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7。電解精煉7 0。1、目前,國內(nèi)外10萬t。a及以上規(guī)模的銅電解廠，基本都采用長 寬尺寸為950mm 1000mm,重量為320kg.420kg的大極板.采用大型極板和大型電解槽可設(shè)置大跨度廠房。相同產(chǎn)量規(guī)模時電解槽數(shù)量少 單位面積產(chǎn)量高，廠房占地面積小，可減少出裝槽數(shù)量和吊車運行距離,有利于提高電解槽作業(yè)率,產(chǎn)能潛力大，極板作業(yè)機組機械化和自動化程度高、可提高作業(yè)率,降低勞動強度.減少操作人員 多功能專用吊車具有同時起吊整槽或半槽陰.陽極板的功能。并帶有接酸盤，可避免陰.陽極從電解槽吊出時附帶的電解液滴落槽面而造成環(huán)境污染及可能出現(xiàn)的槽面漏電等現(xiàn)象，同時還可縮短出裝槽作業(yè)周期、提高作業(yè)率.近五年來。國內(nèi)新建及改造的如江西銅業(yè)集團公司貴溪冶煉廠、金隆銅業(yè)有限公司,金川集團有限公司，祥光銅業(yè)有限公司，白銀有色集團股份有限公司 山東金升有色集團有限公司,大冶有色金屬集團控股有限公司。紫金銅業(yè)有限公司.廣西有色再生金屬有限公司 云南錫業(yè)集團有限責任公司等企業(yè)都相繼采用大極板電解.并配備了極板作業(yè)機組和多功能專用吊車，7，0、2.永久陰極電解與始極片陰極電解相比較,具有更多的優(yōu)點.1。省去了始極片生產(chǎn)制作工序，簡化了生產(chǎn)流程，勞動生產(chǎn)率高,2 永久陰極板強度高、平直度好.表而光滑 可縮短極距、減少短路發(fā)生,有利于提高電流效率.可高電流密度操作.電流密度達280A、m2、330A m2。提高了單位面積的產(chǎn)量，永久陰極法綜合能耗低、3、永久陰極電解工藝因采用不銹鋼永久陰極板，一次性建設(shè)投資較高、選擇電解工藝方案時應(yīng)根據(jù)項目建設(shè)投資控制要求.產(chǎn)品質(zhì)量.經(jīng)濟效益等方面進行全面分析論證后確定，在建設(shè)投資允許的條件下可優(yōu)先采用永久陰極電解工藝、當設(shè)計規(guī)模大于20萬t.a時.宜采用永久陰極電解法,7.0,3,根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,銅電解生產(chǎn)作業(yè)的工時比例為,始極片、陽極。陰極和殘極出裝槽的工作量占27 始極片整理占30，槽面操作占27，液面控制占8。其他作業(yè)占8 現(xiàn)代銅電解生產(chǎn)向著大極板.高電流密度.高品質(zhì)發(fā)展.因此、擁有完善的自動化極板作業(yè)機組不僅可減少勞動定員，減輕勞動強度、加快極板出裝槽速度、而且可提高電解作業(yè)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量、減少能耗。降低成本,是實現(xiàn)高效率 高質(zhì)量生產(chǎn)的前提、根據(jù)始極片陰極電解生產(chǎn)需要.極板處理包括陽極作業(yè)機組、始極片作業(yè)機組、陰極作業(yè)機組 殘極作業(yè)機組,導(dǎo)電棒轉(zhuǎn)運機組5條機組。為配合生產(chǎn)始極片，需配備吊耳切割機組。永久陰極電解取消了始極片生產(chǎn)工序，1條陰極剝片機組可替代始極片制作機組。陰極洗滌機組和導(dǎo)電棒貯運機組3條機組、故永久陰極電解極板處理只需陽極作業(yè)機組 殘極作業(yè)機組，陰極剝片機組3條機組，考慮到機組的維修及富余能力,機組每天的工作時間宜為8h，12h 7 0 4.電解生產(chǎn)過程中、極板懸垂度及極距誤差值越小 對減少短路。