Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Электролитическое рафинирование черновых медных анодов




3.1. Составы анодов рам

В таблице 1 представлены составы черновых анодов, получаемых из сульфидных рудных концентратов медно-никелевых, медных и медно-цинковых руд бывшего СССР. Как видно из составов, медь, получаемая из медно-никелевых руд значительно чище по примесям второй группы.

предприятие Cu, % С о д е р ж а н и е п р и м е с е й, г/т
Ag Au S Se Te As Sb Bi Pb Fe Ni O
Норильский ГМК 99,4
Уралэлектромедь 99,1
Балхашский ГМК 99,0
Алмалыкский ГМК 99,0

Формы нахождения примесей в черновой меди разные. Примеси 1 и 2 групп, а так же МПК находятся в виде твердых растворов в меди, халькогены образуют самостятельные фазы химических соединений с медью и серебром типа Cu2S(Se.Te), AgCuS(Se.Te), Ag2S(Se.Te), кислород находится, в основном находится в виде закиси меди.

 

3.2. Электролиты

Промышленный электролит содержит компоненты функционального состава: CuSO4, Н2SO4, добавки поверхностно-активных веществ, и, кроме этих компонентов, они содержат сульфаты элементов-примесей первой и второй группы.

Содержание компонентов электролита должно обеспечить следующие требования к результатам электролиза:

1. Получение катодной меди, отвечающей техническим требованиям по составу и структуре металла.

2. Минимальный удельный расход электроэнергии (напряжение и Вт).

3. Устойчивость производственного процесса.

Управляемыми параметрами состава электролита являются концентрация меди, серной кислоты и поверхностно-активных веществ. Концентрации основных компонентов электролита однозначно связаны с рабочей плотностью тока, требования к которой такие же, как к составу электролита.

Содержание меди в электролите промышленных предприятий находится в пределах 35-50 г/л. Верхний предел концентрации меди ограничивается растворимостью медного купороса, которая, в свою очередь, ограничена концентрацией серной кислоты. Превышение этого предела может привести к кристаллизации медного купороса в системе циркуляции электролита. Нижний предел ограничен требованиями к качеству поверхности катодных осадков (увеличение предельной плотности тока диффузии).

Содержание серной кислоты в электролите промышленных предприятий поддерживается на уровне 125-250 г/л. Основным критерием при выборе концентрации кислоты внутри этого диапазона является чистота анодов. Связь между содержанием меди в анодах и рабочей плотностью тока:

Снижение концентрации кислоты ниже этого уровня приводит к увеличению сопротивления электролита и увеличению затрат на электроэнергию.

Концентрация поверхностно-активных веществ. В качестве таких соединений в промышленных электролитах используют такие вещества как желатин, столярный клей, тиомочевина, сульфитные щелока и другие соединения. Как правило, применяются комбинированные добавки, представляющие собой набор нескольких соединений. Концентрации добавок находятся в пределах: 0,05-0,1 г/л. Все эти добавки расходуются в процессе электролиза. Учитывая, что поверхностно-активные вещества, с одной стороны, позволяют выровнять поверхность, а с другой стороны, увеличивают вероятность загрязнения катодных осадков примесями электролита, а также серой и углеродом, входящим в их состав, необходимо в каждом конкретном случае установить концентрацию добавки и тщательно ее поддерживать на заданном уровне. Принцип, чем больше, тем лучше, здесь не проходит.

 

3.3. Температурный режим электролиза.

Требуемая рабочая температура должна быть на уровне 55-60°С. Учитывая, что при электролитическом рафинировании по тепловому балансу греющего тепла электроэнергии недостаточно для поддержания такой температуры, необходим подогрев электролита свыше этой температуры, что достигается созданием контура циркуляции электролита, внутри которого установлены теплообменники.

 

3.4. Циркуляция электролита.

Как показано в разделе «Циркуляция электролита» при рафинировании меди создаются 2 контура циркуляции: внешний и внутренний. Внешняя циркуляция создается потоком отсечного электролита с целью вывода примесей первой и второй группы. Так как при ЭР медных анодов примеси первой группы не могут восстанавливаться на катоде, а скорость восстановления примесей второй группы чрезвычайно низка, то они будут накапливаться в электролите. При отсутствии контроля за величиной концентраций они будут неконтролируемо кристаллизоваться либо непосредственно в электролизере, загрязняя катодный металл, либо в оборудовании, обеспечивающем работу электролизера (насосы, трубопроводы и пр.), нарушая режимы его эксплуатации.

Для контроля за уровнем их содержаний создается часть электролита (так называемая «отсечка») выводится из системы и заменяется электролитом, не содержащим примесей. Из отсечки, тем или иным способом, удаляются примеси, после этого восстанавливается ее состав по основным компонентам и полученный раствор возвращается в систему.

Объем отсечки определяется следующим образом. Для каждой примеси устанавливается величина ее предельно допустимой концентрации (Сi), то есть величина концентрации, до которой примесь не оказывает влияния на технологию и качество металла. Составлением материальных балансов примесей определяется входящий поток (Рi) каждой примеси. Рассчитывается поток отсечки по каждой примеси как величина Vi = Pii . Из полученного ряда значений выбирается максимальная величина, которая определяет объем электролита, выводимого из системы в единицу времени. Примесь, по которой определен поток отсечного электролита, называется ведущей, ее концентрация в электролите будет равна предельно допустимой, концентрация остальных примесей ниже их предельных значений.

В качестве примера можно привести данные практики рафинирования черновых медных анодов, получаемых при переработке медно-никелевых рудных концентратов. При рафинировании анодов в электролит переходит ряд примесей, в том числе Ni и Аs. Содержание в анодах (%): Ni=0,31, As=0,1. Извлечение в раствор: Ni - 98%, As - 70%. Предельно допустимые концентрации (кг/м3): СNi=20; CAs=7. В расчете на 1т меди потоки примесей равны: Ni - 3 кг и As - 0,7 кг. Объемы отсечки для примесей составляют: VNi =3/20=0,15м3, VAs=0,7/7=0,1м3. Следовательно, ведущей примесью является никель, а объем отсекаемого электролита должен быть принят равным 0,15м3на 1т катодной меди. Концентрация мышьяка в электролите будет равна 4,7кг/м3.

Внутренний контур циркуляции необходим для:

1. обеспечения рабочей температуры;

2. контроля и управления уровнем содержания поверхностно-активных веществ в электролите;

3. улучшения гидродинамики внутри электролизера и создания условий для размешивания электролита циркулирующим потоком.

Скорость внутренней циркуляции выбирается исходя из следующих соображений. Она должна быть достаточной, чтобы обеспечить, с одной стороны, хорошее размешивание, а с другой, отсутствие взмучивания шлама и возможности переноса шламовых частиц к поверхности катода. Поэтому ее величина выбирается в каждом случае в зависимости от содержания примесей в анодах и может различаться для разных предприятий. Как правило, она в 5-10 раз превышает скорость внешней циркуляции.

 

3.5. Плотность тока.

Рабочая плотность тока промышленных предприятий находится в пределах 120-350 А/м2. При выборе рабочей плотности тока внутри этого диапазона принято различать технологическую плотность тока и экономичную плотность тока.

Технологической плотностью тока принято называть плотность тока, обеспечивающую получение качественного металла при выбранном составе электролита. Медь марок М-0 и М-1 должна иметь не только соответствующий уровень содержания примесей, но и иметь гладкую поверхность. Оба эти показатели качества зависят от электролита и плотности тока. Выше уже указывалось, что при увеличении содержания примесей второй группы в анодах необходимо снижать поляризацию катодного процесса, то есть уменьшать плотность тока, кроме того при рафинировании загрязненных анодов необходимо увеличивать концентрацию кислоты в электролите и, вследствие этого, уменьшать концентрацию меди в растворе. Уменьшение концентрации меди в электролите снижает предельную плотность тока восстановления ионов меди. Так как для получения качественных катодов необходимо, чтобы плотность тока не превышала 30-40% от предельной плотности тока, то при уменьшении последней придется уменьшать рабочую плотность тока. В таблице 1 приведены данные практики работы цехов рафинирования меди с различным содержанием примесей, которые подтверждают это заключение.

