淺談影響銅電解精煉成本的主要因素

范傳勇（紫金銅業(yè)有限公司，福建 龍巖 364204）

淺談影響銅電解精煉成本的主要因素

范傳勇
（紫金銅業(yè)有限公司，福建 龍巖 364204）

介紹了影響紫金銅業(yè)有限公司電解廠電解工段噸銅成本的主要因素，并對這些影響因素進(jìn)行了全面的分析，且針對該因素提出了改進(jìn)措施，最終起到降成本的目的。通過嚴(yán)把裝槽質(zhì)量關(guān)、加強(qiáng)槽面管路處理、降低噸銅電耗、提高電流效率、合理組織生產(chǎn)、提高作業(yè)率、提高操作技能等一系列措施，電解精煉的噸銅成本有了顯著地下降，為公司提高了效益。

銅冶煉；電解精煉；成本；電流效率；陽極板；陰極板

1 引言

紫金銅業(yè)有限公司是紫金礦業(yè)集團(tuán)的全資子公司，于2012年1月份正式投入生產(chǎn)，初步設(shè)計年產(chǎn)20萬t陰極銅，現(xiàn)產(chǎn)量規(guī)模能達(dá)到24萬t。紫金銅業(yè)有限公司以銅精礦為原料，冶煉的工藝流程為閃速熔煉—轉(zhuǎn)爐吹煉—火法精煉（陽極精煉）—永久不銹鋼陰極電解精煉［1］，包含爐渣選礦、陽極泥處理等。

電解廠作為紫金銅業(yè)有限公司的成品廠，陰極銅質(zhì)量至關(guān)重要，同時陰極銅的噸銅加工成本直接影響公司的效益，更是重中之重。在銅冶煉企業(yè)中，噸銅加工成本的高低直接反應(yīng)該公司的競爭力是否強(qiáng)大，是否能夠創(chuàng)造效益。電解工段是紫金銅業(yè)有限公司直接出產(chǎn)品的工段，在保證陰極銅質(zhì)量的同時，降低電解精煉的噸銅成本就成了首要工作，也是關(guān)系到每一個員工的切身利益。通過精細(xì)化管理，嚴(yán)格管控噸銅成本，提高工作效率，才能讓效益最大化。

2 影響電解精煉噸銅成本的主要因素

電解精煉噸銅成本已成為各企業(yè)的重要指標(biāo)，具體計算公式如下：

電解精煉噸銅成本=電解工段所有開支/陰極銅產(chǎn)量

其中：

電解工段所有開支—包括安全措施費(fèi)、差旅費(fèi)、車輛費(fèi)用（電解廠皮卡車修理費(fèi)、油耗）、電費(fèi)、工資、化驗檢驗費(fèi)、設(shè)備儀表檢測費(fèi)、五險一金、網(wǎng)絡(luò)費(fèi)、物料（材料）消耗費(fèi)用、修理費(fèi)（或修繕費(fèi)）、雜工費(fèi)、職工福利費(fèi)、咨詢服務(wù)費(fèi)等。

陰極銅產(chǎn)量—一般指每月合格陰極銅的產(chǎn)量。

根據(jù)以上公式可以看出，影響電解精煉噸銅成本的主要因素有陰極銅產(chǎn)量、電費(fèi)、工資（含雜工費(fèi)）、物料消耗費(fèi)用、修理費(fèi)等。

2.1 陰極銅產(chǎn)量

陰極銅產(chǎn)量作為上述公式的分母，陰極銅產(chǎn)量越高，噸銅成本才能越低。由于電解廠的員工工資、五險一金、安全措施費(fèi)、雜工費(fèi)（外協(xié)工費(fèi)用）、物料消耗費(fèi)用、修理費(fèi)等每月都需要開支，只有分母陰極銅產(chǎn)量足夠高，才能把部分不可控成本攤薄，以達(dá)到降低成本的目的。

提高陰極銅產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，可以從以下三方面著手：

首先，要保證陰極銅的合格率，避免產(chǎn)生不合格的陰極銅。平衡調(diào)整各項工藝指標(biāo)，尤其是添加劑［2］的精細(xì)調(diào)整，避免生產(chǎn)出帶粒子的陰極銅，因為陰極銅長粒子的面積過大，只能運(yùn)往轉(zhuǎn)爐進(jìn)行回爐，影響了陰極銅產(chǎn)量，2014年紫金銅業(yè)有限公司陰極銅合格率如表1所示。

表1 2014年陰極銅產(chǎn)量及合格率

其次，提高作業(yè)率及槽時利用率［3］，增加陰極銅產(chǎn)量。合理安排組織生產(chǎn)，培養(yǎng)吊車司機(jī)的計劃能力；采取定量管理，給每個班組制定當(dāng)班工作量，完成當(dāng)天的任務(wù)量才能下班，以提升工作效率；同時各班組交接班應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，最終提高作業(yè)率。合理制定出銅計劃，縮短電解槽的停電時間，同時及時修補(bǔ)損壞的電解槽，提高槽時利用率，從而提高陰極銅產(chǎn)量。

