年产26万吨电铜电解车间的设计

江西理工大学本科毕业设计（论文）题目：年产26万吨电铜电解车间的设计学院：冶金与化学工程学院专业：冶金工程班级：冶金093班学号：14号学生：请叫我雷锋指导教师：郭年祥职称：教授江西理工大学本科毕业设计（论文）任务书冶金与化学工程学院冶金工程专业2009级（2013届）3班学生请叫我雷锋题目：年产26万吨电铜电解车间的设计原始依据：元素CuAuAgAsSbNiBiPb含量（%）99.460.0020.0670.0350.350.230.0080.09元素SeTeFeZnS其他含量（%）0.0300.0350.0040.010.003电解铜回收率：99.8%；电铜品位：99.993%（符合高纯阴极铜的化学成分要求：GB/T1385-92;）残极率：15%主要内容和要求：1.设计说明书；应包含如下内容：设计概述；厂址的选择与论证；工艺流程的选择与论证；技术条件的选择与论证；经济指标的选择与论证；冶金计算；主要设备的选择与计算；车间环保与三废处理、技术经济的简要分析。2.图纸；绘制车间平面配置和立面配置图(0#图纸)、设备连接图（1#图纸），电解槽结构图（1#图纸）。主要（技术）要求：1．写实习报告一份。2．用CAD绘制设备图和至少一张手工图纸。3．完成设计说明书一篇。4．翻译外文资料一篇。5.小论文一篇。日程安排：第4周查阅文献资料，翻译一篇英文资料，写出文献综述第5周提交开题报告，确定合理工艺流程，应用相关知识进行必要计算第6周完成概述和厂址的选择与论证第7周完成工艺流程、技术条件和经济技术指标的选择与论证第8周完成电解和净液工段的冶金计算及物料衡算第9周完成主要设备选型计算和车间配置与安排第10周完成车间环保和技术经济分析与评价第11周完成工艺流程图或设备连接图和电解槽结构图第12周完成车间平面和立面配置图第13周初步完成设计说明书第14周修改设计说明书、编辑论文第15周老师评阅设计、学生准备答辩第16周毕业答辩主要参考文献：[1]朱祖泽、贺家齐.现代铜冶金学[M].北京：科学出版社，2003[2]陈国发.重金属冶金学[M].北京：冶金出版社，2010[3]陈维东.铜电解精炼中阳极杂质的行为[J].1993,4（20）：56~60[4]《重有色金属冶炼设计手册》编写组.重有色金属冶炼设计手册（铜镍卷）[M].北京：冶金工业出版社，1996[5]姚素平.永久阴极铜电解技术述评[J].2000,3(20):12~18[6]赵欣.铜电解新技术的应用[J].2008,29(4):9[7]蔡祺风.有色冶金工厂设计基础[M].北京：冶金工业出版社，1991：65~71[8]程彤.降低阴极铜电单耗生产实践[J].2010,(4):50~51[9]李公建.浅谈铜电解生产过程中降低槽电压的途径[J]，2010,29（3）：71~72[10]刘道德.大学生毕业设计指导教程（冶金、选矿、化工分册）[M].长沙：中南大学出版社，2004[11]邱栋良.冶金起重机选用指南[J].[12]张文毓.钛制板式换热器在海水淡化中的应用[J].2009，26（1）：32[13]《有色金属冶炼设备》编委会编.湿法冶金设备[M].北京：冶金工业出版社1993[14]姜国民.浅谈ISA法阴极铜加工机组[J].2005,42(2):42[15]成大先.机械设计手册（常用工程材料）[M].北京：化学工业出版社，2004[16]袁一.化学工程师手册[M].北京：机械工业出版社，1999[17]刘会巨.铜电解车间的防腐[J].2009,5(13):12~16[18]李著华.论铜电解车间的采暖通风[J].2001,2:47~48[19]《化学工程师手册》编写组.化学工程师手册[M].北京指导教师签字：年月日注：1、本表可自主延伸2、本表一式两份，一份下达给学生，一份装订在《指导教师日志》江西理工大学本科毕业设计(论文)开题报告冶金与化学工程学院冶金工程专业2009级（2013届）3班学号14学生请叫我雷锋设计题目：年产26万吨电铜电解车间的设计本课题来源及研究现状：铜电解精炼工艺自１８６９年问世以来，单就其基本原理来讲．