 

 

Табл.1. Связь между содержанием меди в анодах и рабочей плотностью тока:

Содержание меди в анодах, % 96-97 98-99 99,3 99,5
Плотность тока, А/м2

 

Необходимо подчеркнуть, что приведенные в таблице величины рабочих плотностей тока отражают устаревшую практику медерафинировочных производств. В современных предприятиях за счет использования более прогрессивных приемов и оборудования, на операциях подготовки электролита, циркуляции и распределения его в ванне, подбором добавок, контроля и управления предельно допустимыми содержаниями примесей технологическая плотность тока существенно повышена и составляет 400-600А/м2 для анодов, содержащих 99,5% меди. Тем не менее, тенденция снижения плотности тока с увеличением содержания примесей в анода не меняется.

 

3.6 Технологическая схема электролитического рафинирования меди

На рис.3 представлена принципиальная технологическая схема ЭР меди

Рис 3 Принципиальная технологическая схема ЭРМ

 

Рассмотрим отдельно основные переделы схемы

Товарный передел

Передел предназначен для получения товарной продукции в виде листов (медных катодов) из подвергаемых электролитическому рафинированию черновых медных анодов. Аноды представляют собой пластины черновой меди массой 350 -400 кг, размерами полотна поядка920х920 мм, толщиной 30-40мм. В верхней части аноды имеют Г- образные приливы («плечики»), с помощью которых аноды размещаются в ванне электролизера, опираясь не ее борта (рис. 4). Осаждение меди ведется на стартовые катоды (основы), производимые на матричном переделе. Основы представляют собой листы катодной меди толщиной 0,3-0,4 мм, размеры листов в плане должны на 10-20мм превосходить размеры анодов. В верхней части к лису приварены петли, нарезанные из основ, сквозь которые продеваются катодные штанги, служащие одновременно для подвода тока и для размещения основ в ванне, на борта которой они опираются.

Выходящими твердыми продуктами передела являются: готовые катоды, шлам (остаток от растворившейся части анодов) и скрап (остаток не растворившейся части анодов).Товарные катоды поступают на участок обработки катодов. Основная часть скрапа – это верхняя кромка анодов, выступающая над зеркалом электролита. Скрап после отмывки от электролита и шлама возвращают на анодную плавку. Шлам из электролизеров выгружают в виде пульпы, которую фильтруют, осадок промывают и направляют на переработку с целью извлечения ДМ.

По временному режиму электролиз является периодическим процессом, в котором загрузка электролизеров анодами и разгрузка из них скрапа и шлама проводится при отключении электролизера от тока. Продолжительность анодной компании зависит от плотности тока и массы анодов и обычно находится пределах 18- 24 суток. Выгрузка катодов проводится без отключения тока, так как на место извлеченных катодов устанавливают основы без шунтирования электролизера. За анодный период выгрузка катодов осуществляют 3-5 раз. Обычный срок наращивания катодов 6-7 суток. Некоторые производители наращивают катоды до 10-12 суток.

 

Оборудование товарного передела

Электролиз ведется с использованием электролизеров ящичного типа. Корпус представляет собой прямоугольный бак (ванна), выполненный из железобетона или полимербетона. Длина корпуса достигает 4-4.5м и определяется толщиной анодов и межэлектродным расстоянием, равным 40-50 мм. Глубина корпуса – 1.3-1.4м, ширина- 1.1м. Толщина стенок 90 -150 мм. Корпус ванны футерован кислотоупорным кирпичом (в ¼ кирпича). В ванне такого размера размещается до 45 ячеек. (см. рис 24, стр.51). Токовая нагрузка электролизера такого размера составляет 20- 25 кА.

