电解精炼_百度百科
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电解精炼是指利用不同的溶解或析出难易程度的而提取的。电解精炼常用于的精炼。如，粗银，粗镍等的精炼。
电解精炼简介
时用高温还原得到的粗金属铸成阳极，用含有欲制的做，控制一定使溶解电位比精炼金属正的存留在阳极或在中(其中往往含有)，用其他方法分离。而溶解电位比精炼金属负的杂质则溶入溶液，不在阴极上，从而在阴极上可得到的。利用电解精炼的金属有、、、、、、、、、等。
通过溶液的电解，由粗金属作阳极，作阴极，含有该金属的溶液作电解液，金属从阳极，在阴极沉淀。粗金属中的杂质，不活泼的杂质不溶解，成为阳极泥沉落于底部，活泼的杂质虽然在阳极溶解，但不能在阴极沉淀。所以通过电解阴极可以得到很高的金属。称为金属的电解精炼
电解精炼铜电解精炼
铜火法精炼的产品是含铜99.0%～99.6%的粗铜，由于其纯度低，不能满足工业化要求，因此还必须经过电解精炼除去火法精炼中难以去除的杂质。用纯铜薄片作阴极，把阴、阳极放在电解槽中，用硫酸、硫酸铜水溶液作电解液，在直流电的作用下，阳极上铜溶解下来，进入溶液，而溶液中的铜在阴极上析出。在此过程中，阳极上比铜电位负的金属进入溶液，而不能在阴极上析出，留在电解液中，待电解液净化过程中去除；贵金属和某些金属由于其电位比铜溶解电位正而不溶，沉淀于槽底成为阳极泥，这样，阴极上析出的金属铜纯度很高，称为阴极铜或电铜。
铜电解精炼工艺自1896年首次在工业上应用，已有140年的历史，在此期间，虽基本原理未变，但却在技术装备水平、生产规模、电铜质量、降低能源消耗等方面有了巨大进步。
在电解车间，根据生产规模的不同，电解槽通常有几百个或上千个，厂房内，槽与槽平行摆放，每个槽内，单片阳极与阳极之间是并联，单片阴极与阴极之间是并联，槽与槽之间直流电是串联的，整个电解车间阴、阳极都带电体，但由于槽电压不高（0.3伏），故不会对人体造成伤害。电解槽中的电解液处在不断循环之中，大约2～3小时循环一次。在电解液循环过程中，还设有加热装置，确保电解液温度温度恒定
电解精炼铜电解过程原理
电解精炼铜电解精炼过程
铜电解精炼过程示意图（见图1）
电解精炼铜电解过程的电极反应
阳极：Cu－2e→Cu2+
阴极：Cu2++2e→Cu
电解精炼阳极杂质在电解过程中的行为
按杂质元素的析出电位通常分四类：
（1）比铜负电性的元素，如铁、锡、铅、钴、镍。以上这些杂质在阳极溶解中，均以二价离子进入电解液，其中铅、锡生成难溶的氧化物而转入阳极泥，而其余则在电液中积累。
铁在火法精炼时容易除去，阳极板中铁含量很低，阳极溶解时，铁以二价离子进入电解液，即：
Fe-2e→Fe2+
电解液中铁含量升高会增大电解液粘度和密度，降低电解液导电率。
锡在火法精炼过程中也容易除去，阳极板中锡含量很低。铅在铜溶液中溶解度很小，电解过程中，铅从阳极溶解，生成Pb2+与H2SO4反应而成为难溶的白色硫酸铅粉未，附着在阳极表面或从阳极上脱落沉入槽底。铅在火法精炼中容易除去，阳极板含铅一般控制在0.2%以下，若含量升高，极易引起阳极板钝化。
镍在火法精炼时难以除去，阳极板中镍一般规定含量在0.2%以下，超过时易引起阳极钝化。镍在电解液中会随着电解过程的进行而逐渐积累，带来以下问题：降低电解液中硫酸铜的溶解度；增加电解液的电阻，降低导电率；增大电解液的密度和粘度。
（2）比铜电位正的元素，如银、金、铂族元素。由于这些元素的电极电位比铜正，所以在电解过程中，几乎全部进入到阳极泥中，电铜中只有微量存在。
（3）电位接近铜，但较铜负电性的元素，如砷、锑、铋。虽这三种元素电位与铜比较接近，但由于其含量很低，在正常的电解过程中，一般很难在阴极析出。阳极溶解时，这些元素成为离子进入溶液，大部分水解成固态氧化物，一部分则在电解液中积累。这三种杂质对电铜的危害程度要远大于其他杂质，尤其锑，当电解液中Sb含量超过0.6g/L达0.8g/L以上后，极易形成飘浮阳极泥，从而附着在阴极上部，使阴极上部长粒子。一般规定，电解液中这三种杂质含量为：As&3.5g/L、Sb&0.6g/L、Bi&0.5g/L。
（4）其他杂质，如氧、硫、硒、碲、硅等。阳极中的氧通常与其他元素形成化合物存在，这些化合物大部分是难溶于电解液而进入阳极泥，正常生产中，阳极铜含氧量一般都控制在0.2%以内，如含氧量升高，极易引起阳极电位升高，槽电压增大，严重时甚至造成阳极钝化。
阳极中含硫一般都在0.01%以下，对电解过程影响很小。阳极中含硒、碲都以硒化物、碲化物存在，在电解过程中在阳极上形成程度不同的松散外壳或从阳极表面脱落，沉入槽底，成为阳极泥，其很少在阴极表面粘附，因此对阴极铜质量影响很小。
阳极中通常所含硅很少，以硅酸盐形式存在，在电解过程中不溶解，而从阳极上脱落后进入阳极泥
电解精炼铜电解工艺
铜电解工艺流程图（见图2）
电解精炼工艺要素
（1）电解液
电解液是由硫酸、硫酸铜组成的水溶液。组成是：Cu2+：40～50g/L、H2SO4：150～180g/L。电解液中的铜、酸含量控制是一个范围，不应变化太大，应维持稳定性。反之，如超出这个范围，都会给电解过程带来不利影响，严重时，所产的电铜将会不合格，成废品。
电解液循环量以2～3个小时能更换一槽为标准，电解液循环方式有多种，即上进下出、下进上出、底部进液二头出液等，选取方式根据槽子的大小、阳极板成分而定。
（2）阳极板
阳极板的物理规格和化学品位根据对产品质量要求、生产阳极板的原料，各个生产厂家都有所不同，但必须符合最基本的化学成分和物理规格要求。
另外，物理规格要求耳部饱满，板薄厚均匀、适当、无飞边、无毛刺、无夹渣。
在常规的铜电解生产中，用于生产始极片的阴极板称为种板或母板。国内外较常用的种板材质是工业纯钛，厚度为3～4mm。钛板在使用过程中，不易变形，始极片易剥离，钛板材质轻，耐腐蚀，不需要使用隔离剂，始极片成品率较高，结晶致密，延展性好，表面平整光滑。
国内钛母板一般用宝鸡有色金属加工厂生产的纯钛制成。钛种板禁用再生钛（海棉钛），因为再生钛在稀硫酸液中有腐蚀。
钛种板在使用过程中需定期（1.5个月左右）将表面仔细、均匀地打磨，因为随着钛母板表面的氧化，表面的氧化膜变厚或参差不齐，始极片组织粗糙，机械性能降低，打磨后钛板表面可以获得一层均匀连续而厚度适当的氧化膜。
阴极是由从种板上剥离下来的铜皮（始板片）经加工即拍平、压纹、铆耳、穿铜棒制做而成。始极片要求表面光滑、结晶致密、各处厚薄均匀，具有一定的硬度，板面无缺陷，通常要求始极片比阳极板长25~30mm，宽20～30mm左右。厚度在0.5～1mm之间。
（5）添加剂
在铜电解过程中，添加剂所起到的作用是抑制粒子生长，使电析面光滑、结晶致密。国内通用的有胶、硫脲、盐酸等。胶主要包括骨胶和明胶，它是铜电解最基本添加剂，其他添加剂不能取代它，只能与其配合使用，胶的添加量一般为50～100g/tCu，视电铜析出状况而调整，不可随意多加或少加。胶是一种蛋白质，一般认为，胶的作用机理为在酸性溶液中，胶分子中的氨基得到氢离子而成为阳离子，胶体阳离子吸附在电析面上，增加极化，减慢晶体继续生长的速度，如阴极表面有一突出部位，胶体阳离子就在上面形成一层吸附薄膜，阻止突出部分继续长大，因而可以得到电析面光滑的阴极铜。
硫脲是铜电解普遍采用的混合添加剂之一。分子式为（NH2）2CS，白色小颗粒结晶，易溶于水，添加量一般为20～50g/tCu，视电铜析出状况而调整，不可随意多加或少加。硫脲的作用机理一般认为是硫脲在阴极液层中或直接在阴极表面生成两种化合物，即Cu2S和[Cu（N2H4CS）4]2SO4，在铜沉积过程中它作为补充的结晶中心，可以促使阴极表面生成更多的晶核，有利于阴极表面变细，结晶致密。
盐酸在铜电解过程中是混合添加剂之一，电解液中氯离子的含量一般为0.06～0.08g/l，应视铜析出状况而定。盐酸中的氯离子在铜电解过程中有去极化作用，对降低槽电压、减轻阳极板钝化有利。同时，Cl-还和很少量的Ag+反应生成AgCl而沉入阳极泥，起到净化电解液作用。其他添加剂逐如干酪素等，用户使用较少。国内工厂一般采用：胶+硫脲+盐酸混合添加剂，效果很好
电解精炼铜电解精炼的主要设备
（1）电解槽
电解槽是铜电解车间的主体设备，是长方形槽子，内装阳极板和阴极，阴、阳极交替吊挂。槽内有排液出口和排泥出口等。
电解槽一般是由钢筋混凝土构筑，内衬防腐树脂，这样槽体即可起到支撑阴、阳极的作用，又可起到防酸作用。电解槽依次排放在支撑横梁上，梁上铺有绝缘材料预防槽体与地导电。
（2）阴极制做机组
该机组的功能是将从钛母板上剥离下来的铜皮经压纹、铆耳（穿棒）拍平加工后制做成阴极，然后把阴极排距，以备吊车吊走。
阴极制做机组由于其独特的功能，需由专业厂家制做。该机组在设计、制做过程中要考虑需要铆耳的铜皮厚度及加工能力等。
（3）阳极加工机组
该机组的功能是对从火法精炼出来的阳极板进行加工，达到电解工艺所要求的标准。该机组各工序为：阳极板面压平、冼耳、压耳、阳极板排距等。
阳极加工机组在设计制做过程中要充分考虑各油压密封件质量及阳极板加工能力等。
（4）电铜洗涤机组
该机组的作用是把出槽后的电铜洗涤、烘干、抽出导电棒、电铜堆垛、打包、称重。国内很多铜电解厂家都未采用该机组，而靠人工来完成该机组的各个功能。
（5）残极机组
该机组的作用是把出槽后的残极洗涤、堆垛、打包、称重等，然后把打包的残极送往火法精炼重溶。由于该机组功能简单，国内很多铜电解厂家都未采用该机组，而靠人工来完成对残极的处理
周智华, 曾冬铭, 莫红兵. 铟电解精炼中异常行为的研究[J]. 稀有金属, ):452-455.
