20万吨再生铜综合回收利用项目可行性研究报告.docx

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1、20 万吨再生铜综合回收利用工程可行性争论报告4冶 炼4.1 概述本工程是以含铜 92%以上的固体废杂铜为原料，经火法精炼和电解精炼最终产出阴极铜。冶炼工艺流程承受 NGL 炉精炼永久阴极电解精炼阳极泥湿法处理。主要生产车间有原料预处理、火法精炼、电解精炼和电解液净化、贵金 属回收。生产力气一期工程为 20 万吨年阴极铜。本工程按一次建成设计。4.2 冶炼原料燃料及关心材料4.2.1 杂铜原料本工程所用原料主要为高品位废杂铜，经分类后打成包块，其物料成分见表4-1。表 4-1高品位杂铜原料成分成分CuZnPbAsSnNiFe其它%92210.1010.221.21.68原料物理特性：全部为固体

2、。其中，线状：直径从不到1mm 到 20mm 不等； 铜件：各种外形，大小不等。4.2.2 燃料本工程燃料和复原剂为自然气，成分见表 4-2。表 4-2自然气成份mol%CH496.322C2H60.406C3H80.05CO22.185H2S20mgm 3N2+NeH21密度：0.76276kg m3 低热值：35.3868MJm3 高热值：39.256MJm33熔剂及关心材料各主要关心材料的成分详见表 4-3。表 4-3石英石熔剂化学成分%及粒度名称SiO292其它Fe粒度石英石82.020mm4.2.3 原料燃料及主要关心材料消耗原料、燃料及主要关心材料消耗见表 4-4。表 4-4原料、

3、燃料及主要关心材料消耗序号工程单位数量备注1高品位杂铜ta225674.28含铜品位 922石英石ta60003自然气总量Nm3a2075.5104含复原剂4耐火材料ta15005脱模剂ta12006硫酸ta20237盐酸ta1004.3 生产规模、产品产量和质量标准表 4-5产品产量和质量标准序号名称单位产量标准1高纯阴极铜ta202300Cu-CATH-12粗硫酸铜ta7758Cu23%3粗硫酸镍ta1702Ni18%4黄金(99.99%) a118.212GBT413420235白银(99.99%)ta41.3741GBT413520234.4 工艺方案选择铜资源的循环利用在世界各地均受

4、到广泛重视。长期以来，熔炼铜精矿的冶炼厂始终有选择地将再生铜作为冷料参与转炉回收，但这种方法在处理量和杂铜品种方面均受很大限制。为此，很多国家包括中国先后兴建了特地处理再生铜物料包括残渣的铜冶炼厂，并乐观争论、开发再生铜冶炼工艺，不断改进冶炼设备，使再生铜冶炼技术朝着高效、低耗、无污染和高质量的方向进展。4.4.1 再生铜的火法精炼目前国内处理高品位废杂铜火法精炼炉型有固定式阳极炉和倾动式精炼炉 两种。倾动式精炼炉是上世纪 60 年月由德国 MAERZ 公司开发的，该炉子的主要优点是综合了固定式阳极炉和回转式精炼炉的优点，炉体密闭性能好，操作环境好；炉子寿命长且修理便利，氧化、排渣、复原作业均

5、无需人工操作，机械化自 动化程度高。目前国内倾动炉有二种形式，一种为引进设备，另一种为国产设备， 引进设备造价较高，工程投资大、建设周期长。故本工程不予承受。国产设备为 为国内公司近年研制开发的型炉型即 350 吨精炼摇炉，现某冶炼厂设计中也有承受，但山东金玺化工为第一次上杂铜冶炼，而且规模适中，为了更有利于生产灵敏组织，分部投资。故本阶段暂不考虑上述较大炉型。固定式阳极炉是目前国内广泛承受的一种传统处理高品位杂铜的精炼设备。 该炉体构造简洁，简洁操作，原料燃料适应性广，造价低，建设周期短，处理高 品位杂铜时环保效果良好，但存在操作劳动强度大，该炉子生产过程中炉门难以密闭，烟气泄漏严峻，能耗偏

