JP2003502498A - 電解精錬または電解採取において発生する沈積物の除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、金属の電解精錬または電解採取において生成される沈積物を、その電解精錬または電解採取工程おいて電極として用いられる母板の表面から、少なくとも部分的に除去する装置に関するものである。前記装置は、少なくとも１つの沈積物除去用部材と、除去される沈積物に対して除去用部材を制御する少なくとも１つの制御用部材とを含む。本発明によれば、本装置は沈積物（１）と除去用部材との間に機械接触を生じさせる少なくとも１つの把持要素（４）を含み、前記把持要素（４）は制御用部材（５）へ連結され、これには把持要素（４）のシャフト部（６）および沈積物除去用部材（９）の双方が連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、金属の電解精錬または電解採取において生成される沈積物を電解精
錬工程または電解採取工程において電極として用いられる母板の表面から除去す
る装置であって、有利なことに、当該除去によって、母板が曲がったり槌打ちさ
れたりすることのない装置に関するものである。

【０００２】 銅、亜鉛、またはニッケルなどの多くの金属を製造する場合、その製造工程に
おける主要な工程の１つは電気分解であり、この工程では、電流を電解液に導通
することによって、電極すなわち陰極の表面に生成すべき金属が沈積される。通
常は、陰極は、陰極を電解槽の中に懸垂しこれを回路へ接続するハンガを備えた
物体であり、電解液中に浸漬される板様部すなわち母板も備えていて、生成すべ
き金属はその表面に沈積する。

【０００３】 近代の生産設備において、陰極板は通常、生成すべき金属以外の異なる金属で
作られ、電解液に浸漬される陰極の２つの垂直エッジ部または３つのすべてのエ
ッジ部には例えばプラスチックで作られた電気絶縁体が設けられていて、陰極板
の表面に沈積する金属は、少なくとも陰極の２つの垂直な表面上に、２つの別個
の板として分割される。前記型式による２つの異なる金属で作られる永久陰極は
、生成すべき金属が永久陰極の各表面から板様シートの状態で除去されるように
製造され、永久陰極は電解槽と除去ステーションとの間を連続的に循環する。永
久電極の各エッジ部に設けられた電気絶縁体は、特に沈積金属を除去および処理
するために必要とされる。

【０００４】 生産工程を稼働させ金属を生成するには、生成すべき金属が陰極板表面から十
分に頻繁に除去されることが必要である。除去の間隔は典型的には１日ないし７
日おきであるが、除去には通常大規模な材料の移送および工程の中断が必要とさ
れるため、除去間隔はできる限り長くするように試みられている。したがって、
金属沈積物は今日では通常かなり厚く、一般的には完全に５mmを超えている。

【０００５】 銅、ニッケルおよび亜鉛を生成する設備は生産量が大きいため、前記設備は数
千または数万枚の陰極板を含んでいて、毎日のように除去処理を受ける陰極の数
も、優に数千または数万になる。したがって、生成すべき金属を永久陰極の表面
から除去するために、機械式自動剥離機が用いられている。更に、永久陰極は生
産原価が高いため、それらの稼働寿命の最大化は当該設備にとって著しく重要で
ある。陰極のエッジ部に設けられている絶縁体は取換可能であるが、これは設備
の稼動期間を延長するのに有利である。したがって、とりわけ剥離機の最重要な
構成要件は、剥離機が永久陰極も永久陰極の絶縁体も傷付けず、生成された金属
を確実に除去し、剥離機が高速で作動するように構成されていることである。

【０００６】 したがって、本発明は電解精錬または電解採取において生成される沈積物を、
電極として用いられる母板の表面から除去する改善された装置を実現し、母板に
加えられる曲げまたは打撃などの大きな歪を回避することを目的とする。本発明
の主たる構成要件は添付の特許請求の範囲に明らかである。

【０００７】 本発明によれば、電解精錬または電解採取において発生する銅、ニッケル、ま
たは亜鉛沈積物などの金属沈積物を、電解精錬または電解採取において用いられ
る電極の母板の表面から除去するために、剥離機が用いられている。これは沈積
物の実質的に完全な除去、または、最終除去を行うために別個の部材が沈積物と
母板との間に挿入される範囲のみの沈積物除去に適用可能である。本発明による
剥離機には少なくとも１つの把持要素が設けられ、少なくとも１つの制御用部材
を前記把持要素へ連結することによって、把持要素を母板から除去される沈積物
に機械接触させる。把持要素を沈積物に対して実質的に正確に位置決めするため
、把持要素の制御用部材のうち、少なくとも１つを沈積物に対して、または少な
くとも電極の金属沈積物がない表面に対して接触させる。除去作業自体に関連し
て、本発明による剥離機の把持要素は除去用部材によって動かされ、これは制御
用部材へ連結されている。

