DE4238739C2 - Kathode für die elektrolytische Raffination von Nichteisenmetallen, insbesondere Kupfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathode für die elektrolytische Raf­ fination von Nichteisenmetallen, insbesondere Kupfer, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Derarti­ ge, z. B. aus der DE-PS 30 03 927 bekanntgewordene Kathoden werden zur elektrolytischen Gewinnung von Nichteisenmetallen als Katho­ denplatten verwendet, die vertikal in ein Elektrolytbad einge­ hängt sind und an denen sich das Nichteisenmetall in Form einer dünnen Schicht des praktisch chemisch reinen Metalls ablagert, die dann nach Herausheben der Kathodenplatte aus dem Elektrolyt­ bad abgestreift oder abgeschält wird. Diese Kathodenplatten, die meist als "Ausgangsplatten" bezeichnet werden, bestehen aus zwei separaten Bauteilen, nämlich der eigentlichen Ausgangsplatte und der Hängeschiene, deren Verbindung durch Verschweißen der oberen Kante der Ausgangsplatte mit der Unterseite der Hängeschiene vorgenommen ist. Nachteilig hierbei ist, das aufwendige Herstel­ len zweier Einzelteile und das Verbinden dieser beiden Einzel­ teile durch zwei Schweißnähte, nämlich rechts und links der Aus­ gangsplatte. Dies ist nicht nur durch das Herstellen von zwei Einzelteilen, sondern auch durch das zeitaufwendige Verbinden der beiden Einzelteile ein relativ teures Herstellungsverfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden und demgemäß eine Kathode der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Rennzeichen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Ausgangsplatte und die Hängeschiene aus einem einzigen homogenen Plattenzuschnitt bestehen und die Hängeschie­ ne durch Spanlosformung des oberen Bereichs der Ausgangsplatte sowie der Endbereiche zu einem durchgehenden Rohr gebogen ist, wobei die Rohrnaht durch kraftschlüssiges Verbinden geschlossen ist.

Hierbei wird durch die einstückige Ausbildung von Ausgangsplat­ te und Hängeschiene und durch die Ausbildung der Hängeschiene als durchgehendes Rohr mit geschlossener Naht, das auch bei dem relativ dünnen Plattenmaterial von 2 bis 5 mm ein ausreichendes Widerstandsmoment gegen Durchbiegen erbringt, die erforderliche Steifigkeit der Kathode gewährleistet.

Gemäß der US PS 4,262,130, Fig. 3 sind bereits Kathoden bekannt, die sich jedoch von der anmeldungsgemäßen dadurch unterscheiden, dass Ausgangsplatte und Hängeschiene offensichtlich getrennte Teile darstellen und nicht aus einem Stück gefertigt sind.

Durch die US-PS 3298945 und 4882027 (EP-PS 0301115) sind zwar Kathoden mit einer ebenen dünnwandigen im wesentlichen rechtec­ kigen Ausgangsplatte aus elektrisch leitendem Material bekannt geworden, bei denen der obere Bereich der Ausgangsplatte durch Spanlosformung abgebogen ist, jedoch werden dort kein durchge­ hendes Rohr mit geschlossener Naht, sondern über die Breite der Ausgangsplatte verteilte Lappen oder Taschen gebildet, die nur einen geringen "Selbsttrageeffekt" aufweisen und demgemäß nach wie vor eine separate Trägerschiene erforderlich machen. Auch treten dort Probleme bzgl. der elektrischen Leitfähigkeit auf. In den Unteransprüchen sind mehrere vorteilhafte Ausführungs­ formen des Gegenstandes der Erfindung gekennzeichnet. So gibt der Anspruch 2 mehrere Querschnittsformen der erfindungsgemäßen Hängeschiene an, die ein besonders großes Widerstandsmoment ge­ gen Biegung aufweisen.

In Anspruch 3 ist eine auf dem vorliegenden Fachgebiet an sich bekannte Maskierung der Seitenkanten der Ausgangsplatte gekenn­ zeichnet, die das Abschälen des Metallbelags erleichtern soll. Anspruch 5 kennzeichnet vorteilhafte Weiterbildungen der an sich bekannten Maskierungen.

Der Anspruch 5 enthält eine Maßnahme zur Verbesserung des Strom­ übergangs von der Hängeschiene auf die Stromschiene oder der­ gleichen.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die gesamte Kathode in Seitenansicht,

Fig. 1a und Fig. 1b Detailansichten in vergrößertem Maßstab aus Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Kathode weist eine ebene recht­ eckige Platte, die sogenannte "Ausgangsplatte" 1 aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von etwa 2 bis 5 mm und einer am oberen Rand der Ausgangsplatte 1 querverlaufenden, über die Seitenflan­ ken der Ausgangsplatte 1 hinausragenden Hängeschiene 2 auf, wo­ bei beide Teile aus einem einzigen Blechzuschnitt bestehen und die Hängeschiene 2 durch Spanlosformung aus dem Blechzuschnitt herausgeformt ist.

Die herausragenden Teile 2.1 der Hängeschiene 2 dienen als Trag­ arme für die Ausgangsplatte 1, wenn diese in den Elektrolyten (nicht dargestellt) eingehängt ist.

Um ein ausreichendes Widerstandsmoment der Hängeschiene 2 gegen Durchbiegen zu erzielen, ist diese als Rohr - im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit hochkant-rechteckigem Querschnitt mit abgerundeten Ecken - und vorzugsweise durch Schweißen geschlos­ sener Rohrnaht 2.2 ausgebildet.

Im Bereich zwischen Hängeschiene 2 und Ausgangsplatte 1 sind zwei Durchbrüche 3.1, 3.2 vorgesehen, die zum Erfassen der Katho­ de durch die Hub- und Absenkelemente dienen.

An den rechtwinklig zur Hängeschiene 2 verlaufenden Kanten der Ausgangsplatte 1 ist je eine Kantenschutzleiste 4.1 und 4.2 aus Kunststoff befestigt.

Diese Kantenschutzleisten, die ein Ablagern von Metall an den Randbereichen der Ausgangsplatte 1 verhindern sollen, reichen vom unteren Rand der Ausgangsplatte 1 mindestens bis zu dem Be­ reich der Linie N, bis zu welcher die Ausgangsplatte 1 beim elektrolytischen Betrieb in das Elektrolytbad eingetaucht ist. Im Querschnitt sind die Kantenschutzleisten 4.1, 4.2 etwa birnen­ förmig gestaltet und weisen bei dem vorliegenden Ausführungsbei­ spiel einen Einschnitt 4.3 zur Aufnahme des Randbereichs der Ausgangsplatte 1 auf.

Mit der Hängeschiene 2 oder nur an den herausragenden Teilen 2.1 ist ein Kontaktglied (nicht dargestellt) aus einem elektrisch gut leitendem Material, vorzugsweise Kupfer, kraftschlüssig ver­ bunden.

Claims (6)

1. Kathode für die elektrolytische Raffination von Nichteisenme­ tallen, insbesondere Kupfer, mit einer ebenen dünnwandigen im wesentlichen rechteckigen Ausgangsplatte aus elektrisch leiten­ dem Material, insbesondere nichtrostendem Stahl, die mit einer querverlaufenden, aus dem gleichen Material wie die Ausgangs­ platte bestehenden Hängeschiene starr verbunden ist, deren End­ bereiche über die Ausgangsplatte seitlich hinausragen und als Tragarme für die Ausgangsplatte und für den Anschluß derselben an die elektrische Zuleitung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsplatte (1) und die Hängeschiene (2) aus einem einzigen homogenen Plattenzuschnitt bestehen und die Hängeschie­ ne (2) durch Spanlosformung des oberen Bereichs der Ausgangs­ platte (1) sowie der Endbereiche (2.1) zu einem durchgehenden Rohr gebogen ist, wobei die Rohrnaht (2.2) durch kraftschlüssi­ ges Verbinden geschlossen ist.

2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hän­ geschiene (2) im Querschnitt kreisrund, oval oder rechteckig, insbesondere hochkant-rechteckig mit angerundeten Ecken, ausge­ bildet ist.

3. Kathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rechtwinklig zur Hängeschiene (2) verlaufenden Kanten der Ausgangsplatte (1) mit an diesen befestigten Kantenschutzlei­ sten (4.1, 4.2) aus elektrisch isolierendem Material, insbeson­ dere Kunststoff, abgedeckt sind.

4. Kathode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ festigung unlösbar mittels Gießen, Spritzen, Tauchen oder Kle­ ben vorgenommen ist.

5. Kathode nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hängeschiene (2) wenigstens an ihrem herausragenden Teil (2.1), an dem die elektrische Zuleitung angeschlossen ist, mit einem Kontaktglied aus gut elektrisch leitendem Material, insbe­ sondere Kupfer, kraftschlüssig verbunden ist.

6. Kathode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Verbindung durch Schweißen oder Sprengplattie­ ren vorgenommen ist.