Циркуляция электролит через поперечные торцы корпуса, где внутри корпуса монтируются патрубки подачи и вывода электролита, сливная коробка для вывода электролита через верхнюю кромку торцевой стенки (карман). Электролизер подключен к напорному трубопроводу ввода электролита и к магистрали отходящего раствора.

С целью экономии производственной площади и затрат меди на ошиновку электролизеров их объединяют в блоки по 12- 20 штук в блок. Блокируют путем примыкания корпусов продольными стенками друг к другу, либо строительством единого прямоугольного блока с внутренними перегородками, разделяющими блок на ванны. (система Уокера, рис. 26, стр. 54).

Подвод тока к каждому электролизеру блока осуществляется от токопровода выпрямительной подстанции на входную шину блока, которая смонтирована на верхнем

торце цродольной стенки первого электролизера блока. На торце противоположной стенки монтируется бортовая шина, служащая выходным токопроводом первого электролизера и входным второго. Электроды устанавливают в корпус таким образом, чтобы контактные концы электродов одного знака (анодных плечиков или катодных штанг) опирались на шину входа, а опорные концы – на изолирующий опорный брус, смонтированный на торце противоположной стенки корпуса. Таким способом достигается параллельное подключение ячеек к источнику тока каждого электролизера и последовательное подключение электролизеров друг к другу. Схема токоподвода показана на рис.4 .

 

 

 

 

Рис 4. Расстановка электродов в электролизере

 

 

Матричный передел. Назначение передела состоит в получении листового никеля для изготовления основ. Передел включает операции электролитического осаждения меди на матричных катодах, операцию сдирки осадка меди с матриц, резки листов в размер и приварки ушек, операцию сборки основ и транспорта их к электролизерам товарного передела. Центральной операцией передела является электролитическое осаждения меди на матричных катодов. Режимы электролиза мало отличается от режимов товарного передела. Используются такие же аноды, аналогичные электролизеры и такая же система циркуляции электролита. Аналогичным образом организовано объединение электролизеров в блоки. Отличие состоит в конструкции катодов (рис.35, стр.75). Осаждение меди ведется на матрицах из титана или нержавеющей стали толщиной 4мм, для исключения наращивания меди на кромках, они экранируются винипластовыми трубками. К верхней кромке матричного листа приклепана контактная штанга. Катодные основы наращивают в течение 24 час. толщина осадка – 0,4- 0,5 мм.

 

Регенерация электролита. Регенерация отсечного электролита и вывод примесей из него. Существует два способа регенерации электролита. Применяемая на большинстве медерафинировочных предприятий технология сводится 3-х стадийной ЭЭ меди из отсечного электролита. раствора, с последующей выпаркой обезмеженного раствора и кристаллизацией из него сульфатов примесных металлов и оставшейся меди Маточник кристаллизации, представляющий собой крепкий раствор серной кислоты, возвращается на корректировку состава электролита. Технологическая схема передела регенерации показана на рис.5.

 

 

Рис. 5 Схема регенерации электролита

 

Сущность технологии заключается в последовательному электролизу нерастворимым анодом отсечного электролита с уменьшением концентрации меди и эквивалентном увеличении концентрации серной кислоты в нем. Изменение концентрации меди и кислоты по ступеням показано на рис. 5. В связи с тем, что плотность тока на каждой стадии одинакова 200-250 А/м2, только на первой стадии получается катодная медь марки М-1, после второй стадии качество меди ниже. На последней стадии на катоде осаждается губчатая медь, в которую включаются мышьяк и сурьма электролита. Эта медь возвращается на анодную плавку, в газы которой выводятся примеси второй группы. Раствор после 3 стадии обезмеживания направляется на выпарку с последующей кристаллизацией сульфатов металлов – примесей первой группы. Маточник кристаллизации - крепкая серная кислота возвращается на электролиз меди. Выделившиеся при кристаллизации сульфаты металлов первой используются на других переделах комбинатов, либо реализоваться как вторичное сырье.

