1、火法炼铜毕业设计任务书（铜电解精炼）一、设计题目1.设计一个年产 5 万吨电解铜的电解车间。要求：（1）包括金属铜的基本用途及提取方法；（2）厂址选择的基本要求；（3）铜电解的基本原理，工艺等相关内容；（4）冶金计算部分；（5）设备选择及一览表3.设计计算内容包括（1）冶金计算：包括合理成分计算、物料平衡、热平衡的计算。（2）设备设计计算：确定主要设备的主要尺寸、主要附属设备的选择与计算二、原始数据表 4-1 阳极成分（）元素 Cu As Sb Ni Bi Se Pb Fe Te Au Ag S Zn含量99.50.050.0280.1460.0070.0550.0340.0020.050.0
2、04870.0620.00610.0018表 4-2 铜电解过程中各元素的分配率（）元素 进入溶液 加入阳极泥 加入阴极金 99.0 1银 98 2铜 1.93 0.07 98硒和碲 98 1铅 98 1镍 90 20 0.5砷 70 30 微量锑 40 66 微量硫 95 3铁 75 10 15锌 93 4 3铝 75 20 5二氧化硅 100 铋 20 80 微量表 4-3 铜电解液中有害杂质允许含量（克 / 升）元素 Ni As Fe Sb Bi含量 14 5 5.3 0.7 0.5表 4-4 假设数据电解铜回收率 99.7电解铜品位 99.93残极率 18镍进入电解液的百分数 91砷进
3、入电解液的百分数 72锑进入电解液的百分数 38室温 253、设计的内容及要求（1）编写设计说明书1.概述1）简述铜的性质、用途及在国民经济中的地位和作用。2）铜的资源及消费情况。3）铜冶金的基本冶炼方法。4）本设计的指导思想2.车间地址的选择与论证从国家建设规划方面，应服从工业规划、城市规划，应节约土地，节约投资，从工厂本身，应从气候、水文、地质、交通、资源、环境等多方面综合论证，要是具备尽可能好的“三通一平”条件，且工厂的生产对周边环境无大的影响。3.工艺流程的选择与论证选择本设计的工艺流程论述所选工艺流程的可行性、经济性、先进性，并说明工艺流程在机械化、自动化、劳动条件等方面的情况。4.
4、冶金计算（1）铜电解精炼物料平衡计算（2）铜电解精炼槽热平衡计算（3）铜电解精炼主要设备的选择与计算1）电解槽的选择和计算2）阳极、阴极尺寸的选择5.主、辅设备一览表6.电解车间酸雾防治7.主要参考书目（2）绘制图纸主体设备三视图一张（A2 图纸绘制）4、设计时间与安排由 3013 年 12 月 2 日至 2014 年 1 月 3 日，共 5 周。1.文献资料的查询和收集，时间 1 周2.文献资料的收集和整理，冶金计算，时间 1 周3.论文初步撰写 时间 1.5 周4.设备图、车间平面布置图绘制，论文进一步修改和完善 时间 1 周5.答辩准备及答辩 时间 0.5 周5、设计评分标准及说明设计说
5、明书 30%，图纸 30%，答辩 20%，平时考勤 20%。要求学生课内时间在教室完成设计任务，每天有本组组长考勤，无故缺勤 3 次按不及格论处。6、设计推荐参考书目1.重金属冶金学 2.有色冶金工厂设计基础 陈枫主编 中南工大出版社3.铜铅锌冶炼设计参考手册4.工业炉设计参考手册5.有色重金属冶炼设计手册6.铜冶金学7.铜冶炼技术7、指导教师：-目录摘要.1前言.21.绪论.31.1 铜的性质及用途.31.1.1 铜的物理性质.31.1.2 铜的化学性质.31.1.3 铜的用途.41.2 铜在国民经济中的地位和作用.51.3 铜的资源及消费情况.61.3.1 国内铜矿产资源状况 .61.3.