并没有重大变化．其过程主要包括阳极加工，始极片制作、电解、净液及阳极泥处理等工序。近几年来，替代始极片的永久不锈钢阴极（ｐｅｒｍａｎｅｎｔｓｔｅｅｌｃａｔｈｏｄｅ—ＰＳＣ）技术的应用，为铜电解工业带来了一次革命。使其在提高技术装备水平、有利于机械化和自动化．扩大生产规模、提高阴极铜质量、降低能耗和人工消耗等方面，取得了进步。永久不锈钢阴极（ＰｓＣ）电解技术最早由澳大利亚ＭｏｕｎｔＩｓａ公司的Ｔｏｗｎｓｖｉｌｌｅ冶炼厂在１９７８年研制成功并投入生产，称之为艾萨（ＩＳＡ）电解法。随后在１９８６年，加拿大鹰桥公司ＫｉｄｄＣｒｅｅｋ冶炼厂也开发了另外一种不锈钢阴极，称为鼬ｄｄ法。目前还有奥图泰（Ｏｕｔｏｔｅｃ，原奥托昆普），三并（ＭＥＳＣＯ）也在研究开发和推广该项技术。永久不锈钢阴极（Ｐｓｃ）电解技术。由于具有显著的优越性，从其问世伊始，就引起了铜冶金行业的巨大关注。得到迅速推广和应用。全球使用该项技术生产的铜量接近５０％：近年来中国永久不锈钢阴极技术的应用也得到了迅速推广，如江西铜业（Ｉｓａ法），铜陵金隆（Ｋｉｄｄ法），山东祥光（ＯＴ奥图泰法）。但据有色金属工协会的数据显示，我国的精铜年产量２００８年已达３８０万ｔ，大部分电解仍然采用传统电解。提高产能以适应消费需求已成为一种趋势，扩大生产规模，提高技术装备水平符合这种趋势。反映在铜电解上就是逐渐改造旧工艺。有条件地采用不锈钢阴极技术，实现自动化，提高生产效率。卢森堡保尔沃特公司创新ＭＥＴＲＯ理念。因地制宜，优化设计。最大限度地提高设备利用率，劳动生产率。其经验可以为鉴。课题研究目标、内容、方法和手段：研究目标：设计一座年产26万吨铜电解精炼车间研究内容：1.设计说明书；应包含如下内容：设计概述；厂址的选择与论证；工艺流程的选择与论证；技术条件的选择与论证；经济指标的选择与论证；冶金计算；主要设备的选择与计算；车间环保与三废处理、技术经济的简要分析。2.图纸；绘制车间平面配置和立面配置图(0#图纸)、设备连接图（1#图纸），电解槽结构图（1#图纸）。3．翻译外文资料一篇。4.小论文一篇。研究方法和手段：1.现场车间考察，并通过和工人师傅的了解使自己对整个现场车间有比较充分的认识和掌握，并适当提出自己的改进意见2.通过各种途径查询资料，例如上网和图书馆查询，3.将收集到的数据和资料分析汇总，并计算得到自己想要的结果4.设计自己目标车间，使之翔实科学并具有可行性设计（论文）提纲及进度安排：设计提纲：第一章概述1.1铜的性质1.2纯铜及其合金的用途1.3铜的电解精炼概述1.4电解精炼中杂质的行为和影响第二章厂址的选择与论证2.1厂址的选择依据2.2厂址选择与论证第三章电解精炼及净化流程的选择与论证3.1铜电解精炼流程简述3.2铜电解精炼的理论基础3.3电解液的净化第四章铜电解精炼技术条件的选择与论证4.1电解液的组成4.2添加剂4.3电解液温度4.4电解液循环4.5电流密度4.6同极中心距4.7阳极寿命和阴极周期第五章技术经济指标的选择与论证5.1电流效率5.2残极率5.3铜电解回收率5.4槽电压5.5直流电能单位消耗5.6硫酸单位消耗5.7蒸汽单位消耗第六章冶金计算6.1铜电解精炼物料平衡计算6.2铜电解精炼热平衡计算6.3电解液净化及硫酸盐生产冶金计算第七章主要设备的选择和计算7.1电解槽各有关设备选择和计算7.2整流器及导电铜材料的计算7.3电解液循环系统设备及管道计算7.4车间运输设备计算及选择7.5其他设备及设施7.6粗硫酸铜的生产主要设备计算选择7.7脱铜电解主要设备计算选择7.8粗硫酸镍的主体设备计算以及选择第八章车间环保与安全生产8.1环境保护8.2安全生产第九章设备明细表第十章车间平面配置与安排10.1车间配置的基本原则10.2车间的具体配置第十一章技术经济分析与评价11.1车间定员11.2项目成本评价11.3