降低能耗及產(chǎn)品質(zhì)量更有保證 但誤差精度要求太高 設(shè)備加工難度及投資費用高 因此極板加工精度的確定應(yīng)考慮設(shè)備的性價比,過高的精度要求使設(shè)備制造要求提高、造成投資浪費，條文中的基本懸垂度和極距允許誤差要求?？梢詽M足生產(chǎn)標準陰極銅或高純陰極銅的要求。條文中的吊耳尺寸和平面度允許誤差要求是根據(jù)始極片作業(yè)機組對吊耳的要求制定的 7。0，5，電解專用吊車是電解車間的核心設(shè)備 根據(jù)其使用的頻繁程度及起升載荷，應(yīng)選用工作級別為A7的起重運輸機,選用能夠同時起吊陰。陽極板的專用吊車可以減少起重機運行,縮短出裝槽時間、有利于提高電解槽作業(yè)率、提高產(chǎn)能,永久陰極電解由于極距小。為保護不銹鋼陰極板 專用吊車應(yīng)具有自動定位功能、始極片陰極電解則可視操作的熟練程度確定是否選用自動定位,7。0、6、永久陰極電解采用不銹鋼陰極板 由于極板表面光潔，平直度高,懸垂度好。因此 較始極片陰極電解可采用更高的電流密度和較小的極距、電解槽單位容積產(chǎn)量與電流密度成正比.因此在保證陰極銅質(zhì)量的前提下 采用更高的電流密度是銅電解不斷追求的目標 國外永久陰極電解的平均電流密度為300A,m2。最高可達330A、m2、國內(nèi)幾家采用永久陰極電解的工廠,電流密度也都超過了290A,m2、始極片陰極電解隨著極板處理機組、專用吊車的使用 提高了始極片的懸垂度 電流密度也有逐步提高的趨勢。國內(nèi)大極板始極片的陰極電流密度一般都在240A,m2、270A.m2 有些工廠甚至已達到了290A、m2,為了確保穩(wěn)定生產(chǎn)合格陰極銅產(chǎn)品、必須選擇一個合理,經(jīng)濟的電流密度,本條中電流密度的規(guī)定參照了國內(nèi)外各電解銅廠電流密度的生產(chǎn)實踐,永久陰極電解由于不銹鋼陰極平直 電力線分布均勻、不容易短路 陽極溶解更均勻、因而殘極率較始極片陰極電解更低，一般不大于16 而始極片陰極電解殘極率一般不大于20、同極中心距除與極板尺寸和加工精度等因素有關(guān)外,還與陽極成分和電解電流密度等有關(guān).國內(nèi)大極板始極片陰極電解同極中心距一般為105mm、永久陰極電解一般為100mm。永久陰極電解法的電流密度高.槽電壓隨之升高。根據(jù)對國內(nèi)外工廠的統(tǒng)計。其槽電壓一般為300mV 400mV,平均為350mV 因此直流電耗高于始極片陰極電解 電流密度提高的另一結(jié)果是電流通過電解液時釋放的熱量增加。因此其蒸汽消耗量相應(yīng)下降,7,0,7，銅離子濃度和游離酸濃度影響電解液電阻.電解液電阻隨游離酸濃度的增加而降低.隨銅離子濃度的增加而提高。故一般高酸低銅的電解液成分有利于降低電耗 此外。電流密度提高時，單位時間在陰極上放電析出的銅量也增加 因此電解液銅離子濃度應(yīng)隨電流密度的提高而相應(yīng)提高,故高電流密度的永久陰極電解，電解液銅離子濃度比始極片陰極電解略高、條文中對電解液銅離子濃度及游離酸濃度的規(guī)定、是根據(jù)目前各工廠實際生產(chǎn)中的經(jīng)驗而制定的。7，0、8,合理的電解液成分是保證生產(chǎn)合格陰極銅、確定合理的電解液凈化規(guī)模,節(jié)約生產(chǎn)成本的重要手段,實踐表明、電解液成分控制在本條所規(guī)定的范圍，可以獲得較好的經(jīng)濟效果。7 0，9.根據(jù)國內(nèi)大多數(shù)電解工廠的生產(chǎn)實踐。在滿足本規(guī)范第7 0、6條,第7 0、8條的要求下 同時在設(shè)計和生產(chǎn)管理中采取有效措施,無論采用始極片陰極電解還是永久陰極電解 陰極銅質(zhì)量均可達到現(xiàn)行國家標準，陰極銅，GB,T。467中標準陰極銅,Cu，CATH.2.的要求、國內(nèi)主要銅冶煉廠的陰極銅質(zhì)量已達到了現(xiàn)行國家標準、陰極銅、GB，T,467中高純陰極銅，Cu。