CN1042447C - 电解沉积有色金属用的阴极 - Google Patents

Abstract

电解沉积有色金属用的一种阴极，有一个板从其起码其中一个垂直边缘开始在两侧配备有介电材料制成的重合区，重合区的位置在若干使锌淀积层的上部边缘卸除的穿透器撞击的高度处。板开有一个狭槽，狭槽的位置靠近所述杆，且与介电材料区域重合，所述狭槽的高度比穿透器的宽度大，且敷有耐酸介电材料制成的扁平零件，其厚度等于所述板的厚度，其表面扁平且与所述板的表面共面，介电材料的扁平零件的形状与狭槽的形状一致。

Description

电解沉积有色金属用的阴极

本发明涉及一种电解沉积象锌、铜等之类的有色金属用的阴极，更具体地说，涉及一种由铝板组成、专为生产锌而设计的扁平阴极。

在上述那种阴极中，铝板在一个杆中通常沿着其上边缘终止，该杆的厚度和长度都比所述边缘大。在这种构成方式下，阴极在电解槽中安置得使铝板处在垂直的位置，杆子用作阴极在槽中的支撑件，并用以连接搬运阴极用的吊具。

在电解的过程中，锌逐步沉积到铝板浸渍在电解槽中部位的整个表面上。

通常，铝阴极板的垂直边缘都被覆有保护性的介电材料，防止锌沉积到垂直边缘上。这样就防止了沉积在铝板各表面的锌层沿铝板的垂直边缘与铝板接合起来。

沉积在阴极上的锌层粘附到铝板的表面。卸除锌层用的卸具包括两个垂直移动的刀片，连接在断面呈角形、长度与阴极的宽度相同的逐渐缩小的水平下部边缘的端头。用这些卸具从阴极上卸除锌板时，将一个刀片安置在阴极的各侧，令两刀片的边缘压在所述表面上锌在阴极上沉积所能达到的高度上方。然后刀片向下移动，当刀片的边缘遇到沉积在阴极每侧的锌层时，刀片进行分离操作。

这种方法的缺点在于，在阴极的整个高度上，刀片边缘侵蚀着阴极的表面，使阴极经过一定次数的操作之后不能使用。阴极的成本是很高的，因此这种卸除锌层的方法不妥当。

有人试图解决上述问题，采用了一种包括作用在阴极的两个连续阶段的方法。在第一阶段过程中，借助于水平作用的横向穿透器卸除锌沉积层的上部边缘，在第二阶段过程中，借助于两个垂直刀片将锌层完全拉开。横向穿透器由两个水平臂组成，水平臂的作用端其边缘呈直角楔块，两臂在阴极的两侧，一侧一个，能在锌沉积层的上部边缘高度处轴向移动。这些臂移动时，臂的作用端压在阴极的表面，侵蚀阴极表面，使阴极表面变坏。

为协助横向穿透器作用，英国专利1,326,418介绍了在阴极上其中一个垂直边缘的上部分装设一个由介电材料制成的摆动件，安置在穿透撞击和作用高度处，这相当于电解槽中电解质在铝板上所能达到的高度。该摆动件紧紧抓住阴极板，摆动件上开有沟槽，摆动件即借助于垂直于所述板的中心轴固定到阴极板上。摆动件围绕所述中心轴在下部位置与上部位置之间摆动，摆动件在下部位位置时作为各垂直边缘保护性断面的延长部分与板的某些部位联接并覆盖住该部位，防止锌在电解过程中沉积在其上，上部位置则没有上述部位，而且也没有被覆盖住，由于摆动件的摆动，使横向穿透器的两臂能够向上一直移动到阴极板在该部位的表面，而且继续往前移动时遇到锌沉积层的边缘，从而将其卸除。这些阴极的一个根本缺点是每次卸除锌沉积层时需要将摆动件从其下部位置转动到其上部位置。阴极引入电解槽时，摆动件应处在其下部位置。摆动件转动和摆动件所处的情况促使摆动件与阴极之间(从根本上说，转轴之间)的调节情况在较短的时间内丢失和变坏，这是因为摆动件必须在锌卸除操作过程中用手抬起，同时工艺在劳力方面的成本增加，而且阴极板在该部位的腐蚀情况增加。

德国专利DE-A-3051150介绍了这样一种阴极，阴极板在横向穿透器撞击和静置的部位从其中一个垂直边缘开始有一个绝缘材料制成的固定被覆层。该被覆层延伸到整个与板表面吻合的部位和整个中间垂直边缘部分。被覆层的外表面扁平，且与板的那些表面共平面，为此所述板的表面设有伐倒切口，该切口的形状和深度确定板各侧的绝缘材料被覆层的厚度。为防止该被覆层与阴极板分离，可以在固定所述被覆层的伐倒切口的部位开一些通孔，借助于这些通孔将板各表面上的被覆层连接起来。这种结构需要在阴极板的两个表面上形成下沉区，并在这些区之间开设通孔，而且借助这些通孔将两表面的被覆层连接起来。这一切意味着阴极制造成本显著提高。此外，由于横向穿透器作用到绝缘被覆层上，因而当它们开始作用到阴极上时，它们使各侧被覆层之间的连接点过早裂开，从而使它们从板上脱开。此外，绝缘被覆层的厚度相对地减小，而且穿透器的作用促使它们过早地变坏，使部分板暴露出来，从而使锌不规则地沉积起来，妨碍穿透器的动作。这样，为了更换绝缘被覆层，需要定期修整阴极。

本发明的目的为了提供这样一种阴极，阴极板在横向穿透器撞击的部位从相应的垂直边缘开始配备有一个绝缘表面，阴极板和绝缘表面构成得使所述表面的敷设或装配可以简单的方式进行，从而使这个表面的换新可以在同一个制锌厂中进行，无需依靠复杂的装置或程序。

本发明的另一个目的是为了提供一种电绝缘材料制成的表面，该电绝缘材料极其耐用且形成在阴极板的表面，实际上不影响阴极板的成本。

本发明提供了电解沉积有色金属用的一种阴极，该阴极有一个铝或铝合金制成的矩形板，其较短的边缘端接在更长的一个杆或支撑件上，所述杆在板的两个边缘延伸，同时从其一个或两个较长的边缘上在板的两侧配备有介电材料制成的重合区，该重合区位于将锌沉积层的上部边缘卸除的水平穿透器的撞击高度，从其中一个垂直于所述杆的边缘开始，板开有一个狭槽，狭槽的位置靠近所述杆，且与介电材料区域重合，所述狭槽的高度比穿透器的宽度大，且敷有耐酸介电材料制成的扁平零件，其厚度等于所述板的厚度，其表面扁平且与所述板的表面共面，介电材料的扁平零件的形状与狭槽的形状一致，所述扁平零件和狭槽采用了防止所述扁平零件在任何方向移动的装置。

在本发明的阴极中，防止介电材料制成的零件移动的装置包括在狭槽的口部两侧变窄的部分，以及在零件的对置着的两边缘和狭槽形状的边缘之间的配合联接处。

在本发明的阴极中，配合联接处其截面取一定的角度，沿狭槽的部分取凸出的形状，沿介电材料制成的零件的对置边缘则取下凹的形状。

这样，在该阴极中，绝缘表面位于横向穿透器撞击的区域，由于是由厚度与阴极相同的绝缘件构成的，因而这些绝缘表面的电阻相当大。

此外，用介电材料零件制成绝缘表面还可以在沉积阶段在毗邻所述绝缘表面处形成足够厚的线绳状边缘，从而给穿透器的初始作用带来方便。

再有，介电材料还可以防止在绝缘材料与阴极板的沟槽之间形成不希望有的沉积层。

阴极板的一个或多个狭槽采取了防止介电材料在其本身的平面中和在垂直于该平面的方向上移动的装置，从而确保其在阴极板狭槽内固定不动和在应有的位置就位。

下面参看附图更详细地说明本发明的上述和其它特点，附图以非限制性实例的方式示出了本发明的一个实用实施例。

附图中：

图1是按本发明构成的阴极的正视图；

图2是同一个阴极的断面图；

图3是图1的细节A的放大图；

图4的视图与图3的类似，示出了不带绝缘材料零件的阴极板；

图5和6是分别沿图3的Ⅴ-Ⅴ线和Ⅵ-Ⅵ线截取的剖面。

图1和2中所示的阴极有一个铝、铝合金等制成的矩形板1，铝板的其中一个横边缘上固定有长度和厚度都比所述边缘大的杆子2。杆子2构成阴极的支撑件，在电解槽中支撑阴极，并借助吊具搬运阴极，为此杆子上配备有顶环或钩3。铝板的垂直边缘用零件4覆盖住，零件4由介电材料制成，用以防止锌沉积在该受保护的边缘上，从而使沉积在板1表面的锌层不致沿这些边缘连接起来。这样，锌就沉积在板1空白的阴极表面上，形成只借助于板1的下部边缘围绕该边缘连接起来的两层锌层。

板1还从其其中一个垂直边缘开始配备有不受电解过程中使用的酸的侵蚀的耐酸介电表面区域。该区域的位置靠近支撑杆2，与若干横向穿透器(图中未示出)的撞击和静置部位重合，供卸除锌沉积层的上部边缘之用。沉积在板1上的锌层其上部边缘6(图1、3和4中用虚线表示)与该区域重合。图中还示出了横向穿透器的轴线6a。

按照本发明，该区域由厚度与板1相等的耐酸塑料材料组成。为将此塑料材料装配起来，在板1上从其其中一个垂直边缘开始开了一个狭槽7，该狭槽取任何形状，其高度大于水平穿透器的作用边缘的宽度，沉积在阴极上的锌层上部分即借助于该水平穿透器卸除。狭槽7的口因受界定着对置着的部分封闭件的部分8和9的限制而变窄。零件5的形状与狭槽7一致，从而避免了因部分8和9而从板中分离或脱出此外，零件5对置着的两边缘其形状与狭槽7彼此配合。在图中所示的实例中，界定着狭槽7的狭槽角10配备有刻有槽的边缘，从板1的两个表面开始，形成凹角部分，如图5和6中所示。零件5对置着的两个边缘开有沟槽，沟槽的截面下凹而且具一定的角度，沟槽本身可与带角的边缘10联接。

零件5和狭槽7对置着的两个边缘之间的这种配合或联接方式可以防止所述零件相对于板1，横向移动。

这样，介电材料制成的零件5就不能相对于阴极板1作任何运动。

上面说过，零件5的厚度与板1一样，因而该板的主表面与板1的各表面共平面，如图5和6中所示。

在上述特点的情况下，从板1上水平穿透器撞击所在的垂直边缘开始可以得出介电材料制成的区域，该区域防止锌沉积。穿透器轻易地在零件5的整个表面上滑动，直到达到沉积在板1表面上的锌层为止，促使锌层从所述板上脱开，边缘毗邻零件5的线绳的形成协助了锌层从板上脱开的过程。

零件5可以直接模制成狭槽7的形状，也可以借助于根据平行于主表面的中间平面得出的两半形成。在后一种情况下，该两半各个在一侧连接成狭槽7的形状，两者可用任何方式连接在一起，例如借助于耐酸粘结剂、热焊接等。

板1从其各垂直边缘开始可以开狭槽7，零件5占据两个狭槽的每一个狭槽。

Claims (3)

1．电解沉积有色金属用的一种阴极，有一个铝或铝合金制成的矩形板，其较短的边缘端接在更长的一个杆或支撑件上，所述杆在板的两个边缘延伸，同时从其一个或两个较长的边缘上在板的两侧配备有介电材料制成的重合区，该重合区位于将锌沉积层的上部边缘卸除的水平穿透器的撞击高度，其特征在于：从其中一个垂直于所述杆的边缘开始，板开有一个狭槽，狭槽的位置靠近所述杆，且与介电材料区域重合，所述狭槽的高度比穿透器的宽度大，且敷有耐酸介电材料制成的扁平零件，其厚度等于所述板的厚度，其表面扁平且与所述板的表面共面，介电材料的扁平零件的形状与狭槽的形状一致，所述扁平零件和狭槽采用了防止所述扁平零件在任何方向移动的装置。

2．根据权利要求1所述的阴极，其特征在于，所述防止介电材料制成的零件移动的装置包括在狭槽的口部两侧变窄的部分，以及在所述零件的对置着的两边缘和狭槽形状的边缘之间的配合联接处。

3．根据权利要求2所述的阴极，其特征在于，配合联接处其截面取一定的角度，沿狭槽的部分取凸出的形状，沿介电材料制成的零件的对置边缘则取下凹的形状。

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