DE102014003424B4 - Cathode for the electrolytic zinc extraction - Google Patents

Cathode for the electrolytic zinc extraction Download PDF

Info

Publication number
DE102014003424B4
DE102014003424B4 DE102014003424.0A DE102014003424A DE102014003424B4 DE 102014003424 B4 DE102014003424 B4 DE 102014003424B4 DE 102014003424 A DE102014003424 A DE 102014003424A DE 102014003424 B4 DE102014003424 B4 DE 102014003424B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cathode
coating
cold gas
gas spraying
regions
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.)
Active
Application number
DE102014003424.0A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102014003424A1 (en
Inventor
Stefan Winkens
Thorsten Baeder
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.)
VDM Metals International GmbH
Original Assignee
VDM Metals International GmbH
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 VDM Metals International GmbH filed Critical VDM Metals International GmbH
Priority to DE102014003424.0A priority Critical patent/DE102014003424B4/en
Publication of DE102014003424A1 publication Critical patent/DE102014003424A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102014003424B4 publication Critical patent/DE102014003424B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04Impact or kinetic deposition of particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/16Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of zinc, cadmium or mercury
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02Electrodes; Connections thereof

Landscapes

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

Abstract

Kathode für die elektrolytische Zinkgewinnung, beinhaltend ein aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehendes elektrisch leitfähiges Kathodenblech (2), das in seinem oberen Bereich mit einer Kontaktbereiche beinhaltenden Tragstange (3) verbunden ist, wobei auf Teilbereichen (a, b) des Kathodenblechs (2) eine durch Kaltgasspritzen erzeugte Beschichtung (5, 6, 7, 8) aufgebracht ist, dergestalt, dass die eine Schutzschicht bildende Beschichtung (5 bis 8) im Bereich einzelner oder sämtlicher Randbereiche (Bereiche a/b) des Kathodenblechs (2) vorgesehen ist, wobei die Beschichtung (5 bis 8) auf Basis von Nickel, Titan oder deren Legierungen in Verbindung mit Keramikpartikeln, gebildet ist und dass darüber hinaus auch an vorgebbaren Abschnitten (Bereiche c) der Tragstange (3) Kontaktbereiche (4) bildende Schichten auf Basis von Kupfer oder Silber durch Kaltgasspritzen aufgebracht sind.Cathode for electrolytic zinc production, comprising an aluminum or aluminum alloy existing electrically conductive cathode plate (2) which is connected in its upper part with a contact areas containing support rod (3), wherein on portions (a, b) of the cathode plate (2) a coating (5, 6, 7, 8) produced by cold gas spraying is applied, such that the coating (5 to 8) forming a protective layer is provided in the region of individual or all edge regions (regions a / b) of the cathode sheet (2), wherein the coating (5 to 8) is formed on the basis of nickel, titanium or their alloys in conjunction with ceramic particles, and in that also on predeterminable sections (areas c) of the support bar (3) contact areas (4) forming layers based on Copper or silver are applied by cold gas spraying.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathode für die elektrolytische Zinkgewinnung, beinhaltend ein elektrisch leitfähiges Kathodenblech, das in seinem oberen Bereich mit einer Kontaktbereiche beinhaltenden Tragstange verbunden ist.The invention relates to a cathode for the zinc electrowinning, comprising an electrically conductive cathode plate, which is connected in its upper region with a contact areas containing support rod.

In der primären Zinkherstellung wird das Zink mittels Elektrolyse insbesondere auf Aluminiumkathoden abgeschieden. Dabei stehen die Kathoden zu etwa 80 Prozent ihrer Höhe im Elektrolytbad. Der Teil des Kathodenblechs, welcher nicht im Kontakt mit dem Elektrolyten steht (Liquidzone) korrodiert hierbei sehr stark durch Spritzer des Elektrolyten und den bei der Elektrolyse entstehenden Dämpfen. Durch den Abschälvorgang des gewonnenen Zinks entsteht zusätzlich die Gefahr von mechanischen Beschädigungen in diesem Bereich.In primary zinc production, the zinc is deposited by electrolysis, in particular on aluminum cathodes. The cathodes are about 80 percent of their height in the electrolyte bath. The part of the cathode sheet which is not in contact with the electrolyte (liquid zone) corrodes very strongly by splashes of the electrolyte and the vapors produced during the electrolysis. The peeling process of the zinc obtained additionally creates the risk of mechanical damage in this area.