6、高，不能使用人工持管的气体复原剂，操作环境较 差等缺点，因此本工程不予考虑。NGL 炉是中国瑞林公司开发的一种杂铜火法精炼炉，其氧化、复原功能与回转式阳极炉一样，但在炉体构造上作了较大的创，使其能适应处理冷料， 其机械化、自动化程度可到达倾动炉的水平，而造价大大低于倾动炉。NGL 炉上设置了透气砖搅拌系统，其作用是通过炉底的透气砖将氮气喷入熔融铜中，利用惰性氮气具有较好的搅拌效果，对铜液进展清洁搅拌，从而提高 冶金反响效率；缩短工艺过程；改善金属熔池的化学和温度的均匀性；降低阳极 铜的含氧量；削减铜在炉内的冻结。NGL 炉承受稀氧燃烧技术。稀氧燃烧的根本过程：燃料和氧气分别通过两个单独的喷口高

7、速喷射进入炉膛内，燃料和氧气被炉膛中已有的高温烟气燃烧产物快速稀释，在燃烧区间氧浓度到达 210时燃烧过程即可正常进展。稀氧燃烧与传统的燃烧方式相比有其独特的燃烧效果： 1燃烧反响区呈漫射状分布于炉膛大局部空间，炉膛内热负荷分布均匀，没有过高温度点，形成一个均匀的加热体系；2燃烧产物 3 分子居多火焰辐射强度高，利于加强传热效果；3NOx 产出率相对较低；4热效率高，节能效果显著；5无需另设燃烧风机、烟气量低，节约烟气处理本钱。工业生产实例有美国 Kennecott 铜厂阳极炉，国内已完成了在 400t 回转阳极炉和 80t 固定式阳极炉的示范性试验，取得良好效果。该炉抑制了固定式阳极炉的操作

8、强度大，环境较差及能耗偏高等缺点，但造价较固定式阳极炉高。为节约工程投资，提高工程的经济效益，改善环保条件， 本工程选用 4 台 NGL 炉用于杂铜处理。阳极铜通过放铜溜槽进入双圆盘浇铸机浇铸成阳极铜板，合格的阳极板用叉 车运往阳极板堆场。不合格阳极板返回 NGL 炉。4.4.2 电解精炼目前国内外承受的电解工艺有传统工艺和永久性不锈钢阴极两种。传统法在我国生产历史悠长，工艺成熟牢靠，但始极片制作工艺简洁，需要独立的生产系统，劳动强度大。始极片质软，平直度不好，生产过程中易造成短路。不锈钢阴 极法是用不锈钢板制成永久性阴极，取代传统的始极片。主要优点是不锈钢阴极平直度较好，不易造成短路，因而可

9、承受较高的电流密度和较小的极距，单位面积产量高；阴极周期短，产品质量好，残极率低；流程简洁，自动化程度高；金 属积压量少，流淌资金周转快等。同为大极板电解工艺，承受不锈钢阴极法比传统法不但产品质量好，且厂房 占地小、劳动定员少、生产本钱低，而工程投资永久阴极法略高于传统法。不锈 钢阴极法是电解工艺的一个进展方向。有关资料显示，到 2023 年，应用不锈钢阴极法的电解精炼厂已达 30 多家，产出的铜量占世界总产量的 60%以上。国内第一家江西铜业公司贵溪冶炼厂的 20 万吨永久性阴极工艺电解车间已于 2023 年顺当建成投产。紧接着山东祥光铜业公司 20 万吨、贵溪冶炼厂增 30 万吨和金隆铜业

10、公司 20 万吨永久性阴极工艺电解车间均已在建成投产，目前已有多家冶炼厂签订了永久性阴极工艺合同。不锈钢阴极法首先在澳大利亚 PTY 铜精炼的汤士维尔冶炼厂研制并投入大规模生产，简称为 ISA 法。1986 年加拿大鹰桥公司的奇得克里克冶炼厂也开发了另一种不锈钢阴极电解技术，称 KIDD 法。此外芬兰 Outokumpu 公司开发的 Ok 不锈钢阴极法 2023 年也已投入了工业化生产，这三种不锈钢阴极电解技术略有不同，主要在包边形式、导电棒的构造及底部构造上有区分。本初步设计电解工艺暂先按芬兰 Outokumpu 公司的不锈钢阴极考虑，最终尚需与国外公司进展商务谈判后确定，专用吊车及机组承受

