EA001664B1 - Держатель для маточной пластины - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к держателю, используемому во время отделения металлического покрытия, образованного в процессе электролитического рафинирования на поверхности маточной пластины, которая имеет опорный стержень (12), укрепленный на кромке пластины для опоры маточной пластины во время отделения (16), и накладку (10) на, по меньшей мере, кромке, расположенной противоположно кромке, к которой прикреплен опорный стержень (12). Согласно изобретению держатель (1) имеет, по меньшей мере, один прижимной элемент (4), так что во время отделения (16) металлическое покрытие (15) прижимается прижимным элементом (4) для создания контакта между покрытием (15) и прижимным элементом (4) вблизи накладки (10), установленной на кромке, противоположной кромке, на которой укреплен опорный стержень (12).

Description

Изобретение относится к держателю для маточной пластины, используемой при электролитическом рафинировании металлов, таких как медь, цинк и никель, для предотвращения повреждений накладки на нижней кромке маточной пластины на стадии снятия гальванического покрытия.

Рафинирование многих металлов, таких как медь, цинк и никель, включает в себя электролитическую стадию, в которой вредные примеси отделяют от подлежащего изготовлению металла. Метал, получаемый при электролитическом рафинировании, собирают на катоде с помощью электрического тока. Обычно электролитическое рафинирование выполняют в ваннах, наполненных электролитом, содержащим серную кислоту, с погруженными в него пластинчатыми анодами и катодами, выполненными из электропроводного материала и расположенными чередующимся образом. На верхних кромках аноды и катоды снабжены выступами или стержнями для их подвески на кромки ванны и для соединения их с источником тока. Подлежащий изготовлению металл вводят в электролитический процесс в виде растворимых анодов, так называемых активных анодов, или в виде металла, растворенного в электролите на предварительных стадиях процесса, в этом случае применяемые аноды являются не растворимыми, так называемыми пассивными катодами.

Катоды, используемые при электролитическом рафинировании, могут быть изготовлены из подлежащего изготовлению металла, в этом случае покрытия необходимо отделять от первоначальной катодной пластины. Однако обычно катод, т.е. маточную пластину, подлежащую погружению в электролитическую ванну, выполняют из другого металла, отличного от изготовляемого. Такими материалами для маточной пластины могут быть, например, нержавеющая сталь, алюминий или титан. В этом случае изготовляемый металл собирается на поверхности маточной пластины в виде гальванических покрытий, которые отделяют от маточной пластины с определенным интервалом.

Под действием электрического тока изготовляемый электролитическим рафинированием металл накапливается в покрытиях на всех электропроводных поверхностях маточной пластины, т.е. если маточная пластина является полностью электропроводной, то получаемый металл полностью покрывает равномерным слоем маточную пластину на всех частях, погруженных в электролит. Слои получаемого металла, накопленные на двух сторонах маточной пластины, соединены друг с другом на трех сторонах над узкими кромками маточной пластины, и, таким образом, очень трудно отделять получаемый металл от маточной пластины. Для облегчения удаления слоя полученного металла с поверхностей маточной пластины необходимо предотвратить образование покрытий изготовляемого металла над узкими кромками маточной пластины, т.е. кромки маточной пластины необходимо выполнять не электропроводными. Наиболее известным способом выполнения кромок маточной пластины не электропроводными является покрытие кромок накладками, изготовленными из изоляционного материала, такого как пластмасса. Обычно изоляционные накладки является профилированными пластмассовыми деталями с поперечным сечением в виде канавки, их напрессовывают на кромки маточной пластины, и они остаются на ней вследствие давления, создаваемого при надевании, с помощью заклепок, проходящих через маточную пластину, или вследствие комбинации этих мер.

Покрытия, образовавшиеся на обеих сторонах маточной пластины, снимают, например, с помощью отделительного устройства, описанного в патенте США № 4 806 213. Согласно этому патенту счищающие лопатки представляют собой ножеобразные лопатки, которые вставляют между металлическим покрытием и маточной пластиной по обе стороны от пластины. Во время стадии отделения катод, подлежащий отделению, обычно запирают с помощью опорного стержня в вертикальном положении, аналогичном положению в электролитической стадии. Отделение покрытий начинают с кромки маточной пластины, которая расположена ближе к опорному стержню и проходит параллельно ему. При продолжении отделения в направлении кромки катода, противоположной и параллельной опорному стержню маточной пластины, усилие, создаваемое при отделении, все время увеличивается, и действие этого усилия становится максимальным в точке покрытия, наиболее удаленной от опорного стержня маточной пластины. Если эта противоположная опорному стержню кромка защищена с помощью накладки, то указанная накладка на нижней кромке может быть разрушена, если усилие отделения слишком большое, и отделенное покрытие может даже сорвать накладку с нижней кромки.

Задачей данного изобретения является устранение некоторых недостатков известного уровня техники и создание усовершенствованного устройства для предотвращения повреждений накладки, установленной на кромке, противоположной кромке, к которой прикреплен опорный стержень маточной пластины, на стадии снятия гальванического покрытия с маточной пластины. Существенные признаки изобретения приведены в формуле изобретения.

Согласно изобретению для предотвращения повреждений накладки, установленной на кромке, противоположной кромке, к которой прикреплен опорный стержень маточной пластины, на стадии снятия гальванического покрытия с маточной пластины, маточная пластина закрепляется в держателе, при этом в держателе имеется, по меньшей мере, один прижим ной элемент, который по существу плотно прижимает нижнюю часть покрытия, подлежащего отделению, к маточной пластине. Таким образом, прижимное действие прижимного элемента не наносит вреда накладке, установленной на кромке, противоположной кромке, к которой прикреплен опорный стержень маточной пластины. Во время стадии отделения маточная пластина с покрытиями находится в вертикальном положении, и таким образом, кромка, противоположная кромке, к которой прикреплен опорный стержень маточной пластины, является нижней кромкой маточной пластины и поэтому накладка на этой кромке называется в последующем нижней накладкой. Аналогичным образом, например, нижняя часть покрытия означает часть покрытия, которая расположена ближе к кромке, противоположной кромке, к которой прикреплен опорный стержень маточной пластины.

Когда подлежащий отделению гальванического покрытия объект, например, катод для электролитического рафинирования меди, цинка или никеля, поступает на стадию отделения покрытия, то катод запирают в отделительном устройстве. В это же время держатель согласно данному изобретению устанавливают так, что нижняя часть катода сжимается, по меньшей мере, одним прижимным элементом предпочтительно с обеих сторон катода. Прижимные элементы направлены так, что контакт между прижимными элементами и катодом создастся в нижней части покрытия на маточной пластине. Место контакта между прижимными элементами и катодом расположено между 0,5 см и 1,5 см над нижней накладкой.

В зависимости от размера маточной пластины предпочтительно устанавливать в держателе согласно данному изобретению более одного прижимного элемента на обеих сторонах маточной пластины. Прижимной элемент приводится в действие предпочтительно гидравлически, пневматически или электрически в зависимости, например, от места использования держателя. В одном варианте выполнения изобретения прижимные элементы на одной стороне маточной пластины могут быть соединены друг с другом с помощью соединительного элемента. В этом случае расположенные на одной стороне маточной пластины прижимные элементы можно предпочтительно приводить в действие одновременно. Также предпочтительным является наличие на обеих сторонах маточной пластины одинакового числа прижимных элементов. Прижимные элементы на обеих сторонах маточной пластины могут быть предпочтительно соединены друг с другом и приводиться в действие по существу одновременно. В этом случае прижимные элементы установлены с возможностью наклона друг к другу, так что угол наклона находится между 5 и 10° при измерении относительно вертикального положения. В этом случае прижимное действие на обеих сторонах маточной пластины по существу одинаковое.

Согласно другому варианту выполнения изобретения каждый прижимной элемент приводится в действие отдельно с помощью отдельного исполнительного механизма. Сам держатель можно также приводить в действие, так что соединительные элементы для прижимных элементов на обеих сторонах катода можно приводить в действие независимо друг от друга. В этом случае прижимные элементы приводятся в действие также предпочтительно гидравлически, пневматически или электрически, в зависимости, например, от места, где используют держатель согласно изобретению.

Когда от катода отделяют гальваническое покрытие с использованием прижимных элементов в держателе согласно изобретению, то сперва запирают катод в вертикальном положении и приводят в действие прижимные элементы в держателе для прижимания нижних частей покрытия на обеих сторонах маточной пластины. Отделение гальванического покрытия начинают с кромки, расположенной вблизи опорного стержня. Когда во время отделения расстояние между верхней частью покрытия и маточной пластиной увеличивается, то покрытие движется вдоль поверхности маточной пластины в направлении от нижней накладки благодаря прижимным элементам в держателе. Вследствие этого движения покрытия контакт между покрытием и нижней накладкой становится более слабым. Таким образом, прижимные элементы в держателе согласно изобретению также ослабляют действие усилий, вызванных отделением, в направлении нижней накладки.

Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - предпочтительный вариант выполнения изобретения на виде сверху;

фиг. 2 - разрез по линии А-А варианта выполнения согласно фиг. 1 в готовом к работе положении; и фиг. 3 - другой предпочтительный вариант выполнения изобретения на виде сбоку.

Как показано на фиг. 1 и 2, держатель 1 согласно изобретению снабжен прижимными элементами 4, опирающимися на элементы 2 и 3. Прижимной элемент 4 имеет раму 7, которая опирается на один из опорных элементов 2 и 3, и прижимную часть 8, закрепленную на раме 7. Прижимные элементы 4 установлены так, что на каждом опорном элементе 2 и 3 имеется одинаковое число прижимных элементов 4. Опорные элементы 2 и 3 соединены друг с другом соединительными элементами 5 и 6. Соединительные элементы 5 и 6 укреплены на одном конце на опорных элементах 2 и 3, а на другом конце соединены с возможностью наклона друг с другом.

В начале работы держателя 1 согласно изобретению соединительные элементы 5 и 6 наклонены на угол около 8° при отсчете от вертикального направления наружу друг от друга, так что имеется явный просвет между прижимными частями 8, которые опираются на отдель5 ные опорные элементы 2 и 3. Маточную пластину 9 с гальваническими покрытиями 15, подлежащими отделению, устанавливают в положении отделения в отделительном устройстве 16, и прижимные части 8 прижимных элементов 4 прижимаются к покрытиям 15 в точке, которая расположена около 1 см над верхней частью нижней накладки 10. Отделение покрытий 15 с маточной пластины 9 начинается с кромки 11, расположенной вблизи опорного стержня 12 маточной пластины 9. Во время стадии отделения прижимные части 8 прижимают нижнюю часть покрытия 15 к маточной пластине 9. Поскольку расстояние между покрытием 15 и маточной пластиной 9 увеличивается по мере приближения отделения к нижней части покрытия 15, то нижняя часть покрытия 15 также стремится отделиться. За счет давления прижимных частей 8 нижняя часть покрытия 15 движется вверх вокруг прижимных частей 8, и одновременно становится все более слабым контакт между нижней накладкой 10 и покрытием 15, и наконец, в конце отделения усилие, действующее на нижнюю накладку 10, вызванное отделением, по существу полностью исчезает. Таким образом, нижнюю накладку 10 можно использовать во время новой стадии электролитического рафинирования.

Как показано на фиг. 3, прижимные элементы 4 на одной стороне маточной пластины 9 соединены друг с другом соединительными элементами 13 и 14, которые приводятся в действие независимо друг от друга. Когда прижимные элементы 4 установлены в рабочее положение, соединительные элементы 13 и 14 перемещают по существу в горизонтальном направлении к покрытиям 15, подлежащим отделению, так что давление прижимных элементов 4 способствует предотвращению повреждений нижней накладки 10.

Claims (8)

1. Держатель, используемый во время отделения металлического покрытия, образованного в процессе электролитического рафинирования на поверхности маточной пластины, которая имеет опорный стержень (12), укрепленный на кромке пластины для опоры маточной пластины во время отделения (16), и накладку (10) на, по меньшей мере, кромке, расположенной противоположно кромке, к которой прикреплен опорный стержень (12), отличающийся тем, что держатель (1) имеет, по меньшей мере, один прижимной элемент (4), так что во время отделения (16) металлическое покрытие (15) прижимается прижимным элементом (4) для создания контакта между покрытием (15) и прижимным элементом (4) вблизи накладки (10), установленной на кромке, противоположной кромке, на которой укре плен опорный стержень (12), для предотвращения повреждения накладки (10).

2. Держатель по п.1, отличающийся тем, что держатель (1) имеет, по меньшей мере, один прижимной элемент (4) для покрытий (15) на обеих сторонах маточной пластины (9).

3. Держатель по п.2, отличающийся тем, что держатель (1) на обеих сторонах маточной пластины (9) имеет одинаковое число прижимных элементов (4).

4. Держатель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что прижимные элементы (4) в держателе (1) на одной стороне маточной пластины (9) имеют общий опорный элемент (2, 3).

5. Держатель по п.4, отличающийся тем, что опорные элементы (2, 3) соединены друг с другом с возможностью наклона с помощью соединительных элементов (5, 6).

6. Держатель по п.5, отличающийся тем, что угол наклона каждого опорного элемента (2, 3) находится между 5 и 10° при измерении от вертикального положения.

7. Держатель по п.4, отличающийся тем, что соединительные элементы (2, 3) приводятся в действие по отдельности.

8. Держатель по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что место контакта между прижимным элементом (4) и покрытием (15) расположено между 0,5 и 1,5 см над накладкой (10) кромки, противоположной кромке, на которой укреплен опорный стержень (12) маточной пластины (9).