铜电解槽存阳极盘点计算方法的探讨

魏 宁，牛 辉

（山东祥光集团有限公司，山东 聊城 252327）

金属平衡管理是有色企业一项综合性技术管理工作，是衡量冶炼企业工艺技术和管理水平的重要标志[1]。要做好金属平衡工作，必须确保计量、化验及现场盘点等数据准确。本文主要是针对铜电解金属平衡中槽存阳极的计算方法进行探讨，并对每种计算方法优缺点进行阐述。

1 铜电解工艺流程

铜电解工艺基本上分为两个工序：电解工序和净液工序。简单介绍一下电解的生产工艺流程：电解工序：阳极板经阳极准备机组整形加工后,由专用吊车吊入电解槽，通入电解液，接通电流，经过一个阴极周期的电解，产生阴极铜，阴极铜送至成品库进行销售，经过一个阳极周期后，电解产生的残极经残极洗涤机组进行洗涤、堆垛、称重后由叉车转运至熔炼车间，产生的阳极泥则经过浓密机管输至稀贵车间进行处理。净液工序：电解过程中随着电解液中杂质升高，电解液需要通过电解液循环系统在净液工序进行脱铜脱杂处理，产生电积阴极铜、电积铜、黑铜粉等，脱杂后的电解液则经过加热后返回到电解槽中循环使用。

2 槽存阳极对铜电解平衡的影响

铜电解平衡：铜回收率=产出/(期初+投入-期末)%；

铜电解平衡主要包括产出物料，期初库存，投入物料，期末库存等，物料种类及物料量都比较多，其中期末库存中的槽存阳极是平衡中占比最大的物料，同时又因为槽存阳极是在槽内而且处在持续的电解过程中，盘点时无法称重计量，只能根据生产情况选择合适的计算方法来计算其槽存量，因此槽存阳极的计算是否准确直接影响了电解平衡的准确性。

3 槽存阳极的计算方法

（1）采用电流法计算槽存阳极。

①槽存阳极铜的质量＝入槽阳极铜的质量-（入槽阳极铜的质量-出槽残极的质量）×盘点时累计通过的电量÷出槽时累计通过的电量；

以 某 厂2017年5月、6月 为 例：5月 槽 存 阳极 铜 的 质 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 阳 极 铜 的 质 量=15223.031-（15223.031-2195.271）＊（29800＊11＊24＊11＊40+29800＊2616＊40）/29800＊24＊22＊720=7656.4t。其中 ：电解槽电流强度：29800A、电解总周期：22天阴极铜1周期：11天；电解总槽数：720槽每组槽组电解槽数：40槽。

（2）采用溶解比值K的方法计算槽存阳极。溶解比值K即阳极铜溶解量与阴极铜产出量的关系：

②K=阳极铜溶解量/阴极铜产出量③槽存阳极铜的质量=入槽阳极铜的质量-阳极铜溶解量；

由此可导出：④槽存阳极铜的质量=入槽阳极铜的质量-阴极铜产出量＊K；

一般在电解生产比较稳定的情况下，K值是个稳定值，计算槽存可以参考上年度的K值，下面我们采用某厂16年的K值1.039来计算17年5月、6月的槽存阳极铜质量为例：5月份槽存阳极质量=入槽阳极铜的质量-阴极铜产出量＊K=14375.12-5143.936＊1.039=9030.573t；6月份槽存阳极质量=入槽阳极铜的质量-阴极铜产出量＊K=15223.03-7262.647＊1.039=7677.141t。

（3）采用回收率回算槽存阳极法。定义：A：当月阴极铜总产出；B：期初阳极铜+投入阳极板；C：残极+阳极泥；X：期末阳极铜；a：期末槽存阴极+装槽阳极板已产出（1、2周期）的阴极铜；b：期末阳极板装槽量；⑤γ=阴极铜产出/阳极铜消耗即γ=A/(B-X-C)；⑥阳极铜消耗=期初阳极铜+投入阳极铜-期末阳极铜；⑦期末阳极铜=期初阳极铜+投入阳极铜-阳极铜消耗；

而当期回收率满足γ=(期末槽存阴极铜+装槽阳极铜已产出（1、2周期）的阴极铜)/槽阳极板的消耗即γ=a/(b-X)A/（B-X-C）=a/(b-X)；

可推导公式得：⑧X=(A＊b-a＊B+aC)/(A-a)

即：期末阳极铜=（当月阴极铜总产出＊期末阳极铜装槽量-(期末槽存阴极铜+装槽阳极铜已产出（1、2周期）的阴极铜)＊(期初阳极铜+投入阳极铜)+(期末槽存阴极铜+装槽阳极铜已产出（1、2周期）的阴极铜)＊(残极+阳极泥)）/(当月阴极铜总产出-期末槽存阴极铜-装槽阳极铜已产出（1、2周期）的阴极铜)

假设目前电解回收率比较平稳，以某厂2017年5、6月份为例，通过公式可以计算可得：5月份期末阳极铜=9062.8t；6月份期末阳极铜=7695.2t

4 三种计算方法的优劣比较

运用以上三种计算方法对某厂5月、6月份槽存阳极铜进行计算，计算后所得的对比结果见图1。

图1 某厂2017年5月、6月份不同计算方法槽存阳极量对比图

槽存阳极量通过以上三种方法计算的结果都各不相同，每种计算方法都需要满足一定的条件才能更贴近真实槽存量，那我们就对这三种方法的优劣分别讨论一下：方法一：采用电流法计算槽存阳极法，也称传统计算槽存阳极法，采用这种方法计算槽存阳极必须在电解通电电流一直稳定的情况下才能比较发挥其优势，若是电解经常提高或者降低电流强度，这种方法就不合适了；方法二：采用溶解比值K的方法计算槽存阳极，即通过阳极铜溶解量与阴极铜产出量比值K来计算槽存阳极，这种方法适合在电解阳极板成分保持相对稳定的情况下采用，若是阳极板成分波动很大或者因停电出现阴极铜返溶时，计算的槽存阳极板就会有较大偏差，不能真实反映其真实槽存量；方法三：采用回收率回算槽存阳极法，利用这种方法的前提必须基于电解回收率一直处于平稳状态而且槽存阴极铜数量已知，在这种理想情况下计算的槽存阳极比较准确，但其存在很大其劣势就是铜电解工艺因为各种生产因素的影响其回收率一般会都会有波动，槽存阴极铜估算结果也会有偏差，因此这种方法很少被采用。

5 结论

通过上述分析，三种计算电解槽存阳极的方法都存在优劣，为了更好的做好铜电解的金属平衡，准确计算电解槽存阳极量，电解车间期末槽存阳极具体采用哪种方法计算还得根据实际生产情况来选择，必须考虑到阳极板品位是否稳定，电解电流是否波动，电解周期是否固定等综合因素来选择一种合适的计算方法，使计算所得的期末槽存阳极量更准确一些。

[1]夏双爱，浅谈加强金属平衡管理，提高铜回收率[J]．铜业工程，2011，（5）．