11、国内配套。电解液净化系统力气与电解力气相配套，电解液净化量依据铜所需的净化量 把握，约为 195m3d。电解液净化系统承受了先进的全自动板式真空蒸发浓缩生产粗硫酸铜、把握电解液有效成分技术及诱导法脱除杂质、电热浓缩生产硫酸镍 的流程。4.4.3 贵金属回收阳极泥处理目前成熟牢靠、能上规模、具有竞争力的工艺有湿法流程和Kaldo 炉流程。鉴于 Kaldo 炉工艺其关键设备要从国外引进，投资较高，压力浸出操作也很简洁，本工程阳极泥处理工艺承受贵冶式湿法流程：硫酸化焙烧水浸分铜碱浸分铅砷氯化分金亚硫酸钠分银银电解金电解，目的是承受湿法流程有金银直收率高、返料量小、综合利用、技术立足国内、投资省 的优

12、点，是实现建设目标的较佳选择。4.5 工艺技术及设计特点本次电解工段的设计吸取了中国瑞林公司在多个铜电解工程的成功阅历， 主要有以下特点：(1) 永久不锈钢阴极工艺具有极距小，电流密度高，其范围为280Am2 330Am2，阴极周期短，残极率低，蒸气耗量低等特点。(2) 承受电解专用吊车与电解槽定位装置，实现准确定位。承受两台带接液 盘的半自动专用吊车，三条极板加工机组，其中两条阴极剥片机组，一条阳极加 工机组和残极机组。使出装槽作业操作更为简便，劳动生产率提高，并保证了极 板间极距的均匀，有利于削减短路的发生，提高了电流效率，还有利于电流密度 的提高。(3) 承受长方形 FRP 储槽。长方形

13、贮槽的使用可以削减储槽的数量，并充分利用有限的场地空间，工艺配置简洁，便于生产操作。由于单槽容积大、槽数 少，有利电解液的充分循环、添加剂的充分混合。承受长方形贮槽可使循环泵集中布置，可在二楼平面开设液下泵检修吊装孔，既保证了液下泵的安装高度，便利检修，同时也降低了附跨厂房高度，削减了投资。(4) 阳极泥地坑由传统的压缩空气搅拌，改用机械搅拌，削减了槽下酸雾产 生，有利于生产操作环境的改善，延长了槽下设施使用寿命。(5) 承受浓密机沉降分别阳极泥，使阳极泥浆更充分的沉降、分别。其上清 液流入阳极泥储槽，底泥由隔膜泵送阳极泥压滤机全自动，滤液也进阳极泥 储槽与浓密机上清液合并经压滤后流入上清液贮

14、槽。阳极泥浆液在浓密机沉降分 离后分别进箱式压滤机，提高了压滤机的处理力气，阳极泥经两次压滤再经净化 过滤机过滤后再进入循环系统，从而保证电解液的清洁度。由于阳极泥浆液进浓 密机，转变了从前在阳极泥储槽承受压缩风搅拌而产生的猛烈的酸雾，生产环境 得到很好改善；并实现阳极泥过滤系统全自动化。(6) 电解液和上清液承受高效的净化过滤机过滤，过滤后的电解液悬浮物 含量小于 10ppm，过滤效果好，确保了电解液的干净度，而且全自动封闭工作无泄露，无需人工操作，自动化水平高，改善了操作环境的。4.6 工艺过程表达及车间组成冶炼工艺过程依据生产功能分为原料预处理区域、火法精炼区域、电解精 炼和电解液净化区