叶章根, 陈松, 李文良,等. 熔盐电解精炼铪的研究[J]. 稀有金属, ):791-798.
朱福良, 张峰, 樊丁,等. 铜电解精炼工艺[J]. 兰州理工大学学报, ):9-12.
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电解铜箔生产与技术讲座电解铜箔生产与技术讲座 （（http://www.cnbxfc.net/pd/ftb/index.php ））
电解铜箔生产与技术讲座电解铜箔生产与技术讲座 （（
第四篇、电解液与电解工艺 （二）
4.2 电解铜箔的性能与电沉积过程
电解铜箔的主要性能是在铜箔电解过程中决定的。铜箔性能与电解沉积层的结构紧密相联系，实际上
人们正是通过控制不同的电解沉积条件来获得到晶态、微晶态甚至非晶态沉积层。各种新的电解沉积技术
如脉冲，反向脉冲技术的引入，粗晶沉积层可以被转化成细晶结构，甚至选择和控制固体微粒与沉积层基
质共沉积可以得到复合表面处理层等来制造不同性能的铜箔产品。
作为一个电解铜箔技术人员，在生产管理和开发新产品的同时，不仅要熟悉铜箔具体的生产流程，而
且还要加强生产工艺、铜箔产品性能在各种环境及状态下特性的诸多方面的研究和了解。本章将着重阐述
铜箔是如何在阴极上形成与影响铜箔质量的因素。电解铜箔的形成，涉及到铜在阴极上的析出、氢在阴极
上析出、其他金属离子共同析出以及阳极反应等方面的问题，如果要获得厚度与性能均匀的箔材，电流在
阴极的分布、析出金属与阴极电流分布的关系等必须一并考虑。
4.2.1 铜在阴极上析出
4.2.1．1 电解沉积过程
铜的电解沉积过程，是电解液中的铜离子借助外界直流电的作用直接还原为金属铜的过程。金属铜离
子还原析出形成金属铜的过程，并不象一般人们所想象的那样神秘，也不同于一些教科书所说的那样，在
阴极发生Cu +2e=Cu，阳极发生 H 0+ SO4 =H SO ＋0 。
因为金属的电解沉积牵涉到新相的生成-电结晶步骤。即使最简单溶液中的反应，也不是一步完成，而
应包括若干连续步骤。如：
（1）铜的水化离子扩散到阴极表面；
（2）水化铜离子，包括失去部分水化膜，使铜离子与电极表面足够接近，失水的铜离子中主体的价电
子能级提高了，使之与阴极上费米能级的电子相近，为电子转移创造条件。
（3）铜离子在阴极放电还原，形成部分失水的吸附原子。这是一种中间态离子，对于Cu 来说，这一
过程由两阶段组成，第一步是 Cu +e=Cu ，该步骤非常缓慢；第二步是Cu +e=Cu，部分失水并与阴极快速交
换电子的铜离子，可以认为电子出现在离子中和返回阴极中的概率大致相等，即这种中间态离子所带的电
荷约为离子电荷的一半，因此有时也把它称之为吸附离子。
（4）被还原的吸附离子失去全部水化层，成为液态金属中的金属原子；
（5）铜原子排列成一定形式的金属晶体。
由于铜的电结晶过程是一个相当复杂的过程，虽然人们对铜的电结晶过程进行了较长时间的研究，过
去一直以为铜的电结晶过程必须先形成晶核，然后再长大为晶体。近年来，电结晶理论有了较大发展，出
现了诸如直接转移理论、表面扩张理论、位错晶体生长理论等等，它们的共同之处在于认为金属电结晶过
程除需要形成核外，还可以在原有基体金属的晶格上继续长大，主要取决于电结晶的条件。但是，应当指
出，无论是否形核，目前比较公认的观点是晶核的生成和晶核的成长与电解过程的许多因素有关，主要是
电解液的特性、电流密度、电解液温度、溶液的搅拌、氢离子浓度以及添加剂的作用等。
4.2.1.2 晶核的形成
在阴极电解铜箔形成的过程中，有两个平行的过程：晶核的形成和晶体的成长。在结晶开始时，铜并
不在阴极辊筒的表面上随意沉积，它只是选择在对铜离子放电需要最小活化能的个别点上沉积。被沉积的
金属晶体，首先在阴极辊主体金属钦晶体的棱角上生成。电流只通过这些点传送，这些点上的实际电流密
度比整个表面的平均电流密度要大的多。
在靠近已生成晶体的阴极部分的电解液中，被沉积铜离子浓度贫化，于是在阴极主体晶体钛的边缘上
产生新的晶核。分散的晶核数量逐步增加，直到阴极的整个表面为金属铜的沉积物所覆盖为止。
我们知道，水溶液中结晶时，新的晶粒只有在过饱和溶液中才能形成，因为新生成的晶粒 （晶
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对年产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
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 99.5 0.05 0.028 0.146 0.007 0.055 0.034 0.002 0.05 0.00487 0.062 0.0061 0.0018
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
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％ 砷进入电解液的百分数 72％ 锑进入电解液的百分数 38％ 室温 25℃
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
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％ 砷进入电解液的百分数 72％ 锑进入电解液的百分数
三、设计的内容及要求 （一）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.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 （二）绘制图纸
主体设备三视图一张（A2图纸绘制）
四、设计时间与安排
由日至日，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
五、设计评分标准及说明 设计说明书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。
六、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》
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》
七、指导教师：------
目录 摘要.......................................................................................1 前言.......................................................................................2 1.绪论.....................................................................................3
1.1铜的性质及用途.........................................................................3
1.1.1 铜的物理性质......................................................................3
1.1.2 铜的化学性质......................................................................3
1.1.3 铜的用途..........................................................................4
1.2铜在国民经济中的地位和作用.............................................................5
1.3铜的资源及消费情况.....................................................................6
1.3.1 国内铜矿产资源状况 ...............................................................6
1.3.2 国内市场生产状况..................................................................9
1.3.3 国内市场消费状况..................................................................9
1.3.4 国际铜市场生产状况...............................................................10
1.3.5 国际铜市场消费状况...............................................................11
1.4铜的冶炼工艺..........................................................................11
1.4.1火法冶炼..........................................................................12
1.4.2湿法冶炼..........................................................................12 2
厂址选择...............................................................................14
