1、浸出槽选择计算
浸出、氧化和中和都在同一个设备中进行，该设备是一个圆形机械搅拌罐。该工艺包括进浆1小时、浸出2小时、氧化2.0小时、中和0.5小时、过滤和清罐2.5小时，每个循环总操作时间为8小时，每天三班，即每个浸出罐每天可生产三罐溶液。根据溶液平衡计算，配液所需滤液量为476.3m3/d，浸出渣日干产量为46.24t，当含水量为30%时，渣含水率为66.06%t/d，湿渣量计算为1.9t/m3。体积为:66.06÷1.9=34.8(m3/d)，每班浸出矿浆量为(476.3+34.8)÷3 = 511.1÷3 = 170(m3/班)。设计并选择了三个几何体积为80m3的机械搅拌浸出槽，槽的有效内径为φ。制液时，罐体填充系数为85%，则浸出罐的有效利用率为170÷(3×80×85%)=170÷240=83.3%。浸出槽为钢筋混凝土结构，涂有防腐层，内衬65mm厚耐酸瓷砖或内衬两层30mm厚瓷片。搅拌叶片为1Gr18Ni9Ti不锈钢，搅拌轴为不锈钢涂层。2.压滤机泵选择每罐浸出氧化中和后的矿浆在1 ~ 1.5h内进行过滤，要求压滤机泵流量不小于80m3/h，压滤机最大进料压力为0.98MPa，提升高度为10m。加上水平管道的阻力损失，输送泵的选择压力应为3.9MPa(即40m扬程)。设计三台HTB-ZK10.0/40耐酸陶瓷砂浆泵，泵流量Q=80m3/d，H=40m，电机功率30kW。耐酸陶瓷砂浆泵的外壳为铸铁，内衬为耐酸陶瓷。叶轮可由刚玉陶瓷或工程塑料制成。3.纸浆压滤机的选择与计算纸浆过滤可采用筒式真空空过滤机、叶片式真空空过滤机和带式过滤机。但由于以上过滤器需要真空空和压缩空气，耗电量较高，所以本次设计不考虑，决定采用箱式压滤机进行过滤。浸出氧化中和槽矿浆有效容积为68 ~ 70m3，炉渣干含量约为6.3t，当量湿渣体积约为34.8×70÷551=4.76(m3/槽)。设计选用过滤面积为70m2的箱式压滤机，每个压滤机室的总容积为1.064。所需数量为4.68÷1.064=4.4(套)。设计选用了5台XMY70/920型箱式压滤机，共56个滤室。滤板的材料是50%聚丙烯和50%橡胶，可以用油压或电机压制。箱板外形尺寸为920mm×920mm，机身外形尺寸(长4。硫化罐的硫化周期较短，但有一定的循环缓冲和滤液储存时间。设计了两个直径为4.8×4.4毫米、容积为80立方米的硫化罐。5.硫化渣压滤机有少量硫化渣。设计了两台XMY30/810型30m3箱式压滤机。该压滤机共有30个过滤室，每台压滤机的容积为0.48m3，滤框尺寸为810mm×810mm，设备外形尺寸为3880mm×1220mm×1240mm。6.根据生产高纯电解锰产品的质量要求，硫化液静置时间应不少于24h。设计按30h的消力时间进行，消力池的容积需为476.3÷24×30=595(m3)。设计两个长×宽×高=9m×6m×6m的消力池，每个消力池的有效容积为300m3。7.静置后液体过滤设备为确保静置后液体符合合格液体的质量要求，选用XMY30/810型30m2箱式压滤机进行静置后液体过滤。8.锰电解槽选型计算(1)电解槽的类型和数量的选择是为了方便工人剥板、整极、装槽。本次设计的阴极尺寸为660毫米×500毫米。每块阴极板一侧的有效电解面积为0.3m2，每台电解槽配有40块阴极和41块阳极，同极中心距为80mm。电解槽两端有180mm 空的房间，其内部长度为40× 80mm+180mm× 2 = 3560mm。阳极隔膜框宽度为570mm，加上电解槽两侧冷却水管所占的空间，电解槽内部宽度为780mm。包括假底层，槽内高度为1000毫米。电解槽内部尺寸:长×宽×高= 3560毫米×780毫米×1000毫米。