CN101611175B - 阴极板的制造方法和阴极板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造用在金属的电解清洗和回收中的阴极板(1)的方法，该阴极板至少部分地用不锈钢制造，并且该阴极板的表面在至少一个步骤中被处理，因而，所述阴极板通过将该阴极板从实心板状材料(2)上切割下来而形成，因而，基本上在切割该阴极板成形(4)之前，构成所述阴极板的至少一部分表面进行机械表面处理(3)，以改善该表面的附着性能。本发明还涉及该阴极板。

Description

阴极板的制造方法和阴极板
技术领域
本发明涉及用在金属的电解清洗和/或回收中的阴极板的制造方法，和阴极板。
背景技术
在金属的电解清洗和回收中，阴极板的表面质量非常重要。通过改变表面的附着性能能够获得较好质量的阴极板。在铜的电解清洗中，通过电流从铜阳极溶解在电解液中的铜作为纯铜沉淀在阴极板的表面上，铜通常以铜板的形式从阴极板机械地去除。在铜的回收中，铜从电解质溶液直接沉淀在阴极上。该阴极通常叫做永久阴极，因为他们以后能够再使用。利用不锈钢作为阴极板材料为大家所熟知。通常，利用具有2B表面质量的耐酸钢316L，因而描述表面粗糙度的Ra值在0.3-0.6μm的范围内。通常，当用作阴极的钢板被冷轧、退火、在酸洗槽中酸洗并经过矫直(dressing)时，得到上面所述的表面。在酸洗和矫直中，钢的晶界打开，因而在钢板表面上形成微观的凹槽和深谷，并且电解涂覆的金属能够在这些凹槽和深谷中生长并且附着在这些凹槽和深谷中。但是在使用中，钢板的表面经受磨损、污染和变化，因而表面必需进行擦刷和磨削处理。在加工技术方面，通过酸洗和矫直制造阴极板表面是相当复杂的，并且不可接受的短的酸洗时间能够很容易破坏该表面的质量，因此不适合于电解涂覆。
例如，公布的FI 68403B公开了利用不锈钢作为阴极材料。关于该材料，该公布的文献详细地描述了AISI 316L钢，其具有称之为标准2B的表面处理。上面提到的公布文献指出所述材料是有利的，因为在钢板和铜之间具有足够的固定附着，使得在真正的释放阶段(release phase)之前铜不会自动分离。利用不锈钢作为阴极材料还公开在公布的US6485621B中。公布文献US2006/0201586A1公开了用在金属的电解精炼中的永久阴极，其由包含少量镍的双炼钢，或304号钢构成。该公布文献还描述了阴极板的表面被处理以改善其附着性能。该公布文献还给出了用于改善阴极表面的附着性能的表面处理，诸如，例如改变表面硬度的磨削的机械处理，以及酸洗。而且，该公布文献提出阴极表面被切槽以改善上面提到的性质。
发明内容
本发明涉及制造在金属的电解清洗和回收中所用的阴极板的方法，以及用这种方法制造的阴极板。具体说，本发明的目的是提供一种制造阴极板的方案，因而阴极板通过将该阴极板从实心板状材料上切割下来而制造，因而在切割阴极板成形之前，形成阴极板的至少一部分表面进行机械表面处理以改善该表面的附着性能。
本发明的基本特征在权利要求中公开。
本发明涉及制造在金属的电解清洗和/或回收中所用的阴极板的方法，该阴极板至少部分地用不锈钢制造，并且该阴极板的表面在至少一个步骤中被处理，因而该阴极板通过将该阴极板从实心板状材料上切割下来而形成，因而基本上在该阴极板被切割成形之前，构成阴极板的至少一部分表面进行机械表面处理以改善该表面的附着性能。因此在该机械表面处理中，凹槽形成在该阴极板的至少一部分表面上，沿着相对于阴极板的悬挂方向的水平方向。根据本发明的实施例，该机械表面处理用至少一个表面处理部件、通过以直角使该至少一个表面处理部件陷入该板状材料的表面中、同时移动该表面来进行，因而该表面处理部件例如是刷子和/或磨削设备。通过将机械表面处理装置精确地引导到该表面，引导到该表面上的需要的位置，获得需要的表面粗糙度，优选地改善该表面的附着性能。当阴极板表面上的凹槽沿着相对于其悬挂方向的水平方向时，在阴极板悬挂时，凹槽的竖直力保持沉淀的金属板附着于该阴极。特别是，在涂覆循环的开始，阴极板表面上的水平凹槽为沉淀在该表面上的金属形成有利于附着的表面。如果凹槽沿着竖直方向，则它们的附着能力将不如水平凹槽的附着能力好，并且阴极将很可能过早地脱离金属板。当分离阴极板时，阴极通常弯曲，因而侧面地施加分离力，并且在这种情况下，水平凹槽不阻碍该分离。在制造技术方面，该方法是有利的，因为不需要单独处理单个的阴极板。
根据本发明的实施例，凹槽形成为使得它们在该阴极板的整个表面上延伸，因而它们改善整个表面上的沉淀金属的附着。根据本发明的优选实施例，在机械表面处理中，凹槽形成为使得其在阴极板中的深度优选为5至10μm，并且使得相邻凹槽之间的距离优选为10至30μm。根据本发明的实施例，该机械表面处理在阴极板的两个侧面上进行，因而还改善沉淀在该阴极板两侧面上的金属层的附着。根据本发明，在机械表面处理之前，该板状材料的表面可以轧制成需要的厚度。根据本发明的例子，在切割阴极板之前该板状材料的表面进行矫直以使该板变直。根据本发明，阴极板至少部分地由包括奥氏体钢和/或铁素体-奥氏体钢的板状材料形成。通过根据本发明的表面处理，提供一种阴极板，其表面的Ra值优选为0.3-0.6μm，这个值对于附着是有利的。例如，通过根据本发明的方法制造的阴极板是永久阴极板，即，它能够被再使用。
附图说明
在下面，将参考附图描述根据本发明的装备，其中：
图1是根据本发明的阴极板的制造方法的基本图；
图2是最终加工的阴极板的基本图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的用于制造在金属的电解清洗和回收中所用的电解板或阴极板1的方法。该阴极板用板状材料2制造，该板状材料为诸如奥氏体或铁素体-奥氏体钢的不锈钢，并且根据本发明的方法，形成阴极板的表面在至少一个步骤中进行处理，以改变该表面的附着性能，从而改善沉淀在该表面上的金属层的性能。该阴极能够用作永久阴极，即，它能够在以后被再使用。该阴极板1通过将其从实心板状材料2上切割下来形成，因而基本在从该板状的金属板切割阴极板成形4之前，在形成该阴极板的至少一部分表面上进行机械表面处理3，以改善该表面的附着性能。当该板状材料的卷移动时，诸如刷子和/或磨削设备的机械表面处理部件优选沿着垂直方向引导到该板状材料的表面，以使得它在该板状材料的表面上插进需要的深度。能够调节机械表面处理部件到需要的高度并且调节到该板状材料上的需要的位置是很重要的。在从板状材料切割成形阴极板1的步骤4之前，在根据本发明的机械表面处理3中，凹槽5形成在形成该阴极板的至少一部分表面上，凹槽5沿着相对于阴极板的悬挂方向的水平方向。凹槽沿与板状材料的移动方向相同的方向形成。阴极板的悬挂方向是指它在设计成例如进行电解清洗或回收的槽中相对于钩子6悬挂的方向。
根据本发明的例子，凹槽5形成在板状材料2上以便存在于最终加工的阴极板1的两侧面上，使得阴极板的表面被均匀地切槽。根据这个例子，在阴极板1的表面处理中，凹槽形成为使得其在阴极板中的深度为5-10μm，例如8μm，并且相邻凹槽之间的距离为约10-30μm，例如15μm。形成在根据本发明制造的阴极板上的表面的Ra值优选为0.3-0.6μm，这个值对于附着是优选的。在进行机械表面处理之前，板状材料的表面被轧制到需要的厚度，以对应于挂在电解清洗或回收中所用的钩子7上的阴极板的最佳厚度，并且使得阴极板具有足够的机械强度，以经受由于金属层的分离而作用在阴极上的应力，并且因而金属板容易分离。当需要如此时，在阴极板被切割成形4之前，最终加工的板状材料能够进行矫直8，从而该板变直以利于切割。
对于本领域的技术人员而言，很显然本发明的各种实施例不限于上面提到的例子，而是能够在权利要求的范围内进行变化。