厂址选择原则........................................................................14
厂址地点---中国山东 临沂市
兰山区..................................................14
2.2.1 交通运输条件.....................................................................15
2.2.2 气候特征.........................................................................17
2.2.3 土地资源、水资源和电力资源.......................................................19
矿产资源........................................................................20
2.2.5 消费市场.........................................................................21
2.2.6 选择原由.........................................................................21 3 火法—铜电解精炼........................................................................22 3.1 铜电解精炼原理 .......................................................................22 3.2 电解精炼工艺..........................................................................23
3.3 铜电解精炼的分类.....................................................................23
3.3.1 常规电解.........................................................................24
3.3.2 周期反向电流电解.................................................................25
3.3.3 永久阴极电解.....................................................................25
3.3 铜电解电解液成分.....................................................................25
3.4 电解液的循环.........................................................................28
铜电解液的净化......................................................................29 4 计算....................................................................................30
4.1 铜电解精炼物料平衡计算...............................................................30
4.2 电解槽热平衡计算.....................................................................33
4.2.1 热收入...........................................................................33
4.2.2 热支出...........................................................................33
4.3 铜电解精炼电解槽的计算...............................................................36
4.3.1 阴、阳极的选择...................................................................36
4.3.2 电解槽数量及尺寸计算.............................................................36 5 主要设备的选择..........................................................................39
5.1 电解槽...............................................................................39
5.1.1电解槽分类........................................................................39
5.1.2电解槽进出液方式..................................................................41
5.2 阴、阳极加工设备.....................................................................41
5.3电解液循环设备........................................................................42
5.3.1电解液加热器......................................................................42
5.3.2电解液循环泵......................................................................42
5.4 运输设备.............................................................................43
5.5供电设备..............................................................................43
5.6主、辅设备一览表......................................................................44 6 酸雾治理................................................................................45
6.1酸雾成因..............................................................................45
6.2酸雾种类..............................................................................45
6.3酸雾的危害............................................................................46
6.4酸雾处理方法..........................................................................46 7 三废处理................................................................................49
7.1 三废的危害...........................................................................49
7.2 废水处理.............................................................................49
7.3 废渣处理.............................................................................50
7.4 废气处理.............................................................................50 结论......................................................................................52 总结与体会................................................................................53 谢辞......................................................................................54 参考文献..................................................................................55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
热平衡前言 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。 因此设计一个好的电解车间非常重要。 1 绪论
1.1铜的性质及用途 铜是仅次于银的优良导电导热体，常温下铜的导电率为银的94％，导热率为银的73.2%。
1.1.1 铜的物理性质 铜具有许多可贵的物理化学特性，例如其热导率和电导率都很高，化学稳定性强，抗张强度大，易熔接，具有抗蚀性、可塑性、延展性。纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。铜能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。
密度(20℃ )
平均比热(0～100℃)
J／(kg·K)
热导率(0～100℃ )
电阻率(20℃)
μΩ·cm 1.1.2 铜的化学性质 铜在干燥空气中不氧化，在含有二氧化碳的湿空气中表面形成一层铜绿；与碱溶液反应很慢，但易与氨形成络合物。铜不能置换酸溶液中的氢，但溶于有氧化作用的酸中。铜的标准电极电位为+0.337伏，二价铜的电化当量为1.186克／(安培·小时)。 铜原子容易失去一个电子形成亚铜离子(Cu+)或失去两个电子形成铜离子(Cu2+)，故铜形成化合物是以呈现一价或二价的氧化状态进行，但由正二价氧化状态形成的化合物比由正一价氧化状态形成的化合物稳定。
1.1.3 铜的用途
古往今来，铜都是用途较为广泛的有色金属。1998年世界铜产量为1400万吨，为有色金属产量第二位。据预测美国2000年铜的消费量为350.5万～500万吨，其中电气工业占71.4％，建筑设备占10.3％，机械装备占9.1％，运输设备占4.1％，军用品占1.1％，装饰、颜料、货币等占4.0％。
利用铜的良好导电性制成的导线广泛地应用于电力和电子工业，做输入导线。含铜99.99%以上的高纯铜用于制造高导电性的铜材铜线和需导电的零部件。电子计算机的集成线路和大规模集成线路的印刷线路板就是铜镀在高分子材料上的复合板制成的。铜还可制成耐高温的航天航空导线。
铜还可做成各种各样的铜合金，依照传统分类方法可分为紫铜、黄铜(铜锌合金)、白铜(铜镍合金)和青铜(铜锡合金)四大类，主要用于导电、导热、弹性、耐蚀、装饰造币等方面。
铜有多种化合物，但其用量很少，只占铜消费量的1％左右，主要用于化工、医药、农药、冶金等。如硫酸铜(CuSO4·5H2O)主要用于电镀工业镀铜及各种铜盐生产的原料，化工催化剂，选矿浮选的活化剂，医药及农药的消毒，杀虫剂，动物饲料添加剂。
1.2铜在国民经济中的地位和作用
铜铅锌矿产资源是我国重要的战略性矿产资源。就目前和未来我国铜消费的发展趋势而言，我国铜资源满足不了其消费的最低需求，必须加强地质找矿工作。根据铜产量低于铜消费量的实际情况，为了满足铜金属消费的需要，必须大量进口铜金属及其铜矿产品。又因为我国铜资源潜力远低于铅锌资源潜力，所以，应重视再生铜的回收工作。因此，应及时采取措施，提高铜铅锌资源对国民经济建设的保障程度，促进我国国民经济的可持续发展。
矿产资源具有地质、经济和环境三重属性，它是人类社会赖以生存和发展的基础，特别是战略性矿产资源，更是影响人类社会实现可持续发展的关键因素之一。所以，战略性矿产资源的可供性和资源的安全性历来是各国政府关注的重要问题。
尽管目前国际上没有统一的“战略性矿产资源”定义，但我们认为战略性矿产资源必须具备战略资源和矿产资源双重特征。因此，从国家资源安全与可供性的角度，我们把关系到一个国家的国防、经济、人民生活和社会经济可持续发展安全，具有平时维持价格稳定、突发事件发生时能起到保障供应作用，目前又存在供应危机的那些矿产，称之为战略性矿产资源。
铜铅锌在我国国民经济和国防建设中用途广泛、地位重要，铜铅锌矿产资源是我国重要的战略性矿产资源，其可供性和安全性直接关系到国家的国防、经济、人民生活和社会经济可持续发展的安全。有必要摸清我国铜铅锌矿产资源的家底，掌握其生产和供应能力，准确推算出其缺口，以便采取相应对策。
1.3铜的资源及消费情况
1.3.1 国内铜矿产资源状况
（一）累计查明资源储量
据国土资源部全国矿产储量数据库2008年的统计数据，建国以来至2007年底，全国累计查明铜资源储量8972万吨。1985年至2000年查明资源储量增长缓慢，15年间增加了约1000万吨。2000年后恢复快速增长趋势。
（二）查明资源储量
截至2007年底，全国查明铜矿区1426处（其中有共伴生矿区187处）,查明资源储量7157万吨。查明资源储量中基础储量2932万吨（其中储量1504万吨），资源量4225万吨。
（三）查明资源储量的分布
铜查明资源储量最多的三个省（区）为：江西1282万吨（基础储量733万吨）、云南省1052万吨（基础储量253万吨）、西藏1148万吨（基础储量220万吨）；三省（区）查明资源储量合计占全国的48.6%，基础储量合计占全国的41.1%，详见图2和图3。在查明资源储量中，以斑岩型矿床为主，占查明资源储量的42.2%。余下依次为：矽卡岩型矿床占22.4%，海相火山岩型矿床占14.6%，砂页岩型矿床占11.7%，铜镍硫化物型矿床占6.2%，其他类型矿床占2.9%（图4）。 （四）资源远景
中国地质调查局对我国以往矿产资源勘查、矿产评价预测成果、以及地质大调查开展以来取得的资源调查评价成果进行了全面分析，初步定量预测，我国铜矿资源(小于500米垂深)的潜力大于1.8亿吨。成矿远景区域主要分布在西南三江地区、西藏一江二河地区、藏东地区、青海东昆仑～可可西里地区、东天山地区、北天山地区。1.3.2 国内市场生产状况
从中国铜相关品种的供给量来看，中国的精炼铜产量、铜管产量及铜棒与合金产量均维持了较好的增长势头。就精铜产量来看，CRU统计今年中国精铜产量同比增加了12.4%，由09年的402万吨上涨至10年的452万吨。而安泰科的数据则预计全年精炼铜产量由09年的412万吨增长10.4%至455万吨。铜管及铜棒与合金方面，CRU预计中国铜管产量同比增加18.2%，而铜棒与合金产量同比上涨27.9%。尽管铜管在年内维持了高生产态势，但2010年9月美国商务部对无缝精炼铜管的反倾销终裁还是会影响到后期国内铜管的产量。根据美国联邦公报，中国一共8家企业所征税率由11.25%至60.85%不等，其中金龙精密铜管集团股份有限公司税率为11.25%，而浙江海量及海量铜贸易公司则为60.85%，另有5家中国企业被征收36.05%的反倾销税。故预计在后期向美国输出铜管受阻的情况下，国内铜管产量或不会维持高增长态势。
1.3.3 国内市场消费状况
中国精铜需求维持着稳定的增长势头。2010年中国全年铜消费量近700万吨，同比上涨幅度超过11%。若回顾历史，中国的精铜需求自2000年以来平均增长速度达到15%（而全球精铜需求增长率仅为2%），这带动了中国的年度需求总量由2000年的188万吨大幅上涨至今年的700万吨，拉动中国铜消费占世界消费比例由12%升至37%。中国铜需求的大幅扩张在一定程度上反映了全球生产力由成熟经济体向中国的转移，“世界工厂”对“中国需求”具有部分提振作用。
除了国际生产力资本的输入外，中国自身经济的快速发展亦对铜消费起到决定性作用。中国铜消费的增长点比较特别，其很大程度上取决于国家基础设施的建设。电力行业、建筑行业及交通运输业合计对中国铜消费的贡献率超过70%，而家用电器、电子消费品亦占国内铜消费的一席之地。 1.3.4 国际铜市场生产状况 全球精炼铜产量在2010年维持了扩张态势，但产能利用率却有所回落。2010年全球精铜产量整体增幅为1.4%，其中非洲产能增长迅速，同比增长22.7%，这主要源于刚果及赞比亚高速的冶炼扩张计划。亚洲整体增幅达7.1%，其中中国、哈萨克斯坦及土耳其同比增幅较大，但由于土耳其的低基数效应（去年同期为4.1万吨），对铜市场的影响相对有限。欧洲方面，各个主要欧盟国家的精铜产能均维持了扩张态势，但瑞典是个意外，其产能环比下滑了-14.5%。北美的加拿大和墨西哥产能同比分别增加了4.8%及1.4%，但美国的精铜产出却下降了-9.8%。南美的智利和秘鲁因为自然因素及罢工事件使得产能同比出现回撤，智利产能降幅-1.6%而秘鲁降幅则至-5.8%。在产能利用率方面，自2008年其全球产能利用率出现了缓慢回落的局面，其中产能利用率由08年的73.1%下降至09年的69.1%，而后至10年回落到68.3%。尽管现阶段产能利用率并没有恢复到金融危机爆发前的水平，但未来随着新的冶炼技术的不断推广（如闪速冶炼技术等）及随着铜价走高带来的利润效应，相信产能利用率在年会缓慢上涨。 1.3.5 国际铜市场消费状况 全球精炼铜的需求在近3年里已逐渐走出金融危机的晦影，呈现出先低后高的态势，而后期全球精铜消费有望延续扩张。08年发生的次贷危机对全球精铜消费起到较为严重的打压，其中欧洲及北美受灾严重区回撤迹象明显。这种消费的不景气在09年出现了集中释放，欧洲精铜消费同比下降22.8%，北美消费同比下滑22.3%，而全球除中国外的精通消费量回撤幅度高达16.3%。转至2010年，随着全球经济的逐渐企稳，精铜消费亦出现了回暖迹象。欧洲及北美的精铜需求分别同比增加了4.7%及2.1%，而亚洲需求则冲至9.5%的历史新高。在亚洲需求增长的强劲带动下，全球精铜消费出现了7.6%的年增长率。从历史数据可以看出，全球精铜需求的寒冬正逐渐过去。
1.4铜的冶炼工艺 铜冶金技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法治炼为主，其产量约占世界铜总产量的85%，现代湿法冶炼的技术正在逐步推广，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。
1.4.1火法冶炼 火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30％，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9％的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95％，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。
1.4.2湿法冶炼 现代湿法冶炼有硫酸化焙烧－浸出－电积，浸出－萃取－电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 2
厂址选择原则 应符合工业布局及区域性总体规划和城市建设规划的要求；要尽可能利用城镇设施，节约资源；要靠近原材料、水、电供应充足和产品销售便利的地方，有较好的交通运输条件；要注意节约用地，尽量不占或少占农田，留有发展余地；要有适当的自然地形和适宜的工程地质、水文、地震等级条件及较好的协作条件等。
厂址地点---中国山东 临沂市
兰山区 临沂，地处山东东南，东近黄海，南邻江苏连云港、徐州，东接港城日照，西接枣庄、济宁、泰安，北靠淄博、潍坊。是滑水运动之都，坐拥全国最大的市场集群，被誉为“物流之都，商贸名城”，是海关特批实行“旅游购物商品通关方式”的城市。临沂是中国市场贸易博览会、书圣国际文化节的永久举办地。
厂址选择原则 应符合工业布局及区域性总体规划和城市建设规划的要求；要尽可能利用城镇设施，节约资源；要靠近原材料、水、电供应充足和产品销售便利的地方，有较好的交通运输条件；要注意节约用地，尽量不占或少占农田，留有发展余地；要有适当的自然地形和适宜的工程地质、水文、地震等级条件及较好的协作条件等。
厂址地点---中国山东 临沂市
兰山区 临沂，地处山东东南，东近黄海，南邻江苏连云港、徐州，东接港城日照，西接枣庄、济宁、泰安，北靠淄博、潍坊。是滑水运动之都，坐拥全国最大的市场集群，被誉为“物流之都，商贸名城”，是海关特批实行“旅游购物商品通关方式”的城市。临沂是中国市场贸易博览会、书圣国际文化节的永久举办地。
临沂市土地总面积为 公顷 ，占全省10.93%。西部、北部为山区，东部为丘陵，中南部为平原。山地、丘陵、平原各占总面积三分之一。
其中兰山区位于山东省东南部，东经118°，北纬35°，是中共临沂市委、市政府所在地，是鲁东南的政治、经济、文化、商贸中心。全区总面积590平方公里，辖4个街道办事处、9个镇，400多个村居、社区，总人口88万，流动人口30万（2010年）。
2.2.1 交通运输条件 兰山区的地理位置优越，交通四通八达。京沪高速公路与亚欧大陆桥铁路在这里交汇。日东高速公路和东部沿海铁路穿越区境。205国道、327国道和数条省际干道纵横相连。距日照、岚山、连云港三大港口100多公里。距青岛港200多公里，距临沂飞机场仅5公里，现已开通20多个城市的航班。具有立体化的海陆空交通优势。兰山区委、区人民政府驻地临沂城，东西长6.5公里，南北长6.3公里，面积41平方公里。是沂蒙山区政治、经济、文化中心，省级历史文化名城，国务院批准的对外开放城市，也是临沂市委、市人民政府所在地。 2.2.2 气候特征 属暖温带季风区半湿润大陆性气候，光照充足，雨量充沛，气候适宜，四季分明。春季回暖迅速，少雨多风，空气干燥。夏季温高湿大，雨量集中，为全年降水最多季节。秋季气温下降迅速，降水变率较大。冬季寒冷干燥，雨雪稀少，严寒期较长。年均降水量790-920毫米。气温历年平均13.3℃，7月最高，1月最低。地面温度历年均为15.3℃，日照时数为2357.5小时，日照百分率为55%。无霜期平均202天。春季多东北风，秋与冬季多北、东北风，夏季多东、东南风。 气压：月平均最高气压为1018百帕（1月），最低气压为994.5百帕（7月）。累年极端最高气压为1037.9百帕（日），极端最低气压为981.5百帕（日）。 风率：本区春季多东北风，最大风速4.6米/秒，为年平均风速最大季节；夏季多东风、东南风，风速偏小；秋、冬两季多北风。风力大于8级者，累年平均20天左右。由上山东省闪电活动空间分布图可知，从胶东半岛到山东内陆，闪电活动逐渐呈递增趋势。在山东烟台及呈山头附近，闪电活动密度最小。青岛，崂山和胶州湾附近的闪电密度与成山头的密度相当，山东省内闪电活动最多的区域为山东济南和玉皇项附近。 下图为山东省各站雷暴日数的多年平均分布图，由图可知，山东半岛和山东西部雷暴日数较少，鲁北的东营、滨州、鲁中山区、和鲁南的沂蒙山区雷暴日数较多，最大值重新在莱芜。 2.2.3 土地资源、水资源和电力资源 土地资源 全市土地总面积为 公顷 ，占全省10.93%。西部、北部为山区，东部为丘陵，中南部为平原。山地、丘陵、平原各占总面积三分之一；棕壤、褐土、 潮土、砂姜黑土、水稻土较为丰富。 水体资源 水资源丰富，水质优良，符合人畜饮水和工农业用水标准。年平均年降水量824.8毫米，多年平均年地表水资源量51.6亿立方米，水资源总量59.6亿立方米。 平均年水资源总量54.7亿立方米， 枯水年水资源总量38.2亿立方米，特枯水年水资源总量 22.1亿立方米，现有水利工程平水年可供水量31.8亿立方米，其中地表水可供水量25亿立方米。 电力资源 临沂供电公司是隶属山东电力集团公司的国有大二型企业，担负着临沂市九县三区以及3个开发区的供电服务工作。截至2011年8月，公司资产总额37.19亿元，在册员工1098人。公司下设14个管理部室、10个生产经营单位。
临沂电网位于山东电网西电东送南线通道。经过多年发展，临沂电网已形成以两座主力电厂和1座500千伏变电站为电源支撑，110千伏和220千伏为骨干网架的现代化电网。直属35千伏及以上变电站83座，其中220千伏20座，110千伏41座，主变容量1004万千伏安，线路长度2575千米。.2.4
矿产资源：已探明的矿产资源有30多种，分为金属、非金属两大类。金属类有金、铜、铝、铁、钴、锌、锰等，大部系复合共生矿床。金、铜主要分布于李官镇的铁山坡一带。铁山铜矿以产铜为主，金次之；铁矿主要分布于马厂湖镇，为鸡窝状矿点。非金属以煤、石为主。煤储量大，质量好。瓷土，又名紫焦宝石分布于李官、朱保等镇，是制造陶瓷与耐火材料的重要原料，白瓷石分布于李官、半程，是陶瓷工业的重要原料。总储量1500万立方米。石英砂岩，分布于李官、半程与白沙埠镇，是制造玻璃、高级耐火材料的重要原料，总储量3000万立方米。石灰石分布广泛，储量很大，其中石灰石D级储量8.5亿立方米，含氧化钙50.3%，是生产水泥、石灰的主要原料，现已广泛应用。
山东发现矿产地70处，查明资源储量吨。山东省铜主要来源于伴生铜矿；矿床在鲁东、鲁西地区均有分布；较集中分布的地区有海阳－荣成地区，该区主要是热液充填脉型的矿点；福山－栖霞地区（多金属矿伴生的铜矿）；五莲七宝山地区（与金伴生的热液交代型铜矿）；邹平（与火山机构有关的斑岩型及热液型铜矿）；金岭－莱芜地区（铁矿伴生的铜矿）。
该厂还可以建成以再生铜回收、精炼、加工为主导产业。
2.2.5 消费市场
消费市场广阔，由于位于沿海地区，经济发达，市场需求大。由于交通方便向北可以满足北方市场（如北京、天津等）；向南可以满足南京，上海经济开发区；向西可以满足郑州和太原市场。
2.2.6 选择原由“十一五”期间的再生铜回收加工产业化项目被省政府批准列为“山东省重点基本建设项目”。
综上所述，考虑临沂的地理环境，市场需求，选择临沂为建厂地点是合理的，在临沂建厂利大于弊。3 火法—铜电解精炼
铜的电解精炼是将火法精炼铜铸成阳极板，以电解产出的薄铜片（始极片）作为阴极，二者相间地装入盛有电解液（硫酸铜与硫酸的水溶液）的电解槽中，在直流电的作用下，阳极铜进行电化学溶解，阴极上进行纯铜的沉积。由于化学性质的差异，贵金属和部分杂质进人阳极泥，大部分杂质则以离子形态保留在电解液中，从而实现了铜与杂质的分离。
3.1 铜电解精炼原理 铜电解精炼的原理如下：
阳极反应：
Cu－2e ==Cu2+
EΘCu/Cu2＋＝0. 34V
Me－2e ==Me 2+
EΘMe/Me2＋＜0. 34V
H2O－2e==2H＋＋1/2O2
EΘH2O/O2＝1.229V
SO42――2e ==SO3＋1/2O2
EΘSO42－/O2＝2.42V
式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属，它们从阳极上溶解进入溶液。H2O和SO42－失去电子的反应由于其电位比铜正，故在正常情况下不会发生。贵金属的电位更正，不溶解，而进入阳极泥。
阴极反应： Cu2＋＋2e ==Cu
EΘCu/Cu2＋＜0. 34V
2H＋＋2e==H2
EΘH＋/H2＝0. 0V
Me2＋＋2e ==Me
EΘSO42－/O2＞0. 34V
在这些反应中，具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原，但它们在阳极不溶解，因此只有铜离子还原是阴极的主要反应。
3.2 电解精炼工艺
电解精炼的工艺：电解液由循环槽经电解液循环泵泵至板式换热器，加热至65℃左右以稳定的流量供到各个电解槽。电解槽供液采用底部给液（也有的采用侧面给液）、两端溢流出液的方式，槽两端溢流出的电解液汇总后返回循环槽。为保证电解液的洁净度，配备了专用的LAROX净化过滤机，循环系统每天抽取电解液循环量的约25%进行净化过滤。根据电解液中杂质的情况，每天抽取部分电解液进行脱铜、脱杂处理，保证电解液中铜、酸及杂质浓度不超过极限值。为保证电解液成分，调节阴极铜的物理性能，需在电解液中加入硫酸、添加剂。
