当前位置：文档之家 › 关于降低铅电解精炼直流电耗途径的分析与研究

关于降低铅电解精炼直流电耗途径的分析与研究

  • 格式：pdf
  • 大小：1.27 MB
  • 文档页数：2

- 56 -工 业 技 术０　前言为提升研究的实践价值，该文选择了金信公司的电铅车间作为研究对象，该车间年产电铅46488.723 t，且近年来开展了一系列工艺和技术的改造，包括远距离输送、新水处理改造、全车间循环水改造、煤改气技术改造等，该车间的生产工艺可概括为：“粗铅→熔炼→除铜→捞锡→铸型→阳极板→电解→析出铅→熔炼→铸型→精铅”，由此即可较为深入了解该车间的铅电解精炼生产。

１　合理控制电解液温度１．１　电解液温度影响分析在电解液成分一定情况下，适当提升温度可有效降低电解液电阻率，阳极析出铅的表面物理状态改善也能够由此实现。

但值得注意的是，温度过高的电解液可能导致胶的老化，电流效率降低、铅晶体状况变差等问题也会因此出现，而温度过低的电解液则会造成电解槽电压升高、阴极析出晶体表面粗糙，并最终导致铅电解精炼生产的电流效率降低、电耗增加，考虑到电解液的温度直接受到气温、成分、电流密度、散热条件等因素的影响，电解液温度的控制必须成为铅电解精炼生产所关注的重点。

１．２　控制电解液温度的路径建议电解液温度会直接影响铅电解精炼生产的直流电耗，因此公司在电解液温度合理控制领域投入了较高关注，并通过实验明确了电解液温度和电导率、槽电压的关系，其中温度为30 ℃时的槽电压、电导率分别为0.47 V、1 360 μS/cm，温度为35 ℃时的槽电压、电导率分别为0.44 V、1 262 μS/cm，温度为40 ℃时的槽电压、电导率分别为0.43 V、1 168 μS/cm，温度为45 ℃时的槽电压、电导率分别为0.41 V、1 091 μS/cm，温度为48℃时的槽电压、电导率分别为0.39 V、980 μS/cm，温度为50℃时的槽电压、电导率分别为0.38 V、954 μS/cm，温度为52 ℃时的槽电压、电导率分别为0.37 V、890 μS/cm。

结合实验数据不难发现，在电解液成分一定的前提下，电解液温关于降低铅电解精炼直流电耗途径的分析与研究张亦枭（衡阳水口山金信铅业有限责任公司，湖南 常宁 421513）摘 要：随着资源节约型、环境友好型社会建设的不断推进，铅电解精炼直流电耗的控制日渐受到业界重视，相关研究也因此大量涌现，基于此，该文就合理控制电解液温度、合理控制电解液成分、合理控制电流密度、合理选用电解液用添加剂开展了详细论述，希望论述内容能够为相关业内人士带来一定启发。

关键词：铅电解；直流电耗；电流效率中图分类号：TF812 文献标志码：A所带负载的大小差异较大，尤其是中性线负载过高，受自身较低的承受能力（相对于相线而言）影响，会引发线路起火，进而造成各种电气故障产生，严重时，还会酿成火灾事故。

基于此，做好三相负荷平衡对于灯具节能非常重要。

通过加强每一回路灯具数量检查，做好负载的合理分配，使三相趋于平衡，一方面能够起到良好的节能效果，另一方面还能够保障灯具照明运行安全，防止造成更大的损失。

此外，在实际进行中性线选择的过程中，应做好等截面电缆选择，从根本上避免因三相不均衡造成的电能损耗与安全事故。

２．４　做好路灯监控系统升级随着城市的不断扩建，原先路灯监控系统已经难以满足实际照明需求，因此需要进一步做好路灯监控系统升级，促使路灯节能控制能力得到有效提升。

以某城市路灯监控系统改造为例，随着城市的不断扩建，路灯监控终端数量也在不断增加，原先基于USSD通信方式的路灯监控系统已经难以满足实际路灯节能控制需求，存在明显的现场实测数据与监控显示滞后问题。

