EP0217429B1 - Kathode für die elektrolytische Raffination von Kupfer und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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EP0217429B1
EP0217429B1 EP86201440A EP86201440A EP0217429B1 EP 0217429 B1 EP0217429 B1 EP 0217429B1 EP 86201440 A EP86201440 A EP 86201440A EP 86201440 A EP86201440 A EP 86201440A EP 0217429 B1 EP0217429 B1 EP 0217429B1
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cathode
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edge strip
cathode according
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EP86201440A
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Adalbert Bartsch
Joachim Von Sawilski
Bernd Michalek
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Aurubis AG
Original Assignee
Norddeutsche Affinerie AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02—Electrodes; Connections thereof

Definitions

  • the invention relates to a permanent cathode for the electrolytic refining of copper, which is immersed in an electrolyte in a vertical arrangement, and a method for its production.
  • copper output plates or sheets are usually used as cathodes and are connected to support rails.
  • the length of the support rails is greater than the width of the cathode sheet, so that the ends of the support rails can rest on the edge of the cell and the electrical contact is brought about.
  • the output plate is vertically immersed in the electrolyte of an electrolytic cell together with a pair of anode plates made of unrefined copper, or the output plate is located between a pair of non-soluble anodes and is immersed with them in the electrolyte of a cell for electrolytic metal recovery.
  • Starting plates made of copper so-called starting plates, have to be specially produced by electrolytic means and cannot be reused because the copper deposited on them cannot be removed.
  • the corners of the metal plate are rounded and the insulation is designed as a continuous insulating strip bent around the rounded corners, the material of the insulating strip being molded into along the edges Holes that are pressed in by hot pressing.
  • a cathode for the electrolytic deposition of metals which has a milled gap on the end in its edge zones, into which an insulating strip of plastomers or elastomers is firmly inserted, e.g. by compression molding.
  • the outer part of the insulating strip extends beyond the bead-like border.
  • the cathode for the deposition of e.g. Copper can be made of stainless steel.
  • the bead-like retaining flanks for the insulating strips cause partial increases in current density and undesirable reinforced deposits in the edge region as a result of different distances from the anode plate.
  • the arrangement has a lack of stability and the manufacture is complex.
  • the object of the invention is to provide a cathode for the galvanic deposition of copper, in which the advantages of the known electrodes with insulating edge strips are retained, but the known disadvantages, in particular the disadvantages indicated above, are avoided.
  • the invention is based on a cathode for the electrolytic refining of copper, with a support rod and a flat stainless steel starting sheet attached to it and at least provided with electrically insulating edge strips on the vertical longitudinal edges, the longitudinal edges having a groove on the end face with a fit therein and have the edge over their entire length projecting edge strips made of natural or synthetic polymers.
  • the object is achieved by designing a cathode of the aforementioned type in accordance with the invention in such a way that the insulating edge strip fitted into a dovetail-shaped groove is formed by longitudinal folding of a polymer film, in the fold (kink) of which a stainless steel wire is arranged and its congruence film halves lying one above the other are connected to one another in a liquid-tight manner.
  • the grooves advantageously have a flat or rounded base.
  • the flanks of the groove are chamfered on the outside and shaped into a dovetail profile by means of compression molding, the smaller opening of which corresponds approximately to the thickness of twice the film thickness.
  • the dovetail-shaped groove flanks and the insulated insulating edge strips are fitted in a form-fitting and liquid-tight manner in the critical area. The liquid-tight connection of the film halves prevents the penetration of electrolyte and crystalline deposits.
  • the liquid-tight connection can be an adhesive connection or a welded connection.
  • the method of connection depends on the type of material from which the edge strip is made.
  • the material of the edge strip is an electrically insulating material made from natural or synthetic polymers, for example natural or synthetic rubber, such as butadiene homopolymers, copolymers or block copolymers of butadiene with unsaturated monomers, such as styrene or acrylonitrile; halogenated rubbers such as polychloroprene; also thermoplastic polymers, such as polyolefins, polycarbonate; halogen-containing polymers, such as polymers or copolymers of vinyl chloride or vinylidene chloride; Polytetrafluoroethylene; Polyurethanes.