3.3 铜电解精炼的分类 电解精炼工艺有常规电解、周期反向电流电解和永久阴极电解三种方法可供选用。
3.3.1 常规电解 以纯铜始极片为阴极，电源为恒向直流电，电流密度为220～280A/m2。该法在世界各国均已有多年生产历史，工艺成熟可靠，电耗低。特别是采用了机械化、自动化水平高的阴阳极加工机组，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。常规电解精炼工艺流程见下图。3.3.2 周期反向电流电解 周期性短时间改变直流电流方向的电解方法。电解阴极及阳极和常规电解相同，周期性短暂反向，是为了克服阳极钝化，电流密度达300～350A/m2。，可强化生产，节省投资，缩短电解铜在产周期。缺点是电流效率低，电耗高于常规电解。适于老厂扩大生产能力和电价低廉地区采用。 3.3.3 永久阴极电解 永久性阴极电解又名艾萨（ISA）电解法。和常规电解不同，阴极是永久性的不锈钢板，在不锈钢阴极板上析出的电解铜定期取出剥离作为成品。它的优点是可省掉铜始板片生产系统，不锈钢阴极平直，短路发生率低，阴极质量高。 不锈钢阴极电解精炼工艺的主要优点：
（1）、高电流密度
（2）、极间距小
（3）、残极率低
（4）、阴极周期短
（5）、蒸汽耗量低、 （6）、机械化程度高，适用于大规模生产。
本设计用常规电解。
3.3 铜电解电解液成分 铜电解精炼所用的电解液为含硫酸铜的硫酸水溶液。这种溶液导电性好，发挥性小，且比较稳定，使电解过程可以在较高的温度和酸度下进行。另外，硫酸铜的分解电压较低，砷、锑、铅等在硫酸溶液中能生成难溶化合物，因而杂质对阴极质量的影响相对较小，而且贵金属在硫酸溶液中也能得到叫完全的分离。这些都使得以硫酸溶液作为铜电解液，比采用其他溶液如盐酸溶液、硝酸溶液、氨盐溶液等具有较大的优越性。一般含铜40～50ｇ/L，含游离硫酸180～210g/L。由于电解液的电阻值随着酸度的增加而降低，随着含铜量的增加而升高。
铜离子从阳极转移到阴极的载体。如果说阳极、阴极是铜电解过程的两个支柱，电解液则是铜电解过程中铜离子迁移的载体。 组成：CUSO4、H2SO4、H2O、添加剂（盐酸、有机化合物）。 1）
H2SO4一般波动于100—220g/L，电流密度在300A/m2、电解液温度在60~65℃时要把H2SO4控制在180g/L。
电解液的物理性质——影响比电导的因素：H2SO4&电解液温度&杂质&CU2+
酸度越大，电解液的导电性越好。但是H2SO4不能无限地升高，硫酸升高时，硫酸铜的溶解度会降低，甚至析出沉淀（CUSO4·5H2O）。 2）电解液中CU2+的稳定性很重要。CU2+浓度不得小于35g/L，否则杂质AS、Sb、Bi可能在阴极析出，CU2+浓度升高时，电阻、槽电压、电能消耗都会升高，严重时会有硫酸铜析出。要控制CU2+在45—48g/l范围内。CU2+大幅度波动会使阴极铜质量失控，泵、管道堵塞或损坏，甚至电解槽漏液等事故，因此，在电解车间建设中脱铜工序是不可少的。
电流密度与电解液中浓度控制参数
电流密度（A/m2） 200 200~250 250~300 &300 CU2+(g/l) 37~45 40~45 45~50 45~60 3 ) 添加剂：加入电解液中能有效调节阴极铜的物理性质的物质。从而控制阴极铜光泽度、平滑度、硬度和韧性。
骨胶、硫脲、盐酸我们现在普遍使用的添加剂。 骨胶是一种动物胶，由动物骨、皮熬制成的生胶质。对温度的变化最敏感，温度越高失效也越快。
（NH2）2CS在纯水中比较稳定，温度在60℃-80℃时几乎不分解，浓度不随时间变化而变化。在酸中的稍有分解。在GUSO4电解液中不稳定，它会随电解液的温度和电解液中cl-的浓度增加，分解速度加快。
cl-:符合添加剂的一种，以HCl形式加入，适合高杂质阳极电解。氯离子作为添加剂，可使溶液中量很少的AgCl沉淀进入阳极泥。还可能形成CU2Cl2沉淀 ，吸附砷、锑、铋和它们所形成的化合物共沉淀，减少砷、锑、铋等有害杂质对阴极铜的污染。 综合看来，添加剂的用量要根据电流密度、电解液温度、成分来决定。 3.4 电解液的循环
电解槽的循环方式通常根据电解液的流向可分为上进下出式和下进上出式两种。 随着电解的进行，电解槽中电解液成分、添加剂、温度等将会发生变化。为了稳定电解条件，必须将一部分电解液从电解槽放出，同时补充等量的新电解液，实现电解液的循环。 本设计是大型电解槽、电极间距小以及电流密度较高，为了维持电解槽能各处电解液温度和成分的均匀，采用电解液与阴极板板面平行的循环方式，即采用槽底中央进液、槽上一端出液的新“下进上出”循环方式，它是在电解槽底中央沿着槽的长度方向设一个进液管（PVC硬管）或在底两侧设两个平行的进液管，通过沿管均布的小孔（小孔距与同名极距相同，为100mm）给液。排液在槽的一侧，由于给液小孔对着阴极出液，不仅有利于阴极附近离子的扩散，降低浓差极化，而且减少了对阳极泥的冲击和搅拌。此外，中间进液，一端出液，有利于电解液浓度、温度以及添加剂的均匀分布，有利于阴极质量。此方法能仿止阳极泥上浮，但不能使槽内温度及溶液成分更均匀。 电解液循环速度过大不仅增加动力消耗而且影响电解液中的悬浮杂质和阳极泥粒子不易下沉，甚至冲起阳极泥，使金银等附着于阴极，影响电铜的质量，增加了贵金属的损失。循环速度的选择主要取决于循环方式、电流密度、电解槽溶积、阳极成分等。当操作电流密度高时，必须采用较大的循环速度，以减少浓差极化。
铜电解液的净化 在铜电解过程中，电解液中铜和杂质含量逐渐增加，添加剂含量不断积累，而硫酸的含量则逐渐减少，从而使电解液成分偏离所需的条件控制范围。所以必须定时定量地抽取电解液进行净化处理，并用等量的新液替换，调整电解液组成；同时也回收有价金属杂质。常规净化方法有：（1）加铜中和或直接浓缩法生产硫酸铜；（2）电解沉积法；（3）中和、浓缩生产硫酸铜，电解法除As、 Sb，冷冻结晶生产硫酸镍；（4）高酸结晶法生产硫酸铜，电解除As、Sb、Bi，电热蒸发生产粗硫酸镍。一般需大量生产硫酸铜时用（1）、（2）和（3）；不需大量生产时，可用（4），小厂以（2）法为宜。新的净化方法有：（1）渗析法（阴离子交换膜）；（2）萃取法；（3）共沉淀法：（4）氧化法除As、Sb、Bi。 4 计算
4.1 铜电解精炼物料平衡计算
计算条件50000t电解铜/a
原始数据：
阳极成分（％） 元素 Cu As Sb Ni Bi Se Pb Fe Te Au Ag S Zn 含量 99.5 0.05 0.028 0.146 0.007 0.055 0.034 0.002 0.05 0.00487 0.062 0.0061 0.0018
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
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
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％ 砷进入电解液的百分数 72％ 锑进入电解液的百分数 38％ 室温 25℃
物料平衡计算： （1）1t阳极铜需要溶解阳极量: （2）阳极实际需要量： （3）实际溶解阳极量： （4）阳极的含铜量： （5）残极量：
%＝ 11281.65 t/a （6）残极含铜量： t0248.1%98%5.991%93.991＝at/83.62675)18.01(997.0500000248.1＝a/t18..0500000248.1＝at/45.3.62675＝
.5%=11225.24
t/a （7）计算阳极泥量：
t/a （8）阳极泥含铜量：51394.18× 99.5%× 0. t/a （9）电解液中铜含量：
.5%×1.93%=986.95
阳极泥中各元素重量级百分比 表4-6
铜电解精炼主要元素物料平衡 元素 进入阳极泥的量，t/a
阳极泥成分，%
元素 进入阳极泥的量，t/a 阳极泥成分，% Cu .5%×0. 11.93
Au ..99=2.48 0.83 As .=7.71 2.57
Ag .=31.23 10.41 Sb .0=8.63 2.88
Fe .=0.10 0.03 Ni .0=15.01 5.00
S ..97=2.98 0.99 Bi .0=2.88 0.96
Zn ..04=0.04 0.01 Pb .0=17.12 5.71
其他 123.14 41.05 Se+Te .0=52.88 17.63
共计 300 100 物料名称 物料量 Cu As Ni Au Ag t/a % t/a % t/a % t/a % t/a % t/a 装入
阳极 62675.83 99.5 .05 31.34 0.146 91.51 0.00487 3.05 0.062 38.86 合计
38.86 产出
0.64 残疾铜 .5 .05 5.64 0.146 16.47 0. 0.062 6.99 阳极泥 300 11.93 35.79 2.57 7.71 5.00 15.00 0.83 2.49 10.41 31.23 电解液
损失及计算误差
4.2 电解槽热平衡计算 由电解槽计算得（4.4） 电解槽内尺寸：×1275 电解槽外尺寸：×1375 电解槽共389个,实际选用400个 假设：电流强度：12000A
槽电压：0.3V
电解液温度：64℃
电解车间室温25℃
电解槽外壁温度35℃
电解液循环速度25L/min
4.2.1 热收入 热收入为电流通过电解液时所产生的热：
Q=4.18×0.239IEtN×310
E：克服电解液阻力得到的电压，为槽电压的50%左右
I：电流强度
t:时间（S）
N：电解槽数
Q=4.18×0.239×0.3×50%×1×400×0.001
4.2.2 热支出 （1）电解槽液面水蒸气发热损失Q1
电解槽总液面积：F=400×2.7×1.11=
每平方电解槽液面在无覆盖时的小时水蒸发量查表得1.35Kg/(m2.h).
