[go: up one dir, main page]

WO2003031692A2 - Electrolysis cathode - Google Patents

Electrolysis cathode Download PDF

Info

Publication number
WO2003031692A2
WO2003031692A2 PCT/DE2002/003685 DE0203685W WO03031692A2 WO 2003031692 A2 WO2003031692 A2 WO 2003031692A2 DE 0203685 W DE0203685 W DE 0203685W WO 03031692 A2 WO03031692 A2 WO 03031692A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrolysis
cathode
cross member
cathode according
electrolysis cathode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2002/003685
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2003031692A3 (en
Inventor
Jürgen GOLDENBAUM
Joachim Lemke
Christian MÖSCHEL
Ralf Nestel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aurubis AG
Original Assignee
Norddeutsche Affinerie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Norddeutsche Affinerie AG filed Critical Norddeutsche Affinerie AG
Priority to AU2002339333A priority Critical patent/AU2002339333B2/en
Publication of WO2003031692A2 publication Critical patent/WO2003031692A2/en
Publication of WO2003031692A3 publication Critical patent/WO2003031692A3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02—Electrodes; Connections thereof

Definitions

  • the invention relates to an electrolysis cathode which can be connected to a power source together with at least one anode in a galvanic bath for carrying out galvanic electrolysis and which consists of a cross member which can be arranged above the galvanic bath for electrical connection to at least one supply rail and which can be immersed in the galvanic bath
  • Cathode sheet is made of metal.
  • cathodes can be used, for example, in the production of electrolyte copper.
  • the anodes consist of impure cast copper plates, which are dissolved in the electrolyte during the electrolysis and whose copper is then deposited as pure copper on the stainless steel plates. The contaminants mainly accumulate as soil sludge in the electrolysis bath.
  • the cross member of the cathodes typically consists of a copper-coated support rod in order to ensure a low contact resistance between the cross members and the busbars used for the electrical supply.
  • a typical temperature of the galvanic bath when copper electrolysis is carried out is 40 ° Celsius to 80 ° Celsius.
  • An electrolysis bath in such a temperature range is also used when performing other electrolytic metal deposition processes.
  • the processing of the cathodes to separate the galvanically deposited material is typically carried out at room temperature.
  • temperature differences occur with regard to the material temperature of the cathodes. These temperature differences cause the cathode plates to warp within the electrolytic bath, even if the original one had an exactly flat plate construction.
  • the aim is to arrange the cathodes and the electrodes as parallel as possible with the same spacing relative to one another, since if the distance to be covered by the electrolysis current within the bath is too great, a higher electrical resistance with correspondingly higher electrical losses occurs and with a too low one Distance a short circuit between the electrodes and the cathodes can be caused.
  • the object of the present invention is to construct an electrolysis cathode of the type mentioned in the introduction in such a way that improved properties are provided when exposed to different temperatures.
  • the cathode plate is formed with a rolling direction which is substantially parallel to a longitudinal axis of the cross member.
  • a rigid connection of the cathode plate to the crossmember is made such that the cathode plate is fixed in the area with the highest probability of deformation.
  • a particularly robust choice of materials is that the cathode sheet is made of stainless steel.
  • a typical application is that it is intended for use in the area of copper electrolysis.
  • the cross member at least in regions consist of copper.
  • the cross member is covered with copper at least in some areas.
  • the cathode sheet is designed as an essentially flat plate.
  • Undesired contacts between the cathode and a metallic wall of the electrolysis bath can be avoided by providing the cathode sheet with an insulating rail in the area of at least part of at least one side edge.
  • the cathode sheet has at least one recess in the region of its extension facing the cross member.
  • cross member has an I-profile transverse to the longitudinal axis. To enable simple contacting with busbars running laterally next to and above the electrolysis bath, this is supported in that the cross member is provided with laterally projecting end segments.
  • a particularly low electrical contact resistance is achieved in that the end segments have at least one taper in an intended contact area.