  • natural or synthetic rubber such as butadiene homopolymers, copolymers or block copolymers of butadiene with unsaturated monomers, such as styrene or acrylonitrile
  • halogenated rubbers such as polychloroprene
  • thermoplastic polymers such as polyolefins, polycarbonate
  • halogen-containing polymers such
  • thermoplastic elastomers such as block copolymers of butadiene with styrene, or thermoplastic polymers, such as halogen-containing vinyl polymers.
  • a material made of polyvinyl chloride is used which can be easily welded.
  • a PVC film of approximately 30 to 35 mm in width and approximately 0.4 to 0.6 mm in thickness.
  • a pocket-like sheath is initially obtained by continuous, half-lengthwise folding of the polymer film, preferably around a metal wire of approximately 0.8 to 1.2 mm in diameter, for example stainless steel wire.
  • foil and wire are removed from storage drums and brought together and folded by suitable devices.
  • the wire can also be subsequently introduced into the kink of the folded or folded and welded foil sections.
  • the folded material with the wire in the kink is then expediently fed to a welding device.
  • the congruent, overlapping halves of the film are connected by line welding or surface welding.
  • the line weld is preferably carried out as an edge weld parallel and perpendicular to the fold edge, the weld carried out perpendicular to the fold edge being brought close to it.
  • the surface welding is also only brought close to the folded edge. In general, however, it is sufficient that only those parts of the film halves which are laterally projecting beyond the groove webs or groove flanks are surface-welded. If a gap-like opening remains between the wire insert and the fold, it is closed by injection of a low-viscosity synthetic resin that cures to the elastomer, for example by injection of a moisture-curing silicone resin.
  • the longitudinal edges that is to say the edges running perpendicular to the support rail, are provided with a groove on the end face, but the lower edge can also be provided with a groove for an insulating edge strip.
  • the depth of the groove is generally 4.5 to 6 mm, preferably 5.5 mm. The shallow groove depth ensures a favorable ratio of flank thickness to flank length and thus increased stability of the arrangement.
  • the edge overhang of the insulating edge strip is generally 5 to 20 mm.
  • a protrusion width of 8 to 15 mm is expediently provided.
  • a protrusion width of 10 mm is sufficient in many cases.
  • edges of the cathode sheet or groove flanks prefferably be deburred on the inside at the transition to the insulating strip in order to avoid damage when the insulating strip is introduced into the groove.
  • the flanks of the groove are chamfered on the outside towards the edge strip with a positive angle to the precipitation cathode. This prevents jamming when stripping the precipitation cathode.
  • Stainless steels are expediently used as the material for the cathode, for example stainless steels with approx. 18% chromium, approx. 10% nickel, approx. 2% molybdenum and less than 0.1% carbon. Such steels ensure good adhesion of the deposited copper during the deposition process and, on the other hand, enable easy and automatic separation of the coating.
  • the support rail of the cathode according to the invention can consist of the same material as the cathode; However, the part of the mounting rail intended for the power supply is expediently made of copper.
  • the edge strip made of folded and welded foil with the inserted wire is preferably drawn in from the lower end of the grooved edge of the electrode sheet, optionally with the use of a lubricant.
  • the edge strip is pulled out over the upper horizontal edge of the electrode sheet so that a protruding part remains. This protruding part facilitates later replacement of the edge strip used by first pulling out the wire and then removing the film material from the groove. Due to the drawing process and the resulting frictional resistance, the edge strip is stretched with a reduced cross-section, so that after the tensile forces cease to exist, the strip contracts again and the narrow groove is closed in a liquid-tight manner.
  • the invention has a number of advantages. Compared to cathodes with conventional edge insulation, the effective cathode width is increased with the same cell dimensions. The material distortions caused by different expansion coefficients of the different materials of the cathode and insulating strips are avoided. The edge strip is secured against migration or pulling out of the wedge-shaped gap during operation by the inserted stainless steel wire. In the event of renewal, the wire can be easily pulled out lengthways and then the insulating strip removed. An increased service life of the cathode is achieved and thus downtimes and repair work are reduced.
  • the cathode 2 is welded to the support rail via the webs 4.
  • the edge strip insulation 3 with inserted wire 5 is fitted into the side edge (longitudinal edge) running perpendicular to the mounting rail via a groove milled on the end face.
  • Fig. 2 shows a section along the line A-B of Fig. I.
  • the edge strip 3 with its parts 3a is positively fitted.
  • the edges of the cheeks 7 are deburred on the inside and chamfered on the outside towards the edge strip with a positive angle to the precipitation cathode.
  • the gap-like opening 9 with the inserted wire 5 is filled with an elastomer.
  • With 8 a surface weld is designated.
  • With 10 is still a part of the original milling groove designated, which is completely filled liquid-tight with the deformable film material with the enclosed elastomeric resin and wire at a sufficiently high pressure.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dauerkathode für die elektrolytische Raffination von Kupfer, die in senkrechter Anordnung in einen Elektrolyten eintaucht, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
  • Bei der elektrolytischen Kupferraffination werden üblicherweise als Kathoden Ausgangsplatten bzw. -bleche aus Kupfer verwendet, die mit Trageschienen verbunden sind. Die Länge der Trageschienen ist größer als die Breite des Kathodenbleches, so daß die Enden der Trageschienen auf dem Zellenrand aufliegen können und der elektrische Kontakt herbeigeführt wird. Die Ausgangsplatte ist zusammen mit einem Paar von Anoden platten aus nichtraffiniertem Kupfer senkrecht in den Elektrolyten einer elektrolytischen Zelle eingetaucht, oder aber die Ausgangsplatte befindet sich zwischen einem Paar nichtlöslicher Anoden und ist mit diesen in den Elektrolyten einer Zelle für die elektrolytische Metallgewinnung eingetaucht. Ausgangsplatten aus Kupfer, sogenannte Startbleche, müssen speziell auf elektrolytischem Wege hergestellt werden und können nicht wiederverwendet werden, da das auf ihnen niedergeschlagene Kupfer nicht abgezogen werden kann. Diesem Nachteil hat man im Stand der Technik durch die Bereitstellung von Ausgangsblechen aus Titan oder Edelstahl als Kathoden (Dauerkathoden) abgeholfen. Aus DE-OS 30 03 927 ist insbesondere eine derartige Kathode aus Edelstahl bekannt, deren dauerhafte Oxidschicht das Entfernen des auf dem Blech niedergeschlagenen Kupfers erleichtert und vereinfacht und die dennoch die niedergeschlagene Kupferschicht während ihres Aufbaus genügend fixiert. Um das Kupfer einfach und insbesondere maschinell abheben zu können, darf der Kupferniederschlag nicht kontinuierlich die insbesondere senkrechten Kathodenkanten umgreifen. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist es gemäß DE-OS 30 03 927 bekannt, zumindest die zur Trageschiene senkrecht verlaufenden Seitenkanten der Ausgangsplatte mit einer längsgeschlitzten profilartigen Leiste aus Kunststoff abzudecken. Die Profilleiste wird mittels Stiften aus Kunststoff sowie über zusätzliche Klebeverbindungen an der Ausgangsstelle festgehalten. Der Kunststoff der vorbekannten Leiste ist ein Gemisch aus Polycarbonat und einem AN/BD/ST-Copolymerisat.
  • Bei der aus DE-PS 28 43 279 bekannten Elektrode für die elektrolytische Abscheidung von Metallen, sind die Ecken der Metallplatte abgerundet und die Isolierung ist als durchgehender, um die abgerundeten Ecken gebogener Isolierstreifen ausgebildet, wobei das Material des Isolierstreifens, in entlang den Kanten eingeformte Bohrungen, durch Warmpressung eingedrückt ist.
  • Aus FR-PS 2 388 062 ist eine Kathode für die elektrolytische Abscheidung von Metallen bekannt, die in ihren Randzonen stirnseitig einen eingefrästen Spalt aufweist, in den ein isolierender Streifen aus Plastomeren oder Elastomeren fest eingebracht ist, z.B. durch Preßverformung. Der Isolierstreifen überragt mit seinem äußeren Teil die wulstartige Einfassung. Die Kathode für die Abscheidung von z.B. Kupfer kann aus Edelstahl bestehen. Die wulstartigen Halteflanken für den Isolierstreifen bewirken infolge unterschiedlichen Abstandes zur Anodenplatte par tielle Stromdichteerhöhungen und unerwünschte verstärkte Abscheidungen im Kantenbereich. Darüber hinaus hat die Anordnung mangelnde Stabilität und die Herstellung ist aufwendig.
  • Die vorbekannten Einrichtungen, bei denen isolierende Werkstoffe in der Regel als vorgeformte Profile aus Kunststoff klemmend und/oder klebend über die Außenkanten der Elektrodenplatten aufgebracht und zum Teil zusätzlich, z.B. durch Nietenreihen, mechanisch gesichert werden, weisen u.a. folgende Nachteile auf:
    • - Der zwischen Platte und Profil entstehende Spalt ist seiner Lage nach dem Ionenstrom zugekehrt.
    • - Kleber und Haftvermittler, die den Spalt zunächst füllen und die Haftung zwischen Metallplatte und Kunststoffprofil sicherstellen sollen, versagen bei längerem Einsatz chemisch, thermisch und mechanisch.
    • - Wegen der unterschiedlichen Wärmedehnung von Plattenwerkstoff und Isolierwerkstoff (Kunststoffprofil) entstehen infolge des Temperaturwechseis im periodischen Betrieb der Elektrolysezelle Verformungen, Spaltbildung und Scherbrüche, hervorgerufen durch Spannungen, Kontraktion und Relaxation.
    • - Das Einwachsen des abgeschiedenen Kupfers unter das Isolierprofil und in den dem lonenstrom zugekehrten Spalt führt zum Verhaken der gewonnenen Kathode und damit zu Schwierigkeiten beim Abziehen sowie zu einer zusätzlichen starken Belastung des Isoliermaterials.
    • - Wachstumsunregelmäßigkeiten sowie die Herausnahme defekter Elektroden führen zu Betriebszeitverlusten und einem relativ hohen Reparaturaufwand.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kathode für die galvanische Abscheidung von Kupfer bereitzustellen, bei der zwar die Vorteile der bekannten Elektroden mit isolierendem Randstreifen erhalten bleiben, jedoch die bekannten Nachteile, insbesondere die vorstehend aufgezeigten Nachteile, vermieden werden.
  • Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Kathode für die elektrolytische Raffination von Kupfer, mit einer Tragestange und einem daran befestigten ebenen und zumindest an den vertikalen Längskanten mit elektrisch isolierendem Randstreifen versehenen Ausgangsblech aus Edelstahl, wobei die Längskanten stirnseitig eine Nut mit darin eingepaßtem und die Kante auf deren gesamter Länge überstehendem Randstreifen aus natürlichen oder synthetischen Polymeren aufweisen.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Kathode der vorgenannten Art gemäß der Erfingung in der Weise ausgestaltet wird, daß der in einer schwalbenschwanzartig geformten Nut eingepaßte isolierende Randstreifen durch Längsfaltung einer Polymerfolie gebildet ist, in deren Faltung (Knick) ein Edelstahldraht angeordnet ist und deren deckungsgleich übereinander liegende Folienhälften flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind.
  • Die Nuten haben zweckmäßig eine flache oder abgerundete Grundfläche. Die Nutflanken sind außen angefast und durch Preßverformung zu einem Schwalbenschwanzprofil gestaltet, dessen kleinere Öffnung etwa der Dicke der doppelten Folienstärke entspricht. Die schwalbenschwanzartig verformten Nutflanken und der einliegende isolierende Randstreifen sind im kritischen Bereich formschlüssig und flüssigkeitsdicht eingepaßt. Mit der flüssigkeitsdichten Verbindung der Folienhälften werden ein Eindringen von Elektrolyt und kristalline Abscheidungen verhindert.
  • Die flüssigkeitsdichte Verbindung kann eine Klebeverbindung oder eine Schweißverbindung sein. Dabei richtet sich die Verbindungsweise nach der Art des Werkkstoffs, aus dem der Randstreifen gefertigt wird.
  • Der Werkstoff des Randstreifens ist ein elektrisch isolierendes Material aus natürlichen oder synthetischen Polymeren, beispielsweise Natur-oder Synthesekautschuk, wie Butadienhomopolymerisate, Copolymerisate oder Blockcopolymerisate des Butadiens mit ungesättigten Monomeren, wie Styrol oder Acrylnitril; halogenhaltige Kautschuke, wie Polychloropren; ferner thermoplastische Polymere, wie Polyolefine, Polycarbonat; halogenhaltige Polymerisate, wie Polymerisate oder Copolymerisate des Vinylchlorids oder Vinylidenchlorids; Polytetrafluoräthylen; Polyurethane.
  • Bevorzugtes verschweißbares Material für die Polymerfolie sind thermoplastische Elastomere, wie Blockcopolymerisate des Butadiens mit Styrol oder thermoplastische Polymere, wie halogenhaltige Vinylpolymerisate. Zweckmäßig wird ein Material aus Polyvinylchlorid verwendet, das sich leicht verschweißen läßt.
  • Zur Herstellung des Randstreifens der Kathode gemäß der Erfindung wird zweckmäßig von einer PVC-Folie von ca. 30 bis 35 mm Breite und ca. 0,4 bis 0,6 mm Dicke ausgegangen. Durch ggf. kontinuierliches, hälftiges Längsfalten der Polymerfolie, vorzugsweise um einen Metalldraht von ca. 0,8 bis 1,2 mm Durchmesser, beispielsweise Edelstahldraht, wird zunächst eine taschenartige Hülle erhalten. Hierbei werden Folie und Draht von Vorrattrommeln abgezogen und durch geeignete Vorrichtungen zusammengeführt und gefaltet. Der Draht kann aber auch nachträglich in den Knick der gefalteten oder gefalteten und verschweißten Folienabschnitte eingebracht werden. Zweckmäßig wird das Faltmaterial mit dem im Knick befindlichen Draht anschließend einer Schweißvorrichtung zugeführt. Je nach den Erfordernissen werden die deckungsgleichen übereinanderliegenden Folienhälften durch eine Linienschweißung oder Flächenschweißung verbunden. Die Linienschweißung wird vorzugsweise als Randverschweißung parallel und senkrecht zur Faltkante ausgeführt, wobei die senkrecht zur Faltkante vorgenommene Schweißung bis dicht an diese herangeführt wird. Auch die Flächenverschweißung wird nur dicht an die Faltkante herangeführt. Im allgemeinen genügt es jedoch, daß nur die Teile der Folienhälften flächenverschweißt sind, welche seitlich über die Nutstege oder Nutflanken hinausstehen. Soweit zwischen Drahteinlage und Faltung eine spaltartige Öffnung verbleibt, wird diese durch Injektion eines niedrig viskosen, zum Elastomeren härtenden Kunstharzes verschlossen, beispielsweise durch Injektion eines durch Feuchtigkeit härtenden Silikonharzes.
  • Im allgemeinen sind nur die Längskanten, also die senkrecht zur Trageschiene verlaufenden Kanten, stirnseitig mit einer Nut versehen, es kann jedoch auch die untere Kante mit einer Nut für einen isolierenden Randstreifen vorgesehen werden. Die Tiefe der Nut beträgt im allgemeinen 4,5 bis 6 mm, vorzugsweise 5,5 mm. Die geringe Nuttiefe gewährleistet ein günstiges Verhältnis von Flankenstärke zu Flankenlänge und damit eine erhöhte Stabilität der Anordnung.
  • Der Kantenüberstand des isolierenden Randstreifens beträgt im allgemeinen 5 bis 20 mm. Zweckmäßig wird eine Überstandsbreite von 8 bis 15 mm vorgesehen. Eine Überstandsbreite von 10 mm ist in vielen Fällen ausreichend.
  • Es ist des weiteren zweckmäßig, daß die Kanten des Kathodenbleches bzw. Nutflanken am Übergang zum Isolierstreifen hin innen entgratet sind, um Beschädigungen beim Einbringen des Isolierstreifens in die Nut zu vermeiden. Die Nutflanken sind außen zum Randstreifen hin angefast mit positivem Winkel zur Niederschlagskathode. Hierdurch wird ein Verhaken beim Strippen der Niederschlagskathode vermieden.
  • Als Werkstoff für die Kathode werden zweckmäßig Edelstähle verwendet, beispielsweise Edelstähle mit ca. 18 % Chrom, ca. 10 % Nickel, ca. 2 % Molybdän und weniger als 0,1 % Kohlenstoff. Derartige Stähle ergeben eine gute Haftung des abgeschiedenen Kupfers während des Abscheidevorgangs und ermöglichen andererseits eine leichte und automatische Abtrennung des Belages. Die Trageschiene der erfindungsgemäßen Kathode kann aus demselben Werkstoff wie die Kathode bestehen; zweckmäßig besteht jedoch der für die Stromzufuhr bestimmte Teil der Tragschiene aus Kupfer.
  • Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer Kathode mit Randisolierung für die elektrolytische Raffination von Kupfer, mit einer Tragstange und einem daran befestigten ebenen, zumindest an den vertikalen Längskanten mit elektrisch isolierenden Randstreifen versehenem Ausgangsblech aus Edelstahl, wobei die Längskanten stirnseitig eine Nut und einen darin eingepaßten und die Kante auf deren gesamter Länge überstehenden Randstreifen aus natürlichen oder synthetischen Polymeren aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß
    • a) in die Stirnseiten des Ausgangsbleches Nuten mit vorzugsweise runder Basis eingeschnitten werden,
    • b) die Flanken der Nuten durch spanlose Formung schwalbenschwanzartig verformt werden,
    • c) in den gebildeten keilförmigen Spalt von einem Ende der Nut ausgehend in Längsrichtung ein über die Nutflanken hinausragender isolierender Randstreifen mit einliegendem Edelstahldraht eingezogen wird, wobei der kleinste Spaltabstand nicht größer als die Dicke des Randstreifens eingestellt wird, und wobei
    • d) der Edelmetalldraht in den Knick einer hälftig gefalteten Polymerfolie eingebracht wird und die deckungsgleich übereinander liegenden Folienhälften flüssigkeitsdicht miteinander verbunden werden.
  • Das Einziehen des Randstreifens aus gefalteter und geschweißter Folie mit dem einliegenden Draht erfolgt vorzugsweise vom unteren Ende der genuteten Kante des Elektrodenbleches her, ggf. unter Mitverwendung eines Gleitmittels. Dabei wird der Randstreifen bis über die obere waagerechte Elektrodenblechkante hinausgezogen, so daß ein überstehender Teil verbleibt. Dieser überstehende Teil erleichtert ein späteres Auswechseln des benutzten Randstreifens, indem zunächst der Draht herausgezogen und dann das Folienmaterial aus der Nut entfernt wird. Durch den Ziehvorgang und den dabei auftretenden Reibungswiderstand wird der Randstreifen unter Querschnittsverminderung gedehnt, so daß nach Wegfall der Zugkräfte der Streifen sich wieder zusammenzieht und die enge Nut flüssigkeitsdicht geschlossen wird.
  • Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Gegenüber Kathoden mit herkömmlichen Randisolierungen wird die wirksame Kathodenbreite bei gleicher Zellenabmessung vergrößert. Die durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Werkstoffe von Kathode und Isolierstreifen bewirkten Materialverwerfungen werden vermieden. Der Randstreifen ist gegen Herauswandern oder Herausziehen aus dem keilförmigen Spalt während des Betriebs durch den eingelegten Edelstahldraht gesichert. Im Falle einer Erneuerung kann der Draht leicht in Längsrichtung herausgezogen und dann der Isolierstreifen entfernt werden. Es werden eine erhöhte Standzeit der Kathode erzielt und somit Ausfallzeiten und Reparaturaufwand vermindert.
  • Die Erfindung wird anhand der schematischen Darstellung der Zeichnungen veranschaulicht.
    • Fig. I zeigt eine Seitenansicht der Kathode mit Randstreifenisolierung gemäß der Erfindung.
    • Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie A-B der Fig. in vergrößertem Maßstab.
  • In Fig. I ist an die Trageschiene die Kathode 2 über die Stege 4 angeschweißt. In die zur Trageschiene senkrecht verlaufende Seitenkante (Längskante) ist über eine stirnseitig eingefräste Nut die Randstreifenisolierung 3 mit eingelegtem Draht 5 eingepaßt.
  • Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-B der Fig. I. In die Nutwangen 7 der Kante der Kathode 2 ist der Randstreifen 3 mit seinen Teilen 3a formschlüssig eingepaßt. Bei 6 sind die Kanten der Wangen 7 innen entgratet und außen zum Randstreifen hin angefast mit positivem Winkel zur Niederschlagskathode. Die spaltartige Öffnung 9 mit dem einliegenden Draht 5 ist mit einem Elastomeren ausgefüllt. Mit 8 ist eine Flächenschweißung bezeichnet. Mit 10 ist noch ein Teil der ursprünglichen Fräsnut bezeichnet, die bei genügend hohem Preßdruck völlig durch das verformbare Folienmaterial mit dem eingeschlossenen elastomeren Harz und Draht flüssigkeitsdicht ausgefüllt wird.

Claims (10)

  1. I. Kathode für die elektrolytische Raffination von Kupfer, mit einer Tragestange und einem daran befestigten ebenen und zumindest an den vertikalen Längskanten mit elektrisch isolierendem Randstreifen versehenen Ausgangsblech aus Edelstahl, wobei die Längskanten stirnseitig eine Nut mit darin eingepaßtem und die Kante auf deren gesamter Länge überstehendem Randstreifen aus natürlichen oder synthetischen Polymeren aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer schwalbenschwanzartig geformten Nut eingepaßte isolierende Randstreifen durch Längsfaltung einer Polymerfolie gebildet ist, in deren Faltung (Knick) ein Edelstahldraht angeordnet ist und deren deckungsgleich übereinanderliegenden Folienhälften flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind.
  2. 2. Kathode nach Anspruch I, dadurch aekennzeichnet, daß die flüssigkeitsdichte Verbindung eine Klebeverbindung ist.
  3. 3. Kathode nach Anspruch I, dadurch aekennzeichnet, daß die flüssigkeitsdichte Verbindung eine Schweißverbindung ist.
  4. 4. Kathode nach den Ansprüchen I und 3, dadurch kennzeichnet, daß die Schweißverbindung eine Linienschweißung, vorzugsweise Randverschweißung ist.
  5. 5. Kathode nach den Ansprüchen I und 3, dadurch aekennzeichnet, daß die Schweißverbindung eine Flächenverschweißung ist.
  6. 6. Kathode nach den Ansprüchen I, 3 und 5, dadurch aekennzeichnet, daß zumindest die über die Nutkante hinaussstehenden Folienteile flächig verschweißt sind.
  7. 7. Kathode nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch aekennzeichnet, daß im Bereich der Drahteinlage gebildete spaltartige Öffnungen mit zu einem Elastomer härtbaren niedrig viskosen Harz ausgefüllt sind.
  8. 8. Kathode nach den Ansprüchen I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Randstreifen mit Drahteinlage mindestens die obere Elektrodenblechkante überragt.
  9. 9. Kathode nach den Ansprüchen bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß schwalbenschwanzartig verformte Nutwangen und einliegender isolierender Randstreifen formschlüssig und flüssigkeitsdicht verbunden sind.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung einer Kathode mit Randisolierung der Art gemäß den Ansprüchen I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) in die Stirnseiten des Ausgangsbleches Nuten mit vorzugsweise runder Basis eingeschnitten werden,
    b) die Flanken der Nuten durch spanlose Formung schwalbenschwanzartig verformt werden,
    c) in den gebildeten keilförmigen Spalt von einem Ende der Nut ausgehend in Längsrichtung ein über die Nutflanken hinausragender isolierender Randstreifen mit einliegendem Edelstahldraht eingezogen wird, wobei der kleinste Spaltabstand nicht größer als die Dicke des Randstreifens eingestellt wird, und wobei
    d) der Edelmetalldraht in den Knick einer hälftig gefalteten Polymerfolie eingebracht wird und die deckungsgleich übereinander liegenden Folienhälften flüssigkeitsdicht miteinander verbunden werden.
EP86201440A 1985-08-31 1986-08-20 Kathode für die elektrolytische Raffination von Kupfer und Verfahren zu deren Herstellung Expired EP0217429B1 (de)

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