15、域、贵金属回收区域等。4.6.1 原料预处理区域该区域包括原料堆场、原料棚、原料打包工段等。选购回来的高品位杂铜原料用汽车运进厂，经过地磅房称重，在原料堆场卸车和原料棚堆存。通过叉车运输，将杂铜送至原料打包工段。在打包机的挤压下， 零散杂铜被打包成为尺寸约为 0.8x0.8x0.6m 见方。打包好的杂铜通过叉车运送至 NGL 炉火法精炼区域。4.6.2 火法精炼区域该区域包括 NGL 炉、阳极浇铸系统。1NGL 炉火法精炼系统由 4 台 NGL 炉，2 台双 18 模圆盘浇铸机及其附属设备构成， 每两台 NGL 炉和一台双 18 模圆盘浇铸机构成一个系列。打包好的高品位杂铜用叉车送往火法精炼车

16、间，用吊车调运至炉前四周的加 料平台原料堆放区。在NGL 炉的加料和熔化作业期间，依据熔化进程再用移动箱式加料机力气：3t 次将杂铜包块料逐块分批次地参与 NGL 炉内。承受自然气燃料，为精炼过程供给热源，承受稀氧燃烧技术，以节能和节约设备投资。 整个精炼过程主要由加料熔化、氧化、复原、浇铸四个阶段组成，其全过程承受透气砖通入氮气搅拌炉内熔体，以增加冶金过程的传热传质效果。加料熔化期时，炉料分批参与。加料及熔化时间约 14 小时。氧化期鼓入压缩空气，并参与石英石造渣，局部杂质挥发进入烟气。氧化精炼过程产生的炉渣排入渣包，渣包经电动轨道车运至渣处理区，经冷 却、重锤粗碎后，送至渣棚临时堆存，以待

17、外销。复原完全后的铜液经溜槽进入双 18 模圆盘浇铸机浇铸成阳极板，合格阳极板由叉车运往阳极板堆场，不合格阳极板返回 NGL 炉。NGL 炉冶炼烟气经烟罩、二次燃烧室后进入烟气降温及排输系统，经降温存布袋净化的烟气最终经排烟风机送至环境集烟烟囱排空。在复原期间剩余可燃 物在二次燃烧室中进展二次燃烧处理，避开黑烟的产生。NGL 炉炉门设环境烟罩，捕集的烟气单独经布袋收尘器过滤收尘，净化后的烟气经排烟风机排至烟囱而放空。2阳极浇铸系统阳极浇铸系统主要由以下单元构成：阳极浇铸包和自动定量称量机带有一 个中间包，2 个浇铸包，浇铸圆盘，喷淋冷却系统，废阳极提取装置，阳极收集输送系统，涂模系统，以及系统

18、把握的液压、气动和电子系统。精炼后的熔融铜水通过溜槽由 NGL 炉连续地流入阳极浇铸称量机的中间包，中间包将铜水倒入一个带有称量装置的浇铸包，当浇铸包内的铜水到达了设 定的重量，中间包就倾转向另一侧的浇铸包倾倒铜水。当两个圆盘分别将一个空 模子转至浇铸位置时，浇铸包马上确定重量的铜水倒入模子铸型成阳极板。通过 把握系统准确地倾转浇铸包，使其倒出的铜量正好等于阳极板的设定重量。浇铸 完成后，圆盘将空模子再转至浇铸位置，同时中间包再次向浇铸包倒铜水。浇铸 后的模子由圆盘转到冷却区，向模子的底部、阳极的上外表喷水将其冷却。冷却 后阳极到达检查位置，在此将阳极板的耳部顶起，使其与模子脱开。设有一套废

19、阳极提取装置，在废阳极到达阳极收集输送位置之前将其提出。合格阳极板经预 顶起后圆盘将阳极板转到提取位置，阳极板的耳部再次被顶起，提取装置抓住阳 极板的侧边，将其提起放入冷却槽中。每个冷却槽中均有链条输送机，在链条输送机上阳极板被收集到达确定块数后，输送机将其输送至冷却槽的尾部，从槽里 被顶起，由叉车运走。4.6.3 电解区域该区域包括电解工段、净液工段。1电解工段合格阳极板从阳极板堆场用叉车送至阳极整形加工机组，加工后的阳极板按 极距 100mm 排列，由半自动专用吊车吊入电解槽，电解阴极周期 7 天，阳极周期 21 天。经过一个阴极周期，阴极由吊车送至阴极洗涤剥片机组，剥下的阴极铜经称量打包