  • a construction with low weight and at the same time high stability can be achieved in that the cross member is hollow at least in some areas.
  • the cross member have an outer wall that is provided with an inner wall and an outer wall.
  • a low electrical contact resistance can be achieved in particular in that the outer wall is made of copper at least in some areas.
  • a stable mechanical fastening of the cathode plate with a low electrical contact resistance is provided in that the cross member is provided in the area of its extension facing the cathode plate with two fastening legs, between which a fastening region of the cathode plate is arranged.
  • the electrical contact resistance can in particular also be reduced in that the cathode sheet is not connected to the fastening legs by an explosion weld.
  • Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing. Show it:
  • 1 is a side view of an electrolysis cathode
  • FIG. 2 shows a side view according to viewing direction II in FIG. 1
  • FIG. 3 is an enlarged view of detail III in Fig. 2,
  • FIG. 5 is a perspective view of the electrolysis cathode according to FIG. 1, and
  • Fig. 6 is a partial representation of a cross section through an electrolysis cathode with a modified cross member.
  • Fig. 1 shows an electrolysis cathode (1) which is provided with a cross member (2) and a cathode plate (3).
  • the cathode sheet (3) is made of stainless steel and is welded to the cross member (2).
  • the cross member (2) is preferably designed as a copper-coated support rod.
  • the cathode sheet (3) is provided with insulating rails (6, 7) in the area of side edges (4, 5).
  • the insulating rails (6, 7) can be designed as plastic strips.
  • the cathode sheet (3) has recesses through which fastening elements extend.
  • the cross member (2) projects over the insulating rails (6, 7) with end segments (8, 9). As a result, the electrolysis cathode (1) can be suspended in the region of an electrolysis bath, not shown.
  • the crossmember (2) is connected to the cathode sheet (3) in the region of a weld seam (10).
  • the electrolysis cathode (1) has two recesses (11, 12) below the cross member (2), through which holding devices of a transport device can be inserted.
  • the rolling direction (13) runs essentially parallel to a longitudinal axis (16) of the cross member (2).
  • FIG. 2 illustrates that the cross member (2) can be designed as an I-profile.
  • the insulating rails (6, 7) cover essentially the entire area of the side edges (4, 5).
  • FIG. 3 shows how the cathode plate (3) is connected to the cross member (2) via the weld seams (10).
  • Fig. 4 shows a cross section through one of the end segments (8, 9). It can be seen that a lower region of the end segments (8, 9) is designed as a taper (14). As a result, when the end segments (8, 9) rest on a busbar (15), a high contact pressure per unit area and thus a low contact resistance for an electric current is achieved.
  • FIG. 5 illustrates the structure of the electrolysis cathode (1) again through the perspective illustration.
  • the stable design of the cross member (2) and the lateral protrusion of the end segments (8, 9) of the cross member (2) can be seen.
  • Fig. 6 illustrates an embodiment with a modified cross member (2).
  • the crossbeam (2) is at least partially formed as a hollow beam, which at least laterally delimits an interior (18) with an outer wall (17) in the direction of the longitudinal axis (16).
  • the outer wall (17) consists of an inner wall (19) and an outer wall (20).
  • the inner wall (19) is made of stainless steel
  • the outer wall (20) is made of copper to ensure good electrical contact with the busbar (15).
  • the outer wall (17) spans an essentially rectangular cross section with rounded corner courses.
  • the cross member (20) is provided with two fastening legs (21, 22) which extend along part of the outer surfaces of the cathode sheet (3).
  • the cathode sheet (3) is between the fastening legs (21, 22) with an upper fastening area (23).
  • fastening legs (21, 22) which essentially span a U-shaped mounting profile, also in the area of solid cross members (2).
  • a connection of the cathode sheet (3) to the cross member (2) takes place in the embodiment according to FIG. 6 and in similar embodiments preferably in the area of the fastening legs (21, 22).
  • explosion welding has also proven to be advantageous, since different metals can thereby be connected to one another with very low electrical resistance.
  • this also makes it possible to connect a stainless steel cathode sheet (3) to fastening legs (21, 22) made of copper.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