最后，安排員工對長粒子不多的陰極銅進(jìn)行修整，繼續(xù)外售，增加陰極銅產(chǎn)量。由于剝片機(jī)組會把長粒子的陰極銅拒載出來，因此可以安排外協(xié)工對長粒子不多的陰極銅進(jìn)行修整，然后稱重外售。

2.2 噸銅交流電耗

影響噸銅成本的一個重要因素—電費(fèi)，電費(fèi)主要體現(xiàn)在噸銅交流電耗［4］上。降低噸銅交流電耗，減少電費(fèi)的使用，從而達(dá)到降低成本的目的。2014年紫金銅業(yè)有限公司電解工段噸銅交流電耗如表2所示。

表2 2014年噸銅交流電耗

（1）陽極板質(zhì)量。

影響噸銅交流電耗的因素有陽極板的垂直度、化學(xué)成分、飛邊毛刺等，若陽極板的垂直度不夠，需要墊大量的銅絲，影響陰、陽極之間的距離，距離近容易長粒子形成短路，增加電耗，更有甚者，陰、陽極直接靠在一起形成短路不長銅，增加噸銅電耗；若陽極板主品位低、雜質(zhì)含量高，會導(dǎo)致電解液中雜質(zhì)含量偏高，增加電阻，從而增加電耗；若陽極板中As、Ni含量過高，超出凈液工段的處理能力，會導(dǎo)致電解液中As、Ni含量急劇上升，紫金銅業(yè)電解液As、Ni含量有時分別高達(dá)20g/L、15g/L，影響陰極銅質(zhì)量，更影響電耗；若陽極板中Pb含量偏高，致使電解液中Pb含量過高，易導(dǎo)致陽極板鈍化，增加電耗；若陽極板存在飛邊毛刺現(xiàn)象，容易造成短路，增加電耗。

因此，陽極板的好壞，將直接影響陰極銅的質(zhì)量與噸銅交流電耗，要降低電耗，首先要確保陽極板的合格率，陽極板的合格率是降電耗的一個前提條件。

（2）裝槽質(zhì)量。

裝槽質(zhì)量也是影響電耗的因素之一，陽極板不垂直須墊銅絲，銅絲是否墊到位，極間距是否調(diào)到最佳，進(jìn)液底管孔是否對中陰極板，進(jìn)液底管是否被堵住等細(xì)節(jié)方面，都將影響電耗。

（3）槽面短路處理及槽面沖水質(zhì)量。

加強(qiáng)槽面短路處理，減少短路率，增加陰極銅產(chǎn)量，同時降低電耗。槽面短路處理可實行承包制，對各承包人的電效、短路率進(jìn)行排名，與獎金掛鉤，形成競爭機(jī)制；針對重復(fù)短路的陰極板，可以用吊車重新?lián)Q一塊空板進(jìn)去，降低電耗。

槽面沖水至關(guān)重要，陰、陽極導(dǎo)電棒與導(dǎo)電排的接觸點(diǎn)常有結(jié)晶，須每班沖兩遍水，增加導(dǎo)電性，降低電耗，槽面沖水最好用冷凝水，不用生產(chǎn)水，因為冷凝水有溫度可使沖水效果最佳，同時也能節(jié)省生產(chǎn)水，降低成本。

（4）照明用電。

因電解廠房較大，晚上照明用電量［5］需求較大，降低照明用電，可采取房頂電燈分區(qū)控制，在不影響作業(yè)的前提下，間隔性開燈，節(jié)省用電；槽底照明電燈實行分組控制，作業(yè)時針對性開燈，槽底無作業(yè)時，把電燈全部關(guān)閉，只留陽極泥地坑照明燈，方便監(jiān)控；照明電燈定時開啟與關(guān)閉，做到人走燈滅，不浪費(fèi)用電。

2.3 電流效率

電流效率［6］是影響噸銅成本的又一重要因素，電流效率的高低，直接影響陰極銅產(chǎn)量，進(jìn)而影響噸銅成本。提高電流效率主要通過嚴(yán)把裝槽質(zhì)量關(guān)、加強(qiáng)槽面短路處理來實現(xiàn)，嚴(yán)抓出裝槽班的裝槽質(zhì)量，每一槽的裝槽質(zhì)量責(zé)任到個人，用電流效率考核責(zé)任人，且與獎金掛鉤；槽面短路處理，采取承包制，責(zé)任到個人，月底對每個人的平均電效進(jìn)行排名，進(jìn)行考核，與獎金掛鉤；避免出現(xiàn)燒板、光板現(xiàn)象（陰極板上不長銅），提高電流效率，增加陰極銅產(chǎn)量。

