浅谈影响铜电解精炼成本的主要因素

范传勇（紫金铜业有限公司，福建 龙岩 364204）

浅谈影响铜电解精炼成本的主要因素

范传勇
（紫金铜业有限公司，福建 龙岩 364204）

介绍了影响紫金铜业有限公司电解厂电解工段吨铜成本的主要因素，并对这些影响因素进行了全面的分析，且针对该因素提出了改进措施，最终起到降成本的目的。通过严把装槽质量关、加强槽面管路处理、降低吨铜电耗、提高电流效率、合理组织生产、提高作业率、提高操作技能等一系列措施，电解精炼的吨铜成本有了显著地下降，为公司提高了效益。

铜冶炼；电解精炼；成本；电流效率；阳极板；阴极板

1 引言

紫金铜业有限公司是紫金矿业集团的全资子公司，于2012年1月份正式投入生产，初步设计年产20万t阴极铜，现产量规模能达到24万t。紫金铜业有限公司以铜精矿为原料，冶炼的工艺流程为闪速熔炼—转炉吹炼—火法精炼（阳极精炼）—永久不锈钢阴极电解精炼［1］，包含炉渣选矿、阳极泥处理等。

电解厂作为紫金铜业有限公司的成品厂，阴极铜质量至关重要，同时阴极铜的吨铜加工成本直接影响公司的效益，更是重中之重。在铜冶炼企业中，吨铜加工成本的高低直接反应该公司的竞争力是否强大，是否能够创造效益。电解工段是紫金铜业有限公司直接出产品的工段，在保证阴极铜质量的同时，降低电解精炼的吨铜成本就成了首要工作，也是关系到每一个员工的切身利益。通过精细化管理，严格管控吨铜成本，提高工作效率，才能让效益最大化。

2 影响电解精炼吨铜成本的主要因素

电解精炼吨铜成本已成为各企业的重要指标，具体计算公式如下：

电解精炼吨铜成本=电解工段所有开支/阴极铜产量

其中：

电解工段所有开支—包括安全措施费、差旅费、车辆费用（电解厂皮卡车修理费、油耗）、电费、工资、化验检验费、设备仪表检测费、五险一金、网络费、物料（材料）消耗费用、修理费（或修缮费）、杂工费、职工福利费、咨询服务费等。

阴极铜产量—一般指每月合格阴极铜的产量。

根据以上公式可以看出，影响电解精炼吨铜成本的主要因素有阴极铜产量、电费、工资（含杂工费）、物料消耗费用、修理费等。

2.1 阴极铜产量

阴极铜产量作为上述公式的分母，阴极铜产量越高，吨铜成本才能越低。由于电解厂的员工工资、五险一金、安全措施费、杂工费（外协工费用）、物料消耗费用、修理费等每月都需要开支，只有分母阴极铜产量足够高，才能把部分不可控成本摊薄，以达到降低成本的目的。

提高阴极铜产量，降低生产成本，可以从以下三方面着手：

首先，要保证阴极铜的合格率，避免产生不合格的阴极铜。平衡调整各项工艺指标，尤其是添加剂［2］的精细调整，避免生产出带粒子的阴极铜，因为阴极铜长粒子的面积过大，只能运往转炉进行回炉，影响了阴极铜产量，2014年紫金铜业有限公司阴极铜合格率如表1所示。

表1 2014年阴极铜产量及合格率

其次，提高作业率及槽时利用率［3］，增加阴极铜产量。合理安排组织生产，培养吊车司机的计划能力；采取定量管理，给每个班组制定当班工作量，完成当天的任务量才能下班，以提升工作效率；同时各班组交接班应严格遵守规章制度，最终提高作业率。合理制定出铜计划，缩短电解槽的停电时间，同时及时修补损坏的电解槽，提高槽时利用率，从而提高阴极铜产量。

最后，安排员工对长粒子不多的阴极铜进行修整，继续外售，增加阴极铜产量。由于剥片机组会把长粒子的阴极铜拒载出来，因此可以安排外协工对长粒子不多的阴极铜进行修整，然后称重外售。

2.2 吨铜交流电耗

影响吨铜成本的一个重要因素—电费，电费主要体现在吨铜交流电耗［4］上。降低吨铜交流电耗，减少电费的使用，从而达到降低成本的目的。2014年紫金铜业有限公司电解工段吨铜交流电耗如表2所示。