【０００８】 本発明による剥離機はフレーム構体に支持され、フレーム構体は同時に、電解
精錬工程または電解採取工程において母板上に生成される沈積物用の除去ステー
ションを構成している。通常、電解精錬または電解採取における沈積物は母板の
２つの相対する側に生成されるため、少なくとも２つの除去用部材を除去ステー
ション内に配設して、有利には、それぞれの沈積物毎に少なくとも１つの装置を
母板の両側に設ける。予備的な除去処理を本発明による剥離機によって行った後
に、別個の装置を用いて沈積物を除去する場合、前記別個の装置は例えばナイフ
であり、前記除去用ナイフは同一の除去ステーション内に据えつけてもよい。こ
の除去用ナイフは、剥離機により構成された除去ステーションから離した状態で
配置してもよい。

【０００９】 本発明による剥離機を用いると、電解精錬工程または電解採取工程と除去ステ
ーションとの間を循環する母板、この場合は永久陰極であるが、それを曲げたり
、あるいは引っ張ったりする必要がなく、これによって永久陰極の稼働寿命に関
して有利となる。また、剥離機内に制御用部材を設けてあるため、把持要素は母
板すなわち永久陰極の表面に接触しない。更に、制御用部材も、剥離機の他のい
かなる部分も、永久時陰極のうち電解精錬または電解採取において電解液面の下
に入る部分とは接触せず、これによって、永久陰極のうち沈積物を生成する役割
を果たす部分は、実質的に破損しないままであり、沈積物の生成に有利である。
本発明による剥離機の有利な特性は、制御用部材および把持要素に向けて行われ
る運動が実質的に短く、したがって除去作業自体を迅速に行うことができること
によって高められている。

【００１０】 本発明による剥離機を用いると、永久陰極として機能する母板を曲げる必要が
ない。したがって、前記母板には通常エッジ帯状細片を設けて沈積物が母板のエ
ッジをまたぎ越して増大するのを防止するが、母板のエッジ帯状細片の稼働寿命
も延ばすことができる。なぜなら、曲げることによってエッジ帯状細片にひび割
れを生じる可能性があり、これが前記エッジ帯状細片を使用不能にするからであ
る。更に、本発明による剥離機を用いると、特に厚手の沈積物の除去が確実に行
われる。なぜなら、厚手の沈積物の場合、その沈積物が厚いほど、除去に必要な
曲げの力が強くなるからである。

【００１１】 金属沈積物が付着した永久陰極が除去作業の初期に除去ステーションへ取り付
けられると、本発明による剥離機は、把持要素の制御用部材へ連結されている部
分、すなわち把持要素のシャフト部および剥離機自体を利用して、除去位置へ移
動する。把持要素のシャフト部は移動可能に据えつけられ、制御用部材は、把持
要素とともに、実質的に母板表面の方向に移動できる。一方、剥離機自体は移動
可能に据えつけられ、剥離機が母板面に対して垂直な方向に移動できる。更に、
把持要素のシャフト部は、シャフト部がそれ自体の軸を中心として回転できるよ
うに据えつけられている。これらの独立した運動のため、把持要素を金属沈積物
の除去に有利な位置へ設定することができる。

【００１２】 本発明による装置では、把持要素およびこれに同期する制御用部材の動きは、
母板表面に実質的に平行な方向、または母板に実質的に垂直な方向となるが、こ
れらの動きは、望ましくは、液圧式、空圧式または電気的に実現される。把持要
素のシャフト部をその軸を中心として回転させる場合も、これらに類似した方法
を適用してよい。

【００１３】 次に、添付の図面を参照して、本発明を更に詳細に説明する。

【００１４】 添付図面によれば、永久陰極２は、その一部が金属沈積物１で覆われていて、
除去ステーションで処理されることになるが、その除去ステーションのフレーム
構体３に対して支持されている。この永久陰極２の両側には本発明による剥離機
が据え付けられていて、剥離機に設けられた把持要素４は、まず制御用部材５へ
連結されていて、更にシャフト部６へ連結されている。このシャフト部６は更に
連接部７へ連結されていて、これはシャフト部６をその軸を中心として回転させ
る。この連接部７には更に駆動部材８が設けられていて、これは把持要素４を永
久陰極２の表面に対して実質的に平行な方向に動かす。制御用部材５は除去用部
材９へも連結されていて、これにより、制御用部材５および把持要素４は永久陰
極２の表面に対して実質的に垂直な方向に動かされ、金属沈積物１を除去する。