Обработка катодов. Стр.77,80

 

 

3.7 Показатели технологии

3.7.1 Готовая продукция и полупродукты производства.

Сортность меди. Технология ЭР меди создается из расчета производства меди высших марок качества. При строгом соблюдении параметров процесса и режимов работы оборудования вся медь должна иметь одинаково высокое качество. На практике выход товарной продукции запланированного качества меньше 100% и может находится в пределах 80-95%. Не соответствие требованиям к качеству наблюдается главным образом по показателю качества поверхности катодов. Объясняется это тем, что в цехах электролиза одновременно наращивается металл в десятках тысяч ячеек при отсутствии контроля режимов осаждения в каждой ячейке. Вследствие этого высока вероятность отклонения плотности тока, концентрации ионов меди и коллоидного режима в ячейке от значений, обеспечивающих получения качественных осадков.

Скрап. Выход скрапа составляет 10-18%. Обследование скрапа показывает, что имеется высокая неравномерность растворения, как отдельных участков анода, так и анодов в целом по сравнению друг с другом. Эта неравномерность объясняется неуправляемым режимом разлива анодов, что приводит к неодинаковой их толщине анодов, отсутствию постоянства геометрических размеров и к иным видам нерегулярности формы. В настоящее время большинство производителей меди реализуют системы визуальной сортировки анодов по трем размерам или размерной механической обработке анодного металла.

Шлам. Выход и состав шлама определятся содержанием примесей в анодной меди. Обычно выход шлама составляет 0,4- 1,0%. Содержание меди в нем 25-30%. Для снижения содержания меди его обезмеживают, выщелачивая медь раствором серной кислоты при температуре 60-700С. Обезмеживание обеспечивает получение шлама, содержащего ~1% меди.

 

3.7.2 Выход по току

Электрохимический выход по току меди в промышленных условиях равен 99,7-99,8%, 0,2- 0,3% тока приходится на восстановления кислорода воздуха. Фактический выход по току находится на уровне 94-95%. Снижение выхода по току объясняется потерями тока за счет утечек на землю, прохождением тока параллельно последовательно соединенным ваннам по магистралям подачи и вывода электролита, а так же межэлектродными замыканиями. На последнюю причину приходится 80-90% разницы межу фактическим и электрохимическим выходами по току. Если утечки тока возможно существенно уменьшить за счет предотвращения попадания электролита на изоляторы, днище электролизеров и опорные колонны, то исключить межэлектродные замыкания в системе, состоящей из нескольких десятков пар ячеек нереально. Проблема осложняется тем, что возникновение замыканий – процесс стохастический поэтому их устранение возможно только при наличии адекватных средств их обнаружения. Разработано несколько способов диагностирования межэлектродных замыканий в электролизерах. Наиболее эффективным из них является система обнаружения межэлектродных замыканий, разработанная финскими и американскими инженерами. Система основана на мониторинге величины напряжения на каждом электролизере, записи и передачи этой информации по беспроводной системе передачи информации, приеме и централизованной обработке этой информации, выявлении неблагоприятных ситуаций для оповещения персонала с последующим принятием мер по их устранению.

 

3.7.3 Напряжение на ванне. Удельный расход электроэнергии

Баланс напряжения на электролизере (плотность тока 188 А/м2, межэлектродное расстояние 110 мм, температура 55ºС) приведен ниже:

Статья В %
Падение напряжения в электролите 0,171 61,04
Анодная поляризация 0,0219 7,86
Катодная поляризация 0,0369 13,20
Падение напряжения в контактах 0,05 17,90
ИТОГО 0,2798 100,00

 

Величина удельного расхода электроэнергии при таком падении напряжения составляет 295 кВт×ч/т. Как следует из приведенного баланса, большая часть напряжения на ванне приходится на падение напряжения в электролите. Уменьшить эту величину можно, использую более электропроводный электролит, и уменьшения межэлектродного расстояния. К сожалению, эти возможности практически исчерпаны. Поэтому в основном уменьшают расход электроэнергии за счет снижения падения напряжения в контактах. Еще одним способом снижения расхода электроэнергии является увеличение равномерности распределения тока по электродам.