20、送成品库，不锈钢阴极经重排板吊回电解槽。残阳极经残极洗涤 堆垛机组处理后由叉车送至火法精炼车间。电解液由立式循环泵从循环槽送至板式换热器，加热至 65左右进入高位槽，自流入各电解槽。电解槽内循环方式为下进上出。为保证电解液的干净度， 配备了专用的净化过滤机，每天将电解液量的 25%经净化过滤机过滤后再返回循环系统。依据电解液成分每天抽取局部电解液送净液工段处理。出装槽时，上清液流入上清液循环槽，全部经净化过滤机过滤后返回循环系 统；排出的阳极泥浆经溜槽至阳极泥地坑，经两次压滤机压滤和净化过滤机过滤 后返回循环系统，滤渣即为阳极泥。阳极泥用叉车送贵金属回收区域。2净液工段工艺流程为真空蒸发浓缩、

21、水冷结晶生产粗硫酸铜诱导法脱除铜及杂质、 电热蒸发浓缩水冷结晶生产粗硫酸镍。电解系统需净化的电解液泵送至净液工段废电解液贮槽，然后泵送至蒸发高 位槽，电解液由高位槽连续自流至循环泵进口再压送至板式真空蒸发器组进展连 续蒸发浓缩。蒸发后液由循环泵连续泵送至水冷结晶槽，多台水冷结晶槽阶梯布 置连续作业，结晶浆液由较低的水冷结晶槽自流至带式真空过滤机进展液固分别，过滤液流入结晶母液槽，分别出的粗硫酸铜称量包装出售。结晶母液泵送至板式换热器加热到 60后至脱铜电解高位槽，由高位槽按主、辅给液量自流入各脱铜电解槽。脱铜电解槽每组6 个，呈阶梯布置，溶液由高端进底端出，从每组第 4、5、6 槽进展关心给液

22、。脱铜电解槽每组上段 3 槽的阴极每 9 天出槽一次，吊出的阴极经过洗涤、堆剁后由叉车返火法精炼系统，下段 3 槽的阴极每 3 天清槽一次，人工清理外表沉积黑铜粉后返脱铜电解槽连续使用。出槽时上清液排至上清液贮槽，经过滤后返回脱铜电解槽，排出的黑铜泥经溜槽至地坑，由泵送至压滤机进展过滤，滤液随过滤后上清液一起返回电解槽， 分别出黑铜粉送临时堆存房待处理或出售。依据相应工厂生产阅历，二次脱铜电解承受残极作阴极。脱铜电积反响过程产生的酸雾、砷化氢等有害气体由槽面通风罩抽出经处理后排放。槽面通风机与脱铜整流器联锁，当通风机故障时，整流器马上断电以 保人身安全。依据必需脱除的镍量每天抽取确定体积的脱铜

23、终液经泵送至高位槽，由高位 槽连续自流入电热浓缩槽，电加热蒸发温度把握在 170左右，蒸发后液含酸 1100gL，由密闭式溢流连接收流入水冷结晶槽，水冷结晶温度把握在 45，连续搅拌冷却产出的结晶浆液溢流至硫酸镍转运槽再泵送至带式真空过滤机分别出粗硫酸镍产品，滤液即回收酸返回电解工段。电热蒸发过程产生的酸雾经酸雾净化塔处理后排空。4.6.4 贵金属回收区域该区域包括回转窑工段、湿法工段、金银电解工段、阳极泥库等。（1） 阳极泥预处理铜电解车间产出的阳极泥，由叉车运至阳极泥处理车间计量过磅后入阳极泥库，再用叉车将阳极泥运至预处理浆化槽浆化，再泵至预处理反响槽，加硫酸和升温，通压缩空气，氧化酸浸脱