Korrosion und mechanische Beschädigung in der Liquidzone sind die Hauptgründe für vorzeitiges Versagen der Kathode. Es gibt zwar bereits Ansätze zur Lösung des Problems, indem Anstriche vorgesehen werden oder aber Kunststoffstreifen in der Liquidzone aufgebracht werden. Diese Lösungen bieten aber nur einen zeitlich begrenzten Vorteil und sind nicht in jeder Elektrolyse anwendbar.Corrosion and mechanical damage in the liquid zone are the main reasons for premature failure of the cathode. Although there are already approaches to solving the problem by providing paintings or plastic strips are applied in the liquid zone. However, these solutions offer only a temporary advantage and are not applicable in every electrolysis.

Die WO 2010/023101 A1 offenbart eine Kathode zum elektrolytischen Abscheiden von Zink oder dergleichen aus einem Elektrolytbad, welche ein Kathodenblatt, eine am oberen Rand des plattenförmigen Kathodenblatts befestigte Trag- und Kontaktschiene beinhaltet, die eine höhere Stabilität als das Kathodenblatt hat und an den seitlichen Rändern und dem ggf. unteren Rand des Kathodenblatts angebrachte Randleisten aufweist. Diese Randleisten bestehen aus einem elektrolytbeständigen Metall, dessen elektrische Leitfähigkeit geringer ist als die des Kathodenblattes.The WO 2010/023101 A1 discloses a cathode for electrolytically depositing zinc or the like from an electrolytic bath including a cathode sheet, a support and contact rail secured to the upper edge of the plate-shaped cathode sheet, which has a higher stability than the cathode sheet and at the lateral edges and possibly lower Having edge of the cathode sheet mounted edge strips. These edge strips consist of an electrolyte-resistant metal whose electrical conductivity is lower than that of the cathode sheet.

Neben der Liquidzone sind auch die verwendeten Randleisten (elektrisch isolierender Kantenschutz) und die Kontakte (Verbindungsstelle Kathode zu Stromschiene) einem Angriff durch Korrosion und mechanischer Beschädigung ausgesetzt und können so vorzeitig zum Ausfall der Kathode führen. Als Kontakte kommen Teile aus Vollkupfer, Silber und plattierten Werkstoffen (Kupfer/Aluminium) zum Einsatz. Diese werden am Tragesystem der Kathode verschweißt, versprengt oder verlötet.In addition to the liquid zone, the edge strips used (electrically insulating edge protection) and the contacts (cathode-to-conductor connection point) are exposed to corrosion and mechanical damage and can prematurely cause the cathode to fail. Parts made of solid copper, silver and plated materials (copper / aluminum) are used as contacts. These are welded to the support system of the cathode, sprinkled or soldered.

Der WO 2007/045716 A1 ist ein Verfahren zur Erzeugung einer elektrokatalytischen Oberfläche auf einer Elektrode zu entnehmen. Hierbei soll zumindest ein Oxid eines Übergangsmetalls in Pulverform auf die Elektrodenoberfläche aufgesprüht werden, um eine katalytisch wirkende Beschichtung herbeizuführen. Die Elektrode soll im Anschluss an die Beschichtung für den Einsatz geeignet sein. In dieser Druckschrift wird darauf hingewiesen, dass eine im Wesentlichen aus Blei bestehende Anode als Basismaterial zum Einsatz gelangt.Of the WO 2007/045716 A1 is a method for generating an electrocatalytic surface on an electrode to remove. In this case, at least one oxide of a transition metal in powder form is to be sprayed onto the electrode surface in order to bring about a catalytically active coating. The electrode should be suitable for use after the coating. In this document, it is noted that an essentially consisting of lead anode is used as a base material.

In der WO 2009/103268 A1 wird ein Verfahren zur Beschichtung eines Bauteils mit mindestens einer Öffnung und/oder Bohrung beschrieben, wobei die Beschichtung des Bauteils zumindest im Bereich der Öffnung und/oder der Bohrung mittels eines Kaltgasspritzverfahrens erfolgt und das Bauteil ungefähr senkrecht zur Strahlrichtung der aufzubringenden und die Beschichtung ausbildenden Partikel ausgerichtet ist. Das Verfahren soll insbesondere zur Beschichtung von Bauteilen einer Gasturbine oder eines Flugtriebwerks geeignet sein.In the WO 2009/103268 A1 a method for coating a component with at least one opening and / or bore is described, wherein the coating of the component takes place at least in the region of the opening and / or the bore by means of a cold gas spraying process and the component is approximately perpendicular to the beam direction of the applied and the coating forming particles is aligned. The method should be suitable in particular for coating components of a gas turbine or an aircraft engine.

Die US 2011/0147205 A1 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung nanostrukturierter Beschichtungen auf einem Substrat unter Einsatz eines nanokristallinen Pulvers mit einer Partikelgröße zwischen 1 und 60 μm. Im Anschluss an die Reinigung der Oberfläche wird das nanokristalline Pulver durch Kaltsprühen auf die Oberfläche des Substrates aufgebracht.The US 2011/0147205 A1 discloses a method for producing nanostructured coatings on a substrate using a nanocrystalline powder having a particle size between 1 and 60 microns. Following the cleaning of the surface, the nanocrystalline powder is applied to the surface of the substrate by cold spraying.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kathode für die elektrolytische Zinkgewinnung dahingehend weiterzubilden, dass zur Erzielung einer optimalen Standzeit die gefährdeten Bereiche durch gegenüber dem Stand der Technik alternative Maßnahmen geschützt werden können.The invention has the object of developing a cathode for the electrolytic zinc extraction to the effect that the endangered areas can be protected by over the prior art alternative measures to achieve optimum life.

Darüber hinaus soll ein Verfahren zur Erzeugung eines Schutzes auf einem Kathodenblech vorgestellt werden, durch welches besonders gefährdete Bereiche des Kathodenblechs wirksam geschützt werden können, wobei dieser Vorgang von Zeit zu Zeit wiederholt werden kann.In addition, a method for producing a protection on a cathode sheet is to be presented by which particularly vulnerable areas of the cathode plate can be effectively protected, and this process can be repeated from time to time.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kathode für die elektrolytische Zinkgewinnung, beinhaltend ein aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehendes elektrisch leitfähiges Kathodenblech, das in seinem oberen Bereich mit einer Kontaktbereiche beinhaltenden Tragstange verbunden ist, wobei auf Teilbereichen des Kathodenblechs eine durch Kaltgasspritzen erzeugte Beschichtung aufgebracht ist, dergestalt, dass die eine Schutzschicht bildende Beschichtung im Bereich einzelner oder sämtlicher Randbereiche des Kathodenblechs vorgesehen ist, wobei die Beschichtung auf Basis von Nickel, Titan oder deren Legierungen in Verbindung mit Keramikpartikeln, gebildet ist und dass darüber hinaus auch an vorgebbaren Abschnitten der Tragstange Kontaktbereiche bildende Schichten auf Basis von Kupfer oder Silber durch Kaltgasspritzen aufgebracht sind.This object is achieved by a cathode for the electrolytic zinc extraction, comprising an aluminum or an aluminum alloy existing electrically conductive cathode plate which is connected in its upper part with a contact areas containing support rod, wherein on portions of the cathode plate a coating produced by cold gas spraying is applied, in such a way that the coating forming a protective layer is provided in the region of individual or all edge regions of the cathode sheet, the coating being based on nickel, titanium or their alloys in combination with ceramic particles, and in addition also forming contact regions on predefinable sections of the support rod Layers based on copper or silver are applied by cold gas spraying.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den zugehörigen gegenständlichen Unteransprüchen zu entnehmen. Advantageous developments of the subject invention can be found in the associated subject subclaims.