The electrolysis cathode may be connected to a current source in common with an anode in a galvanic bath for carrying out a galvanic electrolysis. The electrolysis cathode is embodied as a transverse support, arranged above the galvanic bath for electrical connection with at least one supply rail and a cathode made of metal, which may be dipped in the galvanic bath. The cathode sheet is embodied with a rolling direction essentially parallel to a longitudinal axis of the transverse support.

Description

E1ek rolysekathode E1ek rolysis cathode

Die Erfindung betrifft eine Elektrolysekathode, die gemeinsam mit mindestens einer Anode in einem galvanischen Bad zur Durchführung einer galvanischen Elektrolyse an eine Stromquelle anschließbar ist und die aus einem oberhalb des galvanischen Bades zur elektrischen Verbindung mit mindestens einer Versorgungsschiene anordbaren Querträger und einem in das galvanische Bad eintauchbaren Kathodenblech aus Metall ausgebildet ist.The invention relates to an electrolysis cathode which can be connected to a power source together with at least one anode in a galvanic bath for carrying out galvanic electrolysis and which consists of a cross member which can be arranged above the galvanic bath for electrical connection to at least one supply rail and which can be immersed in the galvanic bath Cathode sheet is made of metal.

Derartige Kathoden können beispielsweise bei der Produktion von Elektrolyt-Kupfer verwendet werden. Die Anoden bestehen hierbei aus unreinen gegossenen Kupferplatten, die während der Elektrolyse im Elektrolyten aufgelöst werden und deren Kupfer sich anschließend als Reinkupfer auf den Edelstahlplatten abscheidet. Die Verunreinigungen sammeln sich überwiegend als Bodenschlamm im Elektrolysebad an. Ein typischer Verfahrensablauf wird derart durchgeführt, daß etwa einmal pro Woche die Kathoden aus dem galvanischen Bad entnommen, vom Kupfer befreit und wieder eingesetzt werden. Die Kupferanoden haben sich nach ca. 3 Wochen soweit aufgelöst, daß ein Austausch der Kupferanoden erfolgt. Der Querträger der Kathoden besteht typischer Weise aus einer kupferummantelten Tragstange, um einen geringen Ubergangswiderstand zwischen den Querträgern und den zur elektrischen Versorgung verwendeten Stromschienen zu gewährleisten.Such cathodes can be used, for example, in the production of electrolyte copper. The anodes consist of impure cast copper plates, which are dissolved in the electrolyte during the electrolysis and whose copper is then deposited as pure copper on the stainless steel plates. The contaminants mainly accumulate as soil sludge in the electrolysis bath. On A typical procedure is carried out in such a way that the cathodes are removed from the galvanic bath about once a week, freed of the copper and used again. After about 3 weeks, the copper anodes have dissolved to such an extent that the copper anodes are replaced. The cross member of the cathodes typically consists of a copper-coated support rod in order to ensure a low contact resistance between the cross members and the busbars used for the electrical supply.

Eine typische Temperatur des galvanischen Bades bei der Durchführung einer Kupferelektrolyse beträgt 40° Celsius bis 80° Celsius. Auch bei der Durchführung von anderen elektrolytischen Abseheidungsverfahren für Metalle wird ein Elektrolysebad in einem derartigen Temperaturbereich verwendet . Die Bearbeitung der Kathoden zum Abtrennen des galvanisch abgeschiedenen Materials erfolgt typischerweise bei Zimmertemperatur. Insbesondere bei einem Einsetzen der Kathoden in heißere Elektrolysebäder treten somit Temperaturunterschiede im Hinblick auf die Materialtemperatur der Kathoden auf . Diese Temperaturunterschiede führen dazu, daß sich die Kathodenplatten innerhalb des Elektrolysebades verziehen, auch wenn ursprüngliche ein exakt ebene Plattenkonstruktion vorgelegen hat .A typical temperature of the galvanic bath when copper electrolysis is carried out is 40 ° Celsius to 80 ° Celsius. An electrolysis bath in such a temperature range is also used when performing other electrolytic metal deposition processes. The processing of the cathodes to separate the galvanically deposited material is typically carried out at room temperature. In particular, when the cathodes are inserted into hotter electrolysis baths, temperature differences occur with regard to the material temperature of the cathodes. These temperature differences cause the cathode plates to warp within the electrolytic bath, even if the original one had an exactly flat plate construction.

Angestrebt wird bei der Durchführung der Elektrolyse eine möglichst parallele Anordnung der Kathoden und der Elektroden mit gleichem Abstand relativ zueinander, da bei einem zu großen Abstand durch die vom Elektrolysestrom innerhalb des Bades zu durchlaufende größere Strecke ein höherer elektrischer Widerstand mit entsprechend höheren elektrischen Verlusten auftritt und bei einem zu geringen Abstand ein Kurzschluß zwischen den Elektroden und den Kathoden hervorgerufen werden kann.When carrying out the electrolysis, the aim is to arrange the cathodes and the electrodes as parallel as possible with the same spacing relative to one another, since if the distance to be covered by the electrolysis current within the bath is too great, a higher electrical resistance with correspondingly higher electrical losses occurs and with a too low one Distance a short circuit between the electrodes and the cathodes can be caused.

Außer diesen ungünstigen Effekten im Hinblick auf die Ausnutzung der elektrischen Energie tritt als weiterer negativer Effekt hinzu, daß bei einem ungleichmäßigen Abstand zwischen den Elektroden und den Kathoden auch die elektrolytische Auflösung der Anoden ungleichmäßig erfolgt. Dies hat ebenfalls eine Verschlechterte Produktionsleistung zur Folge.In addition to these unfavorable effects with regard to the utilization of the electrical energy, there is a further negative effect that the electrolytic dissolution of the anodes also occurs unevenly if the distance between the electrodes and the cathodes is uneven. This also results in a deterioration in production performance.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elektrolysekathode der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß verbesserte Eigenschaften bei einer Einwirkung unterschiedlicher Temperaturen bereitgestellt werden.The object of the present invention is to construct an electrolysis cathode of the type mentioned in the introduction in such a way that improved properties are provided when exposed to different temperatures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kathodenblech mit einer Walzrichtung ausgebildet ist, die im wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Querträgers verläuft.This object is achieved in that the cathode plate is formed with a rolling direction which is substantially parallel to a longitudinal axis of the cross member.