24、铜砷，把握固液比，反响完毕压滤机过滤，产出 含铜约 8-12%的低铜阳极泥，硫酸铜溶液送净液车间回收铜、镍、砷。（2） 回转窑工段电解产出的铜阳极泥或经预处理后的低铜阳极泥装入船形阳极泥斗用行车直接参与浆化槽与硫酸浆化后，放入定量给料槽，流入回转窑进展硫酸化焙烧。 窑内从固态物料中挥发逸出的二氧化硒进入气相，经吸取塔中的水吸取后生成亚硒酸、进而被气相中二氧化硫复原出金属硒，再经过滤烘干后，即得粗硒；焙烧后的固态产物为焙烧渣，渣中的铜、银等元素已转化成可溶性化合物硫酸盐等。 该渣装入船形加料斗由行车起吊参与湿法工序分铜槽处理。（3） 湿法工段分别提取贵金属的湿法流程为水浸分铜、碱浸分铅碲砷、氯化

25、分金、亚硫酸钠分银、分金液、分银液分别承受亚钠和甲醛复原得粗金粉和粗银份。分铜：含铜焙烧渣装入分铜反响槽泵入分铜洗水浆化 11.5h 后，补加分铜洗水，固液比 1：45，升温搅拌浸出，铜以硫酸盐状态转入分铜液，并添加食盐供给充分的氯离子使硫酸银转化为氯化银而进入渣相。反响终液酸度为 1215 gl，浆料放入分铜转运槽，泵至分铜压滤机，经压滤、洗涤、压榨、电子称计量后，放入分铅碲加料槽中，添加分铅碲洗水，搅拌成浆液泵至分铅碲反响槽 中。硫酸铜溶液液送净化车间回收铜砷。分铅砷：分铜渣浆料在分铅砷反响槽中，参与分铅砷洗水浆化 11.5h 后， 补加分铅砷洗水，固液比 1：45，升温搅拌浸出，把握氢氧

26、化钠浓度为 10%， 使渣中的铅、砷分别以铅酸钠、亚砷酸钠形态进入溶液以分别除之。浆料放入转运槽泵至压滤机，经压滤、洗涤、压榨、其渣为分铅砷渣，经电子称计量后，放 入分金加料槽中，添加分金洗水，搅拌成浆料泵至分金反响槽中。其溶液为分铅砷液用硫酸中和沉铅、砷，把握反响终点 PH 值 3.23.5，得到铅砷渣。分铅砷后液送废水处理。分金：含金的分铅砷渣在分金反响槽中，参与分金洗水浆化11.5h 后，补加分金洗水，固液比 1：56，在硫酸介质中添加食盐、氯酸钾钠升温搅拌进展氯化分金。金被氯化生成四氯金酸转入液相。银、铅分别以氯化银、硫酸铅形态进入渣相。反响完毕后，浆料放入转运槽泵至压滤机，经压滤、洗

27、涤、压 榨、其渣为分金渣，经电子称计量后，放入分银加料槽中，添加分金洗水，搅拌 成浆料泵至分银反响槽中。其液为分金液，在金复原槽中用二氧化硫复原成粗金粉。金复原后液泵至铂钯置换槽中加氢氧化钠把握中和酸度为 1220 gl，再用锌粉搅拌进展铂钯置换。铂钯置换后液送废水回收金银。分银：含银的分金渣在分银槽中，参与分银母液浆化，在 3040，亚硫酸钠溶液中，银与亚硫酸根络合，生成亚硫酸银络离子而转入液相。固液比为 1： 67，把握反响终点为 PH89。反响完毕，浆料放入转运槽泵至压滤机，经压滤、洗涤、压榨后分银渣放入渣斗返回铜冶炼奥炉系统。分银液在银复原槽中用甲醛复原得到粗银粉。银复原母液循环使用数

28、次后过量复原，过量复原后液送废水处理回收金银。（4） 金银电解工段阳极浇铸：含金 9799%的粗金粉和含银 9699%的粗银粉，用小车装运至金银电解楼一楼中频浇铸炉熔化分别浇铸成金、银阳极。金电解：金电解精炼在 PVC 制电解槽中进展。其电解液为承受隔膜电解造液法制备的氯化金溶液，阴极用始极片制备与铜电解始极片制备相像。电解时， 铜、铂、钯等金属进入溶液。银、铅等进入阳极泥。析出的阴极金属充分洗涤干 燥后，即可熔铸成为成品金锭。银电解：银电解精炼在 PVC 电解槽中进展。其电解液为硝酸银溶液，阴极承受钛板。电解时，铜进入溶液，金、大局部铂、钯以及铅、铋入液后水解氧化 物等进入阳极泥。在阴极析出

