DE2051912A1

DE2051912A1 - Hydraulisches Verfahren und Vor richtung zum Loslosen von Zink, das sich auf den Kathoden bei der elektro lytischen Gewinnung absetzt

Info

Publication number: DE2051912A1
Application number: DE19702051912
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Asturiana de Zinc SA
Current assignee: Asturiana de Zinc SA
Priority date: 1969-10-25
Filing date: 1970-10-22
Publication date: 1971-05-06
Also published as: IE34622L; JPS4941242B1; DE2051912B2; NL7015575A; FI51213B; US3724471A; AT302674B; IE34622B1; TR16707A; BG20619A3; FR2065522B1; RO59629A; FI51213C; GB1330690A; PL81163B1; SE362266B; SU473367A3; HU169017B; BE757899A; ES372891A1

Description

Dl PL.-1NQ. H. STEHMANN «β Nürnberg 2 Essenweinstrasse *.t

DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER tei.: kanzlei 0911/205727 privat:77450»

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Astu^riana De Zinc, S.A., San Juan de Nieva, Castrill6n, (Oviedo Spanien)

"Hydraulisches Verfahren und Vorrichtung zum Loslösen von Zink, das sich auf den Kathoden bei der elektrolytischen Gewinnung absetzt"

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Verfahren und eine entsprechende Anlage zum Loslösen von Zink, das sich bei seiner elektrolytischen Gewinnung auf den Kathoden absetzt. Dieses Verfahren ermöglicht eine beträchtliche Zeit- und Personaleinsparung während des Arbeitsvorgangs.

Eine der Schwierigkeiten, die die Zinkgewinnung auf elektrolytisches Wege mit sich bringt, ist die Arbeit des Loslösens des Zinks, das sich auf den Kathoden niedergeschlagen hat. Dieser Arbeitsvorgang mußte von Hand mittels Spachtel oder ähnlicher Werkzeuge durchgeführt werden, wobei mit diesen die abgelagerten Zinkschichten losgelöst wurden. Dieser Arbeitsvorgang ist sehr umständlich und erfordert viel Zeit.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie entsprechende Vorrichtungen zu entwickeln, welches gestattet, die auf den Kathoden abgesetzten Zinkschichten in schneller Form loszulösen, wobei die erforderlichen Kosten durch diese Arbeitsmethode herabgesetzt werden.

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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Kathoden, sobald sie aus den Elektrolyt-Behältern herausgenommen sind, auf einem Halter angeordnet werden, und zwar vorteilhafterweise in senkrechter Lage und in gleichem

.auf/
Abstand voneinander, daß/jede dieser Flächen unter hohem Druck ein Wasserstrahl einwirkt, der auf die Flotations*-Linie gerich* tet ist, d. h. auf die Trennlinie zwischen der AluminiunKTafel und dem darauf abgesetzten Zink, und zwar unter einem bestimmten Winkel, damit das Ablösen erreicht wird.

GeftlÄ eiheü weiteren ÄÄail #@I» IrfMtlÜ&g.» wird der wafeÄÄff* gerichtet»

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Anzahl von beweglichen Haltern oder Kathodenträger-Wagen sowie eine Maschine, die das Loslösen bewirkt; wobei jeder Kathodenträger-Wägen aus einem Kasten oder Rahmen besteht, in dessen Inneres die Kathoden ein»- geführt werden; auf beiden Seiten des oberen Teils sind Scheider angeordnet, die es örMigliohen, die Kathoden in eine senkrechte Stellung mit gleiöfee» Abstlftd voneinander zu bringen; dieser Wägen läuft VorlugoWeise auf SgMäÄ» auf denen er sich von der Käthodenäufnähfiie bit zu #if Stella wo die Kathoden υη^ώ ter der Abtrpnnvorriöhtung zu steh#H kdÜmeSi verschieben läßt.

Die Abtrennvorrichtung ihrerseits besteht aus einer Reihe von parallel angeordneten Zufuhrleitungen für das unter Druck stehende Wässer, wobei jede einzelne über eine oder mehr Einspritzdüsen verfügt, die so gerichtet werden, daß sie auf die Trennlinie zwischen den Aluminium-Täfeln und dem auf diesBn ab» gelagerten Zink einwirken mit dem Ziel, das Loslösen d«s Zinks zu erreichen.

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Die Vorrichtung besteht vorteilhafterweise aus einem Gesteil, unter welches die Schienen für das Verschieben des Kathodenträger-Wagens hindurchführen. In diesem Gestell ist in seinem oberen Teil ein in senkrechter Richtung verschiebbarer Rahmen montiert, der als Halter für die Montage der Zufuhrleitungen mit den entsprechenden Einspritzdüsen dient. Die Möglichkeit, diesen Rahmen in senkrechter Stellung zu verschieben, erlaubt es, die Höhe dieser Einspritzdüsen einzustellen, um dadurch zu erreichen, daß die Wasserstrahlen oder fächerförmig wirkenden Wasserstrahlen unter Druck auf die gewünschte Linie einwirken. Der Rahmen kann so viele Zufuhrleitungen besitzen, wie Kathoden auf dem Halter angeordnet sind, so daß in dem Augenblick, wo der Kathodenträger-Wagen unter die Abtrennvorrichtung zu stehen kommt, durch den'Wasserstrahl alle Schichten in einem Arbeitsgang abgelöst werden.

Vorzugsweise soll der Rahmen über zwei mit Einspritzdüsen ausgestattete ZufuhrleitungenSverfügen, die so gerichtet sind, daß sie auf die beiden Flächen jeder Kathode einwirken, um auf diese Weise das auf jeder einzelnen Fläche abgelagerte Zink zu lösen. Dabei soll der Wagen im gleichen Maße, wie die Schichten sich lösen, weiterfahren. Zu diesem Zwecke kann der Wagen auf einer der Seiten seines unteren Teils mit einem Zahnstock versehen werden, auf die eine Klinke, die auf dem unteren Teil des Gestells montiert ist, einwirkt. Durch diese Vorrichtung greift die Klinke in den Zahnstock ein, und zwar im gleichen Rhythmus, wie sich die Schichten von der Kathode lösen, wobei der Viagen so weit vorgeschoben wird, bis eine weitere Kathode unter die Einspritzdüsen gelangt. Um dies zu erreichen, sind der Weg der Klinke und der Abstand der Zähne des Zahnstocks so berechnet, daß bei jedem Eingreifen der Klinke der Wagen um die gleiche Entfernung verschoben wird, wie der Abstand der Kathoden beträgt, wodurch erreicht wird, daß jeweils eine Kathode unter den Einspritzdüsen steht. Somit kann der Wasserstrahl bzw. fächerförmige Wasserstrahl auf die Flotationslinie einwirken.

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Bekanntlich haben die Kathoden an ihren senkrechten Kanten eine Schutzschicht aus Gummi, Kunststoff oder ähnlichem Material, die vermeiden soll, daß sich das Zink an diesen Kanten absetzt, wodurch die Herausnahme und Aufstellung der Kathoden erleichtert wird. Um zu vermeiden, daß diese Schutzschicht sich durch die Einwirkung des Wasserstrahls der Abtrennvorrichtung ablöst, kann vorteilhafterweise in dem Gestell, auf dem die Zufuhrleitungen für das Wasser angebracht sind, auf einer der Seiten ein Gleitschuh angeordnet werden, der die auf dem Kathodenträger-Wagen montierten Schieber in dem Augenblick weiterbewegt, wo diese unter das Gestell eingeführt werden. Die Schieber, die auf die Gummi-Schutzschichten einwirken, verhindern, daß diese sich ablösen.

Die Kathodenträger-Wagen können entsprechend der Anzahl der zu behandelnden Kathoden bemessen werden.

Unter der Abtrennvorrichtung kann eine Auffangrampe für die abgelösten Zinktafeln gebaut werden, wobei die Tafeln von dieser Rampe mit Transportband zu einer Packmaschine zum nachherigen Trocknen und Schmelzen geleitet werden.

Der Arbeitsvorgang beginnt damit, daß die Kathoden aus den Behältern gezogen und auf den Kathodenträger-Wagen gestellt werden, wo sie in gleichem Abstand in senkrechter Lage verbleiben. Sobald die Kathoden aufgestellt sind, verschiebt sich der Wagen, bis er unter die Abtrennvorrichtung zu stehen kommt, wobei unter der Einwirkung der Wasserstrahlen gemäß dem oben, beschriebenen Mechanismus sich alle Schichten lösen und auf das Transportband fallen, von wo aus diese zur Packmaschine geleitet werden.

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Auf jede der Flächen der Kathode wirkt ein Wasserstrahl durch eine oder mehr Düsen ein, der von der erwünschten Fächerform und der Breite der Kathoden abhängt. Vorzugsweise sollte die Durchführung so erfolgen, daß auf jede einzelne Fläche jeder Kathode zwei Düsen einwirken, wobei jede von ihnen einen fächerförmigen Strahl erzeugt, der in der Lage ist, auf die gesamte obere Kante der Zinkschichten so einzuwirken, daß eine Trennung von der Aluminium-Tafel erfolgt. Der Winkel, unter welchem der Strahl oder fächerförmige Strahl auf die Kathode einwirkt, hängt von dessen Breite, dem Wasserdruck und der Anzahl der auf jede Fläche einwirkenden Düsen ab; er darf nicht so verkleinert werden, daß durch den Wasserstrahl die Kathode durchlöchert wird, ohne daß sich das Zink ablöst.

Die Düsen erzeugen einen fächerförmigen Strahl in der gewünschten öffnung und Größe, wobei dieser z. B. einen Winkel von 9o° erreichen kann. Der Druck der Wasserstrahlen hängt von den Bedingungen ab, unter denen sich das Zink in den Behältern niederschlägt, wobei die Drucke allgemein J5oo kg/qcm nicht übersteigen.

Weitere Merkmale und Vorteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung werden anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Dabei »igt:

Fig. 1 eine Vorderansicht der Abtrennvorrichtung mit Blick auf einen darunter befindlichen Kathodenträger-Wagen,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt der gleichen Vorrichtung,

Fig. 3 eine Draufsicht dieser Vorrichtung,

Schnitt/
Fig. 4 einen/durch die Abtrennvorrichtung,

Fig. 5 eine schematische Seltenansicht der Abtrennvorrichtung,

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Fig. 6 eine Seitenansicht des Kathodenträger-Wagens nach Pig. 1, und

Fig. 7 eine Vorderansicht des genannten Wagens.

Die Fig. 8 und 9 stellen Schnitte längs der Linien VIII-VIII und IX-IX gemäß Fig. 6 dar.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung besteht in der Hauptsache aus einer Abtrennvorrichtung, wie sie in den Fig. 1, 2 und J5 dargestellt ist, die ein Gestell 1 umfaßt, auf dessen oberem Teil ein Rahmen 2 montiert ist, der sich mittels der Führungen j5 in senkrechter Richtung verschieben läßt, und einen Zylinder 4. Auf dem Rahmen selbst sind Zufuhrleitungen 5 montiert, von denen zwei im Beispiel beschrieben sind und die mit zwei Einspritzdüsen 5¹ ausgestattet sindj jede von ihnen dient für den Austritt von unter Druck stehendem Wasser, das durch ein Ventil 7 von einer Zufuhrleitung 6 gespeist wird.

Der Zylinder 4 dient dazu, den Rahmen 2 in senkrechter Lage zu verschieben und die Anfangshöhe einzustellen, so daß beim öffnen der Wasserzufuhr die Wasserstrahlen auf die Trennlinie zwischen den Aluminium-Tafeln und dem auf diesen abgelagerten Zink einwirken, wodurch sich dieses ablöst. Der Vorgang wird dadurch erleichtert und vervollständigt, daß sich der Rahmen herabsenkt und damit der Einwirkungspunkt der Wasserstrahlen; sobald das Ablösen des Zinks beendet ist, kehrt der Rahmen in seine Ausgangsstellung zurück·

Im unteren Teil des Gestells befindet sich in einem der Rahmenteile eine Klinke 8, die durch einen Zylinder 9 angetrieben wird, wie nachstehend näher erklärt wird.

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Außerdem umfaßt die -Anlage eine Reihe von Kathodenträger-Wagen, von denen einer in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist. Er besteht aus einem kastenförmigen Aufbau lo, in dessen Inneren sich die Kathoden befinden. Der Wagen hat zu beiden Seiten des oberen Teils verschiedene Anschläge bzw. Abstandshalter 11, die dazu dienen, die Kathoden im gleichen Abstand voneinander zu halten. Außerdem weisen sie zu beiden Seiten einige Schieber 12 gemäß Flg. 4, 8 und 9 auf, die auf dem Wagenaufbau mit Führungsachsen 15 montiert sind; außerdem verfügen sie über Rückzugsfeder 14.

Ihrerseits besitzt die Abtrennvorrichtung, wie aus den Fig. 1, und 5 hervorgeht, verschiedene Gleitschuhe 15* auf denen Räder 16 ruhen, die an einem Ende von Führungsachsen I3 mottiert sind. Auf diese Weise werden die Schieber 12 nach innen gedrückt, wobei sie sich an die Kanten der Kathoden anlegen und somit die an den senkrechten Kanten derselben angebrachten Schutzschichten zurückhalten. Sobald ein Wagen Io unter der Abtrennvorrichtung hervorkommt, nehmen die Schieber 12 mittels Federn 14 ihre Anfangslage wieder ein und drücken somit nicht mehr auf die Kathodenkanten.

Die Wagen Io können mit einem Getriebemotor angetrieben werden, der mit einem Vorgelege gekuppelt ist.

Auch die Viagen weisen in ihrem unteren Teil eine äußere Zahnstange 17 auf (Fig. 5), auf der eine Klinke 8 zwecks Beförderung des Wagens unter die Abtrennvorrichtung einwirkt. Der Weg der Klinke 4 und der Abstand der Zähne der Zahnstange 17 sind so berechnet, daß bei jedem Arbeiten der Klinke 8 der Wagen Io genügend weit verschoben wird, damit eine Kathode unter die unter Wasserdruck stehenden Zufuhrleitungen 5 zu stehen kommt.

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Auf diese Weise wirken die Einspritzdüsen 5¹ auf die Flotations-Linie der Kathoden ein. Wie Fig* 5 zeigt, kömmt damit eine Kathode zwischen den ersten beiden Seheidern 11 zu stehen, wobei auf jede ihrer Flächen ein Wasserstrahl gerichtet wird, der durch die beiden Einspritzdüsen 5¹* die auf jede der beiden Zufuhrleitungen montiert sind, erzeugt wird. Hierdurch wird, erreicht, daß das auf den beiden Flächen der Aluminium-Q?afel, die als Kathode wirkt, niedergeschlagene Zink abgelöst wird. Danach tritt die Klinke 8 in Aktion, indem sie den Wagen .weiterschiebt, so daß die nachfolgende Kathode genau unter die Zufuhrleitungen 5 zu stehen kommt und die Loslösung der abgelagerten Schichten erfolgt. Die Verschiebung des Wagens geht solange vor sich, bis der Arbeitsvorgang bei allen Kathoden beendet ist, in welchem Augenblick der Wagen wieder in seine Anfangestellung zurückkehrt, um eine neue Ladung Kathoden aufzunehmen. , ,

Die Versorgung der Einspritzdüsen mit Wasser kann automatisch erfolgen, sobald die erforderliche Zeit für das Ablösen des Zinks bekannt ist, wobei dieser Arbeitsvorgang mit der Arbeit der Klinke in Übereinstimmung gebracht werden kann, die die Aufgabe hat, den Kathod.enträger-Wagen dergestalt zu verschieben, daß bei seinör Ankunft unter dem Rahmen der Vorgang des völligen Ablösens des Zinks von den Aluminium-Tafeln automatisch erfolgt.

Die Gesamtanlage wird so eingerichtet, daß das Be- und Entladen der Kathoden auf dem Kathodenträger-Wagen sowie das Ablösen des Zinks gleichzeitig erfolgen, weshalb die Anlage eine genügende Anzahl von Wagen aufweisen soll, damit das Verfahren in kontinuierlicher Form durchgeführt werden kann.

Der Wagen Io ist auf Rädern 19 montiert, die sich auf Schienen 2o bewegen, die bis zu einer Stelle führen, die unterhalb der Abtrennvorrichtung liegt.

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Der Zylinder 9, der die Klinke 8 antreibt, ist mittels einer Achse 9' befestigt, um seine teilweise Drehung für das Andrücken'der Klinke an die Zahnstange 17 zu ermöglichen.

Obgleich in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Abtrennvorrichtung zum Ablösen des niedergeschlagenen Zinks einer Kathode allein bestimmt ist, so können doch weitere Zufuhrleitungen angeordnet werden, und zwar in genügender Zahl, um in einem einzigen Arbeitsgang alle Schichten derjenigen Kathoden, die sich unter dieser Vorrichtung befinden, abzulösen.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie alle Teil- bzw. Unterkomabinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Maßnahmen und Merkmale.

-■ Ansprüche -

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Claims

Ansprüche

1. Hydraulisches Verfahren zum Ablösen von Zink, das sich bei seiner elektrolytischen Gewinnung auf den -Kathoden niederschlägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden, sobald sie aus dem Behälter gezogen worden sind, auf jeder ihrer Flächen unter hohem .Druck einem V/asserstrahl ausgesetzt werden, der so gerichtet ist, daß er auf die Trennlinie zwisohen der Aluminium-Tafel und dem darauf abgelagerten Zink einwirkt, um unter einem bestimmtei Winkel das Ablösen desselben zu ermöglichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden in senkrechter Lage, parallel und im gleichen Abstand voneinander angeordnet werden, um den Wasserstrahl aufzunehmen»

j5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet^ daß der Wasserstrahl fächerförmig auf die Kathoden gerichtet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einerseits e^en festen Halter aufweist, der in seinem oberen Teil mit einem Rahmen ausgerüstet ist, der in senkrechter Richtung verschoben werden kann und als Träger für eine Anzahl von parallel angeordneten Druckwasserleitungen dient, daß die Vorrichtung mindestens einen beweglichen Kathodenträger-Wagen aufweist, der für gleitende Bewegung, vorzugsweise auf Schienen, montiert wird, wobei der Wagen auf den Schienen bis zu einer Stelle verschoben werden kann, die sich unterhalb des erwähnten oberen und verschiebbaren Rahmens befindet, daß der bewegliche Wagen in seinem oberen Teil, und zwar auf beiden Seiten mit einigen Abstandshaltern versehen ist, welche in der Lage sind, die genannten Kathoden in senkrechter Stellung und gleichem Abstand zu halten, daß jede der genannten Zufuhrleitungen mit mindestens einer Einspritzdüse versehen ist, die so gerichtet ist, daß ein Wasserstrahl, der in fächerförmiger Form von ihr ausgeht, auf die Trennlinie zwischen der Aluminium-Tafel und dem darauf ab-

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gelagerten Zink zwecks Ablösung desselben einwirkt, und daß der bewegliche Wagen in seinem unteren Teil eine öffnung aufweist, welche es erlaubt, daß die abgelösten Zinkschichten hindurchfallen.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,,daß der genannte feste Halter ein Gestell bildet, an dem ein oberer, beweglicher Rahmen aufgehängt ist, und zwar mittels senkrechter Führungsachsen und einem hydraulischen Zylinder.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträger-.Vagen an beiden Seiten mit Schiebern ausgerüstet ist, die mittels Pührungsachsen beweglich auf diesem montiert sirid und daß diese Schieber gegen die senkrechten Kanten der erwähnten Kathoden aufgestützt werden können, sobald der Wagen unter dem oberen, verschiebbaren Rahmen durchfährt.

7· Vorrichtung nach den Ansprüchen 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Gestell mindestens an einer der seitlichen Abzweigungen mit einem damit verbundenen Gleitschuh ausgerüstet ist, auf welchem es sich aufstützt, um bis an das äussere Ende der genannten Pührungsachsen der entsprechenden Schieber verlagert werden zu können.

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