Bei der Durchführung entsprechender Versuche hat sich gezeigt, daß eine Verformung und Ausbeulung der Kathodenbleche überwiegend um Biegachsen herum erfolgt, die parallel zur Walzrichtung oder einer andersartigen Produktionsrichtung des Kathodenbleches orientiert sind. Bei einer Befestigung des Kathodenbleches amWhen carrying out corresponding tests, it has been shown that the cathode sheets are deformed and bulged predominantly around bending axes which are oriented parallel to the rolling direction or another type of production of the cathode sheet. When attaching the cathode plate to

Querträger, daß die Walzrichtung im wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Querträgers verläuft, wird eine starre Verbindung des Kathodenbleches mit dem Querträger derart vorgenommen, daß das Kathodenblech im Bereich einer höchsten Verformungswahrscheinlichkeit fixiert ist. Eine besonders widerstandsfähige Materialsauswahl besteht darin, daß das Kathodenblech aus Edelstahl ausgebildet ist.Crossmember that the rolling direction runs essentially parallel to a longitudinal axis of the crossmember, a rigid connection of the cathode plate to the crossmember is made such that the cathode plate is fixed in the area with the highest probability of deformation. A particularly robust choice of materials is that the cathode sheet is made of stainless steel.

Eine typische Anwendung besteht darin, daß eine Verwendung im Bereich einer Kupferelektrolyse vorgesehen ist .A typical application is that it is intended for use in the area of copper electrolysis.

Zur Verbesserung einer elektrischen Kontaktierung wird vorgeschlagen, daß der Querträger mindestens bereichsweise aus Kupfer besteht.To improve electrical contacting, it is proposed that the cross member at least in regions consist of copper.

Insbesondere ist daran gedacht, daß der Querträger mindestens bereichsweise mit Kupfer ummantelt ist.In particular, it is contemplated that the cross member is covered with copper at least in some areas.

Zur Bereitstellung gleichmäßiger Produktionsbedingungen erweist es sich als vorteilhaft, daß das Kathodenblech als eine im wesentlichen ebene Platte ausgebildet ist.In order to provide uniform production conditions, it proves advantageous that the cathode sheet is designed as an essentially flat plate.

Unerwünschte Kontakte zwischen der Kathode und einer metallischen Wandung des Elektrolysebades können dadurch vermieden werden, daß das Kathodenblech im Bereich mindestens eines Teiles mindestens einer Seitenkante mit einer Isolierschiene versehen ist.Undesired contacts between the cathode and a metallic wall of the electrolysis bath can be avoided by providing the cathode sheet with an insulating rail in the area of at least part of at least one side edge.

Eine Handhabung bei einem Einsetzen und Entnehmen der Kathoden im Bereich des Elektrolysebades können dadurch erleichtert werden, daß das Kathodenblech im Bereich seiner dem Querträger zugewandten Ausdehnung mindestens eine Ausnehmung aufweist.Handling when inserting and removing the cathodes in the region of the electrolysis bath can be facilitated in that the cathode sheet has at least one recess in the region of its extension facing the cross member.

Eine hohe mechanische Stabilität wird dadurch unterstütz, daß der Querträger quer zur Längsachse ein I- rofil aufweist. Zur Ermöglichung einer einfachen Kontaktierung mit seitlich neben und oberhalb des Elektrolysebades verlaufenden Stromschienen wird dadurch unterstützt, daß der Querträger mit seitlich überstehenden Endsegmenten versehen ist .A high mechanical stability is supported by the fact that the cross member has an I-profile transverse to the longitudinal axis. To enable simple contacting with busbars running laterally next to and above the electrolysis bath, this is supported in that the cross member is provided with laterally projecting end segments.

Ein besonders niedriger elektrischer Ubergangswiderstand wird dadurch erreicht, daß die Endsegmente in einem vorgesehenen Kontaktbereich mindestens eine Verjüngung aufweisen.A particularly low electrical contact resistance is achieved in that the end segments have at least one taper in an intended contact area.

Eine Konstruktion mit geringem Gewicht und gleichzeitig hoher Stabilität kann dadurch erreicht werden, daß der Querträger mindestens bereichsweise hohl ausgebildet ist.A construction with low weight and at the same time high stability can be achieved in that the cross member is hollow at least in some areas.

Zur Ermδglichung einer Kombination unterschiedlicher Materialeigenschaften wird vorgeschlagen, daß der Querträger eine Außenwandung aufweist, die mit einer Innenwand sowie einer Außenwand versehen ist.To enable a combination of different material properties, it is proposed that the cross member have an outer wall that is provided with an inner wall and an outer wall.

Ein geringer elektrischer Übergangswiderstand läßt sich insbesondere dadurch erreichen, daß die Außenwand mindestens bereichsweise aus Kupfer ausgebildet ist.A low electrical contact resistance can be achieved in particular in that the outer wall is made of copper at least in some areas.