29、的针状银，人工刮下，落至银粉传送带上运出即为电银粉。电银粉用热水充分洗涤枯燥后，即可熔铸成为成品银锭。（5） 废水处理由焙烧、湿法处理、金银电解各工序排出的含重金属离子的废水，还含有少 量的金、银。由各工序分别泵至废水回收金银工序的中和反响槽，加酸或碱调整 PH 值 7，经过滤后的滤液送重金属离子废水处理站，滤渣返精炼炉回收金银。4.7 冶金计算主要结果4.7.1 NGL 炉NGL 炉金属物料平衡见表 4-6；NGL 炉进收尘系统烟气量，烟气成分表见4-7；NGL 炉熔化、氧化、复原和浇铸等各作业期的热平衡，分别参见表 4-8 表 4-11。物料量CuZnPbFeSnAsNiNo装入物料tat

30、atatatatatata1废杂铜225674.2892.0207620.332.004513.4912256.741.22708.0912256.740.1225.670.22456.2残极36226.4099.335972.820.013.620.0621.740.013.620.013.620.136.230.1554.4黑铜板837.0090.0753.300.010.080.010.082.1117.665不合格阳极铜7469.3699.37417.070.010.750.064.480.010.750.010.750.17.470.1511.合计251763.524517.8622

31、82.962712.542261.20287.03522.No产出物料1合格阳极铜241509.3299.3239818.750.0124.150.06144.910.0124.150.0124.150.1241.510.15362.2不合格阳极铜7469.3699.37417.070.010.750.064.480.010.750.010.750.17.470.1511.3精炼炉渣12527.2130.03758.1619.002380.17111377.99202505.443375.820.0911.270.8100.4烟尘6749.574.0269.9830.002024.871067

32、4.960.1510.12241619.900.042.700.1510.5损失与误差499.5587.9280.62172.08240.5824.0838.合计251763.524517.862282.962712.542261.20287.03522.表 4-6NGL 炉金属物料平衡表 4-7NGL 炉进收尘系统烟气量，烟气成分阶段时间烟气量烟气温度烟气组成%)单位hNm3hN2O2C加料熔化期13.7102001500065095055.862.2%13.514.8%7氧化期4.694501375065095073.475%14.216.2%2.1倒渣期1.062009000650950

33、65.165.4%18.122%3.4复原期1.577501162565095049.653.8%5.814%10.1浇铸期3.26200900065095065.165.4%18.122%3.4表 4-8加料熔化作业期热平衡热收入热支出No工程小计 MJNo小计 MJ1自然气燃烧热600562100.01熔化杂铜吸热14032823.372熔化黑铜板吸热9250.1543熔化不良阳极吸热50200.844熔化残极吸热457847.625熔剂吸热57140.956燃烧产烟气吸热25083941.777漏风产烟气吸热533628.898热损失9859016.42合计600562100.09合计6

34、00562100.00表 4-9氧化期热平衡表热收入热支出No工程小计 MJNo小计 MJ1杂铜带入热14032542.161阳极铜吸热17000051.082返料带入热315139.472炉渣吸热159264.793熔剂带入热57141.723氧化反响烟气吸热182995.504自然气燃烧热10027630.134燃烧产烟气吸热3951411.875氧化反响放热5500316.535漏风产烟气吸热3439810.336烟尘吸热88392.667热损失4585513.78合计332831100.00合计332831100.00表 4-10复原期热平衡表热收入热支出No工程小计 MJNo小计 M

35、J1阳极铜带入热18800074.91阳极铜吸热19260077.542炉渣带入热1692672炉渣吸热195247.863复原用自然气带入热1925983复原烟气吸热58652.364自然气燃烧热2420910.14燃烧产烟气吸热72852.935复原反响吸热82703.336漏风烟气吸热62072.507热损失86423.48合计248394100.00合计248393100.00表 4-11保温期热平衡表热收入热支出No工程小计 MJNo小计 MJ1阳极铜带入热18000076.11阳极铜吸热18000076.12炉渣带入热159266.72炉渣吸热159266.73自然气燃烧热4073

36、417.23燃烧产烟气吸热162136.94漏风产烟气吸热66892.85热损失178327.5合计236659100.0合计236659100.04.7.2 电解（1） 原料电解精炼的原料为火法精炼产出的合格阳极板。合格阳极板成分见表 4-12表 4-12阳极板主要化学成份：%元素CuAsNiAuAg%99.30.100.155.92x10-5 2.096x10-2阳极板重量：380450kg 块。（2） 设计参数电解工艺设计参数见表 4-13表 4-13电解工艺设计参数工程单位1年产阴极铜ta2023002年工作日da3503铜回收率%99.74残极率%155电流效率%966槽时利用率%9

37、67电流密度Am22808阳极周期天219阴极周期天710同极中心距mm10011阳极尺寸mm100096012阴极尺寸mm10101029有效13沉积面积m21.039314每槽阴极数块5415每槽阳极数块5516槽电压V0.300.3517电解液循环速度lmin槽3518阳极泥率%0.6（3） 阳极铜各元素进入阳极泥量，见表 4-14。表 4-14元素CuAsNi%0.072010（4） 阳极铜中铜及主要杂质溶出率，见表 4-15： 表 4-15元素CuAsNi%1.538090（5） 电解过程中铜的分布，见表 4-16：表 4-16组成进入电解液进入阳极泥进入阴极铜%1.530.0798

38、.4（6） 电解工段金属平衡电解工段金属平衡详见表 4-17物料名称物料量ta(m3a)CuAsNiAu%(gl)ta%(gl)ta%(gl)tagtt投入阳极板241509.3299.30%239818.750.10%241.510.15%362.266.561.58脱铜电解终260360.5013.020.5013.0225653.50液回收酸3406.211.996.781.996.789.9934.03合计239838.55261.311049.791.58产出19000099.9935%189987.65阴极铜1000099.95%9995.00残极36226.4099.30%359

39、72.820.10%36.230.15%54.346.560.23阳极泥120011.89%142.693.42%41.062.57%30.791117.081.34废电解液64292.78493150.352.84182.4715964.39损失、误差590.041.550.270.00合计239838.55261.311049.791.58表 4-17电解工段金属平衡表4.7.3 净液（1） 设计参数1） 年工作日：330 天2） 阳极铜中铜及主要杂质含量见表 4-18表 4-18阳极铜主要化学成分元素%Cu99.3As0.1Ni0.153） 电解过程阳极铜中铜及主要杂质溶出率见表 4-1

40、9表 4-19铜和杂质的溶出率元素%Cu1.53As80Ni904） 电解液铜和杂质含量把握极限值见表 4-20表 4-20铜和杂质的极限浓度元素glCu49As7Ni155） 净液过程铜及杂质脱除率见表 4-21表 4-21铜和杂质的脱除率元素%Cu99As90Ni90（2） 净液量计算电解生产过程中溶解进入溶液中的铜和杂质即为净液车间必需脱除的量。 经计算铜和杂质的脱除量见表 4-22表 4-22铜和杂质的脱除量元素taCu3118.84As164.23Ni277.13脱除各元素所需最小电解液净化量见表 4-23表 4-23脱除铜和杂质所需净液量元素m3dCu195As92Ni62取净液车间处理电解液量195m3d。因电解过程中必需保证电解液铜离子浓度 49gl 左右，按以上净液量和净液流程，生产平衡后电解液的实际成分见表 4-24表 4-24生产均衡后电解液实际成分元素glCu49As2.84Ni15fH2SO4180（3） 硫酸铜工序1真空蒸发进入真空蒸发系统的电解液量为 208m3d。其中分铜液 13m3d(含铜 35.4gl)， 废电解液为 19