【００１５】 本発明による剥離機を作動させると、制御用部材５へ連結されている除去用部
材９は、まず制御用部材５を移動させて永久陰極２の沈積物のない表面に接触さ
せる。当該沈積物のない表面は、永久陰極２のハンガ10より下に位置していて、
永久陰極２のうち、電解精錬工程または電解採取工程の期間および同時に行われ
る沈積物生成の期間に、電解液より上に位置している部分の長さに比例している
。制御用部材５は、シャフト部６が連接部７に配されているその軸を中心として
回転することにより、永久陰極の沈積物のない表面へ移動する。制御用部材５は
、把持要素４自体が永久陰極２の沈積物のない表面に接触しないように有利に調
節されるが、把持要素４と永久陰極２との間の間隔は、望ましくは、少なくとも
0.5〜１mmである。連接部７に連結されている駆動部材８は、それぞれ、シャフ
ト部６を動かし、当該シャフト部６に接続されている制御用部材５および把持要
素４を、金属沈積物１の方へ移動させる。同時に、制御用部材５へ連結されてい
る除去用部材９は、永久陰極２の表面に対する制御用部材５の接触を保持するた
め、連接部７に連結されている駆動部材８は、制御用部材５および把持要素４を
金属沈積物１の方へ移動させ、把持要素４を金属沈積物１のエッジ部に接触させ
、金属沈積物１を実質的に貫通させる。把持要素４は更に、把持要素４が永久陰
極２と金属沈積物１との間に案内されるような方法で作動させてもよい。個々の
実施例いずれにおいても、制御用部材５は永久陰極２の金属沈積物１のない表面
に接触する。

【００１６】 図２によれば、把持要素４を金属沈積物１に接触させて金属沈積物１を永久陰
極２から除去する場合、制御用部材５へ連結されている除去用部材９は、制御用
部材５および把持要素４を動かして永久陰極２の表面から離す。ここで、金属沈
積物１、または少なくとも金属沈積物１のエッジ部は把持要素４に追従し、永久
陰極２の板部の表面から除去される。金属沈積物１が実質的に剛性であり、制御
用部材５に連結された除去用部材９の許容移動距離が十分に長ければ、金属沈積
物１は本発明による剥離機によって完全に除去される。他の実施例では、把持要
素４が金属沈積物１のエッジ部を除去するのに用いられ、その場合、金属沈積物
１の最終除去は、別個の機械装置、有利には例えば除去用ナイフによって行われ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の好適な実施例の部分断面を側方から見た図である。

【図２】 図１の実施例の除去作業の初期状態を示す図である。

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Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解精錬または電解採取において生成される沈積物を、電解
   精錬または電解採取工程において電極として用いられる母板の表面から少なくと
   も部分的に除去する装置であって、少なくとも１つの沈積物除去用部材と、該除
   去用部材を沈積物に対して制御する少なくとも１つの制御用部材とを含む装置に
   おいて、該装置は、沈積物（１）と前記除去用部材との間に機械接触を生じさせ
   る少なくとも１つの把持要素（４）を含み、前記把持要素（４）は制御用部材（
   ５）へ連結され、該制御用部材には前記把持要素のシャフト部（６）と、前記沈
   積物除去用部材（９）とが連結されていることを特徴とする沈積物の除去装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記把持要素（４）は、該
   要素が前記母板（２）の表面に対して実質的に平行な方向と、前記母板（２）の
   表面に対して実質的に垂直な方向とに移動可能となるように据え付けられている
   ことを特徴とする装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の装置において、前記把持要素（４
   ）が前記母板（２）の表面に対して実質的に平行な方向に移動するよう、前記把
   持要素（４）のシャフト部（６）に駆動部材（８）が設けられていることを特徴
   とする装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の装置において、前記母
   板（２）の表面に対して実質的に垂直な方向への前記把持要素（４）の動きは、
   沈積物（１）の除去用部材（９）によって実行可能であることを特徴とする装置
   。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の装置において、前記把
   持要素（４）のシャフト部（６）は、該シャフト部の軸を中心として回転するこ
   とを特徴とする装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の装置において、前記母
   板（２）の表面に対して実質的に平行な方向と、該母板（２）の表面に対して実
   質的に垂直な方向の双方への該把持要素（４）の動きは、液圧により実行可能で
   あることを特徴とする装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし５いずれかに記載の装置において、前記母板
   （２）の表面に対して実質的に平行な方向と、該母板（２）の表面に対して実質
   的に垂直な方向の双方への該把持要素（４）の動きは、空気圧により実行可能で
   あることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし５いずれかに記載の装置において、前記母板
   （２）の表面に対して実質的に平行な方向と、該母板（２）の表面に対して実質
   的に垂直な方向の双方への該把持要素（４）の動きは、電気により実行可能であ
   ることを特徴とする装置。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の装置において、沈積物
   （１）を除去するために、前記把持要素の制御用部材（５）は、該把持要素（４
   ）が除去される沈積物（１）に接触すると同時に、前記母板（２）のうち沈積物
   （１）のない部分に接触することを特徴とする装置。