2.4 工資（含雜工費(fèi)）

工資費(fèi)用是噸銅成本里不可或缺的一方面，人員配置多了，于生產(chǎn)成本不利，人員配置少了，于生產(chǎn)運(yùn)行不利，應(yīng)采取精兵厚薪政策，找出人員的最佳配置方案。電解工段可以采用工作量化管理，工段對每個崗位進(jìn)行工作定量，每個員工必須完成當(dāng)天的工作量才能下班；或采用承包制，如短路處理承包、陽極泥壓濾承包、殘極打包承包、更換陰極板夾邊條承包等，實行承包制，減少人員的用量。針對不需要長期用工的崗位，可以向人力資源部申請臨時用工，例如，陽極泥積壓過多，超出稀貴廠負(fù)荷，可以請幾個臨時工把陽極泥裝袋外售，如此無需長期安置部分閑置工人，有需要用工可以直接申請臨時工，降低工資費(fèi)用。

2.5 物料消耗費(fèi)用

電解工段消耗的原輔料有骨膠、硫脲、濃鹽酸、濃硫酸、片堿等，主要材料有打包帶、打包扣、綁殘極用的10#鐵絲、陰極板夾邊條、凈化過濾機(jī)濾袋、壓濾機(jī)濾布、槽蓋布、絕緣板等，備品備件主要有吊車、剝片機(jī)組、陽極機(jī)組、殘極機(jī)組等所消耗的備品備件。原輔料消耗所占的成本是不可控的，主要跟陰極銅產(chǎn)量有關(guān)；主要材料中的10#鐵絲用量可以控制，根據(jù)轉(zhuǎn)爐殘極加料機(jī)的實際情況，每包殘極的塊數(shù)應(yīng)達(dá)到最多，紫金銅業(yè)殘極每包塊數(shù)為20，另外，工人打包殘極所用的鐵絲長度不能過長，應(yīng)做到不浪費(fèi)，盡量減少10#鐵絲的用量，達(dá)到降成本的目的；凈化過濾機(jī)濾袋的使用周期主要取決于陽極板的主品位，若陽極板的主品位低、雜質(zhì)含量高，致使電解液中懸浮物（漂浮陽極泥）過多，濾袋的使用周期就短，頻繁更換濾袋，將導(dǎo)致噸銅成本的上升，反之亦然；機(jī)組、吊車所消耗的備品備件費(fèi)用是影響噸銅成本的又一重要因素，首先，吊車與陽極機(jī)組的進(jìn)口備件盡量用國產(chǎn)的替代，降低采購成本，其次，提高員工的操作技能，加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，杜絕誤操作，減少備品備件的使用量，降低成本。

2.6 修理費(fèi)

噸銅成本中的修理費(fèi)屬于可控成本。控制措施主要有兩方面：一是加強(qiáng)操作規(guī)程的學(xué)習(xí)，提高員工的操作水平，避免因誤操作而產(chǎn)生修理費(fèi)用；二是簡單的維修工作無需請維保單位維修，可以由電解廠的員工來完成，以達(dá)到降低維修費(fèi)用的目的，例如管道法蘭的緊固與更換墊片、FRPP管的簡易焊接、刷油漆等。

3 結(jié)論

只有保證陽極板的物理規(guī)格及化學(xué)成分合格、提高每月陰極銅產(chǎn)量、降低噸銅交流電耗、提高電流效率、采取人員精兵厚薪政策、提升員工的操作水平、杜絕出現(xiàn)誤操作、備品備件國產(chǎn)化、合理控制修理費(fèi)等，才能降低銅電解精煉的噸銅成本。噸銅成本低了，企業(yè)的競爭力也就增強(qiáng)了，公司的效益才能持續(xù)創(chuàng)新高。在國內(nèi)眾多銅冶煉企業(yè)中，噸銅加工成本是衡量公司競爭力、檢驗效益的唯一標(biāo)準(zhǔn)，因此，銅電解精煉須加強(qiáng)精細(xì)化管理。

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圖4 工藝改進(jìn)后紫金銅業(yè)各項脫砷數(shù)據(jù)

5 結(jié)語

經(jīng)過近1年的生產(chǎn)改造，紫金銅業(yè)電解廠凈液系統(tǒng)的脫砷能力有了較大幅度的提高，濾液含砷量得到有效降低，電耗也不斷下降，節(jié)省了成本，確保了電解生產(chǎn)的穩(wěn)定，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。下一步我們將努力實現(xiàn)運(yùn)用計算機(jī)DCS系統(tǒng)對銅砷

濃度進(jìn)行在線監(jiān)測自動調(diào)節(jié)，并且確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，進(jìn)而充分發(fā)揮誘導(dǎo)脫銅脫雜工藝安全、高效可靠、能耗低、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

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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

范傳勇（1987-），男，江西贛州人，本科，主要從事銅電解工作。E-mail: 306066470@qq.com