贵溪交通便利，有浙赣、碗赣、鹰厦三条铁路横穿东西，纵贯南北。鹰潭站是铁路少有的特等站。公路四通八达，320、206国道纵横境内，上海至瑞丽高速公路穿境而过。地处信江中下游，全市水运通畅，千里信江直通鄱阳湖，更可与长江相连。路上交通使得在德兴、铅山的矿产资源方便运输。水上交通可使九江、与瑞昌矿区的铜精矿方便、经济的方式运于贵溪。
2.4 供水、供电条件
铜的电解与熔炼不同，电解需要消耗大量的电能，生产一吨电铜耗电1000?1300KW(视工艺、方法而略有不同)。要求生产用电尽量低廉，电能充足。同时在电解时需要硫酸铜做电解液，对水的消耗也是非常大，水资源必须丰富。贵溪水资源丰富，信江流经贵溪市。是江西五大水系之一，与鄱阳湖相连。对于通电解耗水大的工艺流程，信江可大大地解决电解等冶炼工艺生产对水的需求。电能上，除了各种大小水利发电外，贵溪还有装机50万千瓦的华东电网主力电厂—贵溪火力发电厂，装机容量为60万千瓦的二期工程也已完成。电能得到充分的保障。电解中两大消耗：水、电，贵溪都可以满足电解的需求，保证了铜电解生产的正常进行且同在一个市供电经济。
2.5 地理与气候条件
鹰潭，地处江西东北部，鄱阳湖流域，信江下游，地震烈度小于6度。地基土承压力每平方米达20至50吨。属南岭准地槽边缘的信江凹陷带。地势南北高,中间低。地理位置优越，史称―东连江浙，南控瓯闽，扼鄱水之咽喉，阻信州之门户‖。市年均气温18℃，相对湿度76%。常年主导风向为东风和东北风。年降水量约1750毫米，最大日降水量达214.4毫米。为亚热带湿润季风性气候。
2.6 其它条件
贵溪工业园形成铜精深加工与机械制造为主的的发展格局，园内铜加工企业有十六家，涉及废铜熔炼、铜材加工、民用铜阀门制造等。年铜产品生产能力25万吨。贵溪也已形成45万吨高品质电解铜和约15万吨粗铜锭的交易市场。交易市场与铜材加工企业共同促进了电解铜的交易，产品的销售更便利，粗铜锭的交易，使得铜电解厂可方便外购粗铜进行电解，可以应对，自产粗铜不足保证电解铜的产量。减少了运输成本，在价格上更具有竞争优势。
选择在铜冶炼企业聚集地一同生产、竞争，除了竞争关系外，还是一个共享群体，同行业形成聚集区时，一些围绕铜冶炼的行业便会聚集于此，如设备维修、配送给日常生产提供保证，铜冶炼副产物的再加工，如阳极泥的回收，将会形成
产业。围绕铜形成的一系列的产业链，将大大方便铜加工业的采购、生产、销售。使效率大大提高，而创造更多的效益。
第3章铜电解工艺流程的选择与论证
3.1 流程概述
3.1.1周期反向电流电解法
周期反向电流电解法是随着高电流密度电解的成功使用应运而生的，是强化生产的有效措施。常规电解法中，在电流密度高于250A/m2时，阳极钝化和电铜质量恶化现象就较为明显。通过整流器产生的周期反向电流可以消除由于电流密度提高而带来的阳极钝化的影响，从而达到强化生产、保证电铜质量的目的。与传统电解法比较，在相同的生产能力下电解槽少、厂房面积小、投资省、蒸汽单耗降低。其缺点是随着电流密度的提高，电能消耗增加(据统计，约增加30%)，电流效率降低，整流设备成本高。
1962年保加利亚铜精练厂成功地进行了周期反向电流电解的工业试验。采用周期反向电流电解，阳极钝化现象在电流密度高达550?650A/m2时才开始出现。此后这个方法在国外铜电解精练生产中得到了一定程度的发展。根据生产实践，一般认为350A/m2的电流密度是周期反向电流电解的最佳电流密度。高于此值时，电铜的化学组分虽可符合标准，但表现不好。
周期反向电流电解的优点为：
(1)因电流密度高，同样的生产规模，所需电解槽数及厂房面积均相应减少，
可节省建设投资。处于生产中的铜积压量较少，占用流动资金少，资金周转快。
(2)特别适用于对常规电解精练工厂挖潜增产，在已有的工厂对电解供电系
统作必要改造，即可大幅度提高生产能力。
由于电流密度高，槽电压一般高于常规电解法。此外，电流效率也略低于常规电解法。因此，周期反向电流电解的电能消耗要比常规电解高出30%左右。
3.1.2 永久阴极电解法(ISA)
永久阴极电解法是针对传统电解法需要生产并加工始极片的缺点而研制开发的，并得到了快速发展，目前该法生产的电解铜已占世界总产量的30%。其主要优点是。
(1)由于使用永久不锈钢阴极，省去了始极片的生产制作及相应的组装阴极
作业，使生产工序简化。
(2)由于永久阴极强度高、平直度好，可缩短同极距，减少短路，提高电流
密度。因此，既可保证产品质量，又能提高电铜产量。
(3)阴极周期短，铜的积压量少，加快资金周转。 (4)机械化程度高，操作人员少。
由于使用不锈钢永久阴极，且机械化程度高，因此，一次性投资较大。 ISA法电解由于电流密度高，极距小，从而可以减少电解槽数量和厂房面积。但是永久性不锈钢阴极价格昂贵，一次性投资大。因此总的基建投资将略高于常规电解的投资。
永久性不锈钢阴极的极板用316-L不锈钢板制作，厚度3.25mm，其表面粗糙度为2B。用304不锈钢异型钢管焊接在钢板上，然后镀上2.5mm厚的铜，代替传统电解法的阴极导电棒，起到吊挂阴极并导电的作用。不锈钢表面有一层永久性的很薄的氧化层，可以很好地解决沉积铜的粘附性和剥离性之间的矛盾。既能使沉积的电铜不会从阴极上掉落于电解槽内，又可以容易地从阴极上剥离下来。
不锈钢板的两个侧边用聚氯乙稀的挤压件包边，并用高熔点的蜡密封其间的缝隙。不锈钢板的底边则用高熔点蜡蘸边。
从永久阴极上剥取电解铜，日本三井金属矿业公司MESCO公司开发了专门用于ISA法电解的阴极剥离机组。其功能包括受板、洗涤、(含除蜡)、剥片、电解铜堆垛、称重、打字、捆包、阴极侧边喷蜡，阴极底边蘸蜡，阴极排板等。
ISA法电解自1979年首次在澳大利亚汤斯维尔PTY精练有限公司用于工业生产以来，发展甚快，目前已在30余家工厂推广应用。其约有1/3的工厂用于电解精炼，2/3的工厂用于电解沉积。
3.1.3 传统电解法
传统电解法目前在多数电解铜厂使用。传统电解法的主要缺点是始极片的生产与制作工作量占整个电解工作量的一半，又由于始极片薄软，平直度难以保证，电解工程易造成短路，只得采用较大的同极距和较底的电流密度，从而影响生产能力。此外，种板槽及其单独的循环系统，使厂房面积加大，建筑费用提高。虽然传统电解法存在缺点，但是鉴于传统电解法目前在多数电解铜厂使用，是目前最为成熟，应用最为广泛的电解生产方法。本设计采用传统电解法。其工艺流程图见图3-1。
种板阳极始极片阴极种板槽电解精炼始极片残极阳极泥电解液电解液电铜阳极泥残极送电解精炼返火法精炼送阳极泥处理净化送阳极泥处理返火法精炼再生铜粗硫酸镍结晶硫酸铜粗硫酸返回电解精炼返火法精炼生产精制硫酸镍
图3-1铜电解精炼一般工艺流程图
3.2 理论基础
3.2.1 阳极过程[7]
阳极通常采用含铜在99%以上的火法精炼铜作为阳极。需要控制好化学成分及杂质在其中的含量和物理规格。
在直流电的作用下，在阳极上会发生下列失去电子的氧化过程：
Cu –2e = Cu2+ε0 =0.34(V)
Me –2e = Me2+ ε0＜0.34(V) 2OH- –2e = H2O + 1/2O2ε0 =1.59(V) SO42- –2e = SO3 + 1/2O2ε0 =2.42(V)
在正常情况下，因OH—和SO42—的标准电位值比铜大，不可能在铜阳极上放电，所能在铜阳极上只有铜的溶解。
阳极中的杂质按其在电解时的行为可以分为四类：
第一类，正电性金属及化合物形态存在的元素。如贵金属及形成化合物的元素O，S，Se，Te。它们以极细的分散太从阳极落到槽底，少量进入阴极，造成贵金属损失。少量Ag以硫酸盐形态溶剂，少量氯离子可形成氯化银进入阳极泥。