Eine stabile mechanische Befestigung des Kathodenbleches bei gleichzeitig geringem elektrischen Übergangswiderstand wird dadurch bereitgestellt, daß der Querträger im Bereich seiner dem Kathodenblech zugewandten Ausdehnung mit zwei Befestigungsschenkeln versehen ist, zwischen denen ein Befestigungsbereich des Kathodenbleches angeordnet ist.A stable mechanical fastening of the cathode plate with a low electrical contact resistance is provided in that the cross member is provided in the area of its extension facing the cathode plate with two fastening legs, between which a fastening region of the cathode plate is arranged.

Der elektrische Übergangswiderstand läßt sich insbesondere auch dadurch reduzieren, daß das Kathodenblech mit den Befestigungsschenkein durch eine Explosionsverschweißung verbunden ist. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:The electrical contact resistance can in particular also be reduced in that the cathode sheet is not connected to the fastening legs by an explosion weld. Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing. Show it:

Fig. l eine Seitenansicht einer Elektrolysekathode,1 is a side view of an electrolysis cathode,

Fig. 2. eine Seitenansicht gemäß Blickrichtung II in Fig. 1FIG. 2 shows a side view according to viewing direction II in FIG. 1

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit III in Fig. 2,3 is an enlarged view of detail III in Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Endbereiches eines Querträgers der Elektrolysekathode,4 shows an enlarged illustration of an end region of a cross member of the electrolysis cathode,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Elektrolysekathode gemäß Fig. 1, und5 is a perspective view of the electrolysis cathode according to FIG. 1, and

Fig. 6 eine teilweise Darstellung eines Querschnittes durch eine Elektrolysekathode mit modifiziertem Querträger.Fig. 6 is a partial representation of a cross section through an electrolysis cathode with a modified cross member.

Fig. 1 zeigt eine Elektrolysekathode (1) , die mit einem Querträger (2) und einem Kathodenblech (3) versehen ist. Das Kathodenblech (3) besteht aus Edelstahl und ist mit dem Querträger (2) verschweißt. Der Querträger (2) wird vorzugsweise als eine kupferummantelte Tragstange ausgebildet .Fig. 1 shows an electrolysis cathode (1) which is provided with a cross member (2) and a cathode plate (3). The cathode sheet (3) is made of stainless steel and is welded to the cross member (2). The cross member (2) is preferably designed as a copper-coated support rod.

Das Kathodenblech (3) ist im Bereich von Seitenkanten (4, 5) mit Isolierschienen (6,7) versehen. Die Isolierschienen (6, 7) können als Kunststoffleisten ausgebildet sein. Zur Halterung der Isolierschienen (6, 7) weist das Kathodenblech (3) Ausnehmungen auf, durch die sich Befestigungselemente hindurch erstrecken.The cathode sheet (3) is provided with insulating rails (6, 7) in the area of side edges (4, 5). The insulating rails (6, 7) can be designed as plastic strips. To hold the insulating rails (6, 7), the cathode sheet (3) has recesses through which fastening elements extend.

Der Querträger (2) überragt mit Endsegmenten (8, 9) die Isolierschienen (6, 7) . Hierdurch kann die Elektrolysekathode (1) im Bereich eines nicht dargestellten Elektrolysebades aufgehängt werden. Eine Verbindung des Querträgers (2) mit dem Kathodenblech (3) ist im Bereich einer Schweißnaht (10) realisiert.The cross member (2) projects over the insulating rails (6, 7) with end segments (8, 9). As a result, the electrolysis cathode (1) can be suspended in the region of an electrolysis bath, not shown. The crossmember (2) is connected to the cathode sheet (3) in the region of a weld seam (10).

Zur Erleichterung eines Transportes weist die Elektrolysekathode (1) unterhalb des Querträgers (2) zwei Ausnehmungen (11, 12) auf, durch die Halteeinrichtungen eines Transportgerätes hindurch gesteckt werden können.To facilitate transport, the electrolysis cathode (1) has two recesses (11, 12) below the cross member (2), through which holding devices of a transport device can be inserted.

Aus Fig. 1 ist ebenfalls eine Walzrichtung (13) des Kathodenbleches (3) bzw. eine vergleichbare Produktionsrichtung des Kathodenbleches (3) erkennbar. Die Walzrichtung (13) verläuft im wesentlichen parallel zu einer Längsachse (16) der Querträgers (2) . Hierdurch wird eine zuverlässige Fixierung des Kathodenbleches (3) in Bereichen einer Verformungswahrscheinlichkeit erreicht .1 also shows a rolling direction (13) of the cathode sheet (3) or a comparable production direction of the cathode sheet (3). The rolling direction (13) runs essentially parallel to a longitudinal axis (16) of the cross member (2). As a result, the cathode sheet (3) is reliably fixed in areas where there is a likelihood of deformation.

Die Seitenansicht in Fig. 2 veranschaulicht, daß der Querträger (2) als ein I-Profil ausgebildet sein kann. Darüber hinaus ist erkennbar, daß die Isolierschienen (6, 7) im wesentlichen den gesamten Bereich der Seitenkanten (4, 5) abdecken.The side view in Fig. 2 illustrates that the cross member (2) can be designed as an I-profile. In addition, it can be seen that the insulating rails (6, 7) cover essentially the entire area of the side edges (4, 5).

Aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 3 ist erkennbar, wie das Kathodenblech (3) mit dem Querträger (2) über die Schweißnähte (10) verbunden ist. Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eines der Endsegmente (8, 9) . Es ist erkennbar, daß ein unterer Bereich der Endsegmente (8, 9) als eine Verjüngung (14) ausgebildet ist. Hierdurch wird bei einem Aufliegen der Endsegmente (8, 9) auf einer Stromschiene (15) ein hoher Anpreßdruck je Flächeneinheit und damit ein geringer Übergangswiderstand für einen elektrischen Strom erreicht.3 shows how the cathode plate (3) is connected to the cross member (2) via the weld seams (10). Fig. 4 shows a cross section through one of the end segments (8, 9). It can be seen that a lower region of the end segments (8, 9) is designed as a taper (14). As a result, when the end segments (8, 9) rest on a busbar (15), a high contact pressure per unit area and thus a low contact resistance for an electric current is achieved.

Fig. 5 veranschaulicht durch die perspektivische Darstellung nochmals den Aufbau der Elektrolysekathode (1) . Insbesondere sind die stabile Ausführung des Querträgers (2) sowie das seitliche Überstehen der Endsegmente (8, 9) des Querträgers (2) zu erkennen.5 illustrates the structure of the electrolysis cathode (1) again through the perspective illustration. In particular, the stable design of the cross member (2) and the lateral protrusion of the end segments (8, 9) of the cross member (2) can be seen.

Fig. 6 veranschaulicht eine Ausfuhrungsform mit modifiziertem Querträger (2) . Der Querträger (2) ist hierbei mindestens bereichsweise als ein Hohlträger ausgebildet, der mit einer Außenwandung (17) in Richtung der Längsachse (16) wenigstens seitlich einen Innenraum (18) begrenzt. Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausfuhrungsform besteht die Außenwandung (17) aus einer Innenwand (19) und einer Außenwand (20) . Die Innenwand (19) ist hier aus Edelstahl ausgebildet, die Außenwand (20) besteht zur Gewährleistung eines guten elektrischen Kontaktes mit der Stromschiene (15) aus Kupfer. Die Außenwandung (17) spannt einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt mit gerundeten Eckverläufen auf.Fig. 6 illustrates an embodiment with a modified cross member (2). The crossbeam (2) is at least partially formed as a hollow beam, which at least laterally delimits an interior (18) with an outer wall (17) in the direction of the longitudinal axis (16). In the embodiment shown in Fig. 6, the outer wall (17) consists of an inner wall (19) and an outer wall (20). The inner wall (19) is made of stainless steel, the outer wall (20) is made of copper to ensure good electrical contact with the busbar (15). The outer wall (17) spans an essentially rectangular cross section with rounded corner courses.

Der Querträger (20) ist mit zwei Befestigungsschenkeln (21, 22) versehen, die sich entlang eines Teiles der äußeren Oberflächen des Kathodenbleches (3) erstrecken. Zwischen die Befestigungsschenkel (21, 22) ist das Kathodenblech (3) mit einem oberen Befestigungsbereich (23) eingeführt. Insbesondere ist daran gedacht, die BefestigungsSchenkel (21, 22) als Verlängerung der Außenwand (20) zu realisieren, um einen besonders geringen elektrischen Übergangswiderstand bereitstellen zu können.The cross member (20) is provided with two fastening legs (21, 22) which extend along part of the outer surfaces of the cathode sheet (3). The cathode sheet (3) is between the fastening legs (21, 22) with an upper fastening area (23). In particular, it is contemplated to implement the fastening legs (21, 22) as an extension of the outer wall (20) in order to be able to provide a particularly low electrical contact resistance.

Grundsätzlich ist es ebenfalls möglich, Befestigungsschenkel (21, 22) , die im wesentlichen ein u- förmiges Halterungsprofil aufspannen, auch im Bereich von massiv ausgebildeten Querträgern (2) vorzusehen. Eine Verbindung des Kathodenbleches (3) mit dem Querträger (2) erfolgt bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sowie bei ähnlichen Ausführungsformen vorzugsweise im Bereich der Befestigungsschenkel (21, 22) . Neben üblichen Schweißverfahren oder Lötverfahren erweist sich insbesondere auch eine Explosionsverschweißung als vorteilhaft, da hierdurch mit sehr geringem elektrischen Widerstand unterschiedliche Metalle miteinander verbunden werden können. Insbesondere ist es hierdurch auch möglich, ein aus Edelstahl bestehendes Kathodenblech (3) mit Befestigungsschenkeln (21, 22) , die aus Kupfer bestehen, zu verbinden. In principle, it is also possible to provide fastening legs (21, 22), which essentially span a U-shaped mounting profile, also in the area of solid cross members (2). A connection of the cathode sheet (3) to the cross member (2) takes place in the embodiment according to FIG. 6 and in similar embodiments preferably in the area of the fastening legs (21, 22). In addition to conventional welding processes or soldering processes, explosion welding has also proven to be advantageous, since different metals can thereby be connected to one another with very low electrical resistance. In particular, this also makes it possible to connect a stainless steel cathode sheet (3) to fastening legs (21, 22) made of copper.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P atent claims 1. Elektrolysekathode, die gemeinsam mit mindestens einer Anode in einem galvanischen Bad zur Durchführung einer galvanischen Elektrolyse an eine Stromquelle anschließbar ist und die aus einem oberhalb des galvanischen Bades zur elektrischen Verbindung mit mindestens einer Versorgungsschiene anordbaren Querträger und einem in das galvanische Bad eintauchbaren Kathodenblech aus Metall ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kathodenblech mit einer Walzrichtung ausgebildet ist, die im wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Querträgers verläuft .1. Electrolysis cathode, which can be connected to a power source together with at least one anode in a galvanic bath to carry out galvanic electrolysis and which consists of a cross member that can be arranged above the galvanic bath for electrical connection to at least one supply rail and a cathode plate that can be immersed in the galvanic bath Metal is formed, characterized in that the cathode sheet is formed with a rolling direction which runs essentially parallel to a longitudinal axis of the cross member. 2. Elektrolysekathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kathodenblech (3) aus Edelstahl ausgebildet ist. 2. Electrolysis cathode according to claim 1, characterized in that the cathode plate (3) is made of stainless steel. 3. Elektrolysekathode nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Verwendung im Bereich einer Kupferelektrolyse vorgesehen ist .3. Electrolysis cathode according to claim 1 or 2, characterized in that it is intended to be used in the field of copper electrolysis. 4. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (2) mindestens bereichsweise aus Kupfer besteht .4. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross member (2) consists at least partially of copper. 5. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (2) mindestens bereichsweise mit Kupfer ummantelt ist .5. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cross member (2) is at least partially coated with copper. 6. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Kathodenblech (3) als eine im wesentlichen ebene Platte ausgebildet ist.6. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cathode sheet (3) is designed as a substantially flat plate. 7. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kathodenblech (3) im Bereich mindestens eines Teiles mindestens einer Seitenkante mit einer Isolierschiene (6, 7) versehen ist.7. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cathode plate (3) is provided with an insulating rail (6, 7) in the region of at least part of at least one side edge. 8. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kathodenblech (3) im Bereich seiner dem Querträger (2) zugewandten Ausdehnung mindestens eine Ausnehmung (11, 12) aufweist.8. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cathode plate (3) has at least one recess (11, 12) in the region of its extent facing the cross member (2). 9. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (2) quer zur Längsachse (16) ein I-Profil aufweist.9. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cross member (2) has an I-profile transverse to the longitudinal axis (16). 10. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (2) mit seitlich überstehenden Endsegmenten (8, 9) versehen ist. 10. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cross member (2) is provided with laterally projecting end segments (8, 9). 11. Elektrolysekathode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Endsegmente (8, 9) in einem vorgesehenen Kontaktbereich mindestens eine Verjüngung (14) aufweisen.11. Electrolysis cathode according to claim 10, characterized in that the end segments (8, 9) have at least one taper (14) in a provided contact area. 12. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (2) mindestens bereichsweise hohl ausgebildet ist.12. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 11, characterized in that the cross member (2) is hollow at least in some areas. 13. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (2) eine Außenwandung (17) aufweist, die mit einer Innenwand (19) sowie einer Außenwand (20) versehen ist.13. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 12, characterized in that the cross member (2) has an outer wall (17) which is provided with an inner wall (19) and an outer wall (20). 1 . Elektrolysekathode nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (20) mindestens bereichsweise aus Kupfer ausgebildet ist.1 . Electrolysis cathode according to claim 13, characterized in that the outer wall (20) is made of copper at least in areas. 15. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (2) im Bereich seiner dem Kathodenblech (3) zugewandten Ausdehnung mit zwei Befestigungsschenkeln (21, 22) versehen ist, zwischen denen ein Befestigungsbereich (23) des Kathodenbleches (3) angeordnet ist .15. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 14, characterized in that the cross member (2) is provided in the region of its extent facing the cathode plate (3) with two fastening legs (21, 22), between which there is a fastening area (23) of the cathode plate (3) is arranged. 16. Elektrolysekathode nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kathodenblech (3) mit den Befestigungsschenkeln (21, 22) durch eine Explosionsverschweißung verbunden ist. 16. Electrolysis cathode according to one of claims 1 to 15, characterized in that the cathode sheet (3) is connected to the fastening legs (21, 22) by explosion welding.
PCT/DE2002/003685 2001-10-02 2002-09-30 Electrolysis cathode Ceased WO2003031692A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2002339333A AU2002339333B2 (en) 2001-10-02 2002-09-30 Electrolysis cathode

