间毕业设计

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1、年产8万吨高级阴极铜的电解车间第一章总论1.1概述1.1.1设计任务本次设计的任务由冶金学院下达。毕业设计的论文题目：“设计年产8万吨高级阴极铜（GB/T467—1997）的电解车间”，厂址选在广东清远云铜厂区内，本设计采用传统的始极片电解法。1.1.2设计指导思想本次设计的指导思想：依托广东清远丰富的废杂铜资源优势，从节约投资，有利于环境保护，在全球原生铜资源争夺激烈的情况下，充分利用厂址周边的有效资源，开辟利用再生铜资源加快发展的新路子等方面考虑，设计出投资少、见效快、质量高、环保型的铜电解车间来。以创造更多的经济效益为出发点，参照国内外现有的工艺水平及先进的生产

2、经验和技术，充分利用清远厂区的各种设备，寻求合理的节能工艺，使生产设备高效、方便和具备实用性，保证生产及设备的经济化和市场化。从而建成环保和社会效益、经济效益相统一、最具竞争力的循环经济典范的铜电解厂。1.1.3设计特点本次设计的特点：本次设计是采用传统法进行铜电解，传统法在世界各国均已有多年生产历史，工艺成熟可靠，电耗低。多年的生产实践，针对种板重量标准偏差大和厚薄不均匀、边角不整齐等现象，进行改造种板导电棒两端结构、贮液槽结构,种板阳极优化、调整种板槽阳极更换周期和顺序等工艺优化，获得厚薄均匀，重量标准偏差小以及边角整齐的种板生产方法。在保证种板槽通电时间、钛母板

3、垂直性良好、极间距对称和标准化操作的条件下，便能保证种板生产的质量，从而满足下道工序机组的加工要求，对降低生产成本和最终提高阴极铜质量都是十分有效的。通过改进传统工艺流程的一些工艺使其电解槽容易短路和容易形成“阳极钝化”的现象得以缓解。特别是采用了机械化、自动化水平高的阴阳极加工机组，使制作过程中劳动强度降低,并采用新技术适当提高了阴阳极板的垂直度以后，阴极铜产品质量得到显著的改善。国内外现在大型的冶炼企业大多采用ISA法电解生产，即采用不锈钢阴极取代传统的始极片，不锈钢阴极可重复使用，省去始极片的种板电解槽系统和生产阴极的制作工艺、电解流程短、产品的质量高、能耗低、

4、永久性不锈钢板虽然容易剥离，但其质硬、与绝缘材料粘结不好且弹性大难以平整。再有本设计生产所需的阳极是利用各种杂质含量不一的废杂铜生产所得阳极板和从各地采购过来的成分不同的阳极板，所以电解槽内阳极成分不稳定，使用不锈钢阴极不易控制阴极铜，从而影响阴极质量。最重要的是，本设计是年产8万吨高级阴极铜（GB/T467—1997）的电解车间若采用ISA法，永久性不锈钢阴极价格仰贵，设备投资大，因此对于年产8万吨的电解铜车间来说一次性投资高，不利于成本的回收和盈利。并且传统电解法通过逐渐的改进经济效益也有明显的提高，环境保护也有很大进展，因此本设计采用优化的传统电解法更适合，更有

5、经济价值。1.2建立铜电解车间的必要性1.2.1铜的用途铜是与人类关系非常密切的有色金属，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。铜消费量的高低在一定程度上反映了一个国家的经济发展的状况和水平。是现代工业发展和经济发展中重要的基础性原材料。铜具有优良性能，所以在工业上有着广泛的用途。包括电气行业、机械制造、化工、建筑、国防等。在电气和电子行业这一领域中主要用于制造电线、通讯电缆和其他成品如电动机、发电机转子及电子仪器、仪表等，这部分应用最广、用量最大，约占工业总需求量的一半左右。在机械和运输车辆制造中，用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。在化学工

6、业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等，每生产100万发子弹，需用铜13--14吨。在建筑工业中，用做各种管道、管道配件、装饰器件等。铜的化合物是电镀、原电池、农药、颜料、染料、和触媒等工农业生产的重要原料。铜及铜合金在计算机芯片、集成电路、晶体管、印刷电路版等器材器件中都占有重要地位。例如，晶体管引线用高导电、高导热的铬锆铜合金。最近，国际知名计算机公司IBM已采用铜代替硅芯片中的铝，这标志着人类最古老的金属在半导体技术应用方面的最新突破。铜和铜合金主要用于散热器、制动系统管路、液压装置、齿轮、轴承、刹车摩擦片、配电和

7、电力系统、垫圈以及各种接头、配件和饰件等，每辆汽车用铜10～20kg，小轿车用铜约占自重的6％～9％；列车上的电机、整流器以及控制、制动、电气和信号系统等都要依靠铜和铜合金来工作。随着科学技术的日新跃益，铜的应用范围在拓宽，铜在医学、生物、超导及环境方面开始发挥作用。如，当聚氨酯塑料泡沫含有铜或氧化铜时，能大大减少这种塑料燃烧时所释放出致命的有毒气体――氢氰化物(HCN)。大量研究资料证明，铜的杀菌作用可以有效地降低肺炎病菌的传播，能抑制细菌生长，保持饮用水清洁卫生，所以,未来国内建筑业铜管的发展前景将十分广阔。我国目前最大的铜消费需求主要集中在发电