DE2843279C2 - Elektrode für die elektrolytische Abscheidung von Metallen - Google Patents

Description

— die Ecken (18) der Metallplatte (10), an denen die Unterkante und die beiden Seitenkanten der Metallplatte zusammenlaufen, abgerundet sind,

— die Isolierung als durchgehender, um die abgerundeten Ecken (18) gebogener Isolierstreifen (14) ausgebildet ist und

— das Material des Isolierstreifens (14) in entlang den Seitenkanten, der Unterkante und den abgerundeten Ecken (18) in die Metallplatte (10) eingeformte Bohrungen (22) durch Wärmepressen eingedrückt ist

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durchgehende Isolierstreifen (14) aus Polyäthylen besteht

3. Verwendung der Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, deren Metallplatte (10) aus Aluminium besteht für die elektrolytische Rückgewinnung von Zink aus einer zinkhaltigen Lösung.

Die Erfindung betrifft eine Elektrode nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen, aus der US-PS 38 04 724 bekannten Elektrode werden zur elektrolytischen Zurückgewinnung von Nichteisenmetallen Metallplatten als Kathodenplatten verwendet die vertikal in ein Elektrolytbad gehängt sind und an deren Seitenkanten und an deren unteren Kanten Streifen aus elektrisch isolierendem Material vorhanden sind, um entlang der Kanten ein Abscheiden von Metall zu vermeiden. Hierdurch soll das Abstreifen des abgeschiedenen Metalls von der Platte erleichtert werden. Diese Isolierstreifen bestehen aus drei Stücken. Jeweils ein Isolierstreifen befindet sich an den beiden Seitenkanten und ein Streifen an der Unterkante der Platte. Diese Isolierstreifen besitzen eingeformte Längsnuten, die eine etwa der Plattendicke entsprechende Breite aufweisen. In diese Längsnuten sind die Seitenkanten und die Unterkante der Metallplatte eingebettet Dabei sollen Schwierigkeiten behoben werden, die eine gute Verbindung zwischen dem Kunststoffmaterial der Isolierung und stark alkalischen Metallen, wie beispielsweise Kupfer und Zink, verhindern. Man ist daher bestrebt, einen geeigneten Kleber zu finden, um die Isolierstreifen an den Seitenkanten und an der Unterkante zu befestigen. Daß dabei noch weitere Schwierigkeiten auftreten können, hat man offensichtlich als unumgänglich hingenommen. Beispielsweise könnte man die im Bereich der Ecken zwischen den Isolierstreifen entstandene Spalte durch geeignetes thermoplastisches Material verschließen. Man hat auch versucht, in den Ecken die Streifen miteinander zu verschweißen, um eine ausreichende elektrische Isolation zu erzielen. Geringste Schweißfehler führen jedoch zu einer Metallabscheidung an den fehlerhaften Schweißstellen, so daß sich pilzartige Metallabscheidungen ergeben, die die Gefahr von Kurzschlüssen zwischen benachbarten Elektroden herbeiführen. Auch können diese pilzartigen oder schwammartigen Ansätze während der Handhabung der Kathode oder während des Abstreifens des abgeschiedenen Metalls in loser Form abbrechen oder zu Zerstörungen führen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Elektrode der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Rißbildung im Bereich der Ecken von vornherein vermieden wird, so daß eine einwandfreie Kantenisolierung auch im Bereich der Ecken erzielt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das kombinatorische Zusammenwirken der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Durch die Möglichkeit der Verwendung eines durchgehenden Streifens wird somit ein Verschweißen oder Verkleben der an den Seitenkanten und an der Unterkante vorhandenen Isolierung überflüssig. Schweißfehler oder sonstige Fehler, die aus dem Verbinden der Ioslierungen im Bereich der Ecken resultieren, können daher nicht auftreten. Die äußerst schwierige Verbindung zwischen dem Kunststoffmaterial der Isolierung und der Metallplatte wird durch eine bei Abscheidungselektrc-ien unübliche Technik erzielt nämlich dadurch, daß das Material des Isolierstreifens in Bohrungen eingedrückt wird, die entlang den Seitenkanten der Unterkante und den Ecken in die Metallplatte eingeformt sind.

Bei der Verbindung von Metallblechen mit Kunststoff ist es aus der GB-PS 8 67 782 zwar bekannt, im Metallbereich besonders geformte Löcher vorzusehen, in die das Material von beidseitig des Metallbleches aufgelegten Kunststoffteilen fließt und diese Bohrungen ausfüllt Jedoch läßt sich hieraus nicht ableiten, daß man derartige Mittel verwenden kann, wenn man eine einwandfreie Kantenisolierung auch im Eckenbereich von plattenförmigen Elektroden erzielen will, weil, wie die US-PS 38 04 724 zeigt, man bislang bestrebt war, geeignete Klebemittel zu finden, um eine einwandfreie Verbindung zwischen Elektrodenmetall und dem isolierenden Kunststoff an den Plattenkanten zu finden.

Ferner ist es bei der elektrolytischen Raffination von insbesondere Kupfer aus der DE-AS 11 97 231 bekannt die unteren Ecken der Mutterbleche abzurunden, um eine Anhäufung von Spannungskräften an diesen Ecken zu vermeiden. Die Anordnung der Mutterbleche ist jedoch so, daß deren freiliegende Flächen bündig mit den äußeren Rändern des dielektrischen Körpers sind. Eine Abstandshaltung der Platten voneinander, wie sie durch das Einbetten der Kanten der Metallplatten in die Nuten der Isolierstreifen erzielt wird, fehlt bei der bekannten Anordnung der Mutterbleche.

In bevorzugter Weise besteht der Isolierstreifen aus Polyäthylen. Auch andere geeignete Materialien können zur Anwendung kommen.
Die Elektrode kann verwendet werden bei der Rückgewinnung von Zink aus einer zinkhaltigen Lösung, wobei die Metallplatte aus Aluminium besteht.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Elektrode als Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in der F i g. 3 und

F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus der F i g. 1. In der Fig. 1 ist eine Elektrodenplatte 10 dargestellt, die an einem Bügel 12 befestigt ist Dieuer trägt die Elektrodenplatte, wenn sie vertikal in ein Elektrolytbad eingetaucht wird. Ein durchgehender Streifen bzw. ein durchgehendes Band 14 aus Polyäthylen erstreckt sich entlang der Seitenkanten und der Unterkanten sowie um die Ecken. Wie aus der F i g. 2 zu ersehen ist, bei ":tzt der Isoliersireifen eine Vertiefung 16, die etwa die gleiche Breite aufweist wie die Dicke der Elektrodenplatte. Auf diese Weise wird die Elektrodenplatte an den Kanten zn beiden Seiten von dem Isolierband erfaßt Die Ecken 18, an denen die Unterkante in die Seitenkanten fibergeht sind abgerundet so daß auch in den Ecken das durchgehende Isolierband leicht angeordnet werden is kann, da sich dieses ohne weiteres um die Ecken biegen lälit Der Radius der abgerundeten Ecken sollte so klein wie möglich sein, damit ein Anwachsen der Stromdichte einer Platte mit vorgegebenen Abmessungen vermieden wird. Der minimale Radius wird natürlich durch die Biegsamkeit des Isoiierstreifens bzw. Isolierbandes begrenzt Ein Radius von etwa 2,5 cm erweist sich als geeignet bei Verwendung von Polyäthylenstreifen. Die oberen Enden des Isolierstreifens stehen um einen geringen Betrag über die Höhe 20 hinaus, bis zu welcher die Elektrodenpiatte normalerweise in das Elektrolytbad eingetaucht ist

Das Isolierband 14 besteht in aller Regel aus Polyäthylen, obgleich andere elektrisch isolierende Stoffe wie beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen, Neopren oder Gummi, unter der Voraussetzung verwendet werden können, daß sie ausreichend flexibel und biegsam sind, so daß sie auf die Kanten und die Ecken aufgebracht werden können und eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um den Betriebsbedingungen bei dem elektrolytischen Verfahren und dem darauffolgenden Abstreifen des abgeschiedenen Metalls zu widerstehen.

Um eine verbesserte Befestigung des Isolierstreifens 14 an den Kanten der Platte 10 zu gewährleisten, sind mehrere Bohrungen 22 entlang den Suitenkanten und der Unterkante der Platte vorgesehen. Auch in den Ekken 18 befinden sich diese Bohrungen, wie aus der F i g. 3 zu ersehen ist

Vor der Anordnung des Isolierstreifens werden die Seitenkanten und die Unterkanten sowie auch die abgerundeten Ecken der Elektrodenplatte gertinigt. Der durchgehende Isolierstreifen 14 wird anschließend als ein Stück an den Seitenkanten der Unterkante und an den abgerundeten Ecken 18 der Elektrodenplatte 10 so befestigt Anschließend wird zu beiden Seiten der Elektrodenplatte erhitzt so daß das Isoliermaterial einen erweichten Zustand annimmt. Es wird dann Druck auf das Isolierband angewendet so daß das erweichte Isoliermaterial an den Kanten und Ecken der Platte anhaftet Das erweichte Isoliermaterial fließt außerdem in die Bohrungen 22, wie das insbesondere in Fig.2 dargestellt ist Auf diese Weise wird eine zusätzliche Verankerung der Streifen an den Ecken und an den Kanten erzielt Das Aufheizen und das Pressen kann mit einer einzelnen oder mit getrennten Maschinen erfolgen.

Der Isolierstreifen kann an den Kanten und Ecken der Platte anstelle des Erhitzens und Pressens auch verklebt werden, wenn das Material des Isolierstreifens flexibel genug ist, um den Konturen der Platte an den Ecken ohne Erwärmung zu folgen bzw. sich anzupassen.

Die Vorteile, welche mit der Erfindung erzielt werden, sind die folgenden:

a) durch die Verwendung eines durchgehenden Streifens, der an den Ecken nicht verschweißt werden muß, wird eine ausgezeichnete elektrische Isolation beim Einsatz der Elektroden erzielt Außerdem wird die Gefahr von Rißbildung und von Poren, insbesondere während des Betriebs, vermieden;

b) die Befestigung der Kanteilisolierung ist einfach und kann rasch erfolgen;

c) vorgefertigte Rahmen sind mit Sicherheit teurer in der Herstellung, da sie in richtiger Form und Größe für den Gebrauchszweck hergestellt sein müssen. Dies wirkt sich auch bei der Handhabung und bei der Lagerung nachteilig aus. Im Gegensatz dazu lassen sich bei der Erfindung einfache, beispielsweise durch Extrudieren hergestellte Streifen verwenden, die auf bestimmte Länge zugeschnitten werden können.

Normalerweise wird die in Rede stehende Elektrode zur Rückgewinnung von Zink verwendet Die Elektrode kann jedoch auch zur Herstellung von Kupfermutterblechen bei der Elektroraffination von Kupfer oder anderen Metallen verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Elektrode für die elektrolytische Abscheidung von Metallen mit einer rechteckigen Metallplatte, die in senkrechter Anordnung in eine Elektrolytlosung eingetaucht wird und mit einer streifenförmigen Isolierung, die eine eingeformte Längsnut mit einer der Plattendicke entsprechenden Breite aufweist, in die die Seitenkanten und die Unterkante der Metallplatte eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß