ГОСТ 28756-90
Установки для получения электролитической меди. Показатели энергопотребления

ГОСТ 28756-90

 

УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ МЕДИ

ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

 

 

СТАНДАРТИНФОРМ

Москва

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.01.92

Настоящий стандарт распространяется на вновь сооружаемые и реконструируемые установки для получения электролитической меди и устанавливает допустимый удельный расход электроэнергии для рафинирования на 1 т катодной меди. Требования стандарта являются обязательными.

1. Удельный расход электроэнергии по переменному току выпрямителя (Е) в МДж/т не должен превышать значений, вычисленных по формуле

                                                             (1)

где Е_е - удельный расход электроэнергии по постоянному току выпрямителя, МДж/т;

η - коэффициент полезного действия (КПД) выпрямителя, который должен быть не менее 0,98.

2. Удельный расход электроэнергии по постоянному току выпрямителя на установках без реверсирования тока (Е_ес) и с реверсированием тока (E_eR) вычисляют соответственно по формулам:

                                                     (2)

                                        (3)

где a - коэффициент использования тока (КИТ), который должен быть не менее 90 %;

J_k - плотность тока в прямом направлении, А/м²;

J_а - плотность тока в обратном направлении, А/м²;

g - электрохимический эквивалент, равный 3,294 10^-10 т/А · с;

 - отношение периодов протекания тока в прямом и обратном направлениях;

L - относительная электрическая проводимость цепи постоянного тока, приходящаяся на 1 м² катодной поверхности, См/м²

3. Относительную электрическую проводимость цепи постоянного тока (L) в См/м² вычисляют по формуле

                                             (4)

где b - константа электросопротивления контактов, шин и катодной поляризации, равная 0,4 · 10^-3 Ом · м²;

g - константа электросопротивления анодной пассивации, равная 0,7 · 10^-3 Ом · м²/% для установок без реверсирования тока и 0,4 · 10^-3 Ом · м²/% для установок с реверсированием тока;

С_А - массовая доля примесей (без кислорода) в анодах, %;

d - расстояние между одноименными электродами, м;

δ_А - исходная толщина анода, м;

k - коэффициент срочности срабатывания анода (при трех сроках k = 0,7; двух сроках k = 0,85; одном сроке k = 1);

ρ - удельное электрическое сопротивление электролита, Ом · м.

4. Удельное электросопротивление электролита (ρ) в Ом · м определяют экспериментально или вычисляют по формуле

          (5)

где е - температурный коэффициент электросопротивления электролита, равный 0,00209 K^-1;

Т - температура электролита, K;

f - коэффициент влияния состава электролита, м³/кг;

 = 0,0029 м³/кг;

f_Cu = 0,00657 м³/кг;

f_As = 0,00073 м³/кг;

f_Ni = 0,00766 м³/кг;

f_Fe = 0,00818 м³/кг;

С - концентрация в электролите серной кислоты, меди, никеля, мышьяка и железа, кг/м³.

5. Рекомендуемый удельный расход энергии пара для подогрева электролита (Е_ρ) в МДж/т вычисляют по формуле

E_ρ = h · (272,994 - m · Т + n · Т²) - 0,8 · Е_е,                                   (6)

где h - стандартная величина тепловых потерь при Т = 333 K, равная 3107 МДж/т;

Т - температура электролита, K;

m, n - температурные коэффициенты, соответственно равные т = 1,6826 K^-1 и п = 0,0026 K^-2;

Е_е - удельный расход электроэнергии по постоянному току выпрямителя, вычисленный по формуле (2) или (3).

6. Определение действительного расхода энергии проводят в течение одного срока срабатывания анода. При испытаниях контролируют суммарный расход электроэнергии на входе и выходе выпрямителя, расход и параметры пара на подогрев электролита, температуру и состав электролита, химический состав анодов, плотность тока, количество рафинированной меди и коэффициент использования тока (для установок без реверсирования тока).

Режим работы оборудования должен быть непрерывным (24 ч в сутки). Нагрузка ванны должна быть постоянной на уровне номинального значения.

7. При определении удельного расхода энергии не учитывают расход силовой электроэнергии на привод механического оборудования (насосов, вентиляторов, кранов и т.д.) и освещение, а также расход пара на отопление и другие нужды, кроме подогрева электролита.

8. Примеры расчетов значений удельного расхода энергии для получения катодной меди при разной плотности тока для установок с межэлектродным расстоянием 110 мм, трехсрочным срабатыванием анода, толщиной анода 42 мм (при одном из составов анодной меди и электролита) приведены в приложении.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ЗНАЧЕНИЙ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ЭНЕРГИИ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ ПЛОТНОСТЕЙ ТОКА

1. Значения удельного расхода энергии, вычисленные по формулам 1, 2, 4, 5 и 6 для процесса электролитического рафинирования меди без реверсирования тока при η = 0,98, a = 90 %, С_А = 0,4 %, d = 110 мм, δ_A = 42 мм, k = 0,7, при содержании в электролите в кг/м³ серной кислоты 150, меди 45, никеля 10, мышьяка 2, железа 0,5 и температуре электролита Т = 333 K приведены в табл. 1.

Таблица 1

2. Значения удельного расхода энергии, вычисленные по формулам 1, 3 - 6 для процесса электролитического рафинирования меди с реверсированием тока при значениях η, a, C_A, d, δ_A, k, составе и температуре электролита по п. 1 и значениях  приведены в табл. 2.

Таблица 2

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 28.11.90 № 2959

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6785-89

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2005 г.