电解槽可采用高分子材料、木结构或钢筋混凝土，一般可根据当地的材料供应和投资资金的紧张程度来确定。本次设计选用钢筋混凝土作为罐体，内衬3mm软质PVC塑料板，使用寿命长，造价适中。【接下来】钢筋混凝土壁厚100mm，底厚120mm，槽的外形尺寸为3760mm×980mm×1120mm。钢筋混凝土罐的内外均应进行防腐处理，一般内衬2 ~ 3 mm厚的树脂玻璃布。设计阴极电流密度为370A/m2(一般为320 ~ 400A/m2)，阴极沉淀周期为24h，电积实际有效时间计算为23.50h/d，电解电流强度为370×0.6×40=8880(A)电解锰的电流效率一般在68% ~ 71%之间，本次设计取70%。根据法拉第第二定律，锰的电化学当量q为1.025g/a·h，锰电解槽数量n可由下式求得:n=
代入上式:n=9990000=66.7(件)
应当指出，电解槽内冷却方法存在一系列的缺陷，如：冷却管易被酸腐蚀和电化学腐蚀；合格液中的有害杂质不能穿透过阳极隔膜布袋时，会不断在阴极室中富集积累，直到清槽时（清槽周期14～20天）才能排出槽外。这些杂质包括C，S，Si，P等，易污染阴极室电解析出的金属锰，从而影响产品质量，使C，S，Si，P等含量上升。采用槽外循环阴极液，直接或间接冷却阴极液方法将电解槽过剩热量排出值得进一步研究。
（3）电解槽布置方案
电解车间电解槽的布置主要有3个方案：第1个方案为竖向排列，如图1所示；第2个方案为横向成双排列，如图2所示；第3个方案为横向成列排列，如图3所示。
方案1（图1）便于装出槽，但占地面积大，槽间母线铜排长，相应的电能损失较大，另外就是阴极液给液和阳极液排出管路复杂。 方案3（图3）槽间母线铜排量少，电解槽布置紧凑，可节省基建投资和降低经营费用。本设计按第3个方案进行布置。
方案2（图2）布置方案为目前大多数电解锰厂采用的方案，虽然有操作方便的优点，但U字型母线需双块铜排，弯头多，铜排消耗多，并且制作困难。
整流变压器一次电压必须符合当地供电线路电压等级（110kV，35 kV，10 kV等），本设计外部供电线路电压35 kV。
电解槽槽电压降4.6～5.0V，设计取中间值，即4.8V计，68个电解槽，总压降：
68×4.8V=326.4V 设计选取出线电压330V。
如按上述计算当电争流密度为370A/m3时，电解电流强度为8880A，为留有适当余地，设计计算电流强度按9500A考虑。整流变压器设计容量为9500×330=3135000VA=3135kVA
结合建厂地区的气象条件，整流主压器为油浸自然循环冷却，夏季高温时应适当加强鼓风散热。
整流器采用硅元件整流，最大出线直流电压330V，出线直流电流9500A。硅元件采用纯水冷却，配有相应的纯水冷却装置一套和直流电流测量装置二套。
整流变压器型号ZSJA-3135/35，容量3135kVA，进线电压35kV，调节范围70%～100%，27级有载调压。整流器型号ZHS10000/330，出线最大电流9500A，出线电压330V。
10、直流母线（铜排）选择计算
设计采用铜母线导直流电，合理的导电强度为每1mm2铜母线面积导直流电1.0～1.5A，按此计算铜排断面积需要：
9500÷1.0=9500（mm2）
每根铜排厚12.5mm，宽200mm，需要根数为
9500÷12.5÷200=3.8（根）
设计母线4根，每根断面12.5mm×200mm，母线连接不能使用磁性材料。
11、阳极液贮槽
阳极液槽起着缓冲贮存阳极液和计量作用，贮量不小于16h的阳极液排出量，即
471.56÷2×16=314（m3）
设计选用长×宽×高为5m×5m×4.8m的阳极液贮槽3个，总容积360m3。