64℃的水气化热为2358.42 KJ/Kg Q1=.35×6819.76 KJ/h (2)电解槽液面辐射与对流热损失Q2
根据博立叶公式：Q=K（t2-t1)F 式中: Q——电解槽液面的辐射与对流热损失（kJ/kg）；
K——辐射与对流联合给热系数（kJ/m2·h·℃），K取39.35；
F——传热表面（m2）；
t1——电解液温度（℃）；
t2——车间空气温度（℃）；
Q2=39.35×(64-25)×9738.42 KJ/h (3)电解槽外壁的辐射与对流热损失Q3
槽壁总面积=400×（2.9×1.31+2.9×1.375×2+1.31×1.375×2） =
Q=K（t2-t1)F 式中：t1为槽壁温度取35℃； t2为车间温度取25℃
K——对钢筋混泥土槽壁kJ/（m2·h·℃）k取35.17
Q3=35.17×（35-25）×3166.02 KJ/h （4）循环管道内溶液热损失Q4
电解液循环量=25×60×400×0.001=600m3/h
Q=VrCp△t 式中：Q——管道内溶液热损失（kJ/h）；
V——电解液循环量（L/h）；
r——电解液密度（kg/L），r取1250
Cp——电解液比热（kJ/kg·℃），Cp取3.43
Δt——电解液在管道内温度降（℃），Δt根据车间规模大小取2～4℃，大车间取上限，小车间取下限。本次设计取3℃。
Q4=600××3=7717500 KJ/h 全车间不要补充热量： Q1+Q2+Q3+Q4-Q=+++47764.36 KJ/h
电解精炼热平衡 热收入 KJ/h 热支出 KJ/h 电流通过电解液产生的热
电解液液面水蒸发热损失
加热器补充的热量
电解槽液面辐射与对流热损失
槽外壁的辐射与对流热损失
循环管道内溶液热损失 7717500 合计
4.3 铜电解精炼电解槽的计算
4.3.1 阴、阳极的选择
阴极：×3.5（mm)
阳极：980×960（厚度有年产量算出）
4.3.2 电解槽数量及尺寸计算 （1）电解槽总数
N=16186.110ItnA（1-P)
A:昼夜产阴极铜量；
N：电解槽总数；
I：取定电流强度；
t：昼夜实际通电时间；
n1：电流效率；
P：电解槽备用系数。
本设计选用以下技术条件：
电流密度12000A，电流效率96%，昼夜通电量为23.5h,备用系数10%。
根据公式得：N=5/（360×23.5×0.96×1）×（1-10%）=389个
为了排列级合理性，取400个电解槽 （2）电解槽尺寸
本设计电流密度取250A/m，电解槽同极中心距取100mm，采用的：mm 阴极面积：2××10-6=2m2 阴极片数：n0=I/Dnfe=×2=24片 阳极片数：24-1=23片 电解槽的长、宽、深
壁端和电极表面间距离取200mm，阴极两侧距槽边取55mm，电解液面至槽面距离取50mm，阴极底边距槽底底距取220mm.阳极厚度为42.5（计算得）,出液槽长500mm,宽500mm. 电解槽的长=23×100+2×200=2700mm 电解槽的宽==1110mm 电解槽的深==1275mm (3)阳极厚度
假设：阳极周期为21天，阳极残疾率为10%，阳极大耳系数为1.06，电流强度为12000A，电流效率为96%。
每块阳极的重量m=73.325%%23.）（ Kg
阳极厚度d=m/8.8fn
Fn：阳极溶解部分的单位面积，cm2
8.8：阳极铜比重g/cm2
d=325.73×103/8.8×98×96=3.93cm=39.3mm
Y阳极尺寸为：980×960×39.3
电解槽主要尺寸级指标 项目 电解槽 项目 电解槽 内尺寸 ×1275 阴极块数 24 外尺寸 ×1375 同极中心距 100 阳极尺寸 980×960×38.2 电流密度 250 阴极尺寸 ×3.5 槽个数 400 阳极块数 23 5 主要设备的选择
5.1 电解槽 通常电解槽由长方形槽体和附设的工业管，排液斗、出液斗的液面调节堰板等组成。槽体底部常做成由一端向另一端或两端向中央倾斜，倾斜度3%，最低处开设排泥孔，较高处有清槽用放液孔，放液排泥孔配有耐酸陶瓷或嵌有橡皮圈的硬铅制作的塞子，防止漏液。此外在钢筋混凝土槽体底部还开设检漏孔，以观察内衬是否破坏，钢筋混凝土电解槽壁厚一般为80～120mm。 本设计选用：电解槽由长方形槽体和附设的工业管，排液斗、出液斗的液面调节堰板等组成，槽体底部常做成由一端向另一端倾斜，且倾斜度3%，最低处开设排泥孔，放液排泥孔配有耐酸陶瓷或嵌有橡皮圈的硬铅制作的塞子，防止漏液。此外在钢筋混凝土槽体底部还开设检漏孔，以观察内衬是否破坏，钢筋混凝土电解槽壁厚一般为100mm。
5.1.1电解槽分类 电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时,在阳极与溶液界面处发生氧化反应,在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。 表5-1
电解槽的分类方式 分类方式 名称 特点 按电解液的不同分类 水溶液电解槽 水溶液电解槽电解质是水溶液。 熔融盐电解槽 多用于制取低熔点金属，其特点是在高温下运转，并应尽量防止水分进入，避免氢离子在阴极上还原。 非水溶液电解槽 非水溶液电解槽在制取有机产品或电解有机物时,常伴随有各种复杂的化学反应,使其应用受到限制，工业化的不多。 按电极的连接方式分类 单极式电解槽 同极性的电极与直流电源并联连接，电极两面的极性相同，即同时为阳极或同时为阴极。 复极式电解槽 两端的电极分别与直流电源的正负极相连，成为阳极或阴极。电流通过串联的电极流过电解槽时，中间各电极的一面为阳极，另一面为阴极,因此具有双极性。
5.1.2电解槽进出液方式 电解槽进出液直接影响槽内铜离子、添加剂及温度在电解液里的均匀性和金、银的损失。 小阳极板电解时，由于电解槽尺度比较小，一般采用上进液、下出液的循环方式。 随着电解槽的大型化、电极间距的缩小及电流密度的提高，通常的电解槽供排液方式难以适应生产要求，有的工厂即在电解槽底中央沿槽长度方向设一个给液管，或在槽底量两侧设两个平行的给液管，通过沿管均布的小孔给液。排液漏斗安放在槽两端壁上预留的出液口上并与槽内衬连成整体。出液漏斗内设有调节电解槽液面高度隔板式三角堰板。三角堰板同时也可观测电解液流量。 另一种大型槽供液法为上供液、下排液。即在电解槽一长边的两拐角处各设以供液口，各供一半电解液，在另一长边中央下部设一排液口，供液口来的电解液流呈对襟袄线喷射，由排液口将电解液引向电解槽一端排出。此法能防止阳极泥上浮。 根据本设计实际情况，电解槽进出液方式选用：下供液、上排液。 -
5.1.2电解槽进出液方式
电解槽进出液直接影响槽内铜离子、添加剂及温度在电解液里的均匀性和金、银的损失。
小阳极板电解时，由于电解槽尺度比较小，一般采用上进液、下出液的循环方式。
随着电解槽的大型化、电极间距的缩小及电流密度的提高，通常的电解槽供排液方式难以适应生产要求，有的工厂即在电解槽底中央沿槽长度方向设一个给液管，或在槽底量两侧设两个平行的给液管，通过沿管均布的小孔给液。排液漏斗安放在槽两端壁上预留的出液口上并与槽内衬连成整体。出液漏斗内设有调节电解槽液面高度隔板式三角堰板。三角堰板同时也可观测电解液流量。
另一种大型槽供液法为上供液、下排液。即在电解槽一长边的两拐角处各设以供液口，各供一半电解液，在另一长边中央下部设一排液口，供液口来的电解液流呈对襟袄线喷射，由排液口将电解液引向电解槽一端排出。此法能防止阳极泥上浮。
根据本设计实际情况，电解槽进出液方式选用：下供液、上排液。
5.2 阴、阳极加工设备
阳极加工处理，有机械和人工两种情况，国内外一些先进的工厂阳极加工处理主要靠整形几组来完成。阳极整形机组完成的作业包括平板、铣耳、排板上架几个部分。阳极板的机械化加工工艺流程如下：
火法产出合格阳极—平板—铣耳—排板—上槽
所用到的设备有阳极加工设备，始极片加工设备，阴极剥片机。
5.3电解液循环设备
电解液循环用到的设备有储液槽、高位槽、电解液加热器、电解液循环泵。
5.3.1电解液加热器
电解液加热多数厂采用钛列管换热器或钛板换热器，部分厂仍用浮头列管式不透性石墨热交换器。钛板换热器阻力大，应设于电解液循环泵与高位槽之间，石墨管受震动易损坏，不宜直接与电解液循环泵相连，而应位于高位槽之后，是电解液利用位差流入石墨热交换器内。换热器的传热面积通过热平衡计算确定。
5.3.2电解液循环泵
本设计选用120㎡的石墨加热器10台，其中2台作为备用。种板系统选用60㎡的石墨加热器2台，无备用。
泵的型式多数工厂使用悬臂卧式耐腐蚀离心泵，近年来 ，新建及改建的铜电解厂已推广使用立式耐腐蚀液下泵。其优点是可以避免因泵漏液腐蚀基础及地面；并可防止泵密封不严使空气进入电解液。
电解液循环泵一般采用不锈钢泵，也有用铅泵。5.4 运输设备 运输中用到的设备有叉车，行车。
叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆。国际标准化组织ISO/TC110称为工业车辆。常用于仓储大型物件的运输，通常使用燃油机或者电池驱动。
行车、吊车、天车都是人们对起重机的一个笼统的叫法，行车和现在我们所称的起重机基本 一样。 基本有两类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。
5.5供电设备 供电设备有整流器，输入电路（槽边导电排、槽间导电板、阴极导电棒、出装槽短路器）。
有色金属电解要用直流电, 须用整流器将交流电转变为直流电。
水溶液电解槽为槽间串联，施加于系列槽的电压，应等于系列槽中的反电动势，即电解质内的电压降，直流接电母线及接点的电压降之和。 常用有色金属的电压与电流值如下表。整流器有固定型号供选用。 5.6主、辅设备一览表
表5-2 设备一览表 序号 设备名称 数量 备注 1 电解槽 150个 下进上出式 2 阳极加工设备 2套
3 始极片加工设备 1套 始极片又称为阴极 4 阴极剥片机 1台 大型（500块/h) 5 贮液槽 1个 贮槽的容积约为电解槽内电解液总量的 20% 左右。 6 高位槽