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001148813 DE10148813A1 (en) 2001-10-02 2001-10-02 Electrolysis cathode used in the production of electrolyte copper is formed from a cathode sheet having a rolling direction which runs parallel to a longitudinal axis of a cross-piece
DE10148813.0 2001-10-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2003031692A2 true WO2003031692A2 (en) 2003-04-17
WO2003031692A3 WO2003031692A3 (en) 2003-08-14

Family

ID=7701270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2002/003685 Ceased WO2003031692A2 (en) 2001-10-02 2002-09-30 Electrolysis cathode

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2002339333B2 (en)
DE (1) DE10148813A1 (en)
WO (1) WO2003031692A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009051657A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Aurubis Ag Electrolysis electrode and method for producing an electrolysis electrode

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU506521B1 (en) * 1979-02-05 1980-01-10 M.I.M. Technology Marketing Limited Cathode with stainless steel - copper clad hanger bar
DE2935765C2 (en) * 1979-09-05 1982-01-21 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Holder for the busbar and the electrodes on electrolysis units with several electrolysis cells arranged next to one another
JPH06136586A (en) * 1992-10-28 1994-05-17 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Cathode plate for electrolysis
DE4238739C2 (en) * 1992-11-17 2000-04-20 Thyssen Nordseewerke Gmbh Cathode for the electrolytic refining of non-ferrous metals, especially copper
DE4241485C1 (en) * 1992-12-09 1994-03-17 Siemens Ag Cathode for copper@ electrorefining or electrowinning - comprises steel plate welded to copper@ hanger bar surface by nickel@- copper@ weld metal
DE10003012A1 (en) * 2000-01-25 2001-07-26 Km Europa Metal Ag Cathode arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002339333B2 (en) 2007-08-16
DE10148813A1 (en) 2003-04-10
WO2003031692A3 (en) 2003-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69907520T2 (en) IMPROVED ELECTRO-GENERATING ANODE AND ITS MANUFACTURING METHOD
DE2812055C2 (en) Bipolar electrode
EP0036677B1 (en) Electrolysis cell
DE3542324A1 (en) SHORT CIRCUIT FOR ELECTROLYTE CELL STACK
EP0089475A1 (en) Coated valve metal anode for electrolytical recuperation of metals or metal oxides
DE3003927C2 (en) Cathode for the electrolytic refining of copper
DE2448187A1 (en) ELECTROLYSIS CELL
DE1467075B2 (en) Anode for the electrolytic production of chlorine
EP0753604B1 (en) Anode for the electrowinning of metals
WO2003031692A2 (en) Electrolysis cathode
DE4241485C1 (en) Cathode for copper@ electrorefining or electrowinning - comprises steel plate welded to copper@ hanger bar surface by nickel@- copper@ weld metal
DE3406797A1 (en) COATED VALVE METAL ANODE FOR THE ELECTROLYTIC EXTRACTION OF METALS OR METAL OXIDES
EP1386024B1 (en) Method for repairing electrolysis cathodes
DE2506285B2 (en) Process for the production of an electrode plate for the electrowinning of non-ferrous metals
DE3323516A1 (en) Cathode for electrolysers
DE3005795A1 (en) COATED METAL ANODE FOR ELECTROLYTIC EXTRACTION OF METALS
DE102005034419A1 (en) Use of a coating for electrical contacting
DE69203267T2 (en) Electrical conductor, method for producing an electrical conductor and electrode for an electrolytic cell.
DE10003012A1 (en) Cathode arrangement
EP0033714A2 (en) Busbar system for electrolysis cells
EP0017188A1 (en) Anode for the alkali chloride electrolysis and process for the manufacture of chlorine
CH685015A5 (en) Device for the electrolytic separation of metals by means of a rotating cathode system
DE3537575C2 (en)
DE4238739C2 (en) Cathode for the electrolytic refining of non-ferrous metals, especially copper
EP2381200B1 (en) Electrode support arm for electric arc furnaces and method for its production

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MZ NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN ZA

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC PT SE SK TR BF BJ CF CG CI GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002339333

Country of ref document: AU

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP