DK163006B - Katode til brug i en elektrolytcelle og fremgangsmaade til fremstilling af samme - Google Patents

Description

i

DK 163006 B

Opfindelsen angår en katode til brug i en elektrolytcelle for udvinding af metal fra mineralmalme eller -koncentrater.

Elektrolytcel ler er af betydning for udvinding af kobber fra 5 kobberbærende malme eller -koncentrater således, som det er beskrevet i US patentskrift nr. 4.061.552, og for udvinding af bly fra blybærende mineraler og koncentrater således, som det er beskrevet i US patentskrift nr. 4.381.225.

10 I disse processer er der ikke kun involveret elektroder og elektrolyt. Oer er også to forskellige faste stoffer, det metalbærende malm eller koncentrat og et pulverformet metalprodukt. Til opnåelse af en reaktion med et højt udbytte har man tidligere ment, at anoden og katoden skulle anbringes paral-15 lelt og tæt ved hinanden.

Typisk for den konventionelle elektrolytcelle er også brugen af membranposer, der omgiver katoden. Et antal membranposer anvendes til at holde opslæmningen borte fra katoderne, der 20 hvor der skal af lejres rent metal. Der er visse problemer under drift af en sådan celle:

Der er vanskeligheder og omkostninger ved at afklæde elektroderne og fjerne metalpulveret, hvis dette klæber stærkt.

25

Til afhjælpning af problemer med at rense elektroderne for metalpulver er det kendt at undertrykke væksten af dendritter af metalpulver på katoden ved tilsætning af additiver til elektrolytten. Der er endvidere gjort forsøg på at tilvejebringe 30 en enkel og effektiv udvinding af metalpulveret. Den parallelle katoderelation komplicerer imidlertid udvindingen, især har det ikke tidligere været muligt at integrere et centralt udvindingssystem, især med membranceller uden brug af komplicerede rørnetværk og skylleteknikker.

Formålet med opfindelsen er at afhjælpe disse ulemper under udvinding af et aflejret produkt.

35

DK 163006 B

2

Ifølge opfindelsen er der tilvejebragt en katode til brug i en elektrolytcelle for udvinding af metal fra metalmalme eller -koncentrater. Katoden er ejendommelig ved, at den omfatter en ledende del, en ikke-ledende afdækning, der ligger over en del 5 af den ledende del, hvilken ikke-ledende afdækning omfatter en perforeret rørformet del formet af varmekrympbart plastmateriale, der er varmekrympet direkte omkring katoden til kun at efterlade blotlagte områder af katoden under perforeringer af den ikke-ledende afdækning.

10

Brugen af perforeret varmekrympbart plastmateriale på katodestave eller -rør giver et billigt og effektivt middel, der bevirker, at elektrolyt aflejrede metaller ofte i form af pulvere vokser ud fra de små huller af krympeplastmaterialet 15 ved katodens overflade til dannelse af "træer", der har en høj spændingskoncentration ved katodeoverfladen. Derved bliver det meget enkelt at adskille metallet fra katodeoverfladen for opsamling. En meddelelse af en lille vibration til katodestavene eller rørene vil f.eks. give anledning til, at det aflejrede 20 metal adskilles fra katodeoverfladen. Det er vanskeligt at opnå samme virkning med plane plader, eftersom perforerede plane plader af plast har tendens til at gå fri af en anden plan plade, medens et rørformet krympeplastmateriale derimod har tendens til at slutte tæt omkring cylindriske flader.

25

Den ledende del kan være stavformet, fortrinsvis rørformet. Katoden kan være en kobberkatode.

30 Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til fremstilling af en katode til brug i en elektrolytcelle til udvinding af metal fra mineraler, malme eller koncentrater. Fremgangsmåden er ejendommelig ved, at en aflang ledende elektrode over en del af længden omgives med en perforeret ikke-ledende afdækning 35 formet af varmekrympbart plast, hvorefter der foretages en varmekrympning af den ikke-ledende afdækning således, at der kun efterlades områder af den ledende del under perforeringerne af den ikke-ledende afdækning.

3

DK 163006 B

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, som viser en elektrode belagt ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

5 Tegningen viser overfladen af en elektrode 1 i form af en katode for aflejring af et elektrolyseprodukt i en let aftagelig form i en elektrolytcelle for behandling af mineralmalme og -koncentrater til fjernelse af produktet i form af metalpulver, idet der er flere elektroder i cellen.

10

En ledende katode 19 er delvis dækket af et ikke-ledende materiale 20, der kun tillader, en udskillelse og vækst af elektrolyseproduktet i visse områder 21 af elektroden 19. En af de mest hensigtsmæssige metoder til opnåelse af denne virkning 15 er at dække stav- eller rørformede elektroder, der sædvanligvis er af kobber, med et perforeret krympeplastrør eller plastnet. Plastrøret eller -nettet bliver derefter opvarmet og krympet på staven eller røret. Metal, der udskilles under elektrolysen, vokser derved ud fra elektroden i små diskrete 20 former, der let vil kunne aftages fra elektroden (i visse tilfælde ved en periodisk vibration af elektroden) og let vil kunne udpumpes i en opslæmning.

Ovenstående beskriver fordelene ved katodeudformningen. Føl-25 gende data viser de resultater, der er opnået ved hjælp af en sådan elektrode i en elektrolytcelle.

EKSEMPEL

30 40 kg af et kobberkoncentrat indeholdende 23% kobber og 23,2% jern blev tilsat til en celle med katoder som vist på tegningen, og som indeholdt 1500 1 elektrolyt indeholdende 35 g/1 kobber (totalt ionisk Cu), 6,4 g/1 cupri og 0,5 g/1 jern. Blandingen blev tilsat 135 1 luft/min., og der blev tilført en 35 strøm på 700 A ved en spænding på 1,0 V. Katoderne blev delvis tømt hver 15 til 30 min., idet der blev meddelt en lille vibration til en fiberglasrammecel le således, at kobberpul veret

Claims (4)

1. Katode til brug i en elektrolytcelle for udvinding af me-30 tal fra mineralmalme eller koncentrater, kendetegnet ved, at den omfatter en ledende del (19) og en ikke-ledende afdækning (20), der ligger over en del af den ledende del (19), hvilken ikke-ledende afdækning (20) omfatter en perforeret rørformet del formet af varmekrympbart plastmateriale, der 35 er varmekrympet direkte omkring katoden (1) til kun at efterlade blotlagte områder af katoden (1) under perforeringer af den ikke-ledende afdækning (20). DK 163006 B

2. Katode ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den ledende del (19) er stavformet.

3. Katode ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den 5 ledende del (19) er rørformet.

4. Fremgangsmåde til fremstilling af en katode til brug i en elektrolytcelle til udvinding af metal fra mineralmalme eller -koncentrater, kendetegnet ved, at en aflang le- 10 dende elektrode (19) over en del af længden omgives af en perforeret ikke-ledende afdækning (20) formet af varmekrympbart plast, hvorefter der foretages en varmekrympning af den ikke-ledende afdækning (20) således, at der kun efterlades områder af den ledende del (19) under perforeringerne af den ikke-15 ledende afdækning (20). 20 25 1 35