Diese Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Erzeugung einer Schutzschicht auf einem aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehenden Kathodenblech für die elektrolytische Zinkgewinnung, das in seinem oberen Bereich mit einer Kontaktbereiche beinhaltenden Tragstange verbunden ist, indem die Schutzschicht an einzelnen oder sämtlichen Randbereichen des Kathodenblechs durch Kaltgasspritzen erzeugt wird, wobei die Beschichtung auf Basis von Nickel, Titan oder deren Legierungen in Verbindung mit Keramikpartikeln, gebildet ist und dass darüber hinaus auch an vorgebbaren Abschnitten der Tragstange Kontaktbereiche bildende Schichten auf Basis von Kupfer oder Silber durch Kaltgasspritzen aufgebracht sind.This object is also achieved by a method for producing a protective layer on an existing aluminum or aluminum alloy cathode sheet for the zinc electrowinning, which is connected in its upper part with a contact areas-containing support rod by the protective layer on or all edge portions of the cathode plate by Cold gas spraying is generated, wherein the coating is based on nickel, titanium or their alloys in conjunction with ceramic particles, formed and that in addition to predetermined portions of the support rod contact areas forming layers based on copper or silver are applied by cold gas spraying.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen verfahrensgemäßen Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the method according to the invention can be found in the associated subclaims.

Die Beschichtung wird vorteilhafterweise auf Basis von Metallen, bedarfsweise versetzt mit Füllstoffen, gebildet.The coating is advantageously formed on the basis of metals, if necessary mixed with fillers.

Als Metalle bieten sich hierbei Nickel oder Titan, respektive Legierungsgemische aus diesen Elementen, an, wobei bedarfsweise Keramikpartikel als Füllstoffe zugesetzt werden können.In this case, nickel or titanium, or alloy mixtures of these elements, offer themselves as metals, it being possible, if necessary, to add ceramic particles as fillers.

In erster Linie wird eine, eine Schutzschicht bildende Beschichtung im Bereich einzelner oder sämtlicher Randbereiche des Kathodenblechs durch Kaltgasspritzen aufgebracht.In the first place, a coating which forms a protective layer is applied in the region of individual or all edge regions of the cathode sheet by cold gas spraying.

Die Beschichtung dient vorzugsweise der Vermeidung von Korrosion und mechanischen Beschädigungen des Kathodenblechs.The coating is preferably used to prevent corrosion and mechanical damage to the cathode plate.

Soweit notwendig und sinnvoll kann neben der Beschichtung der Randbereiche des Kathodenblechs auch auf der Tragstange mindesten eine Schicht auf Basis von Kupfer- oder Silberpartikel aufgebracht werden, die als Kontaktbereich die bisherigen angeschweißten, gelöteten oder gesprengten Kontakte ersetzen kann. Auch dieser Vorgang kann durch Kaltgasspritzen herbeigeführt werden.Insofar as necessary and appropriate, in addition to the coating of the edge regions of the cathode sheet, at least one layer based on copper or silver particles can also be applied to the support rod, which can replace the previous welded, soldered or blown contacts as the contact region. This process can also be brought about by cold gas spraying.

Als isolierende Schichten, insbesondere an den Kanten der Kathodenbleche, lassen sich Metalle mit niedrigerem elektrischen Leitwert aufbringen, ggf. unterstützt durch Füllstoffe, um an diesen Stellen das Wachsen einer Zinkschicht zu verhindern.As insulating layers, in particular at the edges of the cathode sheets, it is possible to apply metals with a lower electrical conductivity, if necessary assisted by fillers, in order to prevent the growth of a zinc layer at these points.

Der Vorteil des Erfindungsgegenstandes gegenüber dem Stand der Technik beruht darin, dass nunmehr eine unmittelbare Aufbringung der Schutzschicht ohne vorgefertigte Bauteile bei extrem guter Anhaftung, insbesondere metallurgischer Verbindung zwischen Schutzschicht und Kathodenblech, vorgenommen werden kann. Diese Schicht lässt sich auch erneuern und ist an fast jede Form anpassbar.The advantage of the subject invention over the prior art is that now an immediate application of the protective layer can be made without prefabricated components with extremely good adhesion, in particular metallurgical connection between the protective layer and the cathode plate. This layer can also be renewed and is adaptable to almost any shape.

Bei einer Schicht von z. B. Nickel oder Titan (bedarfsweise in Kombination mit Füllstoffen) wird bei dem Kathodenblech neben dem Schutz vor Korrosion auch noch ein Schutz vor mechanischer Beschädigung erreicht, da diese Metalle eine größere Oberflächenhärte als Aluminium bieten. Im Bereich der Kanten bietet das neue Verfahren den Vorteil, dass der zu behandelnde Bereich weitaus schmaler ausfallen kann als bei der bisherigen Ausstattung mit Leisten. Dies im Hinblick darauf, dass Randleisten eine gewisse Überdeckung auf der Oberfläche des Kathodenblechs benötigen, um dort entsprechend befestigt werden zu können.In a layer of z. As nickel or titanium (as needed in combination with fillers) in addition to the protection against corrosion and protection against mechanical damage is achieved in the cathode plate, as these metals offer greater surface hardness than aluminum. In the area of the edges, the new method offers the advantage that the area to be treated can be much narrower than with the previous equipment with strips. This in view of the fact that edge strips need a certain overlap on the surface of the cathode plate in order to be able to be fastened accordingly.

Aufgrund der besseren Anhaftung der metallurgischen Anbindung der Schutzschicht durch das Kaltgasspritzen kann diese Überdeckung deutlich reduziert werden. Bedingt durch den schmaleren Bereich lässt sich auch die Zinkausbeute der Kathodenbleche erhöhen, da mehr Fläche für den Aufwuchs von Zink zur Verfügung steht. Auch hier bietet die metallische Schicht, ggf. ergänzt durch Füllstoffe, einen Schutz vor Zinkaufwuchs und ist durch gesteigerte Oberflächenhärte ein Schutz gegen Korrosion und mechanische Beschädigung.Due to the better adhesion of the metallurgical bonding of the protective layer by the cold gas spraying this overlap can be significantly reduced. Due to the narrower range, the zinc yield of the cathode sheets can also be increased, since more area is available for the growth of zinc. Again, the metallic layer, optionally supplemented by fillers, provides protection against zinc growth and is due to increased surface hardness protection against corrosion and mechanical damage.

Die aufgebrachte metallische Schicht ist bei Verschleiß und/oder Beschädigung jederzeit durch erneutes Kaltgasspitzen erzeugbar.The applied metallic layer can be generated by wear and / or damage at any time by renewed cold gas peaks.

Beim bisherigen Stand der Technik lässt sich nur in bestimmten Fällen eine neue Randleiste aufbringen, da der Bereich unterhalb der Leiste zumeist stark korrodiert ist und ein erneutes Aufbringen der Randleiste somit verhindert wird.In the prior art, a new edge strip can be applied only in certain cases, since the area below the strip is usually heavily corroded and re-applying the edge strip is thus prevented.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.The subject invention is illustrated by means of an embodiment in the drawing and will be described as follows.

Die einzige Figur zeigt als Prinzipskizze eine Kathode 1 für die elektrolytische Zinkgewinnung, beinhaltend ein aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehendes Kathodenblech 2, eine damit verbundene Tragstange 3 sowie nur angedeutete Kontaktbereiche 4 in den äußeren Randabschnitten der Tragstange 3. In den Randbereichen (Bereiche a und b des Kathodenblechs 2) ist eine Schutzschicht 5, 6, 7, 8 aufgebracht. Die jeweilige Schutzschicht 5 bis 8 wurde hierbei erfindungsgemäß durch Kaltgasspritzen auf dem Kathodenblech 2 erzeugt. Unter Kaltgasspritzen versteht der Fachmann ein Beschichtungsverfahren, bei dem der Beschichtungswerkstoff in Pulverform mit sehr hoher Geschwindigkeit auf das Trägermaterial (Kathodenblech) aufgebracht wird. Dazu wird ein auf wenige 100°C aufgeheiztes Prozessgas durch Expansion in einer Lavaldüse auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und anschließend die Pulverpartikel in den Gasstrahl injiziert. Diese Spritzpartikel werden hierbei auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt, so dass sie – im Gegensatz zu anderen thermischen Spritzverfahren – auch ohne vorangehendes An- oder Aufschmelzen beim Aufprall auf das Substrat eine dichte und haftende Schicht bilden.The single figure shows a schematic diagram of a cathode 1 for electrolytic zinc extraction, including a cathode plate made of aluminum or an aluminum alloy 2 , an associated support bar 3 as well as only indicated contact areas 4 in the outer edge portions of the support bar 3 , In the edge areas (areas a and b of the cathode plate 2 ) is a protective layer 5 . 6 . 7 . 8th applied. The respective protective layer 5 to 8th was here according to the invention by cold gas spraying on the cathode plate 2 generated. Under cold gas spraying the expert understands a coating method in which the coating material is applied in powder form at very high speed on the substrate (cathode plate). For this purpose, a heated to a few 100 ° C process gas is accelerated by expansion in a Laval nozzle to supersonic speed and then injected the powder particles in the gas jet. These spray particles are in this case accelerated to high speed, so that - in contrast to other thermal spraying methods - they form a dense and adherent layer upon impact with the substrate, even without prior melting or melting.

Im vorliegenden Fall soll eine Schutzschicht aus Metallen, bedarfsweise mit eingelagerten Keramikpartikeln, in den Randbereichen (Bereiche a und b) des Kathodenblechs 2 aufgebracht werden. Als Metalle kommen bevorzugt Nickel oder Titan zum Einsatz.In the present case, a protective layer of metals, if necessary with embedded ceramic particles, in the edge regions (areas a and b) of the cathode plate 2 be applied. The metals used are preferably nickel or titanium.

Der Bereich b bildet die eingangs bereits angesprochene Liquidzone, während der Bereich a die verbleibenden Randbereiche des Kathodenblechs 2 darstellt. Gegenüber dem Stand der Technik ist somit auch der Bereich b, nämlich die so genannte Liquidzone, insbesondere vor Korrosion durch das Elektrolytmaterial, geschützt.The region b forms the liquid zone already mentioned at the beginning, while the region a forms the remaining edge regions of the cathode sheet 2 represents. Compared to the state of the art, the region b, namely the so-called liquid zone, is thus protected, in particular against corrosion by the electrolyte material.

Falls notwendig, können auch im Bereich der mit dem Kathodenblech 2 verbundenen Tragstange 3 die bereits angesprochenen Kontaktbereiche 4 aus Vollkupfer, Silber oder plattierten Werkstoffen, die bis dato an der Tragstange verschweißt, versprengt oder verlötet wurden, durch Kaltgasspritzen aufgebracht werden. Neben den bereits angesprochenen Schutzschichten 5 bis 8 auf dem Kathodenblech 2 lassen sich somit im Bereich der Tragstange 3 auch Kupfer- oder Silberpartikel aufbringen, die als Kontaktbereiche die bisherigen angeschweißten, gelöteten oder versprengten Kontakte ersetzen können (Bereiche c).If necessary, can also in the area of the cathode plate 2 connected support rod 3 the already mentioned contact areas 4 from full copper, silver or clad materials, which were previously welded to the support bar, sprinkled or soldered, be applied by cold gas spraying. In addition to the already mentioned protective layers 5 to 8th on the cathode plate 2 can thus be in the area of the support rod 3 also apply copper or silver particles, which can replace as contact areas the previously welded, soldered or splintered contacts (areas c).

Claims (3)

Kathode für die elektrolytische Zinkgewinnung, beinhaltend ein aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehendes elektrisch leitfähiges Kathodenblech (2), das in seinem oberen Bereich mit einer Kontaktbereiche beinhaltenden Tragstange (3) verbunden ist, wobei auf Teilbereichen (a, b) des Kathodenblechs (2) eine durch Kaltgasspritzen erzeugte Beschichtung (5, 6, 7, 8) aufgebracht ist, dergestalt, dass die eine Schutzschicht bildende Beschichtung (5 bis 8) im Bereich einzelner oder sämtlicher Randbereiche (Bereiche a/b) des Kathodenblechs (2) vorgesehen ist, wobei die Beschichtung (5 bis 8) auf Basis von Nickel, Titan oder deren Legierungen in Verbindung mit Keramikpartikeln, gebildet ist und dass darüber hinaus auch an vorgebbaren Abschnitten (Bereiche c) der Tragstange (3) Kontaktbereiche (4) bildende Schichten auf Basis von Kupfer oder Silber durch Kaltgasspritzen aufgebracht sind.Cathode for electrolytic zinc production, comprising an electrically conductive cathode sheet consisting of aluminum or an aluminum alloy ( 2 ), which in its upper region with a contact areas containing support rod ( 3 ), wherein on portions (a, b) of the cathode plate ( 2 ) a coating produced by cold gas spraying ( 5 . 6 . 7 . 8th ) is applied, such that the coating forming a protective layer ( 5 to 8th ) in the region of individual or all edge regions (regions a / b) of the cathode plate ( 2 ), the coating ( 5 to 8th ) is formed on the basis of nickel, titanium or their alloys in conjunction with ceramic particles, and that, moreover, also at predefinable sections (regions c) of the support rod ( 3 ) Contact areas ( 4 ) forming layers based on copper or silver are applied by cold gas spraying. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (5 bis 8) durch einen weiteren Kaltgasspritzvorgang erneuerbar ist.Cathode according to Claim 1, characterized in that the coating ( 5 to 8th ) is renewable by another cold gas spraying process. Verfahren zur Erzeugung einer Schutzschicht auf einem aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehenden Kathodenblech für die elektrolytische Zinkgewinnung, das in seinem oberen Bereich mit einer Kontaktbereiche beinhaltenden Tragstange (3) verbunden ist, indem die Schutzschicht (5, 6, 7, 8) an einzelnen oder sämtlichen Randbereichen (a/b) des Kathodenblechs (2) durch Kaltgasspritzen erzeugt wird, wobei die Beschichtung (5 bis 8) auf Basis von Nickel, Titan oder deren Legierungen in Verbindung mit Keramikpartikeln, gebildet ist und dass darüber hinaus auch an vorgebbaren Abschnitten (Bereiche c) der Tragstange (3) Kontaktbereiche (4) bildende Schichten auf Basis von Kupfer oder Silber durch Kaltgasspritzen aufgebracht sind.Process for producing a protective layer on an aluminum or aluminum alloy cathode plate for electrolytic zinc production, the upper part of which is provided with a contact bar ( 3 ) is connected by the protective layer ( 5 . 6 . 7 . 8th ) on individual or all edge regions (a / b) of the cathode sheet ( 2 ) is produced by cold gas spraying, wherein the coating ( 5 to 8th ) is formed on the basis of nickel, titanium or their alloys in conjunction with ceramic particles, and that, moreover, also at predefinable sections (regions c) of the support rod ( 3 ) Contact areas ( 4 ) forming layers based on copper or silver are applied by cold gas spraying.
DE102014003424.0A 2014-03-04 2014-03-04 Cathode for the electrolytic zinc extraction Active DE102014003424B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014003424.0A DE102014003424B4 (en) 2014-03-04 2014-03-04 Cathode for the electrolytic zinc extraction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014003424.0A DE102014003424B4 (en) 2014-03-04 2014-03-04 Cathode for the electrolytic zinc extraction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014003424A1 DE102014003424A1 (en) 2015-09-10
DE102014003424B4 true DE102014003424B4 (en) 2017-04-13

Family

ID=53883770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014003424.0A Active DE102014003424B4 (en) 2014-03-04 2014-03-04 Cathode for the electrolytic zinc extraction

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014003424B4 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007045716A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Outotec Oyj. Method for forming an electrocatalytic surface on an electrode and the electrode
WO2009103268A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-27 Mtu Aero Engines Gmbh Method for coating components
WO2010023101A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 EMS Elektro Metall Schwanenmühle GmbH Cathode for the electrolytic deposition of zinc or the like from an electrolyte bath
US20110147205A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Daniel Guay Method and system for producing electrocatalytic coatings and electrodes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007045716A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Outotec Oyj. Method for forming an electrocatalytic surface on an electrode and the electrode
WO2009103268A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-27 Mtu Aero Engines Gmbh Method for coating components
WO2010023101A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 EMS Elektro Metall Schwanenmühle GmbH Cathode for the electrolytic deposition of zinc or the like from an electrolyte bath
US20110147205A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Daniel Guay Method and system for producing electrocatalytic coatings and electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014003424A1 (en) 2015-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0054165B1 (en) Laminated printing cylinder
DE3018563A1 (en) CORROSION-RESISTANT AMORPH PRECIOUS METAL ALLOYS
DE1281232B (en) Anode for cathodic corrosion protection
WO1998045497A1 (en) Method for producing a coating containing titanium boride
EP1712660A1 (en) Insoluble anode
DE102012108057B4 (en) Method of manufacturing a last stage steam turbine blade
DE69126656T2 (en) Substrate with improved surface morphology by means of molten spraying
DE2406085A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING COMPOSITE BODIES AND ELECTROLYTIC CELLS WITH SUCH COMPOSITE BODIES
EP1907608B1 (en) Use of a coating for making electrical contact
AT14346U1 (en) Target and method of making a target
DE3601439C1 (en) Layered composite material, in particular for sliding and friction elements, and method for its production
DE102014003424B4 (en) Cathode for the electrolytic zinc extraction
DE2263013A1 (en) METHOD OF JOINING TITANIUM OR TANTALUM WITH COPPER OR IRON
DE10029837B4 (en) Process for the production of unilaterally platinated plates and expanded metal gratings of refractory metals
DE102009031575A1 (en) Method of dressing a component with a self-supporting panel
EP0094577B1 (en) Cathode for alkali metal chloride electrolysis, and manufacture thereof
DE102021129934A1 (en) Method for producing a hot-dip coated steel sheet and hot-dip coated steel sheet
DE4029125A1 (en) ELECTRODE PROTECTION DEVICE
AT516609B1 (en) Electrically conductive components with improved adhesion and process for their preparation
WO2010023101A1 (en) Cathode for the electrolytic deposition of zinc or the like from an electrolyte bath
DE102019126115A1 (en) Arc torch and process for coating metal surfaces
WO1984001789A1 (en) Bipolar electrode
DE2732087A1 (en) DETACHABLE AND NON-RELEASE ELECTRICAL CONTACTS
DE2232903A1 (en) TITANIUM ELECTRODES FOR COPPER REFINING
EP1292725B1 (en) Method for manufacturing products

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VDM METALS INTERNATIONAL GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: OUTOKUMPU VDM GMBH, 58791 WERDOHL, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: CICHY, WOLFGANG, DIPL.-ING., DE

R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VDM METALS INTERNATIONAL GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VDM METALS GMBH, 58791 WERDOHL, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: CICHY, WOLFGANG, DIPL.-ING., DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final