EP0454056B2 - Kathodenbleche aus Aluminium für die elektrolytische Gewinnung von Zink - Google Patents

Kathodenbleche aus Aluminium für die elektrolytische Gewinnung von Zink Download PDF

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EP0454056B2 EP91106515A EP91106515A EP0454056B2 EP 0454056 B2 EP0454056 B2 EP 0454056B2 EP 91106515 A EP91106515 A EP 91106515A EP 91106515 A EP91106515 A EP 91106515A EP 0454056 B2 EP0454056 B2 EP 0454056B2
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cathode
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zinc
insulating strip
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    • 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 cathode sheet for the electrolytic production of zinc, with a Aluminum plate and one on at least one Edge of the plate melted around it Insulation strip made of plastic.
  • DE-A-2558694 is a deposition cathode known, which has a deposition body, the one made conductive on both sides with one Copolymer of butene-1 and ⁇ -olefin coated aluminum sheet is formed, with an edge strip the same copolymer, only without conductivity additives, is applied on this coating.
  • a cathode sheet insulated at the edge which has a layer of polyethylene with a low molecular weight of 2 ⁇ 10 4 and was melted onto the surfaces to be insulated, a strip of polyethylene with a higher molecular weight being applied via this layer was pushed between 1x10 6 and 5x10 6 .
  • copolymeric polyolefin / aluminum pairing proves compared to each other as particularly liquid-tight the aggressive sulfuric acid electrolyte.
  • the insulation strip includes a layer on the sheet metal side consists of the copolymeric polyolefin and otherwise made of ordinary polyolefin. This design is very inexpensive because less of the expensive copolymer Polyolefin is necessary.
  • the insulation strip consists entirely of the highly adhesive polyolefin.
  • This type of construction can be used for large quantities sheet metal to be produced particularly inexpensively because simple. are manufactured.
  • the used Manufacturing process carried out according to the invention is that the insulation strip is extruded and after extrusion on the edges of the cathode sheet metal strip while still hot (e.g. at temperatures between 100 and 200 ° C, preferably 160 and 180 ° C, for 1 to 5 min), the sheets cut and then brackets on the narrow side surfaces of the cathode sheet are welded on, which are provided with an insulation strip Connect narrow side surfaces.
  • Copolymeric polyolefins in the sense of the invention are copolymers of olefin and adhesive additives for Metal surfaces. These are additives aliphatic carboxylic acids in an amount of 1 to 10 %, for example acrylic acid or its derivatives. Instead of acrylic acid can also esters such as. B. vinyl acetates to be available. Vinyl acetate can also coexist Acrylic acid is present, as are others Terpolymers in question. Ultimately, those are suitable Hot melt adhesive based on polyolefin, in which sufficient corrosion resistance is guaranteed is.
  • a cathode plate with a plate 1 made of aluminum is in an electrolyte 2 in a tub 3 on busbars 4, 4 'arranged with its holder 5 and has insulation strips on both vertical narrow sides 6, 6 'attached from polyolefin.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the cathode sheet, which on the side edge of the aluminum plate 1 a uniformly made of highly adhesive copolymer Polyolefin melted existing insulation strip is.
  • the insulation strip can be extruded and melted using the extrusion heat be.
  • the insulation strip 3 is on the aluminum plate 1 of the cathode sheet a layer 7 of adhesive copolymer Polyolefin arranged and over this one the body the insulation strip is mainly constituted by U-shaped Slide 8 pushed on.
  • the postponement takes place in the heat, preferably using extrusion heat.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kathodenblech für die elektrolytische Gewinnung von Zink, mit einer Platte aus Aluminium und einer auf mindestens einem Rand der Platte diesen umgebend aufgeschmolzenen Isolationsleiste aus Kunststoff.
Bei heute bekannten Kathodenblechen für die elektrolytische Gewinnung von Zink sind an den Rändern Isolierungsleisten angeordnet. Dies ist deswegen notwendig, um das an den Kathodenflächen abgeschiedene Zink daran zu hindern, in Richtung der Anodenplatte bzw. Elektrolytwanne zu wachsen und dadurch einen Kurzschluß zu erzeugen. Diese Isolierungsleisten sind entweder an den Rändern des Kathodenblechs aufgeschnappt oder aufgepreßt. Es sind aber auch Versionen mit angeschraubten Isolationsleisten bekannt. Diese Isolationsleisten selbst bestehen aus Kunststoff, Gummi oder Holz. Ein Kathodenblech der eingangs genannten Art ist aus DE-A-3 219 300 bekannt.
Da die Kathodenbleche im Betrieb mit Schwefelsäure, die als Elektrolyt verwendet wird, getaucht sind, kommt es zur Korrosion des Aluminiums. Diese Korrosion tritt bevorzugt unter den Leisten auf. Dies deshalb, da die Säure zwischen den Blechen und den Isolationsleisten eindringt und dort ein sehr schnelles Korrodieren des Aluminiums bewirkt. Es erfolgt somit ein frühzeitiger Ausfall des Kathodenblechs, da die Ränder ausfressen, die Leiste an Halt am Blech verliert und somit es zu einem Kurzschluß beim Wegbrechen der Isolationsleiste zwischen anwachsendem Zink und der Anodenplatte bzw. Elektrolytwanne kommt.