6、2 国内市场生产状况.91.3.3 国内市场消费状况.91.3.4 国际铜市场生产状况.101.3.5 国际铜市场消费状况.111.4 铜的冶炼工艺.111.4.1 火法冶炼.121.4.2 湿法冶炼.122 厂址选择.142.1 厂址选择原则.142.2 厂址地点-中国山东 临沂市 兰山区.142.2.1 交通运输条件.152.2.2 气候特征.172.2.3 土地资源、水资源和电力资源.192.2.4 矿产资源.202.2.5 消费市场.212.2.6 选择原由.213 火法铜电解精炼.223.1 铜电解精炼原理 .223.2 电解精炼工艺.233.3 铜电解精炼的分类.233.3.1 常
7、规电解.243.3.2 周期反向电流电解.253.3.3 永久阴极电解.253.3 铜电解电解液成分.253.4 电解液的循环.283.5 铜电解液的净化.294 计算.304.1 铜电解精炼物料平衡计算.304.2 电解槽热平衡计算.334.2.1 热收入.334.2.2 热支出.334.3 铜电解精炼电解槽的计算.364.3.1 阴、阳极的选择.364.3.2 电解槽数量及尺寸计算.365 主要设备的选择.395.1 电解槽.395.1.1 电解槽分类.395.1.2 电解槽进出液方式.415.2 阴、阳极加工设备.415.3 电解液循环设备.425.3.1 电解液加热器.425.3.2
8、电解液循环泵.425.4 运输设备.435.5 供电设备.435.6 主、辅设备一览表.446 酸雾治理.456.1 酸雾成因.456.2 酸雾种类.456.3 酸雾的危害.466.4 酸雾处理方法.467 三废处理.497.1 三废的危害.497.2 废水处理.497.3 废渣处理.507.4 废气处理.50结论.52总结与体会.53谢辞.54参考文献.55- 0 -摘要本文主要设计了一座年产 5 万吨铜的铜电解精炼车间及电解工艺。通过搜集相关资料，熟悉了电解精炼工艺及车间布置。根据已知条件，选定操作技术条件。在物料平衡和热平衡计算的基础上，根据给定的条件选择合适的工艺流程和主辅设备。对年产
9、 5 万吨铜的铜电解精炼槽进行了槽型设计，并且进行了铜电解精炼车间的技术经济指标的核算。绘制出铜电解精炼电解槽车间平面图、俯视图、侧视图一张。关键字：铜 性质 火法 湿法 计算 三废 厂址选择 电解设备 铜电解精炼 酸雾 物料平衡 热平衡- 1 -前言设计是国家基本建设的一个重要环节，工业生产中的先进经验、先进技术以及科学研究中的最新成果，都是通过设计加以推广和运用的。毕业设计更是大学教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。目前，我国铜电解厂的生存与发展存在以下问题：一、 生产规模偏小，缺乏规模效益。我国电解铜
10、生产能力在 20 万吨以上的企业有铜陵有色金属集团、江西铜业集团、云南铜业集团、金川集团、大冶有色集团，其他大多数企业生产能力较低，生产规模较小。二、 技术装备水平低。目前我国电解作业仍较多的使用铜始极片，国外已开始普遍使用不锈钢永久阴极母板，而且用量不断增加。国内除贵冶、金隆等少数几个厂采用了大电解槽，机械化程度较高外，其他普遍水平都不高。虽然国有骨干的大型电解厂的技术水平和产品质量已达到国际先进水平，在国际市场具有一定竞争能力，但总体来讲，我国电解铜厂小型多、分散、技术装备水平落后。要解决上述问题，铜电解企业必须依靠科技创新，采用先进技术，使生产向大型化、自动化方向发展。认真处理好原料、电力的供应以及市场需求等之间的关系，只有这样，才能使铜电解产业成为一个稳定和谐、可持续发展的优势产业。
