Электролитическое рафинирование меди
Введение
Производства, в основе которых лежит электроосаждение меди, занимают на медеэлектролитных предприятиях особое место. Это связано с тем, что электролитическое рафинирование позволяет не только получать медь с минимальным содержанием примесей, обладающую высокой электропроводностью, но и извлечь благородные и редкие металлы (Аu, Аg, Se, Те) из черновой меди.Электролитическое получение меди было одним из первых освоенных гидроэлектрометаллургических процессов. По объему производства, числу действующих предприятий и степени изученности электролитическое получение меди в настоящее время занимает ведущее место в гидрометаллургии. Среди цветных металлов медь уступает по уровню потребления только алюминию.Широкое применение меди в промышленности обусловлено низким электросопротивлением и хорошей теплопроводностью этого металла, что связано с низким содержанием различных примесей (Fе, Ni, Аs, Sb и др.). Вследствие этого более 50% всей меди, являющейся одним из лучших проводников электрического тока, лишь немного уступает серебру, расходуется электротехнической и радиотехнической промышленностью.
Содержание
Введение
1. Теоретическая часть
1.1 Физико-химические основы электролиза
1.1.1 Поведение анодов при электролизе
1.1.2 Пассивное состояние металлов
2. Специальная часть
2.1 Тепловой баланс электролизной ванны
3. Безопасность и экологичность производства
3.1 Опасности, присутствующие при работе в цехе электролиза
3.1.1 Характеристика веществ, используемых при работе в цехе электролиза меди
3.1.2 Электробезопасность
3.1.3 Опасности, связанные с перемещением грузов
3.2 Вентиляция
3.3 Освещение помещений
3.4 Пожарная безопасность
3.5 Экологичность производства
3.6 Чрезвычайные ситуации
Заключение
Список литературы
Список литературы
1. Набойченко С.С. Расчеты гидрометаллургических процессов / С.С. Набойченко, А.А. Юнь. - М.: Металлургия, 1995. - 428 с.
2. Вольхин А.И. Анодная и катодная медь / А.И. Вольхин, Е.И. Елисеев, В.П. Жуков и др.; под редакцией Смирнова Б.Н. - Челябинск: Полиграфическое объединение "Книга", 2001. - 431 с.
3. Набойченко С.С. Процессы и аппараты цветной металлургии: учебник для вузов / С.С. Набойченко, Н.Г. Агеев, А.П. Дорошкевич и др. - Екатеринбург: Изд. ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. - 700 с.
4. Алкацев М.И. Электропроводность медных электролитов как функция состава и температуры / М.И. Алкацев, В.И. Карлов // Известия вузов. Цветная металлургия. - 1987. - №3 – С. 13-18.
5. Основы проектирования электрохимических производств: методические указания к курсовому и дипломному проектированию / сост. В.Н. Самойленко, А.В. Помосов. Ч. I. - Свердловск: Изд. УПИ, 1985. - 41 с.
6. Юрьев Б.П. Проектирование цехов электролитического рафинирования и получения тяжелых цветных металлов. Учебное пособие. - Л.: ЛТЦ, 1981. - 76 с.
8. Баймаков Ю.В. Электролиз в гидрометаллургии / Ю.В. Баймаков, А.И. Журин;. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1977. - 616 с.
9. Худяков И.Ф. Металлургия меди, никеля, сопутствующих элементов и проектирование цехов / И.Ф. Худяков, С.Э. Кляйн, Н.Г. Агеев - М.: Металлургия, 1993. - 432 с.
10. Лоскутов Ф.М. Расчеты по металлургии тяжелых цветных металлов / Ф.М. Лоскутов, А.А. Цейдлер - М.: Металлургия, 1963. - 542 с.
11. Гудима Н.В. Технологические расчеты в металлургии тяжелых цветных металлов / Н.В. Гудима, Ю.А. Карасев, Б.Б. Кистяковский и др. - М.: Металлургия, 1977. - 256 с.
12. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков - М.: Химия, 1981. – 552 с.
13. Система стандартов безопасности труда: [сборник]. – М.: Изд-во стандартов, 2002. – 102 с. – (Межгосударственные стандарты).
В технологическом процессе используется постоянный электрический ток силой 10-20 кА, являющийся источником опасности для обслуживающего персонала. В связи с этим компоновка серий, проходы между ними и технологическим оборудованием выполнены в соответствии с "Правилами технической эксплуатации электроустановок" (ПЭУ) и "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок".В соответствии с ПЭУ по опасности поражения электрическим током цех электрорафинирования меди относится к классу помещений с повышенной опасностью.Особое внимание следует уделять заземлению и изоляции электрооборудования.В цехе должны быть в наличии средства пожаротушения электрооборудования, изолирующие подставки, резиновые коврики.
При электролизе меди с поверхности электролита испаряется большое количество воды, поэтому воздух цеха всегда насыщен паром. В атмосфере цеха содержится туман, состоящий из мельчайших капель электролита (160 г/л H2SO4). Пары, содержащиеся в цехе, легко проникают в организм человека через дыхательные пути, поражая слизистую оболочку. При попадании на открытые участки тела серная кислота вызывает плохо заживаемые ожоги; при поражении глаз - грозит потерей зрения.Кроме того, в воздухе присутствуют аэрозоли солей меди и никеля, которые, попадая через дыхательные пути в организм человека, вызывают нарушение функций почек и печени, а также расстройства нервной системы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) аэрозолей в воздухе рабочей зоны составляют, мг/м3 [12]: солей никеля - 0,005; солей меди -1,0; серной кислоты -1,0. В помещениях, где проводятся работы с серной кислотой, всегда должны быть в наличии средства первой медицинской помощи: питьевая вода, вата, 2-3%-ный раствор соды. В целях профилактики все работающие в цехе обеспечиваются спецодеждой (куртка, брюки) из сукна или перхлорвиниловой ткани, кислотостойкими рукавицами, резиновой обувью, защитными очками или масками, респираторами типа "лепесток".