CATH 1,的標準,并符合LME注冊要求,7，0.10。國內(nèi)電解液加熱一般采用列管式換熱器和板式換熱器、不透性石墨換熱器和鉛管換熱器因傳熱系數(shù)比較低。在電解液加熱方面已被淘汰、列管式換熱器與板式換熱器相比.傳熱系數(shù)低，換熱面積大、設(shè)備占地面積大、管內(nèi)沉積難清理,維修困難、目前只在一些老電解廠中使用 隨著板片壓制技術(shù)的提高、板式換熱器進出口及板片流道形式可根據(jù)加熱介質(zhì)性質(zhì)。流量及換熱量等進行特殊設(shè)計,使換熱器結(jié)構(gòu)更符合工況條件，板片結(jié)垢易清理 維護方便.目前國內(nèi)所有新建電解廠均采用板式換熱器,陰極銅及殘極洗滌需消耗70.80,的熱水 每天出裝槽需大量的水進行槽面沖洗.將電解液加熱蒸汽冷凝水回收利用,一則減少新水消耗.同時將冷凝水余熱加以利用而減少蒸汽消耗。既滿足生產(chǎn)需要。又符合國家對生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能減排的要求，7，0,11、電解生產(chǎn)將各種含銅酸性廢水經(jīng)過濾后循環(huán)使用、不僅提高了銅回收率 而且節(jié)省了廢水處理的費用.7。0。12.為了維持正常電解的電解液溫度條件 一般控制在60，65，需用蒸汽加熱補充熱量,影響電解精煉蒸汽消耗的主要因素是電解液的蒸發(fā)造成的熱損失以及電解槽體、溶液管道和設(shè)備的表面散熱損失 據(jù)測定.實行槽面覆蓋可減少50,的蒸汽消耗 槽壁保溫可節(jié)約17.的蒸汽消耗、所以本條規(guī)定有利于減少蒸汽消耗，同時還可減少酸霧揮發(fā) 改善操作環(huán)境,7.0,13，本條規(guī)定是為了加強勞動保護。改善工作場地的環(huán)境衛(wèi)生條件、7.0、14、電解槽出裝槽短路斷電作業(yè)有兩種方式，一是采用人工導(dǎo)電棒。橫電短路 另一種是在導(dǎo)電母排上安裝遙控短路開關(guān)進行多只電解槽分組同時斷電，采用導(dǎo)電棒.橫電短路，方式具有作業(yè)率高 投資省的優(yōu)點 但由于導(dǎo)電棒截面不能太大,僅適用于低電流強度的情況 一般在小極板電解生產(chǎn)中采用、隨著電解的大極板、高電流密度的發(fā)展趨勢,電解電流強度一般都在20000A以上,從減輕勞動強度.安全生產(chǎn)等方面綜合考慮，應(yīng)采用在母排上設(shè)置短路開關(guān)遙控斷電方式，7,0 15 防止漏電是降低電耗.提高電流效率的主要途徑之一.為了防止或減少漏電.電解槽之間 電解槽與樓板之間需留有足夠的間隙，加強電解槽與梁,柱,地面間的絕緣性能、在電解槽與支撐梁間采用絕緣瓷磚，橡皮或塑料隔開，實踐證明該措施十分有效.7.0 16,作為始極片陰極電解 始極片質(zhì)量對于電解作業(yè)的穩(wěn)定,陰極銅質(zhì)量的提高極為重要。因此，對生產(chǎn)始極片的種板槽的電解液成分。添加劑加入量以及電流密度等技術(shù)參數(shù)的控制比生產(chǎn)槽要求更高,故種板槽的電解液循環(huán)系統(tǒng)。添加劑加入裝置及直流電源的單獨設(shè)置 有利于加強對始極片生產(chǎn)的技術(shù)控制，提高始極片質(zhì)量、滿足機組加工要求.7。0 17，電解過程中，電解液中的陽極泥等懸浮物對陰極銅的質(zhì)量產(chǎn)生極大影響,因此對電解液進行過濾 保證電解液的潔凈度、對提高陰極銅質(zhì)量起著極為重要的作用、種板槽電解液循環(huán)量僅為生產(chǎn)槽電解液循環(huán)量的6、即使進行全過濾,過濾量也不大 設(shè)備投資、運行費用等增加不多 國內(nèi)種板槽電解液多為全過濾 7.0。18。加強電解液過濾是提高電解液潔凈度的有效手段.過濾量越大、電解液潔凈度越高，越有利于高質(zhì)量陰極銅產(chǎn)品的生產(chǎn)。