DE3737176A1 - Verfahren und vorrichtung zum abstreifen elektrolytisch abgelagerten kupfers von einer kathode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abstreifen elektro­ lytisch abgelagerten Kupfers von Kathoden, die in Elektrolyse­ zellen verwendet werden.

Die Erfindung ist bei allen derartigen Kathoden anwendbar, wird jedoch unter besonderer Bezugnahme auf die Kathode ge­ mäß dem australischen Patent Nr. 506, 521 beschrieben. In die­ sem Patent ist die Kathode eine aus nichtrostendem Stahl be­ stehende Starter-Platte, welche, wenn sie in das elektroly­ tische Bad gehängt und an eine Stromquelle angeschlossen wird, eine wachsende Kupferablagerung auf beiden Seiten an­ sammelt.

Es ist bekannt, nach dem Herausnehmen der Kathode aus dem elektrolytischen Bad die Kupferablagerung auf den Seiten des oberen Endes der Platte mit pneumatischen Hämmern zu klopfen. Das Klopfen bewirkt, daß die Kupferablagerung sich in diesem Bereich teilweise von der Platte löst. Dann wird der Rest der Kupferablagerung unter Verwendung von mit Düsen aufge­ blasenen Druckluftstrahlen entfernt.

Eine Behandlung mit Hämmern hat den Nachteil, daß sie nicht nur laut ist, sondern auch nach einiger Zeit die nichtrosten­ de Stahlplatte verformt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geräuscharmes, Deformierung der Kathodenplatte vermeidendes Verfahren zum Abstreifen elektrolytisch abgelagerten Kupfers sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kathode in einem Maße gebogen wird, das die Festigkeit der Haftverbindung zwischen dem abgelagerten Kupfer und der Kathode übersteigt, aber unterhalb der Elastizitätsgrenze der Kathode liegt und dadurch mindestens ein Teil des ab­ gelagerten Kupfers von der Elektrode abgelöst wird und anschließend das abgelagerte Kupfer von der Elektrode durch Keil-Strippen oder Gas-Strahlen entfernt wird.

Im folgenden werden Einzelheiten der Erfindung unter Bezug­ nahme auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbei­ spiel beschrieben.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines Schrittes des Biegevorganges ge­ mäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht eines weiteren Schrittes dieses Biege­ vorganges,

Fig. 3 eine Ansicht eines Schrittes in einem erfindungs­ gemäßen Keil-Stripping-Vorgang und

Fig. 4 eine Ansicht eines späteren Stadiums dieses Keil- Stripping-Vorganges.

Die elektroiytische Ablagerung von Kupfer auf einer Katho­ denplatte aus nichtrostendem Stahl findet statt, während die Platte in ein elektrolytisches Bad eingetaucht ist. Die Platte ist an einer Aufhängestange aufgehängt, welche ihrerseits an elektrisch leitenden Schienen über dem Bad hängt. Der Zweck der Elektrolyse kann entweder Elektro- Raffination von Kupfer sein durch Ansammlung von Kupferionen aus unreinen Kupferanoden, die ebenfalls in dem elektroly­ tischen Bad hängen, oder elektrolytische Gewinnung von Kupferionen aus einem elektrolytischen Bad, in welchem Kupfer gelöst ist und das inerte oder unlösliche Anoden, wie zum Beispiel aus Blei oder Bleilegierung, enthält.

Während der Elektrolyse wird eine Kupferschicht auf jeder Seite der Kathodenplatte aus nichtrostendem Stahl abgelagert. Nach einiger Zeit wächst die Kupferschicht zu einer Dicke, bei der sie entfernt werden sollte.

In Fig. 1 ist die Kathodenplatte 1 aus nichtrostendem Stahl mit ihren Kupferablagerungen 2 und 3 aus dem nicht darge­ stellten elektrolytischen Bad herausgenommen und zu einer Abstreifstation gebracht. Die Kathode 1 hängt an der Ab­ streifstation nicht von der Aufhängestange 4 herab, sondern ist mit ihrer unteren Kante auf einer Tragkonstruktion 5 ab­ gestützt und zwischen Widerlagerstangen, nämlich einem obe­ ren Paar 6 und 7 und einem unteren Paar 8 und 9, im wesent­ lichen vertikal gehalten. Die Kathode ist vorzugsweise über eine Reihe von Rollen an der Oberfläche der Tragkonstruktion 5 vertikal verschiebbar. Die Widerlagerstangen 6 und 7 halten ein ablagerungsfreies Ende der Kathode, während die Widerlagerstangen 8 und 9 an dem beschichteten Ende anliegen.

Dadurch, daß das Herabhängen der Kathodenplatte von der Auf­ hängestange 4 während des Abstreifvorganges vermieden wird, wird ein Abrieb des Kupferüberzuges auf den zur Herstellung des elektrischen Kontakts bestimmten Enden verhindert. Da die Bodenkante der Kathodenplatte vor ihrer Wiederbenutzung mit Wachs bekleidet wird, ist die Abnutzung dieser Boden­ kante vernachlässigbar.

Vorzugsweise im mittleren Bereich der Kathode 1 ist ein Paar Hydraulikkolben 10 und 11 angeordnet, von denen jeweils ei­ ner Druck auf die Kathodenplatte ausüben kann, bis diese sich biegt. Der Kopf des Hydraulikkolbens kann entweder Punktberührung, Linienberührung oder Flächenberührung mit der Platte haben. Der Hydraulikkolben 10 biegt das Zentrum der Kathode 1 ausreichend, um die Adhäsionsbindungsfestig­ keit der Kupferablagerung 2 zu überschreiten, welche, wie dargestellt, sich mindestens vom oberen Teil der rostfreien Stahlplatte im Bereich 12 ablöst.

Außerdem biegt, wie in Fig. 2 gezeigt, vorzugsweise dann der andere Kolben 11 des Hydraulikkolbenpaares die Kathode in die entgegengesetzte Richtung, um die Kupferablagerung 3 von der anderen Seite der Kathode abzulösen.

Es ist auch möglich, zur Ablösung der auf beiden Seiten be­ findlichen Ablagerungen 2 und 3 das Biegen nur in einer Rich­ tung durchzuführen.

Alternativ können, wenn die Kathode 1 vorwärts bewegt wird, das obere und untere Ende zwischen einer Rollenreihe ge­ spannt werden, wodurch, wenn die Kathode horizontal bewegt wird, eine Biegung derselben unter dem Angriff einer Reihe von Rollen bewirkt wird, die in der Nähe des Mittelbereiches der Kathode angesetzt werden. Wohl gemerkt können zum Biegen der Kathode gemäß der Erfindung auch viele andere bekannte Verfahren angewendet werden.

Sobald die Ränder der oberen Bereiche der Kupferablagerun­ gen 2 und 3 von der Kathode 1 abgelöst sind, wird ein Teil 13, wie in fig. 3 dargestellt, zwischen jede Kupferablage­ rung 2 und 3 und die Kathode 1 getrieben und so das Kupfer vollständig von der Kathode entfernt. Das Kupfer fällt dann in einen Sammelbehälter.

Fig. 4 stellt den Endschritt des Keil-Strippens mit dem Keil 13 am Boden der Kathode 1 dar. Alternativ kann dieser Vor­ gang unter Verwendung von Druckluft oder anderem, durch Düsen aufgeblasenem Gas durchgeführt werden.

Vorzugsweise werden die Hydraulikzylinder auf jeder Seite der Kathode derart betätigt, daß sie die Kathode über einen Bereich von 20 bis 30 mm in jeder Richtung durch Druck auf das Zentrum durchbiegen können. Dies reicht aus, um das Kupfer von der Kathode bis hinunter zu dem Punkt, wo der Hydraulikkolben angreift, zu trennen oder abzuscheren.

Die Tatsache, daß dieses Ablösen am oberen Ende der Kathode vollkommener erfolgt als bei den bekannten Verfahren, er­ möglicht die Einführung eines hydraulisch betätigten Keils hinter die teilweise abgelöste Kupferansammlung, um das vollständige Abstreifen zu erleichtern. Infolgedessen kann die durchschnittliche Abstreifgeschwindigkeit beträchtlich erhöht werden. Gegenwärtig erfolgt durchschnittlich das Ab­ streifen einer Platte alle 6 Sekunden.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß die Erfindung auch durchgeführt werden kann, wenn die Kathode nicht vertikal, sondern in einer anderen Stellung gehalten wird.

• Bezugszeichenliste 1 Kathodenplatte
  2, 3 Kupferablagerung
  4 Aufhängestange
  5 Tragkonstruktion
  6, 7 oberes Widerlagerstangen-Paar
  8, 9 unteres Widerlagerstangen-Paar
  10, 11 Hydraulikkolben
  12 Ablösungsbereich
  13 Keil

Claims (8)

1. Verfahren zum Abstreifen elektrolytisch abgelagerten Kupfers von einer Kathode, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode in einem Maße gebogen wird, das die Festig­ keit der Haftverbindung zwischen dem abgelagerten Kupfer und der Kathode übersteigt, aber unterhalb der Elastizitäts­ grenze der Kathode liegt und dadurch mindestens ein Teil des abgelagerten Kupfers von der Elektrode abgelöst wird und anschließend das abgelagerte Kupfer von der Elektrode durch Keil-Strippen oder Gas-Strahlen entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode nur in einer Richtung gebogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode zuerst in einer und dann in der anderen Richtung ge­ bogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode mit einem Hydraulikkolben (10, 11) gebogen wird, der mit der Kathode (1) Punkt-, Linien- oder Flächen­ berührung hat.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kathode von zwei Paar Widerlagerstan­ gen (6, 7; 8, 9) aufrecht gehalten wird, von denen das eine Paar (8, 9) von beiden Seiten in der Nähe des unteren Endes der Kathode und das andere Paar (6, 7) von beiden Seiten in der Nähe ihres oberen Endes angreift.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kathode (1) aus nichtrostendem Stahl be­ steht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode eine Platte aus nichtrostendem Stahl ist.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch zwei Paare von im Abstand voneinander befindlichen, an die Kathodenplatte (1) nahe dem oberen und unteren Rand an beiden Seiten zur Anlage gelangenden Widerlagerstangen (6, 7; 8, 9), zwischen denen die Kathodenplatte (1) einschiebbar ist, und durch zwei im mittleren Bereich der Kathodenplatte (1) auf deren beiden Seiten angeordnete, gegeneinandergerichtete, wechselseitig betätigbare Hydraulikkolben (10, 11).