项目收益评价11.4综合效益评价参考文献附录（含外文资料和中文译文）致谢小论文进度安排：第4周查阅文献资料，翻译一篇英文资料，写出文献综述第5周提交开题报告，确定合理工艺流程，应用相关知识进行必要计算第6周完成概述和厂址的选择与论证第7周完成工艺流程、技术条件和经济技术指标的选择与论证第8周完成电解和净液工段的冶金计算及物料衡算第9周完成主要设备选型计算和车间配置与安排第10周完成车间环保和技术经济分析与评价第11周完成工艺流程图或设备连接图和电解槽结构图第12周完成车间平面和立面配置图第13周初步完成设计说明书第14周修改设计说明书、编辑论文第15周老师评阅设计、学生准备答辩第16周毕业答辩参考文献和书目：[1]朱祖泽、贺家齐.现代铜冶金学[M].北京：科学出版社，2003[2]陈国发.重金属冶金学[M].北京：冶金出版社，2010[3]陈维东.铜电解精炼中阳极杂质的行为[J].1993,4（20）：56~60[4]《重有色金属冶炼设计手册》编写组.重有色金属冶炼设计手册（铜镍卷）[M].北京：冶金工业出版社，1996[5]姚素平.永久阴极铜电解技术述评[J].2000,3(20):12~18[6]赵欣.铜电解新技术的应用[J].2008,29(4):9[7]蔡祺风.有色冶金工厂设计基础[M].北京：冶金工业出版社，1991：65~71[8]程彤.降低阴极铜电单耗生产实践[J].2010,(4):50~51[9]李公建.浅谈铜电解生产过程中降低槽电压的途径[J]，2010,29（3）：71~72[10]刘道德.大学生毕业设计指导教程（冶金、选矿、化工分册）[M].长沙：中南大学出版社，2004[11]邱栋良.冶金起重机选用指南[J].[12]张文毓.钛制板式换热器在海水淡化中的应用[J].2009，26（1）：32[13]《有色金属冶炼设备》编委会编.湿法冶金设备[M].北京：冶金工业出版社1993[14]姜国民.浅谈ISA法阴极铜加工机组[J].2005,42(2):42[15]成大先.机械设计手册（常用工程材料）[M].北京：化学工业出版社，2004[16]袁一.化学工程师手册[M].北京：机械工业出版社，1999[17]刘会巨.铜电解车间的防腐[J].2009,5(13):12~16[18]李著华.论铜电解车间的采暖通风[J].2001,2:47~48[19]《化学工程师手册》编写组.化学工程师手册[M].北京：机械工业出版社，1998[20]师利熙.有色金属工业项目技术经济分析[M].北京：冶金工业出版社，1998[21]郭鸿发等.冶金工程设计第1册[M].北京：冶金工业出版社，2006[22]云正宽等.冶金工程设计第2册[M].北京：冶金工业出版社，2006指导老师审核意见：指导教师签字：年月日摘要本设计为年产26万吨电解铜的电解车间设计，根据设计任务书的要求，对年产26万吨电解铜的电解车间进行了模拟工程设计。主要内容包括概述、厂址的选择与论证、工艺流程选择与论证、冶金计算、主要设备计算与选型、环保措施、技术经济指标选择与论证等部分。以各铜电解厂参数为参考依据进行选取工艺流程，依据物料衡算数据进行净化与硫酸盐的冶金计算。列出设备明细表，对车间平面进行配置与安排，最终进行技术经济分析与评价，得出本设计的最后结果。关键词：粗铜；电解；参数；指标；衡算；选择论证ABSTRACTThedesignfortheelectrolysisworkshopdesignannualproductioncapacityof260000tonsofelectrolyticcopper,accordingtothedesignrequirementsofthetask,weresimulatedinengineeringdesignofelectrolysisworkshopwithanannualoutputof260000tonsofelectrolyticcopper.Themaincon