Aus DE-A-2558694 ist eine Abscheidungskathode bekannt, welche einen Abscheidungskörper aufweist, der durch ein beidseitig mit einem leitfähig gemachten Copolymer aus Buten-1 und α-Olefin beschichtetes Aluminiumblech gebildet ist, wobei eine Randleiste aus dem gleichen Copolymer, nur ohne Leitfähigkeitszugätze, auf dieser Beschichtung ausgebracht ist.
Aus JP-A-6333590 ist ein am Rand isoliertes Kathodenblech bekannt, welches eine Schicht aus Polyethylen mit niedrigen Molekular gewicht von 2 x 104 aufweist und auf den zu isolierenden Flächen aufgeschmolzen wurde, wobei über diese Schicht eine Leiste aus Polyethylen mit höherem Molekular gewicht von zwichen 1x106 und 5x106 geschoben wurde.
Der oben erwähnte ungüstige Korrosionseffekt wird erfindungsgemäß durch ein Kathodenblech mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 verhindert.
Die Paarung copolymeres Polyolefin/Aluminium erweist sich dabei als besonders flüssigkeitsdicht gegenüber dem aggressiven schwefelsaueren Elektrolyten.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Isolationsleiste blechseitig eine Lage aus dem copolymeren Polyolefin und im übrigen besteht sie aus gewöhnlichem Polyolefin. Diese Bauweise ist sehr preisgünstig, weil weniger von dem teueren copolymeren Polyolefin notwendig ist.
Es ist weiters in einer Ausgestaltung der Erfindung eine solche Bauweise vorgesehen, daß die Isolationsleiste insgesamt aus dem hochhaftenden Polyolefin besteht.
Bei dieser Bauweise kann bei großen Stückzahlen herzustellender Bleche besonders kostengünstig, weil einfach. gefertigt werden.
Es hat sich gezeigt, daß das dazu verwendende Herstellungsverfahren erfindungsgemäß so durchgeführt wird, daß die Isolationsleiste extrudiert wird und nach der Extrusion an den Rändern des Kathodenblechbandes im noch heißen Zustand (wie z.B. bei Temperaturen zwischen 100 und 200°C, vorzugsweise 160 und 180 °C, für 1 bis 5 min) angedrückt wird, die Bleche zugeschnitten und danach Halterungen an den Schmalseitenflächen des Kathodenblechs angeschweißt werden, die die mit einer Isolationsleiste versehenen Schmalseitenflächen verbinden.
Es ist dabei in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung günstig, daß die Extrusion der Leiste durch Koextrusion von hochhaftendem copolymerem Polyolefin und normalem Polyolefin erfolgt. Dadurch wird weniger von dem teueren und nur blechseitig erforderlichen hochhaftenden Polyolefin verwendet, wodurch die Herstellung des erfindungsgemäßen Kathodenblechs günstiger wird.
Durch die Extrusion des Profils mit nachfolgendem Aufschmelzen auf den Kathodenblechbändern wird die für die Extrusion notwendige Wärme optimal genützt. Die Produktion kann kontinuierlich erfolgen, wodurch große Mengen an solchen Kathodenblechbändern hergestellt werden können. Diese sind nachher nur mehr zu schneiden und an ihnen die für die Stromeinleitung und Aufhängung benötigten Halterungen anzuordnen.
Dadurch, daß dieses gut haftende Polyolefin dicht mit dem Kathodenblech verbunden ist, kann kein Elektrolyt in die Verbindung eindringen und die eigentliche Isolationsleiste braucht lediglich warm aufgeschoben zu werden. Die Haftung, die zwischen der Schicht Polyolefin und der übrigen Isolationsleiste vorhanden ist, reicht beim Betrieb des Kathodenblechs zur Befestigung aus. Dieses Verfahren ist besonders dann wirtschaftlich, wenn nur wenige Kathodenbleche erzeugt werden sollen, was bei Reparaturen und bei der Wartung einer Elektrolyseanlage häufig der Fall ist.
Copolymere Polyolefine im Sinne der Erfindung sind Mischpolymerisate von Olefin und Haftzusätzen für Metalloberflächen. Diese Haftzusätze sind aliphatische Carbonsäuren in einer Menge von 1 bis 10 %, beispielsweise Acrylsäure oder deren Derivate. Statt der Acrylsäure können auch Ester wie z. B. Vinylacetate vorhanden sein. Vinylacetat kann auch gleichzeitig mit Acrylsäure vorhanden sein, ebenso kommen auch andere Terpolymere in Frage. Geeignet sind letzlich diejenigen Schmelzkleber auf Polyolefinbasis, bei welchen eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit gewährleistet ist.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
  • Fig. 1 eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Kathodenblechs,
  • Fig. 2 ein Detail eines erfindungsgemäßen Kathodenblechs im Horizontalschnitt in vergrößerter Ansicht,
  • Fig. 3 ein Detail eines weiteren erfindungsgemäßen Kathodenblechs.
    • Ein Kathodenblech mit einer Platte 1 aus Aluminium ist in einem Elektrolyten 2 in einer Wanne 3 an Stromschienen 4, 4' mit seiner Halterung 5 angeordnet und hat auf beiden vertikalen Schmalseiten Isolationsleisten 6, 6' aus Polyolefin befestigt.
    Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Kathodenblechs, bei welcher auf dem seitlichen Rand der Aluminiumplatte 1 eine einheitlich aus hochhaftendern copolymerem Polyolefin bestehende Isolationsleiste aufgeschmolzen ist. Die Isolationsleiste kann extrudiert und unter Ausnutzung der Extrusionshitze aufgeschmolzen sein.
    In der Fig. 3 ist auf der Aluminiumplatte 1 des Kathodenblechs eine Schicht 7 haftendes copolymeres Polyolefin angeordnet und über diese eine den Körper der Isolationsleiste hauptsächlich ausmachende U-förmige Schiene 8 aufgeschoben. Das Aufschieben erfolgt in der Wärme, vorzugsweise unter Ausnutzung von Extrusionshitze.

    Claims (4)

    1. Kathodenblech für die elektrolytische Gewinnung von Zink, mit einer Platte (1) aus Aluminium und einer auf mindestens einem Rand der Platte diesen umgebend aufgeschmolzenen Isolationsleiste (6) aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsleiste (6) mindestens in einem an der Platte (1) anschließenden Teil aus einem copolymeren Polyolefin, bestehend aus einem Mischpolymerisat von Olefin und 1-10% Haftzusätzen aus aliphatischen Carbonsäuren, besteht.
    2. Kathodenblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsleiste (6) aus einer an das Blech (1) anschließenden Lage (7) aus copolymerem Polyolefin und einer darüber befindlichen Lage (8) aus gewöhnlichem Polyolefin aufgebaut ist.
    3. Verfahren zur Herstellung eines Kathodenblechs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsleiste (6) extrudiert wird und nach der Extrusion im noch heißen Zustand an den Rändern eines Kathodenblechbandes angedrückt wird, das mit Isolationsleisten versehene Blechband nachfolgend zu Kathodenblechen zugeschnitten wird und danach an einem zwischen zwei mit Isolationsleisten versehenen Rändern verlaufenden Rand Halterungen (5) angeschweißt werden.
    4. Verfahren zur Herstellung eines Kathodenblechs nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusion der Isolationsleiste (6) durch Koextrusion von copolymerem Polyolefin und normalem Polyolefin erfolgt.
    EP91106515A 1990-04-23 1991-04-23 Kathodenbleche aus Aluminium für die elektrolytische Gewinnung von Zink Expired - Lifetime EP0454056B2 (de)

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    EP0454056A1 EP0454056A1 (de) 1991-10-30
    EP0454056B1 EP0454056B1 (de) 1996-09-11
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