容积按 5-10 min 时间内的溶液循环量计算 7 列管式加热器 5台 1台备用 8 电解液循环泵 2台 悬臂卧式耐腐蚀离心泵 9 供电设备 1套 能交换式连接 10 叉车 4辆
11 行车 2台
12 阳极泥过滤设备 2台 三足离心机 规格SS-800 6 酸雾治理 酸雾在湿法冶金过程中普遍存在,工程中雾泛指小液滴的悬浮体,由液体蒸气凝结、液体雾化和化学反应等过程形成。酸雾则是由空气中的酸性化合物在有雾、重金属飘尘或氮氧化物存在时发生一系列化学反应而生成的酸雾或盐类气溶胶。铜电解生产工艺由电解工序和净化工序两大工序组成。电解工序产生的含酸废气主要来自三个区域:①电解系统东区生产循环槽、上清液贮槽、阳极泥贮槽、生产高位槽、种板循环槽和种板高位槽;②电解系统西区生产槽、上清液贮槽、阳极泥贮槽、生产高位槽和浓密机;③电解工段电铜洗涤机组及残极洗涤机组。
6.1酸雾成因 酸雾的形成机理主要有两种：一种是酸液表面蒸发，酸分子进入空气，与空气中的水分凝并而形成雾滴；另一种是酸溶液内有化学反应，形成气泡上浮到液面后爆破，将液滴带出。另外，伴随酸雾排放过程不可避免地会有呈分子态的酸性气态污染物如SO2和NOX等的排放，所以其排放过程和排放物成分比较复杂。
6.2酸雾种类 常见的可以形成酸雾的气体有以下几种：
1、卤化氢（HX）均为无色、有刺激性气味的气体，易溶于水，水溶液为酸（氢卤酸），具有挥发性，易形成酸雾。
2、二氧化硫与水蒸汽结合，极易形成酸雾。
3、SO3易被水吸收，若高温下，易与水蒸汽形成酸雾。
6.3酸雾的危害 导致大气酸化的首要污染物是化石燃料在燃烧过程中排放出来的二氧化硫和氮氧化物，而酸雾的排放也不容忽视，因为和燃烧烟气相比较，酸雾的腐蚀力更强、毒性更大。例如就硫酸雾来讲，它的毒性比二氧化硫高约10倍之多。 酸雾的排放会造成工作场所的空气中酸雾和酸性气体弥漫，排入大气后又会造成大气环境中的酸沉降。它不仅危及工人及厂房周围居民的身体健康[4,5]，腐蚀厂房设备及精密仪器，造成生产和生活的损失，而且还会对农作物及其他动植物的生存带来不良影响[6～9]，造成对建筑物、文物古迹等的损坏等。因此，人们在加强对燃煤烟气、汽车尾气等进行治理的同时，也迫切需要采取得力措施控制酸雾的排放，以遏制大气环境的酸化和酸雨的发展。
6.4酸雾处理方法 现今控制酸气排放的方法主要有：液体吸收法、固体吸附法、过滤法、静电除雾法、机械式除雾法及覆盖法等。下面对这几类方法进行简要介绍。 （1）液体吸收法 液体吸收一般包括水洗法和碱液中和法。碱液吸收常用的吸收剂有10％的Na2CO3、4%~6%的NaOH和NH3等的水溶液。所采用净化处理设备主要有洗涤塔、泡沫塔、填料塔、斜孔板塔、湍球塔等。其主要净化机理是使气、液充分接触，酸、碱中和，从而提高净化效率。液体吸收法的优点是设备投资较低，工艺较简单。缺点是：⑴ 耗能耗水量大、运行费用高；⑵ 容易带来二次污染；⑶ 在北方的冬天还容易因结冰而导致设备无法正常运行；⑷ 由于硝酸雾中含有不易溶于水的NO，因此液体吸收法对硝酸雾的净化效率比较低。 （2）固体吸附法 常用的吸附剂有活性炭、分子筛、硅胶、含氨煤泥等。北京工业大学研制成功一种可以治理多种酸雾的吸附剂——SDG吸附剂，曾被国家环保总局列为1992年最佳实用技术和1995年可行实用技术。该吸附剂已在多个行业中得到成功的应用。它可以净化硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、醋酸、磷酸等各种酸气(雾)。尤其适用于浓度小于1000 mg/m3的间歇排放的酸洗操作场所。 （3）过滤法 酸雾过滤器的滤层主要包括板网、丝网和纤维三种型式。板网除雾器的滤层通常由聚氯乙烯材料制作，交错叠置于设备内。丝网除雾器中的丝网一般由聚乙烯或耐腐蚀不锈钢材料制作而成。纤维除雾器的纤维材料则以聚丙烯和玻璃纤维居多。 （4）静电除雾法 酸雾静电捕集器是静电收尘器系列产品中的一个种类，静电收尘成为专利技术后，第一次成功的实际应用便是1907年用于硫酸雾的捕集。（5）机械式除雾法 这类方法的原理是借用重力、惯性力或离心力的作用使雾滴与气体分离，从而达到净化目的。常用的设备有折流式除雾器、离心式除雾器等。7 三废处理
7.1 三废的危害 “三废”是指工业生产所排放的“废水、废渣、废气”也称为工业三废。“工业三废”如未达到规定的排放标准而排放到环境中，就对环境产生了污染，污染物在环境中发生物理的和化学的变化后就又产生了新的物质。好多都是对人的健康有危害的。这些物质通过不同的途径（呼吸道、消化道、皮肤）进入人的体内，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康。 此外，工业废渣会破坏环境卫生，污染水和空气等工厂里的废气排入大气，会污染空气。废水排入江河湖海，会导致水质败坏，破坏水产资源和影响生活和生产用水。
7.2 废水处理
为了安全排放的目的，对于使用过而废弃的水所进行的处理，称为废水处理。废水中所含污染物的种类是多种多样的，不能预期只用一种方法就可以将所有的污染物都去除干净，因此水处理的方法也多种多样。根据不同的分类原则，通常对废水处理方法可做如下分类。 一般划分为一级处理、二级处理和三级处理( 深度处理、高级处理)。
工业上对废水处理的方法有物理法，化学法和生物法三类。 化工生产过程中典型的废水有：含硫废水，含酚、氰有毒废水 含硫废水的处理：主要有空气氧化法和水蒸气氧化法。
7.3 废渣处理 废渣固体废物处理是指通过各种物理、化学、生物等方法将固体废物转变为适于运输、资源化利用、贮存或最终处置的过程。主要方法有：固化法、填埋法、化学法 。 工业废渣会破坏环境卫生，污染水和空气等。同时“废渣”是一种自然资源，要想方设法利用，以开辟新的原料来源，减少对环境的污染。 凡已有综合利用经验的“废渣”，如：高炉矿渣、钢渣、纷煤灰、硫铁灰、电石渣、赤泥、白泥、洗煤泥、硅锰渣、铬渣等，必须纳入工艺设计、基本建设与产品生产计划，实行“一业为主，多种经营”，不得任意丢弃。 “废渣”堆放场所，要尽量少占农田，不占良田。要有防止扬散、流失等措施，以防止对大气、水源和土壤的污染。
7.4 废气处理 废气处理指的是针对工业场所、工厂车间产生的废气在对外排放前进行预处理，以达到国家废气对外排放的标准的工作。一般废气处理包括了有机废气处理、粉尘废气处理、酸碱废气处理、异味废气处理和空气杀菌消毒净化等方面。 废气的常用处理方法：冷凝法，吸收法，吸附法，直接燃烧法，催化燃烧法五种。化工生产过程中典型的废气处理主要有：烟气脱硫和烟气脱硝两大部分 。目前烟气脱硫技术种类达几十种，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟，效率高，操作简单。 湿法烟气脱硫技术 湿法烟气脱硫技术按使用脱硫剂种类可分为：石灰石-石膏法、简易石灰石-石膏法、双碱法、石灰液法、钠碱法、氧化镁法、有机胺循环法、海水脱硫法等。按脱硫设备采用的技术种类不同，湿法烟气脱硫技术可分为：旋流板技术、气泡雾化技术、填料塔技术、静电脱硫技术、文丘里脱硫技术、电子束脱硫技术等。结论
本次毕业设计我选择的题目是“设计一个年产5万吨电解铜的电解车间”，在论文写作以及制作过程中，有时感觉很辛苦，最终坚持完成了毕业论文。
确定目标后，我首先做的是搜集资料。在指导老师的指点下，通过各种渠道开始准备工作—通过网络、图书馆搜集相关学术论文、核心期刊、书籍等。通过一周的深入学习，搜集了一大堆与毕业设计相关的资料，参考了一些毕业论文样本和一些毕业论文设计总结；在常见的搜索引擎中，我了解到一些相关的知识，并对这些网站进行收藏，利于后期的使用。
接下来，我开始对所搜集的资料进行整理、分析研究，根据取其精华，去其糟粕的原则，我撰写我所设计题目的大纲和标题。文中我共写了七章内容，它们分别是第一章绪论，第二章厂址选择，第三章火法—铜电解精炼，第四章计算，第五章主要设备的选择，第六章酸雾治理，第七章三废处理。在完善各章内容时我遇到了很多的问题，其中最难得是厂址的选择，虽然在课堂上我们学习了工厂设计基础，但课本上的知识并非特别全面。为了建一个厂我们考虑的因素很多，大到矿、水、电，小到压强、闪电、风等各种问题。做了这次设计我才体会到要建好一个厂的全方位考虑。总结与体会 随着学期结束日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。通过这次毕业设计，我明白了学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。在整个过程中，我学到了新知识，增长了见识。在今后的日子里，我仍然要不断地充实自己，争取在所学领域有所作为。 谢辞
最后我要感谢我的指导老师和专业老师，是你们的悉心指导和关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从尊敬的导师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的指导老师和专业课的老师致以最衷心的感谢和深深的敬意！同时我也感谢我的同学们，有你们一路陪我完成设计，有你们的帮助才能使我的设计能够更轻松的完成，谢谢你们！
参考文献 [1] 余继燮. 重金属冶金学. 1981.
[2] 彭容秋. 重金属冶金学. 中南工业大学出版社. 1991年08月第1版
[3] X.K.阿维齐祥著.粗铜冶金学. 冶金工业出版社. 1957年08月第1版 [4] 铜铅锌冶炼设计参考资料 （上册）. 冶金工业出版社. 1978年07月第1版
[5] 百度文库.[6]百度文库. [7] 陈利生 余宇楠，湿法冶金—电解技术，冶金工业出版社，2011 [8]
百度文库，2011年铜的市场情况 [9] 百度文库，铜，
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