但過大的電解液過濾量、使設(shè)備投資 占地面積及生產(chǎn)運行費用都相應(yīng)提高,根據(jù)一些工廠生產(chǎn)實踐.電解液較經(jīng)濟的過濾量為電解液循環(huán)量的20。由于雜銅陽極板雜質(zhì)含量偏高 電解液的過濾量占電解液循環(huán)量的比例有所增加、因此實際電解液過濾量需根據(jù)陽極板成分、特別是砷、銻.鉍雜質(zhì)含量,投資及運行費用等具體情況綜合比較后確定、此外。電解液經(jīng)澄清后再過濾?？杉涌爝^濾速度。銅電解液過濾一般選用傳統(tǒng)的箱式壓濾機.箱式壓濾機價格便宜，但過濾量大時，因單臺過濾能力較低.需要設(shè)備臺數(shù)多 占地面積大使投資增加 箱式壓濾是靠壓力強制過濾。對電解液中微米級的細小顆粒,過濾效果不佳,高效凈化過濾機對電解液中微米級和次微米級懸浮物的過濾特別有效，可使過濾后的電解液懸浮物含量低于10mg，L，過濾效果非常好、近年來 國內(nèi)新建及改造銅電解廠電解液過濾多采用高效的凈化過濾機 7，0、19，隨著電解生產(chǎn)規(guī)?；?，機械化.自動化裝備水平的提高 采用DCS或PLC控制系統(tǒng)對工藝參數(shù)，設(shè)備運行 儀表檢測等進行實時顯示與控制 為實現(xiàn)企業(yè)的規(guī)范化管理 節(jié)約能源 減少生產(chǎn)操作人員 降低勞動強度和生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)安全性及產(chǎn)品的合格率等提供了必要的保證，7、0 20.清槽作業(yè)、電解液的凈化量和返回量差值變化等因素會造成電解液體積波動。而電解槽.高位槽及各管道內(nèi)溶液量幾乎保持不變 所以電解液體積波動直接反應(yīng)貯槽內(nèi)液位的波動。因此,對貯槽液位進行檢測和控制是指導(dǎo)并保證電解正常生產(chǎn)的重要手段，同時對貯槽液位檢測并設(shè)置報警裝置，可以預(yù)防并避免出現(xiàn)電解液冒槽等事故.7 0,21,將加熱后的電解液與加熱蒸汽閥實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)控制 可根據(jù)生產(chǎn)實際情況及時調(diào)整電解液溫度，并有效地控制電解技術(shù)參數(shù),為電解生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品提供保障 7、0。22。本條中的聯(lián)鎖設(shè)置可避免一旦出現(xiàn)事故停電后，循環(huán)泵停止送液 高位槽中電解液放空.加熱器干燒損壞以及高位槽繼續(xù)向電解槽供液并溢流至循環(huán)貯槽。造成循環(huán)貯槽只進不出?？赡艹霈F(xiàn)循環(huán)貯槽冒槽等事故的發(fā)生，是確保安全生產(chǎn)的措施之一.7、0,23 目前各電解工廠均采用可控硅整流機組,一般采用變壓器和整流器靠緊布置方式.額定功率條件下機組的整流效率可達95。97，7、0、24，此條主要是針對北方氣候寒冷的地區(qū)設(shè)定的。電解生產(chǎn)中電解液的溫度一般控制在60 65,若室內(nèi)溫度太低、槽體散熱損失及槽面蒸發(fā)均大大增加 不僅能耗增加 而且蒸發(fā)附帶的硫酸酸霧在空氣中遇冷易發(fā)生結(jié)露,結(jié)露的酸液給廠房及設(shè)備帶來嚴重的腐蝕,故在北方地區(qū)。除廠房內(nèi)設(shè)置采暖外、在廠房建筑上還應(yīng)采取一定的保溫措施,以保證冬季電解廠房內(nèi)溫度不低于15，7、0 25。極板貯備架的設(shè)置在一定程度上可以緩解極板作業(yè)機組的工作負荷。縮短出裝槽時間.有利于提高電解槽作業(yè)率.因此.在合理配置及場地允許的條件下,應(yīng)設(shè)置盡可能多的極板貯備架,