表2 2014年吨铜交流电耗

（1）阳极板质量。

影响吨铜交流电耗的因素有阳极板的垂直度、化学成分、飞边毛刺等，若阳极板的垂直度不够，需要垫大量的铜丝，影响阴、阳极之间的距离，距离近容易长粒子形成短路，增加电耗，更有甚者，阴、阳极直接靠在一起形成短路不长铜，增加吨铜电耗；若阳极板主品位低、杂质含量高，会导致电解液中杂质含量偏高，增加电阻，从而增加电耗；若阳极板中As、Ni含量过高，超出净液工段的处理能力，会导致电解液中As、Ni含量急剧上升，紫金铜业电解液As、Ni含量有时分别高达20g/L、15g/L，影响阴极铜质量，更影响电耗；若阳极板中Pb含量偏高，致使电解液中Pb含量过高，易导致阳极板钝化，增加电耗；若阳极板存在飞边毛刺现象，容易造成短路，增加电耗。

因此，阳极板的好坏，将直接影响阴极铜的质量与吨铜交流电耗，要降低电耗，首先要确保阳极板的合格率，阳极板的合格率是降电耗的一个前提条件。

（2）装槽质量。

装槽质量也是影响电耗的因素之一，阳极板不垂直须垫铜丝，铜丝是否垫到位，极间距是否调到最佳，进液底管孔是否对中阴极板，进液底管是否被堵住等细节方面，都将影响电耗。

（3）槽面短路处理及槽面冲水质量。

加强槽面短路处理，减少短路率，增加阴极铜产量，同时降低电耗。槽面短路处理可实行承包制，对各承包人的电效、短路率进行排名，与奖金挂钩，形成竞争机制；针对重复短路的阴极板，可以用吊车重新换一块空板进去，降低电耗。

槽面冲水至关重要，阴、阳极导电棒与导电排的接触点常有结晶，须每班冲两遍水，增加导电性，降低电耗，槽面冲水最好用冷凝水，不用生产水，因为冷凝水有温度可使冲水效果最佳，同时也能节省生产水，降低成本。

（4）照明用电。

因电解厂房较大，晚上照明用电量［5］需求较大，降低照明用电，可采取房顶电灯分区控制，在不影响作业的前提下，间隔性开灯，节省用电；槽底照明电灯实行分组控制，作业时针对性开灯，槽底无作业时，把电灯全部关闭，只留阳极泥地坑照明灯，方便监控；照明电灯定时开启与关闭，做到人走灯灭，不浪费用电。

2.3 电流效率

电流效率［6］是影响吨铜成本的又一重要因素，电流效率的高低，直接影响阴极铜产量，进而影响吨铜成本。提高电流效率主要通过严把装槽质量关、加强槽面短路处理来实现，严抓出装槽班的装槽质量，每一槽的装槽质量责任到个人，用电流效率考核责任人，且与奖金挂钩；槽面短路处理，采取承包制，责任到个人，月底对每个人的平均电效进行排名，进行考核，与奖金挂钩；避免出现烧板、光板现象（阴极板上不长铜），提高电流效率，增加阴极铜产量。

2.4 工资（含杂工费）

工资费用是吨铜成本里不可或缺的一方面，人员配置多了，于生产成本不利，人员配置少了，于生产运行不利，应采取精兵厚薪政策，找出人员的最佳配置方案。电解工段可以采用工作量化管理，工段对每个岗位进行工作定量，每个员工必须完成当天的工作量才能下班；或采用承包制，如短路处理承包、阳极泥压滤承包、残极打包承包、更换阴极板夹边条承包等，实行承包制，减少人员的用量。针对不需要长期用工的岗位，可以向人力资源部申请临时用工，例如，阳极泥积压过多，超出稀贵厂负荷，可以请几个临时工把阳极泥装袋外售，如此无需长期安置部分闲置工人，有需要用工可以直接申请临时工，降低工资费用。

2.5 物料消耗费用

电解工段消耗的原辅料有骨胶、硫脲、浓盐酸、浓硫酸、片碱等，主要材料有打包带、打包扣、绑残极用的10#铁丝、阴极板夹边条、净化过滤机滤袋、压滤机滤布、槽盖布、绝缘板等，备品备件主要有吊车、剥片机组、阳极机组、残极机组等所消耗的备品备件。原辅料消耗所占的成本是不可控的，主要跟阴极铜产量有关；主要材料中的10#铁丝用量可以控制，根据转炉残极加料机的实际情况，每包残极的块数应达到最多，紫金铜业残极每包块数为20，另外，工人打包残极所用的铁丝长度不能过长，应做到不浪费，尽量减少10#铁丝的用量，达到降成本的目的；净化过滤机滤袋的使用周期主要取决于阳极板的主品位，若阳极板的主品位低、杂质含量高，致使电解液中悬浮物（漂浮阳极泥）过多，滤袋的使用周期就短，频繁更换滤袋，将导致吨铜成本的上升，反之亦然；机组、吊车所消耗的备品备件费用是影响吨铜成本的又一重要因素，首先，吊车与阳极机组的进口备件尽量用国产的替代，降低采购成本，其次，提高员工的操作技能，加强设备的维护保养，杜绝误操作，减少备品备件的使用量，降低成本。

2.6 修理费

吨铜成本中的修理费属于可控成本。控制措施主要有两方面：一是加强操作规程的学习，提高员工的操作水平，避免因误操作而产生修理费用；二是简单的维修工作无需请维保单位维修，可以由电解厂的员工来完成，以达到降低维修费用的目的，例如管道法兰的紧固与更换垫片、FRPP管的简易焊接、刷油漆等。

3 结论

只有保证阳极板的物理规格及化学成分合格、提高每月阴极铜产量、降低吨铜交流电耗、提高电流效率、采取人员精兵厚薪政策、提升员工的操作水平、杜绝出现误操作、备品备件国产化、合理控制修理费等，才能降低铜电解精炼的吨铜成本。吨铜成本低了，企业的竞争力也就增强了，公司的效益才能持续创新高。在国内众多铜冶炼企业中，吨铜加工成本是衡量公司竞争力、检验效益的唯一标准，因此，铜电解精炼须加强精细化管理。

［1］张文林, 李坚. 浅谈铜电解精炼中的极间短路[J]. 有色冶金节能, 2006(4):26-29.

［2］武战强. 添加剂对阴极铜质量影响的分析与探讨[J]. 中国有色冶金, 2011(2):20-23.

［3］朱祖泽, 贺家齐. 现代铜冶金学[M]. 北京:科学出版社, 2003:558-563.

［4］李运刚. 降低铜电解精炼电耗的途径[J]. 冶金能源, 1991, 10(3):30-32.

［5］侯慧芬. 铜电解精炼过程的电能节约[J]. 上海有色金属, 1997, 18(3):126-132.

［6］王春海. 浅析铜冶炼过程中影响电流效率的因素[J]. 新疆有色金属, 2008(4):64-67.

图4 工艺改进后紫金铜业各项脱砷数据

5 结语

经过近1年的生产改造，紫金铜业电解厂净液系统的脱砷能力有了较大幅度的提高，滤液含砷量得到有效降低，电耗也不断下降，节省了成本，确保了电解生产的稳定，实现了节能降耗的目的。下一步我们将努力实现运用计算机DCS系统对铜砷

浓度进行在线监测自动调节，并且确保系统运行稳定，进而充分发挥诱导脱铜脱杂工艺安全、高效可靠、能耗低、可操作性强等优点。

参考文献：

［1］朱祖泽, 贺家齐. 现代铜冶金学[M] .北京:科学出版社, 2003. 558-563.

［2］姚素平. 诱导法脱砷技术在铜电解液净化系统中的应用[J]. 有色金属(冶炼部分), 1996(1):11-16.

［3］毛志琨. 铜电解液脱铜及脱杂技术探讨[J]. 有色冶金设计与研究, 2010(6):44-47.

［4］冯治兵, 赵宇飞. 诱导法脱铜、砷、锑、铋的生产技术研究[J]. 甘肃冶金, 2010(6):39-41.

［5］丁昆, 华宏全. 铜电解净液过程中砷的脱除[J]. 有色冶炼, 2003(5):30-31.

［6］郑志萍, 陈崇善. 诱导法和并联循环法脱铜砷的对比分析[J]. 铜业工程, 2011(6):29-33.

［7］徐媛卿, 吴晓光. 铜电解净液系统硫酸铜脱铜工艺改进[J]. 铜业工程, 2011(6):48-50.

Analyzed on Main Factors of Electrolytic Refining Copper Cost

FAN Chuan-yong
（Zijin Copper Co., Ltd., Longyan 364204, Fujian, China）

This paper introduced the main factors which could affect the cathode producing cost in Zijin Copper Co. Through analyzed these factors which could advise improving measures to realizing cost saving. By a set of measures, such as controlling the quality of cells installation and strengthening cell surface pipe management, decreasing tonnage copper energy consumption, increasing current efficiency, reasonable organized production, improving operation rate and skills, the cost for tonnage refinery copper obviously reduced and contribute benefit to Zijin Copper Co.

copper smelting；electrolytic refining；cost；current efficiency；anode plate；cathode plate

TF087

C

1009-3842（2015）03-0015-04

2015-01-31

范传勇（1987-），男，江西赣州人，本科，主要从事铜电解工作。E-mail: 306066470@qq.com