为有效解决这一问题，通过对该城市路灯监控系统进行升级改造，采用GPRS通信方式代替原先的USSD通信方式，有效实现路灯监控终端的统一，将原先10 min路灯的开关操作时间缩短为3 min，同时监控系统已经实现4G通用通信平台建立，并在路灯监控系统改造升级的过程中，引入了防盗报警系统，一方面提高了城市路灯整体控制能力，更有利于灯具节能，另一方面，有效保证了路灯安全性，促使城市照明综合管理水平得到了显著的提升。

３　结语城市道路照明耗费电能巨大，为有效节省城市道路照明成本，需要相关人员提升对城市道路灯具节能的重视程度，采取有效的措施，例如做好城市道路灯具选择，选择智能灯具控制方式等，从而有效实现灯具能源节约，推动城市建设实现平稳顺利的发展。

参考文献[1]常永玲.城市道路照明的节能管理及控制对策分析[J].山西建筑，2017，43（34）:199-200.[2]兰青.有关市政路灯照明的节能设计分析[J].中国西部，2017（5）：147.[3]张志明，庄玮琳，余有灵，等.节能道路照明系统的无线智能控制设计[J].照明工程学报，2010，21（2）：60-65.- 57 -工 业 技 术度的升高会导致电导率降低，槽电压也会同时出现明显下降，而结合生产实践不难发现，温度较高的电解液还会带来车间劳动条件恶化、电解液蒸发和损失增加、槽体使用寿命缩短等负面影响，因此公司最终将电解液温度由40 ℃~50 ℃提升至48 ℃~50 ℃，铅电解精炼生产的直流电耗由此得到了进一步控制。

２　合理控制电解液成分２．１　电解液成分组成电解液的成分可细分为两大类，分别为多种电解质混合液、骨胶等添加剂，其中电解液电阻率会直接受到游离的H 2SiF 6、Pb 2+、骨胶分解产物氨基乙酸浓度的影响。

在总酸一定的情况下，电解液中电阻率与Pb 2+的浓度呈反比，与游离的H 2SiF 6浓度呈反比，而结合相关研究不难发现，在电解液中游离的H 2SiF 6浓度一定时，电解液的电阻率基本不会受到Pb 2+浓度的影响，因此可确定游离的H2SiF6浓度直接影响电解液电阻率，但这种影响会随着游离的H 2SiF 6浓度的提高而不断降低，此外骨胶的长期使用则会在一定程度上增加电解液电阻率。

因此，电解液中游离氢氟酸浓度过低、游离的H 2SiF 6浓度过高均会导致电流效率降低，铅电解精炼直流电耗自然也会因此出现一定程度的提升。

２．２　控制电解液成分的路径建议为了降低铅电解精炼直流电耗、合理控制电解液成分，金信公司的电铅车间首先采用的措施是控制合理的铅酸比，结合具体试验，技术人员发现电解液游离酸每提高10 g/L 且其他条件不变，直流电耗可实现2 kWh/tPb~3 kWh/tPb 降低，而结合长期以来的生产实践，车间将原110 g/L~120 g/L 区间的H 2SiF 6浓度提升至120 g/L ~150 g/L ，并同时将Pb 2+的浓度控制在90 g/L~130 g/L ，铅电解精炼直流电耗降低、产品质量提升均由此得到保障。

３　合理控制电流密度３．１　电流密度影响分析电流密度指的是单位有效电击面积通过的电流强度，阴极的电流密度可表示为式中的D k 、A 、S 分别为阴极电流密度、电流强度、电解槽内阴极有效面积。

在低电流密度电解时，晶核的长大速度明显高于生成速度，阴极结晶因此较粗且物理规格较好，电极短路的发生概率也较低，这种情况下电流的效率较高。

而在高电流密度电解时，由于铅离子的扩散速度较慢且阳极区铅溶解速率出现显著提高，阳极区及其泥层中铅离子的浓度会因此不断提升，因此导致的较强浓差极化会导致电解槽电压升高，且这一过程中电流密度的升高则会直接导致电流效率降低。

值得注意的是，电流密度的升高还会造成电极反应的极化以及电解槽电压升高，并同时导致阴极结晶恶化、短路增加、电流效率降低，电解槽电压增加导致的电流效率降低也必须得到重视。

３．２　控制电流密度的路径建议高电流密度虽然能够提高铅的生产率和产量，但同时导致的电解液电阻率提高却必须得到重视，而结合公式（1）不难发现，电流密度与液电压成正比，基于该原理，公司采用了一系列控制电流密度的方法，式（1）中的R 液、D k 、ρr 、L 分别为液电阻、电流密度、电阻率、极间距。

公司电解槽内有效装片距离、极距原为3 420 mm 、95 mm ，共由34片阳极、35片阴极组成，而为了合理地控制电流密度，公司在原有基础上每槽增加1片阳极、1片阴极，电流密度因此从196 A/m 2变为192 A/m 2，每槽液电压实现了20 mV 的降低，铅电解精炼生产的直流电耗的降低由此获得了有力支持。

R 液=D k /1000×ρr ×L （1）４　合理选用电解液用添加剂４．１　电解液用添加剂为保证析出的铅光滑致密，电解液中往往需要加入一定添加剂，动物胶属于最为常用的添加剂，但添加剂用量与选择往往会直接影响铅电解精炼直流电耗，一般情况下联合添加剂在铅电解精炼直流电耗控制方面的表现较为优秀，阴极结晶质量也能够得到更好保障，同时实现的电解条件改善均需要得到重视。

４．２　合理使用添加剂的路径建议为了改善阴极析出铅的结晶状况，一定量的添加剂使用极为重要，上文提及的骨胶便源于铅电解精炼生产使用的添加剂。

在原有的生产工艺中，金信公司电铅车间的铅电解精炼生产采用了“骨胶+乙萘酚”的混合添加剂，但在长期使用后，浓度不断增加的骨胶分解产物氨基乙酸却会对电解液电阻率造成较为深远影响，而为了较好地降低铅电解精炼直流电耗，公司开展了添加剂改型实验，并由此明确了“植物胶+乙萘酚”“植物胶（多）+骨胶（少）+乙萘酚”“植物胶（少）+骨胶（多）+乙萘酚”“骨胶+乙萘酚”5种添加剂对电解液电压、电流效率、阴极结晶情况造成的影响，而结合改型实验，公司最终明确了合理搭配使用植物胶和骨胶的添加剂使用原则，直流电耗降低由此得以实现。

５　结论综上所述，降低铅电解精炼直流电耗具备较高的现实意义，在此基础上，该文涉及的控制电解液温度的路径建议、控制电解液成分的路径建议等内容，提供了可行性较高的降低铅电解精炼直流电耗的路基，而为了进一步降低直流电耗，阳极质量的控制、降低铅电解各接点的电位降同样需要得到重视。

参考文献[1]李雪山.降低铅电解精炼直流电耗的途径研究[J].世界有色金属，2017（7）：274.[2]马翔.大极板铅电解工艺技术研究[J].中国有色冶金，2013，42（4）：22-26.[3]靳宝贞.提高铅电解精炼的电流效率[J].中国金属通报，2016（8）：86-87.。

合集下载

铅冶炼技术线试题库及答案

铅冶炼技术线试题库及答案

铅冶炼厂生产技术线竞聘上岗试题1、填空题1）粗铅生产普遍采用（烧结焙烧－鼓风炉还原熔炼）工艺，它具有工艺稳定可靠、对原料适应性强等优点，具有流程长、（返料多）、能耗高等缺点。

2）粗铅生产的原料有（方铅矿）、白铅矿以及再生铅物料等，（废蓄电池）是最主要的再生铅物料。

3）我厂烧结焙烧采用带式烧结机，烧结焙烧的两个目的是：（硫化物氧化）、颗粒状物料（熔结成块）。

4）我厂返粉制备时进行了四段破碎，分别是单轴破碎、（齿辊破碎）、波纹辊破碎、（光辊破碎）。

5）返粉润湿冷却时，依次形成吸附水、（薄膜水）、（毛细水）、重力水，重力水在以返粉为核心的制粒过程中是有害的。

6）我厂鼓风炉采用无炉缸（铅渣连续排放）技术，罗依排放器采用了（铅封）原理。

7）铅鼓风炉大致可分为五个区域，即预热区、（还原区）、（熔化区）、风口区、炉缸区。

风口区又可分为（氧化带）、（还原带）。

8）铅鼓风炉渣中最强的碱性氧化物是（CaO），它能降低炉渣密度，当其含量超过熔解度的极限时，会造成炉渣（熔点）大幅度提高，使燃料消耗增加，生产率降低。

9）焦炭在铅鼓风炉内的反应过程为：下移的赤热焦炭与空气中的氧发生发生氧化燃烧生成（CO2），它遇到赤热焦炭时，又被还原为（CO），它是铅鼓风炉熔炼的主要（还原剂）。

10）我厂采用（烟化炉烟化）法处理铅鼓风炉渣，生产过程中普遍使用（烟煤）做燃料。

11）烟化炉吹炼过程的主要影响因素有：（温度）、燃料和送风量、炉渣成分、（熔池深度）。

12）烟化炉吹炼的实质是（还原挥发过程），即把粉煤和空气的混合物鼓入烟化炉的熔渣内，使铅、锌化合物还原成铅、锌蒸气，它们在炉子上部空间和烟道系统与空气或炉气作用，生成（PbO）、（ZnO）。

13）我厂烧结焙烧烟气采用动力波净化－托普索制酸技术进行无害化处理，动力波净化以水作为洗涤液，气、液相撞后形成高速湍动的（泡沫区）实现（气－液）两相之间的传热、（传质）等过程。

14）WSA制酸过程中使用能降低（反应活化能）的钒催化剂，它以（V2O5）作为活性组分，以碱金属如钾钠等的硫酸盐作为助催化剂，助催化剂使钒酸盐（熔点）降低，从而增大催化剂的活性。

铜电解精炼过程中的节能措施与实践

铜电解精炼过程中的节能措施与实践

铜电解精炼过程中的节能措施与实践Total 107铜业⼯程总第107期No．12011COPPER ENGINEERING2011年第1期铜电解精炼过程中的节能措施与实践别良伟（⾦川集团有限公司精炼⼚，⽢肃⾦昌737100）摘要：本⽂结合⽣产实践，针对铜电解精炼过程中电消耗和蒸汽消耗的问题进⾏了分析，研究了电解液温度、电解液成分、电流密度、添加剂、阴阳极周期和极间短路对电消耗的影响，同时研究了电解液温度、阴极铜烫洗、换热器热效率和⽓候因素蒸汽消耗的影响，通过严格控制相关电解⼯艺技术条件等措施，达到了铜电解精炼过程中节能降耗的⽬的，这对传统铜电解技术⽔平的提升具有重要的实际意义。

关键词：铜电解精炼；电解液；电消耗；蒸汽消耗中图分类号：TF811⽂献标识码：B⽂章编号：1009－3842（2011）01－0043－03收稿⽇期：2010－11－19作者简介：别良伟（1981－），男，汉族，河南南阳⼈，⼯学硕⼠，冶⾦⼯程师，主要从事铜电解⽣产技术管理⼯作，E －mail ：bie －liangwei@163．com Energy Saving Measures and Practice in Copper Electrolytic Refining ProcessBIE Liang －wei（Refinery of Jinchuan Group Limited ，Jinchang ，Gansu ，China 737100）Abstract ：Combining with the production practice ，the causes for the issues of electricity consumption and steam consumption incopper electrolytic refining process are analyzed in this article．The effects of electrolytic temperature ，electrolytic composition ，current density ，additives ，anode and cathode cycle and short circuit to electricity consumption are investigated in this article．At the same time ，the factors including temperature of the electrolytic solution ，cathode hot wash ，thermal efficiency of heat exchanger and climate which impacting steam consumption are also studied in this article．The purpose of energy saving can be achieved by controlling related electrolysis processing technology condition．It also had vital practical significance meaning for improving traditional copper electrolysis technology level．Key words ：copper electrolytic refining ；electrolyte ；electricity consumption ；steam consumption1前⾔在铜电解精炼过程中电消耗和蒸汽消耗是主要的能源消耗，因此，做好电消耗与蒸汽消耗的节能降耗⼯作是降低电解铜的综合成本，提⾼产品的市场竞争⼒的关键所在。

浅谈降低直流电耗的一些途径

浅谈降低直流电耗的一些途径

浅谈降低直流电耗的一些途径【摘要】：随着世界能源的日益短缺和环境保护的严峻趋势，在电解生产中，节能降耗成为最重要的思路，不断寻求降低直流电耗是我们电解生产的重中之重。

本文结合生产实际,浅谈了降低直流电耗的一些途径。

【关键词】：铝电解槽降低直流电耗前言电解铝是用电大户，电能消耗占吨铝成本的45％左右，如果做好电解工艺和动力用电方面的节能降耗，降低直流电耗是铝电解生产降低吨铝成本，提高电流效率，提高经济效益的重要途径。

因此，降低吨铝直流电耗和消除电解槽漏电对电解生产具有十分重要的意义。

目前铝电解行业都是采用冰晶石—氧化铝融盐电解法，其直流电消耗都是按电解1t铝所消耗的电能表示的，吨铝直流电耗公式如下：2980×V（平均电压）／电流效率。

从上式可看出直流电耗和平均电压成正比，和电流效率成反比。

但平均电压除无功压降和效应分摊电压外，和槽电压有很大的关系，槽电压又和极距、阳（阴）极压降、节点压降，电解质压降以及母线电流密度有很大的关系。

首先，槽平均电压和极距关系最大，但随着槽电压的降低极距降低，而电流效率也降低，因此，要降低直流电耗，降低极距是有限度的，只有寻找平均电压和电流效率的最佳组合配置，实现两者的最小比值或从影响平均电压的其它途径来研究降低平均电压，最终达到降低直流电耗的目的。

1、通过实施一些有效的节能措施，提高电流效率，降低电耗。

（1）实施严格有效的基础工作严格执行精细化操作，不断寻求与工艺相匹配的基础工作，减少人为因素对电解槽造成的干扰，并通过精细的基础工作，辅助电解槽运行，达到平稳控制要求。

提高了电流效率，降低了吨铝直流电耗。

（2）建立规整的炉膛，确保电解槽技术条件的平稳性电解生产是各项技术条件综合作用的结果，各项技术条件之间存在着相辅相承的关系，某一项技术条件发生变化，其他技术条件也会随之改变，并且影响电解槽的正常生产，严重时引发病槽、发生病槽后电流效率下降，电耗增高，所以确保技术条件的平稳，保证电解槽的稳定生产，最大限度地提高电流效率，可以降低吨铝直流电耗。

QC成果降低精炼电耗

QC成果降低精炼电耗

QC成果降低精炼电耗引言能源消耗一直是精炼工业中的一个关键问题。

随着环境保护意识的增强和能源价格的上涨，降低精炼电耗成为了精炼企业必须面对的挑战。

本文将介绍一些QC（质量控制）对于降低精炼电耗所取得的成果，并探讨其背后的原理和技术。

1. 质量控制的目标质量控制旨在优化精炼工艺，减少能源消耗，并确保产品质量的稳定性。

在精炼工业中，电耗是一个重要的能源消耗指标。

QC对降低精炼电耗的目标如下：•降低电耗：通过优化工艺参数和控制方法，减少电耗。

•稳定产品质量：保证在降低电耗的前提下，产品质量仍然稳定。

•提高生产效率：通过合理管理和控制，提高生产效率。

2. QC方法与工具为了实现降低精炼电耗的目标，需要采用一系列的QC方法与工具。

主要的方法和工具如下：2.1 过程分析通过对精炼工艺进行过程分析，找出能源消耗的主要原因和关键环节。

通过分析数据和参数，确定可能存在的问题，并制定改进措施。

2.2 数据统计与分析对工艺参数进行数据统计与分析，找出与能源消耗相关的关键参数。

通过统计和分析数据，确定优化的方向和目标。

2.3 能源管理系统建立能源管理系统，对能源的使用进行定量管理和控制。

通过实时监测和分析，及时发现用能的异常情况，并采取相应的措施。

2.4 自动化控制系统引入自动化控制系统，通过合理的控制算法和策略，降低电耗。

自动化控制系统可以精确控制工艺参数，提高精炼工艺的稳定性和能源利用效率。

2.5 在线质量监测系统建立在线质量监测系统，实时监测产品的质量参数。

通过及时的质量监测和调整，确保产品质量的稳定性，并最大程度地降低电耗。

3. QC成果经过精心的QC方法和工具的应用，我们取得了一系列的成果，有效地降低了精炼电耗，提高了产品质量和生产效率。

3.1 电耗降低通过优化工艺参数，改进工艺流程和控制策略，我们成功地降低了精炼工艺中的电耗。

根据统计数据显示，精炼电耗平均降低了10%以上，从而大大减少了能源消耗和成本。

3.2 产品质量稳定通过建立在线质量监测系统，我们能够及时监测产品的质量参数，并进行及时调整。