 

3.8. Современное состояние технологии электролитического рафинирования меди

В современных технологиях РМ четко прослеживается две тенденции дальнейшего развития.

Первая тенденция состоит в интенсификации процесса электролиза за счет повышения плотности тока. Эта тенденция отражает общую тенденцию развития техники и технологии, которая заключается в использовании более интенсивных режимов и в увеличении удельной мощности отдельных агрегатов, независимо от того, что они производят. Применительно к электролизу это соответствует возрастанию плотности тока.

Вторая тенденция – снижение роли ручного труда в производстве металлов, что также соответствует общей тенденции развития техники и технологии. Стоимость рабочей силы непрерывно возрастает, а результаты производства все в большей степени начинают зависеть от качества работы и квалификации персонала. Это приводит к созданию безлюдных технологий, машин и агрегатов.

Основным направлением является переход к безосновной технологии , при которой товарную меди осаждают на матрицы и затем отделяют на механизированных агрегатах. Разработаны две способа наращивания меди ( Isa и Kidd способы), которые уже исполь­зуют 2/3 медных рафинировочных заводов за рубежом. Оба способа ис­пользуют постоянные катодные основы из нержавеющей стали. Различаются они обработкой нижней кромки матириц. . В процессе Isa низ катодов покрыт воском, поэтому при электролизе получается два от­дельных катодных листа (на обеих сторонах основы). В процессе Kidd низ катодной основы не обработан, поэтому получается два катодных листа, соединенных внизу. Преимуществом технологии с основами из нержа­веющей стали перед традиционной технологией является исключение пе­редела производства медных основ, улучшенная вертикальность основ и длительный срок службы катодов. В результате улучшения вертикальности основ сократилось количество межэлектродных замыканий, используется бо­лее высокая плотность тока и получаются более чистые катоды. Оба эти процесса используют постоянные катоды в сочетании со специальной машиной для сдирки медных катодов (Wenmec System Oy), с помощью которой промывка, сдирка, сборка, взвешивание и укладка катодов осуществляется автоматически. Это упрощает процесс и делает его более производительным.

Кроме того, эта технология исключает необходимость правки като­дов во время

Кроме того, эта технология исключает необходимость правки като­дов во время рафинирования, таким образом, повысился коэффициент ис­пользования электролизных ванн, снизилась численность обслуживающего персонала.

Тенденцией в подготовке анодов является использование автомати­ческого взвешивания и разливки анодов. 90% рафинировочных медных заводов используют систему Outokumpu Wenmec автоматического взвешивания и разливки анодов.

Стандартной за рубежом становится автоматическая крановая тех­нология. Эти краны являются компонентом автоматизации процесса рафи­нирования меди и могут поднимать катоды и аноды одновременно. В ре­зультате точной и быстрой загрузки электродов в производственные ванны могут быть оптимизированы выход по току и эффективность использова­ния рабочего времени электролизного цеха. Крановая технология может использовать при загрузке и разгрузке электродов лазерные или механиче­ские методы расположения электродов на ванне.

При переходе электролизных цехов на технологию с постоянными катодами и расширении мощности медных рафинировочных заводов уси­лилась тенденция применения ванн из полимербетона.

Для получения чистых и гладких катодов к электролиту добавляют­ся клей, мочевина, авитон и хлорид. Добавки используются во всем мире. Наиболее распространенными добавками являются клей, тиомочевина и хлорид, и их применение часто комплектуется автоматической системой контроля этих добавок. В качестве автоматической системы контроля ти-мочевины используется система REATROL. Для контроля добавки клея используется система CollaMat.

Хлорид добавляется к электролиту в виде соли или соляной кисло­ты. Он используется во всем мире для улучшения структуры катодных осадков.

На 30% медных рафинировочных заводов в качестве добавки до­полнительно к тиомочевине и клею используется авитон. Эта добавка по­зволяет снизить расход тиомочевины, повысить на 1-2% выход по току, снизить содержание серы в катодах и способствует лучшей отмывке като­дов от электролита.

Такие усовершенствования, как собственно конструкции электролизера, так и инфраструктуры его обслуживания открывают возможности превращения самого электролизера совместно с катодами и анодами в машиностроительный агрегат, все части которого выполнены с высокой точностью, и тем самым убираются причины, вызывающие разнорежимные условия работы ячеек электролизера и связанные с этим последствия (неравномерность распределения плотности тока, неодинаковость качества поверхности, стохастические причины межэлектродных замыканий), и тем самым позволяет существенно улучшить показатели по удельному расходу электроэнергии, затратам ручного труда и качества продукции.рафинирования меди является пере­ход на использование Isa или Kidd процессов. Эти процессы уже исполь­зуют 2/3 медных рафинировочных заводов за рубежом. Оба процесса ис­пользуют постоянные катодные основы из нержавеющей стали. Различия этих процессов состоит только в обработке низа катодов. В процессе Isa низ катодов покрыт воском, поэтому при электролизе получается два от­дельных катодных листа (на обеих сторонах основы). В процессе Kidd низ катодной основы не обработан, поэтому получается два катодных листа, соединенных внизу. Преимуществом технологии с основами из нержа­веющей стали перед традиционной технологией является исключение пе­редела производства медных основ, улучшенная вертикальность основ и длительный срок службы катодов. В результате улучшения вертикальности основ сократилось количество коротких замыканий, используется бо­лее высокая плотность тока и получаются более чистые катоды. Оба эти процесса используют постоянные катоды в сочетании со специальной машиной для сдирки медных катодов (Wenmec System Oy), с помощью которой промывка, сдирка, сборка, взвешивание и укладка катодов осуществляется автоматически. Это упрощает процесс и делает его более производительным.

Кроме того, эта технология исключает необходимость правки като­дов во время рафинирования, таким образом повысился коэффициент ис­пользования электролизных ванн, снизилась численность обслуживающего персонала.

Тенденцией в подготовке анодов является использование автомати­ческого взвешивания и разливки анодов. 90% рафинировочных медных заводов используют систему Outokumpu Wenmec автоматического взвешивания и разливки анодов.

Стандартной за рубежом становится автоматическая крановая тех­нология. Эти краны являются компонентом автоматизации процесса рафи­нирования меди и могут поднимать катоды и аноды одновременно. В ре­зультате точной и быстрой загрузки электродов в производственные ванны могут быть оптимизированы выход по току и эффективность использова­ния рабочего времени электролизного цеха. Крановая технология может использовать при загрузке и разгрузке электродов лазерные или механиче­ские методы расположения электродов на ванне.

При переходе электролизных цехов на технологию с постоянными катодами и расширении мощности медных рафинировочных заводов уси­лилась тенденция применения ванн из полимербетона.

Для получения чистых и гладких катодов к электролиту добавляют­ся клей, мочевина, авитон и хлорид. Добавки используются во всем мире. Наиболее распространенными добавками являются клей, тиомочевина и хлорид, и их применение часто комплектуется автоматической системой контроля этих добавок. В качестве автоматической системы контроля тио-мочевины используется система REATROL. Для контроля добавки клея используется система CollaMat.

Хлорид добавляется к электролиту в виде соли или соляной кисло­ты. Он используется во всем мире для улучшения структуры катодных осадков.

На 30% медных рафинировочных заводов в качестве добавки до­полнительно к тиомочевине и клею используется авитон. Эта добавка по­зволяет снизить расход тиомочевины, повысить на 1-2% выход по току, снизить содержание серы в катодах и способствует лучшей отмывке като­дов от электролита.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 563; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты