EA000778B1 - Способ изготовления маточной пластины для электролитической очистки и маточная пластина, изготовленная этим способом - Google Patents

Description

Изобретение относится к способу изготовления маточной пластины для электролитической очистки и к маточной пластине, изготовленной этим способом, причем осажденные слои, накапливающиеся на поверхности маточной пластины в процессе электролитической очистки, легко снимаются с маточной пластины.

Очистка многих металлов, таких как медь, цинк и никель, включает в себя электролитическую очистку, при которой вредные примеси отделяются от получаемого металла. Получаемый при электролитической очистке металл собирается на катоде под действием электрического тока. Обычно электролитическая очистка выполняется в ваннах, заполненных содержащим серную кислоту электролитом, с погруженными в него чередующимися пластинчатыми анодами и катодами, изготовленными из токопроводящего материала. На верхних кромках аноды и катоды имеют утолщения или полосы для подвески их на края ванны и для подсоединения их к силовой цепи. Получаемый металл вводится в электролитический процесс либо как растворимые аноды, так называемые активные аноды, либо как металл, растворенный в электролите во время предшествующей операции обработки, в таком случае использующиеся аноды являются нерастворимыми, так называемыми пассивными анодами.

Используемые при электролитической очистке катоды могут изготавливаться из металла, который планируется получать, в таком случае нет необходимости снимать осажденные слои с пластины катода-источника. Обычно, однако, погружаемый в электролитическую ванну катод, т.е. маточная пластина, изготавливается из металла, отличающегося от того, который планируется получать. Такими материалами маточной пластины могут быть, например, нержавеющая сталь, алюминий или титан. В этом случае получаемый металл собирается на поверхности маточной пластины в виде осажденных слоев, которые снимаются с маточной пластины через определенные промежутки времени.

Под действием электрического тока получаемый при электролитической очистке металл накапливается в виде осажденных слоев на всех электропроводных поверхностях маточной пластины, т. е., если маточная пластина полностью электропроводна, то получаемый металл покрывает равномерными осажденными слоями все погруженные в электролит участки маточной пластины. В этом случае накапливающиеся с двух сторон маточной пластины осажденные слои получаемого металла размещаются на трех сторонах, соединенных друг с другом узкими кромками маточной пластины, таким образом, осажденные слои получаемого металла крайне сложно снять с маточной пластины. Для облегчения съема осажденных слоев получаемого металла с поверхностей маточной пластины необходимо предотвратить отложение осажденных слоев получаемого металла на узких кромках маточной пластины, т. е. кромки маточной пластины должны быть выполнены неэлектропроводными.

Наиболее известный способ обеспечения электрической непроводимости кромок маточной пластины - это покрытие кромок окаймляющими полосами, изготовленными из изолирующего материала, например пластмассы. Как правило, изолирующие полосы представляют собой пластмассовые профили, имеющие форму паза в поперечном сечении, напрессованные на кромки маточной пластины и удерживаемые на месте либо под действием создаваемого трансформацией давления, либо проходящими через маточную пластину заклепками, либо благодаря сочетанию этих способов. Из-за такой структуры окаймляющих полос окаймляющие полосы становятся слишком толстыми в отношении требуемой изоляции, а стык между полосой и маточной пластиной - неплотным, и сюда проникают как электролит, так и получаемый металл. Если электролит попадает в пространство между маточной пластиной и окаймляющей полосой, это зачастую приводит к интенсивной коррозии маточной пластины, которая вызывает отсоединение полосы и существенное сокращение срока службы маточной пластины. С другой стороны, если получаемый металл начинает накапливаться в пространстве между маточной пластиной и окаймляющей полосой, то это приводит как к отсоединению окаймляющей полосы от маточной пластины, так и к чрезмерным осложнениям при удалении получаемого металла, в таком случае окаймляющие полосы быстро разрушаются либо при удалении получаемого металла, либо под действием имеющегося здесь расклинивающего эффекта.

Маточная пластина, снабженная окаймляющими полосами, описана, например, в заявке на патент ЕР 454,056, в которой, по крайней мере, одна из кромок катодной пластины, использующейся при получении электролизом цинка, покрывается изолирующей полосой, изготовленной из пластмассы, например, сополимерного полиолефина. Вышеупомянутая заявка на патент ЕР 454,056 содержит также способ изготовления катодной пластины. Согласно этому способу изолирующая полоса прессуется выдавливанием и, после выдавливания, еще в горячем состоянии - при температуре в диапазоне 100-200°С - напрессовывается на кромки заготовки катодной пластины. После этого покрытая изолирующими полосами заготовка катодной пластины нарезается на катодные пластины. В результате, при использовании способа по заявке на патент ЕР 454,056 получаются изолирующие полосы только для вертикальных кромок маточной пластины. Кроме того, при нарезке заготовки катодной пластины изолирующие полосы могут быть повреждены, в та3 ком случае часть получаемого электролизом металла может осаждаться, например, под изолирующей полосой.

Целью данного изобретения является устранение некоторых недостатков предшествующего способа и разработка нового и более эффективного способа изготовления маточных пластин для электролитической очистки и маточной пластины, изготовленной в соответствии со способом, так, чтобы с помощью окаймляющих полос, помещенных, по крайней мере, на две кромки маточной пластины, предотвратить осаждение металла на кромках маточной пластины. Существенно новые отличительные признаки изобретения следуют из прилагаемых пунктов формулы изобретения.

В способе согласно изобретению, материал окаймляющей полосы прессуется выдавливанием в прикрепленную к маточной пластине пресс-форму, таким образом, что прессэкструдер перемещается вдоль прикрепленной к маточной пластине пресс-формы по всей длине пресс-формы. Используемым для окаймляющей полосы материалом является материал, образующий при затвердевании химическую связь с металлом маточной пластины. После застывания материала полосы в твердом состоянии пресс-форма снимается с маточной пластины, и окаймляющая полоса готова для использования в электролитической очистке.

Маточная пластина, изготовленная в соответствии с данным изобретением и предназначенная для электролитической очистки, покрывается, по крайней мере, с двух противоположных сторон пластмассовой окаймляющей полосой, образующей химическую связь с металлом маточной пластины. Перед формированием окаймляющих полос маточной пластине придаются размеры, соответствующие электролитической очистке. В этом случае, например, длины сторон маточной пластины таковы, что маточная пластина соответствует электролитической ванне.

Согласно изобретению маточная пластина также может быть покрыта окаймляющей полосой таким образом, что полоса располагается на двух противоположных сторонах маточной пластины, и, по крайней мере, на одной соединяющей их стороне, так, что окаймляющая полоса однородна и может изготавливаться за один прием по всей ее длине. В этом случае используемой в данном способе пресс-форме придается такая конфигурация, чтобы она могла быть закреплена одновременно на трех сторонах маточной пластины.

Маточная пластина согласно изобретению также может быть покрыта окаймляющей полосой так, чтобы полоса располагалась только на двух противоположных сторонах пластины. В этом случае полоса изготавливается с помощью пресс-экструдеров, расположенных по обеим сторонам маточной пластины, либо сначала полоса формируется на одной стороне маточной пластины, после чего пластина поворачивается в горизонтальной плоскости на 180° вокруг своей вертикальной оси. После поворота способом согласно изобретению изготавливается окаймляющая полоса на противоположной стороне маточной пластины. В этом случае пресс-форма имеет ту же длину, что и покрываемая окаймляющей полосой сторона.

Согласно изобретению, используемый материал окаймляющей полосы является сополимером, например, сополимером этиленовой кислоты или полипропиленом. Таким образом, прессование выдавливанием материала полосы может выполняться при температуре в диапазоне 150-300°С.

В соответствии с изобретением достигаются следующие преимущества:

- маточная пластина поддерживает окаймляющую полосу на всем ее протяжении, благодаря чему полоса становится механически прочной;

- окаймляющая полоса может быть сделана более тонкой, чем в предшествующем способе, поэтому она лучше соответствует требованиям электроизоляции;

- благодаря химической связи предотвращается проникновение электролита и получаемого металла в пространство между краями полосы и маточной пластиной;

- получаемый металл легко и надежно снимается с маточной пластины;

- увеличивается срок службы как маточной пластины, так и окаймляющей полосы;

- сокращается стоимость технического обслуживания маточной пластины и окаймляющей полосы;

- окаймляющая полоса может изготавливаться за короткое время с помощью сравнительно экономичного оборудования механического или автоматизированного.

Ниже данное изобретение объясняется более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, где на фиг. 1 приведен чертеж боковой проекции маточной пластины, изготовленной способом согласно изобретению;

на фиг. 2 - боковой проекции другой пластины, изготовленной способом согласно изобретению; и на фиг. 3 - частичное поперечное сечение А-А фиг. 1 или 2 при применении способа согласно изобретению.

В соответствии с фиг. 1 и 3, вокруг маточной пластины 1 , по крайней мере, на участке, где накладывается окаймляющая полоса, закрепляется пресс-форма 7. Пресс-форма 7 определяет профиль поперечного сечения окаймляющей полосы 6, кроме кромки 10 окаймляющей полосы, которая не соприкасается с маточной пластиной. До установки пресс-формы 7 на место, по крайней мере, кромки вдоль сторон 3, 4, маточной пластины 1, по крайней мере, на участке, остающемся внутри пресс-формы 7, при необходимости очищаются и предварительно обрабатываются, например, шлифовкой, пескоструйной очисткой или перфорированием. Кроме того, до установки пресс-формы 7 на место поверхность 8 пресс-формы 7, контактирующая с окаймляющей полосой 6, либо обрабатывается, чтобы предотвратить прилипание материала полосы, либо изготавливается из материала, к которому не прилипает материал полосы, например политетрафторэтилен.

Пластиковый материал окаймляющей полосы 12, например сополимер этилена акриловой кислоты, впрессовывается выдавливанием в пресс-форму 7, причем насадка 11 прессэкструдера снабжается элементом 9, определяющим профиль поперечного сечения кромки 10 окаймляющей полосы 6, отступающей от маточной пластины. Пресс-экструдер 11 перемещается по отношению к пресс-форме 7 так, что выдавливание 8 начинается с верхнего края вертикальной кромки 3 маточной пластины и выполняется непрерывно вдоль тех кромок маточной пластины 1 , которые контактируют с электролитом, до верхнего края другой вертикальной стороны 4 маточной пластины. После затвердевания материала полосы 6 пресс-форма 7 снимается, и маточная пластина готова для погружения в электролит с опорой на предусмотренный на маточной пластине опорный элемент (2).

На фиг. 2 приведена маточная пластина 1, изготовленная способом согласно изобретению, где окаймляющая полоса 6 образована только на противоположных сторонах 3 и 4 пластины. Окаймляющие полосы 6 образованы установкой пресс-формы 11 сначала на стороне 4. После формирования окаймляющей полосы 6 на стороне 4 для формирования полосы 6 на стороне 3 маточная пластина 1 поворачивается на 180° вокруг своей вертикальной оси.

Claims (9)

1. Способ изготовления маточной пластины для электролитической очистки, которая включает в себя металлическую пластину (1), опорный элемент (2) металлической пластины и пластмассовую окаймляющую полосу (6), покрывающую, по крайней мере, одну из сторон (3, 4, 5) металлической пластины (1), отличающийся тем, что для нанесения окаймляющей полосы (6) на маточной пластине (1 ) закрепляют пресс-форму (7), оборудованную прессэкструдером (11 ) для прессования выдавливанием материала окаймляющей полосы (12), перемещают пресс-экструдер (11) по пресс-форме (7) вдоль всей ее длины, а до отсоединения пресс-формы (7) от маточной пластины (1) материал полосы (1 2) отверждают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемый материал окаймляющей полосы (1 2) является сополимером этилена и акриловой кислоты.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемый материал окаймляющей полосы (1 2) является полипропиленом.

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что окаймляющую полосу выполняют из материала, образующего химическую связь с материалом маточной пластины.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что контактирующую с окаймляющей полосой (6) поверхность (8) пресс-формы (7) выполняют из политетрафторэтилена.

6. Маточная пластина, используемая при электролитической очистке, изготовленная способом по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, две противоположные ее стороны (3, 4) покрыты окаймляющей полосой (6).

7. Маточная пластина по п.6, отличающаяся тем, что две противоположные ее стороны (3, 4) и, по крайней мере, одна из соединяющих сторон (5) покрыты однородной окаймляющей полосой (6).

8. Маточная пластина по п.6 или 7, отличающаяся тем, что окаймляющая полоса (6) выполнена из сополимера этилена и акриловой кислоты.

9. Маточная пластина по п.6 или 7, отличающаяся тем, что окаймляющая полоса (6) выполнена из полипропилена.