Claims (16)

1.一种制造用在金属的电解清洗和/或回收中的阴极板(1)的方法，该阴极板至少部分地用不锈钢制造，并且该阴极板的表面在至少一个步骤中被处理，其特征在于，所述阴极板通过将所述阴极板从实心板状材料(2)上切割下来而形成，因而基本上在切割所述阴极板成形(4)之前，形成所述阴极板的至少一部分表面进行机械表面处理(3)，以改善该表面的附着性能，当在所述机械表面处理中时，凹槽(5)形成在所述阴极板(1)的至少一部分表面上，所述凹槽处于沿着相对于所述阴极板的悬挂方向的水平方向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械表面处理(3)用至少一个表面处理部件、通过使该至少一个表面处理部件以直角陷入所述板状材料(2)的表面内、同时移动该表面来进行。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述表面处理部件是刷子和/或磨削设备。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凹槽(5)形成为以便在所述阴极板的整个表面上延伸。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述机械表面处理(3)中，所述凹槽(5)形成为使得所述凹槽在所述阴极板(1)中的深度优选为5至10μm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述机械表面处理中，所述凹槽(5)形成为使得相邻凹槽之间的距离优选为10至30μm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械表面处理在所述阴极板的两个侧面上进行。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述板状材料(2)的表面在所述机械表面处理之前轧制到需要的厚度。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在切割所述阴极板之前，在所述板状材料(2)的表面上进行矫直(8)，以使所述板变直。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阴极板(1)至少部分地用包括奥氏体和/或铁素体-奥氏体钢的板状材料(2)形成。
11.一种用在金属的电解清洗和/或回收中的阴极板(1)，该阴极板至少部分地包括不锈钢，并且该阴极板的表面在至少一个步骤中被处理，其特征在于，所述阴极板通过将所述阴极板从实心板状材料(2)上切割下来而形成，因而在切割所述阴极板成形之前，构成所述阴极板(1)的至少一部分表面进行机械表面处理(3)，以改善该表面的附着性能，当在所述机械表面处理中时，凹槽(5)形成在所述阴极板(1)的至少一部分表面上，所述凹槽沿着相对于所述阴极板的悬挂方向的水平方向。
12.根据权利要求11所述阴极板，其特征在于，所述阴极板的表面的Ra值优选为0.3-0.6μm。
13.根据权利要求11或12所述的阴极板，其特征在于，所述阴极板至少部分地包括奥氏体和/或铁素体-奥氏体钢。
14.根据权利要求11所述的阴极板，其特征在于，所述凹槽(5)在所述阴极板中的深度优选为5-10μm。
15.根据权利要求11所述的阴极板，其特征在于，在所述阴极板上相邻凹槽(5)之间的距离优选为10-30μm。
16.根据权利要求11所述的阴极板，其特征在于，所述阴极板是永久阴极。
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