魏 寧，牛 輝

（山東祥光集團有限公司，山東 聊城 252327）

金屬平衡管理是有色企業(yè)一項綜合性技術管理工作，是衡量冶煉企業(yè)工藝技術和管理水平的重要標志[1]。要做好金屬平衡工作，必須確保計量、化驗及現場盤點等數據準確。本文主要是針對銅電解金屬平衡中槽存陽極的計算方法進行探討，并對每種計算方法優(yōu)缺點進行闡述。

1 銅電解工藝流程

銅電解工藝基本上分為兩個工序：電解工序和凈液工序。簡單介紹一下電解的生產工藝流程：電解工序：陽極板經陽極準備機組整形加工后,由專用吊車吊入電解槽，通入電解液，接通電流，經過一個陰極周期的電解，產生陰極銅，陰極銅送至成品庫進行銷售，經過一個陽極周期后，電解產生的殘極經殘極洗滌機組進行洗滌、堆垛、稱重后由叉車轉運至熔煉車間，產生的陽極泥則經過濃密機管輸至稀貴車間進行處理。凈液工序：電解過程中隨著電解液中雜質升高，電解液需要通過電解液循環(huán)系統在凈液工序進行脫銅脫雜處理，產生電積陰極銅、電積銅、黑銅粉等，脫雜后的電解液則經過加熱后返回到電解槽中循環(huán)使用。

2 槽存陽極對銅電解平衡的影響

銅電解平衡：銅回收率=產出/(期初+投入-期末)%；

銅電解平衡主要包括產出物料，期初庫存，投入物料，期末庫存等，物料種類及物料量都比較多，其中期末庫存中的槽存陽極是平衡中占比最大的物料，同時又因為槽存陽極是在槽內而且處在持續(xù)的電解過程中，盤點時無法稱重計量，只能根據生產情況選擇合適的計算方法來計算其槽存量，因此槽存陽極的計算是否準確直接影響了電解平衡的準確性。

3 槽存陽極的計算方法

（1）采用電流法計算槽存陽極。

①槽存陽極銅的質量＝入槽陽極銅的質量-（入槽陽極銅的質量-出槽殘極的質量）×盤點時累計通過的電量÷出槽時累計通過的電量；

以 某 廠2017年5月、6月 為 例：5月 槽 存 陽極 銅 的 質 量 =14375.12-（14375.12-2111.282）＊（29800＊11＊24＊6＊40+29800＊2237＊40）/29800＊24＊22＊680=9154.52t；6月 槽 存 陽 極 銅 的 質 量=15223.031-（15223.031-2195.271）＊（29800＊11＊24＊11＊40+29800＊2616＊40）/29800＊24＊22＊720=7656.4t。其中 ：電解槽電流強度：29800A、電解總周期：22天陰極銅1周期：11天；電解總槽數：720槽每組槽組電解槽數：40槽。

（2）采用溶解比值K的方法計算槽存陽極。溶解比值K即陽極銅溶解量與陰極銅產出量的關系：

②K=陽極銅溶解量/陰極銅產出量③槽存陽極銅的質量=入槽陽極銅的質量-陽極銅溶解量；

由此可導出：④槽存陽極銅的質量=入槽陽極銅的質量-陰極銅產出量＊K；

一般在電解生產比較穩(wěn)定的情況下，K值是個穩(wěn)定值，計算槽存可以參考上年度的K值，下面我們采用某廠16年的K值1.039來計算17年5月、6月的槽存陽極銅質量為例：5月份槽存陽極質量=入槽陽極銅的質量-陰極銅產出量＊K=14375.12-5143.936＊1.039=9030.573t；6月份槽存陽極質量=入槽陽極銅的質量-陰極銅產出量＊K=15223.03-7262.647＊1.039=7677.141t。

（3）采用回收率回算槽存陽極法。定義：A：當月陰極銅總產出；B：期初陽極銅+投入陽極板；C：殘極+陽極泥；X：期末陽極銅；a：期末槽存陰極+裝槽陽極板已產出（1、2周期）的陰極銅；b：期末陽極板裝槽量；⑤γ=陰極銅產出/陽極銅消耗即γ=A/(B-X-C)；⑥陽極銅消耗=期初陽極銅+投入陽極銅-期末陽極銅；⑦期末陽極銅=期初陽極銅+投入陽極銅-陽極銅消耗；

而當期回收率滿足γ=(期末槽存陰極銅+裝槽陽極銅已產出（1、2周期）的陰極銅)/槽陽極板的消耗即γ=a/(b-X)A/（B-X-C）=a/(b-X)；

可推導公式得：⑧X=(A＊b-a＊B+aC)/(A-a)

即：期末陽極銅=（當月陰極銅總產出＊期末陽極銅裝槽量-(期末槽存陰極銅+裝槽陽極銅已產出（1、2周期）的陰極銅)＊(期初陽極銅+投入陽極銅)+(期末槽存陰極銅+裝槽陽極銅已產出（1、2周期）的陰極銅)＊(殘極+陽極泥)）/(當月陰極銅總產出-期末槽存陰極銅-裝槽陽極銅已產出（1、2周期）的陰極銅)

假設目前電解回收率比較平穩(wěn)，以某廠2017年5、6月份為例，通過公式可以計算可得：5月份期末陽極銅=9062.8t；6月份期末陽極銅=7695.2t

4 三種計算方法的優(yōu)劣比較

運用以上三種計算方法對某廠5月、6月份槽存陽極銅進行計算，計算后所得的對比結果見圖1。

圖1 某廠2017年5月、6月份不同計算方法槽存陽極量對比圖

槽存陽極量通過以上三種方法計算的結果都各不相同，每種計算方法都需要滿足一定的條件才能更貼近真實槽存量，那我們就對這三種方法的優(yōu)劣分別討論一下：方法一：采用電流法計算槽存陽極法，也稱傳統計算槽存陽極法，采用這種方法計算槽存陽極必須在電解通電電流一直穩(wěn)定的情況下才能比較發(fā)揮其優(yōu)勢，若是電解經常提高或者降低電流強度，這種方法就不合適了；方法二：采用溶解比值K的方法計算槽存陽極，即通過陽極銅溶解量與陰極銅產出量比值K來計算槽存陽極，這種方法適合在電解陽極板成分保持相對穩(wěn)定的情況下采用，若是陽極板成分波動很大或者因停電出現陰極銅返溶時，計算的槽存陽極板就會有較大偏差，不能真實反映其真實槽存量；方法三：采用回收率回算槽存陽極法，利用這種方法的前提必須基于電解回收率一直處于平穩(wěn)狀態(tài)而且槽存陰極銅數量已知，在這種理想情況下計算的槽存陽極比較準確，但其存在很大其劣勢就是銅電解工藝因為各種生產因素的影響其回收率一般會都會有波動，槽存陰極銅估算結果也會有偏差，因此這種方法很少被采用。

5 結論

通過上述分析，三種計算電解槽存陽極的方法都存在優(yōu)劣，為了更好的做好銅電解的金屬平衡，準確計算電解槽存陽極量，電解車間期末槽存陽極具體采用哪種方法計算還得根據實際生產情況來選擇，必須考慮到陽極板品位是否穩(wěn)定，電解電流是否波動，電解周期是否固定等綜合因素來選擇一種合適的計算方法，使計算所得的期末槽存陽極量更準確一些。

[1]夏雙愛，淺談加強金屬平衡管理，提高銅回收率[J]．銅業(yè)工程，2011，（5）．