DE478511C - Verfahren und Einrichtung zur Erzielung von Abscheidungsprodukten mit gleichen physikalischen Eigenschaften bei elektrochemischen Prozessen - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zur Erzielung von Abscheidungsprodukten mit gleichen physikalischen Eigenschaften bei elektrochemischen Prozessen Bei elektrochemischen Prozessen wird vielfach die Forderung gestellt, daß das Abscheidungsprodukt stets die gleichen physikalischen Eigenschaften aufweist, beispielsweise nur in fester oder nur in pulverförmiger Form erhalten wird. Es ist bekannt, daß man zur Erfüllung dieser Forderung dafür Sorge tragen muß, daß in Abhängigkeit von der im allgemeinen abnehmenden Konzentration des Elektrolyten die Stromdichte so geregelt wird, daß ein bestimmter Grenzwert für die Stromdichte nicht unterschritten bzw. überschritten wird.
• Um eine solche Regelung in der Praxis durchzuführen, hat man bisher beispielsweise bei der Entkupferung von Laugen zwecks Erzielung von pulverförmigem Kupfer eine größ2re Anzahl der hintereinandergeschalteten Einzelbäder bei abnehmender Konzentration der-Lauge so parallel zueinander geschaltet, daß in jeder Badgruppe der jeweils in Betracht kommende Grenzwert für die Stromdichte nicht unterschritten wird. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß einerseits die Anlagekosten erheblich sind und daß anderseits nur eine Regelung mit verhältnismäßig sehr großen Stufen sich in dieser Weise durchführen läßt.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile wird gemäß der Erfindung die Stromdichte durch Veränderung der wirksamen Kathodenfläche geregelt. Man hat also dabei an Stelle der parallel geschalteten Bäder jeweilig nur ein einziges Bad nötig und braucht nur durch Hinzufügen oder Herausnehmen von verschiebbaren und ,wahlweise einsetzbaren Stäben die jeweils erforderliche Stromdichte zu erzeugen. Die Verschiebbarkeit der Kathodenstäbe hat den Zweck, diese gleichmäßig mit Bezug auf die Anodenfläche zu verteilen. Als Anoden können entweder in der üblichen Weise plattenförmige oder kammartige Körper Verwendung finden. Die neue Einrichtung ist leicht zu bedienen und gestattet eine erheblich wirtschaftlichere Regelung der Stromdichte als das bekannte Verfahren.
• In den Abbildungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Abb. i und z zeigen in perspektivischer Ansicht zwei verschiedene Elektrodenanordnungen zur Durchführung des neuen Verfahrens. Abb.3 ist eine Seitenansicht einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Kathoden, und Abb. q: ist ein Querschnitt der Anordnung nach Abb. 3.
• In _Abb. i ist eine plattenförmige Anode i dargestellt, während die Kathode?, aus einzelnen Stäben 3 gebildet wird, die zwischen zwei parallelen Führungsschienen q. verschiebbar und wahlweise auswechselbar angeordnet sind. Durch die Verschiebbarkeit der Kathodenstäbe 3 wird eine gleichmäßige Verteilung der Kathodenfläche nXit Bezug auf die Anodenfläche möglich. In dem Beispiel sind vier derartige Stäbe eingesetzt, so daß die kathodische Stromdichte in diesem Falle erheblich größer ist als die anodische Stromdichte. Nach Abb.2 wird eine kammartige Anode 5 verwendet, während die Kathode 2 ebenso ausgebildet ist wie in Abb. i. Zum Unterschied von dieser Abbildung sind in Abb.2 eine größere Anzahl von Kathodenstäben 3 eingesetzt, derart, daß in diesem Falle die kathodische Stromdichte kleiner ist als die anodische.
• Will man mit der Anordnung nach Abb. z oder 2 beispielsweise die Entkupferung von Laugen unter Gewinnung von pulverförmigem Kupfer durchführen, so muß man zunächst mit einer verhältnismäßig hohen Stromdichte anfangen und zu diesem Zweck beispielsweise vier Kathodenstäbe 3 einsetzen. Allmählich verarmt der Elektrolyt mehr und mehr an Kupfer, so daß bei der verminderten Konzentration schließlich die eingehaltene Stromdichte erheblich von dem Grenzwert der Stromdichte abweicht, der für die Erzielung von pulverförmigem Kupfer nicht unterschritten werden darf. Es ist nun im Interesse einer besseren Stromausbeute bzw. einer erhöhten Wirtschaftlichkeit der Anlage, möglichst niedrige Stromdichten anzuwenden. Entsprechend dem neuen Grenzwerte fügt man daher zu den bisherigen vier Kathodenstäben 3 einen fünften hinzu und verschiebt gleichzeitig die übrigen so, daß zwischen ihnen mindestens annähernd der gleiche Zwischenraum hergestellt ist. In den hintereinandergeschalteten Bädern wird nun mit zunehmender Verarmung des Elektrolyten an Kupfer dieses Verfahren des Hinzufügens neuer Kathodenstäbe ständig weiter fortgesetzt, bis schließlich die Kathodenstäbe annähernd eine Platte bilden (Abb.2). Aus dem letzteren Bade fließt dann die Lauge ausreichend entkupfert ab.
• In den Abb.3 und ¢ sind die Kathodenstäbe 3 mit einer besonders einfachen und gedrängten Feststellvorrichtung versehen. Zu diesem Zweck ist in den Kathodenstäben 3 etwas unterhalb der Führungsschienen 2 eine Bohrung 6 vorgesehen, die in die Bolzen eingeführt werden. Das obere Ende jedes Stabes 3 ist mit Schraubengewinde versehen, auf welches eine zweckmäßig quadratische Schraubenmutter mittels eines Vierkantschlüssels festgedreht wird. Mit Hilfe der Bolzen 7 und der Schraubenmuttern 8 ist ein sehr bequemes Feststellen und Herausnehmen der Stäbe 3 möglich. Das neue Verfahren läßt sich auch sinngemäß zur Erzeugung festhaftender Überzüge auf Körper verschiedener Größe anwenden. Bei kleinen Körpern kann dann die günstigste Stromdichte durch Hinzufügen einer entsprechenden Anzahl von Kathodenstäben eingestellt werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzielung von Abscheidungsprodukten mit gleichen physikalischen Eigenschaften bei elektrochemischen Prozessen mit Veränderung der wirksamen Elektrodenflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Fläche. einer aus Einzelteilen bestehenden Kathode geregelt wird.
2. 2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß - die stabförmigen Teile der Kathode ohne Herausnahme der Kathode längs einem langgestreckten Träger beliebig verstellbar und in bei Anoden bekannter Weise einzeln auswechselbar sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmigen Kathodenteile zwischen zwei Führungsschienen verschiebbar angeordnet und an diesen befestigt sind mittels an ihren über die Führungsschienen hinausragenden Stirnseiten angreifender Verschraubungen, die zweckmäßig quadratische Schraubenmuttern enthalten, und mittels Anschlagstifte, die in Bohrungen der Stäbe an der anderen Seite der Führungsschienen lösbar eingesetzt sind.