电解铜生产工艺

电解铜的生产工艺传统电解铜的生产工艺铜的冶炼工艺铜治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。

火法冶炼与湿法冶炼（SX－EX）。

a.火法炼铜:通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜，也即电解铜，一般适于高品位的硫化铜矿。

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。

生产过程大致如图：除了铜精矿之外,废铜做为精炼铜的主要原料之一，包括旧废铜和新废铜，旧废铜来自旧设备和旧机器，废弃的楼房和地下管道；新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50％左右),一般废铜供应较稳定，废铜可以分为：裸杂铜:品位在90％以上；黄杂铜（电线）:含铜物料（旧马达、电路板）；由废铜和其他类似材料生产出的铜，也称为再生铜。

b.湿法炼铜:一船适于低品位的氧化铜，生产出的精铜称为电积铜。

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。

湿法冶炼过程为：c.火法和湿法两种工艺的特点比较火法和湿法两种铜的生产工艺，有如下特点：（1）后者的冶炼设备更简单，但杂质含量较高，是前者的有益补充。

（2）后者有局限性，受制于矿石的品位及类型。

一、电解铝冶炼工艺介绍电解铝的基本原理和工艺过程：电解铝就是通过电解得到金属铝。

现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝熔融电解法。

熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，在电解槽内进行电化学反应。

阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空。

阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯、型材等。

电解铝工艺简图:现代电解铝工艺：1.现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。

熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃—970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。

阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。

为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。

阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。

铝电解生产可分为侧插阳极棒自焙槽、上插阳极棒自焙槽和预焙阳极槽三大类。

自焙槽生产电解铝技术有装备简单、建设周期短、投资少的特点，但却有烟气无法处理，污染环境严重，机械化困难，劳动强度大，不易大型化，单槽产量低等一些不易克服的缺点，目前已基本上被淘汰。

目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度很大，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要求。

我国已完成了180kA、280kA和320kA的现代化预焙槽的工业试验和产业化。

以节能增产和环保达标为中心的技术改进与改造，促进自焙槽生产技术向预焙槽转化，获得了巨大成功。

根据电解铝的生产工艺流程，电解铝的生产成本大致由下面几部分构成：（1）原材料：氧化铝、冰晶石、氟化铝、添加剂(氟化钙、氟化镁等)、阳极材料；（2）能源成本：电力（直流电和交流电）、燃料油；（3）人力成本：工资及其他管理费用；（4）其他费用：设备损耗及折旧、财务费用、运输费用、税收等。

年产25万吨电铜的铜电解精炼车间工艺设计西安建筑科技大学华清学院毕业设计(论文)任务书题目: 25万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计院(系): 冶金工程学院专业: 冶金工程学生姓名:学号:指导教师:一、毕业设计(论文)的主要内容(含主要技术参数)1、查阅有关铜电解精炼技术等方面的文献,写出文献综述;说明设计的任务和目的,铜在国民经济建设及有色金属工业的发展概况。

2、根据给定铜阳极成份,设计年产25万吨电铜的铜电解精炼车间,年工作日360天。

铜阳极成份如下表:元素Cu Au Ag As Sb Ni Bi Pb含量% 99.3 0.062 0.08 0.01 0.011 0.178 0.002 0.032元素Se Te Fe Zn Sn S O 其他含量% 0.042 0.05 0.001 0.003 0.004 0.0015 0.05 0.17353、工艺计算及主要设备设计计算。

包括工艺流程的选择与论证;按冶炼过程各阶段编制物料平衡表,铜电解精炼冶金计算包括:电解过程金属平衡和物料平衡,净液量的计算,硫酸耗量,电解槽热平衡及蒸汽消耗等;主要设备及辅助设备的计算与选择。

4、绘制工艺流程图及主要设备简图。

5、撰写本科毕业论文。

二、毕业设计(论文)题目应完成的工作(含图纸数量)1.查阅相关中、英文文献资料不少于15篇(本);2.按学校毕业设计规范提交完整的毕业设计说明书 1份;3.绘制工艺流程图 1 张(1#),主要设备简图 2 张(2#);4.翻译相关外文资料 1 篇(约3000字左右)。

三、毕业设计(论文)进程的安排序号设计(论文)各阶段任务日期备注1 毕业实习 3.1~3.142 查阅相关文献资料,完成文献综述 3.15~3.283 铜电解精炼工艺流程的确定3.29~4.44 详细工艺计算及主要设备设计计算 4.5~5.195 撰写设计说明书,绘制相应图纸 5.20~5.306 检查、完善设计说明书及图纸,准备答辩 5.31~6.11四、主要参考资料及文献阅读任务(含外文阅读翻译任务)1.阅读有铜电解精炼方面的文献(其中英文文献不少于3篇);2.主要参考资料:朱祖泽,贺家齐.现代铜冶金学,北京:科学出版社,2003,1.罗孝玲,Jules.中国铜工业存在的问题及对策探讨.技术经济,2002,12:7-8.于润沧.再议我国铜工业发展的若干战略问题.铜工业工程,2001,17:7-10曹异生.世界铜工业进展及前景展望. 世界有色金属,1997,4:17-21.黄海根,余斌,张绍才.铜工业的近来走势与发展对策探讨.矿产保护与利用,2004,42:8-12.五、审核批准意见教研室主任签(章)25万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计专业:冶金工程学生:朱浪涛指导教师:张秋利设计总说明铜电解精炼过程,主要是在直流电的作用下,铜在阳极上失去电子后以铜离子的形态溶解,而铜离子在阴极上得到电子以金属铜的形态析出的过程。

电解铜-前言铜的电解提纯：将粗铜（含铜99％）预先制成厚板作为阳极，纯铜制成薄片作阴极，以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。

通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）。

粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子（Zn和Fe）。

由于这些离子与铜离子相比不易析出，所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。

比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。

这样生产出来的铜板，称为“电解铜”，质量极高，可以用来制作电气产品。

沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”，里面富含金银，是十分贵重的，取出再加工有极高的经济价值。

工方法及工艺流程1.铜冶炼的原料炼铜的原料是铜矿石。

铜矿石可分为三类：（1）硫化矿，如黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)和辉铜矿(Cu2S)等。

（2）氧化矿，如赤铜矿(Cu2O)、孔雀石[CuCO3Cu(OH)2]、蓝铜矿[2CuCO3Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO32H2O)等。

（3）自然铜。

铜矿石中铜的含量在1％左右（0.5％～3％）的便有开采价值，因为采用浮选法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去，而得到含铜量较高（8％～35％）的精矿砂。

除了铜精矿之外,废铜亦为精炼铜的主要原料之一，包括旧废铜和新废铜，旧废铜来自旧设备和旧机器，废弃的楼房和地下管道；新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50％左右),一般废铜供应较稳定，废铜可以分为：裸杂铜:品位在90％以上；黄杂铜（电线）:含铜物料（旧马达、电路板）；由废铜和其他类似材料生产出的铜，也称为再生铜。

湿法冶炼：湿法冶炼一船适于低品位的氧化铜，生产出的精铜称为电积铜。

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2009年可达总产量的25%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。

西安建筑科技大学华清学院本科毕业设计（论文）任务书题目：年产5万吨电解铜的铜精炼车间工艺设计院（系）：材料与冶金工程系专业：冶金工程专业学生姓名：小新学号：指导教师（签名）：主管院长（主任）（签名）：时间：2011年02 月18 日一、毕业设计（论文）的主要内容（含主要技术参数）毕业设计主要内容包括：根据设计题目进行毕业实习，收集有关资料，熟悉铜电解精炼过程的工作原理及生产过程，为铜电解精炼工艺的设计打下基础；铜电解精炼车间总体设计方案的制定；铜电解精炼操作技术条件的选择；完成物料平衡、热平衡计算；生产工艺的设计；车间工艺的布置；主要设备包括电解槽、阳极、阴极的设计，辅助设备的选型；主要技术经济指标的确定。

使学生能够理论联系实际，掌握流态化焙烧工艺设计的基本过程，为今后从事相关的技术工作奠定基础。

二、毕业设计（论文）题目应完成的工作（含图纸数量）1 完成毕业实习报告，并收集有关资料，进行技术准备；2 完成设计说明书1份；3 绘出车间平面图、剖面图、电解槽安装图各一张；4 完成与设计内容相关的专题1篇，不少于5000字；5 翻译与本专业相关的外文技术资料1篇，中文不少于4000字。

三、毕业设计（论文）进程的安排序号设计（论文）各阶段任务日期备注1 资料收集与整理，毕业实习，完成实习报告 2.21－3.142 专题及英文翻译 3.15－.3.273 设计相关物料平衡及热平衡计算 3.30－4.244 主体设备及生产工艺设计 4.27－5.205 绘图，撰写设计说明书 5.21－6.106 准备答辩 6.10－6.20四、主要参考资料及文献阅读任务（含外文阅读翻译任务）1 邱竹贤编，《冶金学（有色金属冶金）》，冶金工业出版社，20012 重有色金属冶炼设计手册（铜镍卷），冶金工业出版社，19963《有色金属冶炼设备》，有色金属冶炼设备编委会，冶金工业出版社，19944《有色冶金炉设计手册》，有色冶金炉设计手册编委会，冶金工业出版社，2000 5《有色冶金原理》，傅崇说主编，冶金工业出版社，19986《有色冶金过程污染治理》，陈拂顺主编，冶金工业出版社，19987 李进，王碧侠编，Metallurgical Engineering English，西安建筑科技大学，20048朱祖泽，贺家齐编，现代铜冶金学，科学出版社，20039 阅读并翻译与设计内容相关的英文资料一份。

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电解铜箔电解液制造工艺详解一、电解铜箔生产工艺电解铜箔自20 世纪30 年末开始生产后，被用于电子工业，随着电子工业的发展，电解铜箔的品质在不断提高，其制造技术也在快速发展，各铜箔生产企业及相关研究单位对电解铜箔制造技术的研究也取得了相当大的进步，形成多家多种电解铜箔制造技术，各企业生产电解铜箔的关键技术千差万别，但无论关键技术及其具体工艺区别有多大，作为电解铜箔制造的工艺过程都大致包括电解液制备、原箔制造、表面处理、分切加工以及相关的检测控制、附属配备等工序。

基本工艺流程如下图。

二、电解液的制备电解液制备是电解铜箔生产的第一道工序，主要就是将铜料溶解成硫酸溶液，并经一系列过滤净化，制备出成分合格、纯净度很高的电解液。

电解液质量的好坏，直接影响着铜箔产品品质的好坏，不但影响铜箔的内在质量，还影响铜箔外观质量。

因此，必须严格控制溶铜造液过程所用的原料辅料，还要严格控制电解液制备的生产设备和操作过程。

作为制备电解液过程，所用的原料有电解铜、裸铜线、铜元杆、铜米等。

要求原料含铜纯度必须达到99.95% 以上，铜料中各种杂质如Pb 、Fe、Ni 、As 、Sb 、AI 、S 及有机杂质等必须符合GB4667-1997《电解阴极铜》国家标准中一号铜要求。

硫酸作为一种重要的材料，生产过程中必不可少，其质量也要达到国家标准。

1、几种常见的电解液制备工艺流程第一种流程第二种流程第三种流程第四种流程三、电解液制备过程上面仅列举了4 种有代表性的电解液制备工艺流程，除此之外，由于各铜箔生产企业技术水平、设备条件、配套能力等区别，以及生产铜箔档次要求的不同，在电解液制备循环方式上都有一定的区别。

虽然电解液循环方式不同，但其机理都是一样的，都包含有铜料溶解、有机物去除、固体颗粒过滤、温度调整、电解液成分调整等作用和目的。

首先将经过清洗的铜料及硫酸、去离子水加入到具有溶解能力的溶铜罐中，向罐内鼓人压缩空气，在加热(一般为50-90 t) 条件下，使铜发生氧化，生成的氧化铜与硫酸发生反应，生成硫酸铜水溶液，当溶解到一定cu2 + 浓度(一般为120 -150gIL) 时，进入原液罐(或经过滤后再到原液罐)，与制筒机回流的贫铜电解液(一般为70 -100gIL) 混合，以使电解液成分符合工艺要求，然后再经过一系列活性炭过滤、机械过滤、温度调整等设备及过程后，把符合工艺要求的电解液送人制筒机(或称电解机组)进行原箱生产制造。