(二)380A/m2电流密度电解铜应用技术及装备
1.技术适用范围
适用于有色金属行业铜精炼生产制造工序节能技术改造。
2.技术原理及工艺
采用高电流工艺(即 380A/m2电流密度)实现电解效率提升;采用电解液双向平行流供液循环技术,实现电解液流速均衡及对底部平行双向旋转过程优化控制;采用双向平行流腔道一体化浇铸成型电解槽技术,电流密度分布均匀,提高电解出铜率和生产效率;采用乙烯基树脂整体浇铸电解槽,实现铜精炼电解规模化生产应用。电解铜工艺流程如图所示。

电解铜工艺流程图
3.技术指标
(1)吨铜标准煤耗:70 千克;
(2)残极率:13%~14%;
(3)电流效率:98%~99%;
(4)阳极泥回收率:98.3%;
(5)电流密度:380~400 安/平方米。
4.技术功能特性
(1)采用双向平行流供液循环技术,提高电流密度;
(2)采用多回路导电技术,电流密度分布均匀,提高铜精炼的质量和生产效率;
(3)采用双向平行流腔道电解槽一体化浇筑成型技术,提高抗压强度,降低热膨胀系数。
5.应用案例
南国铜业年产阴极铜 30 万吨改造项目,技术提供单位为杭州三耐环保科技股份有限公司。
(1)用户用能情况:30 万吨铜产量需要电解槽 1080 台,综合能耗为 3.5 万吨标准煤/年,蒸汽用量 450 吨/吨铜。
(2)实施内容及周期:采用“380A/m2电流密度电解铜技术及装备”进行改造,利用管槽一体化设计实现电解槽、循环系统、导电系统等集成。实施周期 2 年。
(3)节能减排效果及投资回收期:改造完成后,阴极铜生产周期同比缩短 2 天,阳极铜生产周期同比缩短 3~4 天。同时,吨铜标准煤耗由 120 千克降至 70 千克,折合节约标准煤 1.5 万吨/年,减排 CO2 4.2 万吨/年。投资回收期 2 年。
6.预计到 2025 年行业普及率及节能减排能力
预计到 2025 年行业普及率可达到 72%。可实现节约标准煤39 万吨/年,减排 CO2 108.1 万吨/年。