侯馬冶煉廠高純陰極銅質(zhì)量影響因素分析

武戰(zhàn)強(qiáng)

(北方銅業(yè)侯馬冶煉廠,山西 侯馬 043000)

北方銅業(yè)侯馬冶煉廠(以下簡(jiǎn)稱侯冶)電解車間采用中極板傳統(tǒng)電解工藝電解銅,設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)陰極銅50 kt。生產(chǎn)系統(tǒng)與種板系統(tǒng)共用一臺(tái)整流機(jī)組,電解液循環(huán)系統(tǒng)相互獨(dú)立。始極片生產(chǎn)采用鈦板作母板。凈液采用一段電積脫銅、二段誘導(dǎo)脫砷銻鉍、真空蒸發(fā)除鎳工藝。電解車間于2005年12月26日建成投產(chǎn),試生產(chǎn)期間,陰極銅質(zhì)量出現(xiàn)一些問(wèn)題,如發(fā)脆、板面粒子較多、表面有氣孔,質(zhì)量不穩(wěn)定等。分析這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因,并采取相應(yīng)措施,調(diào)整工藝參數(shù),可保證陰極銅質(zhì)量達(dá)到要求。

1 電解工藝參數(shù)及主要生產(chǎn)設(shè)備

1.1 電解工藝參數(shù)

電解系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要參數(shù)為:生產(chǎn)規(guī)模 50 kt/a,電流密度245 A/m2,電銅品位99.95%,電流效率96%,槽電壓250～300 m V,陽(yáng)極單重220 kg,陽(yáng)極外形尺寸720 mm×880 mm×40 mm,每槽陽(yáng)極數(shù)41塊,殘極率20%,同極距100 mm,陽(yáng)極周期18 d,陰極周期6 d,陰極單重5.5 kg,陰極外形尺寸740 mm×900 mm,每槽陰極數(shù)40塊,電解液循環(huán)速度25～30 L/(槽·min),電解液溫度63～68℃,凈液量45 m3/d。

1.2 主要生產(chǎn)設(shè)備

主廠房長(zhǎng)120 m,跨度24 m×2。電解槽432個(gè)(其中生產(chǎn)槽392個(gè),種板槽40個(gè)),壓紋釘耳機(jī)2臺(tái),電銅洗滌堆垛機(jī)組1臺(tái),電解液循環(huán)系統(tǒng)2套,過(guò)濾系統(tǒng)2套,板式換熱器5臺(tái)(生產(chǎn)系統(tǒng)3臺(tái),種板系統(tǒng)2臺(tái)),整流機(jī)組1臺(tái)套。凈液系統(tǒng)1套。

2 陰極銅生產(chǎn)中的主要問(wèn)題

2.1 陰極銅發(fā)脆

陰極銅發(fā)脆的原因一般有兩個(gè)[1]:一是陰極銅中某些有害雜質(zhì)含量偏高;二是陰極銅結(jié)晶不夠致密,板面酥脆。

2.1.1 陰極銅中某些有害雜質(zhì)含量偏高

陰極銅中的主要雜質(zhì)元素有18種之多,不同雜質(zhì)對(duì)銅的機(jī)……