DE3036348A1

DE3036348A1 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung von kathoden mit ultraschall

Info

Publication number: DE3036348A1
Application number: DE19803036348
Authority: DE
Inventors: Jakob Dipl.-Ing. Brixlegg Biechl; Helmut Dipl.-Ing. Wörz
Original assignee: Vereinigte Metallwerke Ranshoffen Berndorf AG
Current assignee: Austria Metall AG
Priority date: 1979-10-02
Filing date: 1980-09-26
Publication date: 1981-04-23
Also published as: FI67410C; FI803136L; AT364219B; ES8500548A1; BE885503A; GB2062012B; ATA642879A; FI67410B; US4330375A; GB2062012A

Description

Anmelder: Vereinigte Metallwerke Ranshofen-Berndorf AG, Braunau am Inn, Oberösterreich

Titel: Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Kathoden mit Ultraschall

Beschreibung

Bei der elektrischen Raffination von Kupfer tauchen die Anoden und Kathoden in einen Elektrolyten, der neben Kupferionen und Schwefelsäure eine Reihe anderer Elemente in zum Teil beachtlicher Konzentration enthält. Eine typische Zusammensetzung eines solchen Elektrolyten ist im folgenden Beispiel angegeben:

Elektrolytzusammensetzung in g/l:

Cu 42; Ni 20; As 4; Sb 0,5; Co 0,18; Fe 0,10; Mn 0,11; Zn 0,17; Pb 0,018; Na 0,39; K 0,012; Mg 0,13; Ca 0,31; H₃SO₄ 180.

Beim Aufahren der Kathoden haftet der Elektrolyt an der Oberfläche der Kathoden an und würde beim Einschmelzen einen Teil der Verunreinigungen des Kupfers verursachen. Die Gesamtverunreinigungen des Elektrolytkupfers betragen üblicherweise 20 bis 50 ppm. Einige Prozente der Verunreinigungen im gegossenen Kupfer sind auf die Anhaftungen des Elektrolyten an der Kathodenoberfläche zurückzuführen.

Es ist daher dafür Sorge zu tragen, daß die Kathoden nach dem Aushub aus der Elektrolysezelle ordentlich gewaschen werden, üblicherweise besteht dieser Waschvorgang darin, daß die Kathoden in heißes Wasser eingetaucht, mit Dampf abgespritzt oder mit Hochdruckwasser gereinigt werden. Diese Waschvorgänge sind unvollkommen, insbesondere dann, wenn die Kathodenoberflächen nicht glatt sind, sondern Rillen, Knospen und Kapillarrisse aufweisen.

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Das erfindungsmäßige Verfahren besteht nun darin, daß in einem Bottich mit heißem und entgastem Waschwasser mit Hilfe von Ultraschall Schwingungen mit Frequenzen im kHz-Bereich, Kavitationsblasen und periodische Bewegungen erzeugt werden, die die Elektrolyt- und auch eventuelle Schiammanhaftungen auch von rauhen Kathodenoberflächen jet-artig abspülen. Die Beschallung (der Waschvorgang) dauert bis zu zwei Minuten. Nach dem Austrag aus dem Waschbottich verdunstet das anhaftende heiße Waschwasser. Nach wenigen Minuten ist die Kathode trocken und versandbereit.

Alle über den anhaftenden Elektrolyten im nachfolgenden Einschmelzvorgang eingeschleppten Verunreinigungen können nahezu restlos entfernt werden, wobei der Verringerung des Schwefels besondere Bedeutung zukommt. Der wasserlösliche Restschwefelgehalt in der Kathode wird bis .auf <1 ppm reduziert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Waschanlage zur Reinigung von Kathoden, die auch in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, beschrieben.

Die aus den Elektrolysezellen mit Hilfe eines Krangehänges entnommenen Kathoden 2 werden in den Waschbehälter 1 eingetaucht, der mit heißem und entgastem Wasser gefüllt ist, welches zusätzlich über eine Heizschlange erwärmt werden kann. Zur Entlastung des Kranes können die Kathoden alternativ über ein Förderkettensystem durch den Waschbottich transportiert werden.. In dem Behälter 1 sind Ultraschall-Tauchschwinger 3 angebracht. Die Schwinger werden vom Ultraschallgenerator 4 über das HF-Kabel 6 angeregt; die elektrische Versorgung des Generators erfolgt über den Anschlußschrank 5. Das durch den Reinigungsvorgang mit Fremdstoffen angereicherte Waschwasser fließt über den überlauf 9 ab und wird ständig durch reines Wasche wasser ersetzt, das über die Leitung 8 zuströmt. Die tur-

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nusmäßige Reinigung des Behälters von Feststoffablagerungen kann über den Behälterauslauf 10 erfolgen.

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Claims

PATENTANWALT DIPL. INQ. LEONHARD HAIN Zugelassener Vertreter beim Europäischen Patentamt Dlpl-Ing. Leonhard Hain, Patentanwalt, Tal 18, BOOO Mflndien 2 8000 MÜNCHEN An das TAL 18 Deutsche Patentamt telefon (089) £9 47 98 Zweibrückenstr. 12 teleqr. patentdienst 8000 München 2 TELEX 5"873 HAIN D H/r Anmelder: Vereinigte Metallwerke Ranshofen-Berndorf AG, Braunau am Inn, Oberösterreich Titel: Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Kathoden mit Ultraschall Patentansprüche

1. Verfahren zur Reinigung von elektrolytisch erzeugten Metallkathoden insbesondere Kupferkathoden, gekennzeichnet durch die Verwendung der Ultraschallwaschung.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallschwinger (3) im Waschbehälter (1) so angebracht sind, daß sich zwischen den im Abstand zueinander hängenden Kathoden (2) Kavitationsblasen bilden können.

3.Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wasserführung im Waschbehälter (1) der Zulauf (8) unten und der Abfluß (9) oben angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des Waschbehälters (1) eine Heizschlange angebracht ist.

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70020270, Konto 821 366 6 Hyp

Bank: Bayer. Vereinsbanlc München BLZ 70020270, Konto 821 366 6 Hypo-Bank München BLZ 70020001, Konto 5803437370

Postscheck München BLZ 70010080, 15453-807

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5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage der die Kathoden (2) tragenden Träger auf den Schwingen (3) erfolgt.

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ORIGINAL INSPECTED