FI108048B - Laite elektrolyyttisessä puhdistuksessa syntyneen saostuman irrottamiseksi - Google Patents

Description

* 1 108048

LAITE ELEKTROLYYTTISESSÄ PUHDISTUKSESSA SYNTYNEEN SAOSTUMAN IRROTTAMISEKSI

Tämä keksintö kohdistuu laitteeseen metallin elektrolyyttisessä puhdistuksessa 5 syntyneen saostuman irrottamiseksi puhdistuksessa elektrodina käytetyn emälevyn pinnalta, kun irrotus suoritetaan edullisesti ilman emälevyn taivutusta ja vasarointia.

Monia metalleja, kuten kuparia, sinkkiä tai nikkeliä, valmistettaessa yksi valmis-10 tusprosessin päävaiheista on elektrolyysi, jossa tuotettava metalli seostetaan elektrolyyttiin johdetun sähkövirran avulla elektrodin, katodin pinnalle. Katodi on tavallisesti kappale, jossa on elektrolyytin pinnan yläpuolelle jäävä ripustus-tanko katodin ripustamiseksi elektrolyysialtaaseen ja kytkemiseksi virtapiiriin sekä elektrolyytin sisään laskettava levymäinen osa, emälevy, jonka pinnoille 15 tuotettava metalli saostetaan.

Nykyaikaisissa tuotantolaitoksissa katodilevy on tavallisesti eri metallia kuin tuotettava metalli, ja katodilevyn kahdelle pystyreunalle tai kaikille kolmelle elektrolyytin sisään menevälle reunalle tehdään sähköinen eristys esimerkiksi 20 muovista siten, että katodilevyn pinnalle saostuva metalli on vähintään kahdelta .. pystysivultaan erotettuna kahdeksi erilliseksi levyksi. Edellämainitun tyyppisten eri metallia olevien kestokatodien avulla tuotettavan metallin tuotanto tapahtuu siten, että tuotettava metalli irrotetaan levymäisinä kappaleina kestokatodien pinnoilta ja kestokatodeja kierrätetään jatkuvasti elektrolyysialtaiden ja irrotus-25 aseman välillä. Kestokatodien reunoilla oleva sähköinen eristys on tarpeen . nimenomaan saostuneen metallin irrottamiseksi ja käsittelemiseksi.

Tuotantoprosessin toiminta ja metallin tuottaminen vaativat, että tuotettava metalli irrotetaan riittävän usein katodilevyn pinnalta. Irrotusten väli on tyypilli-30 sesti yhdestä seitsemään vuorokautta, ja koska irrotus edellyttää tavallisesti suurta materiaalinsiirtoa ja keskeytystä prosessille, irrotusten väli pyritään 108048 tekemään niin pitkäksi kuin mahdollista. Tämän vuoksi irrotettavat metallisaos-tumat ovat nykyään tavallisesti melko paksuja, yleensä selvästi yli 5 millimetriä.

Koska kuparia, nikkeliä ja sinkkiä tuottavat laitokset ovat tuotantomääriltään 5 suuria, laitoksissa on tuhansia tai kymmeniätuhansia katodilevyjä, ja päivittäin irrotukseen tulevien katodilevyjenkin määrä on helposti tuhansia tai kymmeniätuhansia. Tuotettavan metallin irrottamiseksi kestokatodien pinnoilta käytetään siksi mekanisoituja ja automatisoituja irrotuskoneita. Edelleen koska kestokato-dit ovat valmistuskustannuksiltaan kalliita, niiden eliniän maksimointi laitoksen 10 kannalta on erittäin tärkeää. Katodien reunoilla olevia eristeitä voidaan kyllä uusia, mutta niidenkin eliniän kasvattaminen on laitoksen kannalta etu. Irrotus-koneen tärkeitä ominaisuuksia ovat näinollen, että kone ei vaurioita kestokato-deja eikä kestokatodien reunaeristeitä, samoinkuin että tuotettu metalli irtoaa luotettavasti ja että irrotuskone saadaan toimimaan suurella nopeudella.

15

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin aikaansaada entistä parempi laite elektrolyyttisessä puhdistuksessa synnytetyn metallisaostuman poistamiseksi elektrodina toimineen emälevyn pinnalta niin, että vältetään itse emälevyyn kohdistuvia rasituksia, kuten taivutusta tai iskemistä. Keksinnön olennaiset 20 tunnusmerkit selviävät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaisesti elektrolyyttisessä puhdistuksessa tuotetun metallisaostuman, kuten kupari-, nikkeli- tai sinkkisaostuman irrottamiseen elektrolyyttisessä puhdistuksessa käytetyn elektrodin emälevyn pinnalta käytetään irrotuslaitetta, 25 jota voidaan käyttää saostuman irrottamiseen olennaisesti kokonaan tai saostu-

« * V

. . man irrottamiseen vain sen verran, että erillinen laite pääsee saostuman ja emälevyn väliin tekemään lopullisen irrotuksen. Keksinnön mukaisessa irrotus-laitteessa on ainakin yksi tartuntaosa, johon liitetyn ainakin yhden ohjauselimen avulla tartuntaosa asetetaan mekaaniseen kosketukseen emälevyltä irrotetta-30 van saostuman kanssa. Tartuntaosan olennaisen tarkaksi asemoimiseksi saostuman suhteen voidaan myös ainakin yksi tartuntaosan ohjauselimistä 3 108048 saattaa kosketuksiin saostuman kanssa tai ainakin elektrodin metallisaostu-masta vapaan pinnan kanssa. Keksinnön mukaisen irrotuslaitteen tartuntaosaa varsinaisen irrotustoiminnan yhteydessä liikutetaan ohjauselimeen liitetyn varsinaisen irrotuselimen avulla.

5

Keksinnön mukainen irrotuslaite on tuettu runkorakenteeseen, joka samalla muodostaa elektrolyyttisessä puhdistuksessa emälevylle synnytetyn saostuman irrotusaseman. Koska tavallisesti saostuma muodostuu elektrolyyttisessä puhdistuksessa kahdelle toisiinsa nähden vastakkaiselle puolelle emälevyä, 10 irrotusasemassa on ainakin kaksi irrotuslaitetta edullisesti niin, että kullekin saostumalle on ainakin yksi laite emälevyn eri puolilla. Jos saostuman irrotukseen keksinnön mukaisella irrotuslaitteella tapahtuneen esi-irrotuksen jälkeen käytetään erillistä laitetta, kuten irrotusveistä, tämä irrotusveitsi voidaan lisäksi asentaa samaan irrotusasemaan. Irrotusveitsi voi myös olla erillään irrotuslait-15 teen muodostamasta irrotusasemasta.

Käytettäessä keksinnön mukaista irrotuslaitetta emälevyä, jota kierrätetään elektrolyyttisen puhdistusprosessin ja irrotusaseman välillä ja joka tällöin on kestokatodi, ei tarvitse taivuttaa eikä muutenkaan rasittaa, mikä kestokatodin 20 käyttöiän kannalta on edullista. Lisäksi irrotuslaitteessa olevan ohjauselimen ansiosta tartuntaosa ei ole kosketuksissa emälevyn, kestokatodin, pinnan kanssa. Edelleen ohjauselin tai mikään muukaan irrotuslaitteen osa ei ole kosketuksissa kestokatodin elektrolyyttisessä puhdistuksessa elektrolyytin pinnan alle menevien osien kanssa, jolloin kestokatodin saostuman muodosta-25 miselle aktiivinen osa saadaan pysymään olennaisesti ehjänä ja edullisena saostuman muodostumiselle. Keksinnön mukaisen irrotuslaitteen edullisuutta lisää se, että ohjauselimiin ja tartuntaosaan kohdistuvat liikkeet ovat olennaisen lyhyitä ja siten itse irrotustoiminta voidaan tehdä nopeaksi.

30 Koska keksinnön mukaisella irrotuslaitteella ei tarvitse taivuttaa kestokatodina toimivaa emälevyä, joka tavallisesti on varustettu reunalistoilla saostuman 4 108048 kasvamisen estämiseksi emälevyn reunan yli, myös emälevyn reunalistojen käyttöikää voidaan pidentää, sillä taivutus mahdollisesti aiheuttaisi reunalistoi-hin murtumia ja reunalistoista tulisi näin käyttökelvottomia. Lisäksi keksinnön mukaisella irrotuslaitteella erityisesti paksujen saostumien irrotus on luotettava, 5 koska paksuilla saostumilla tarvittavat taivutusvoimat olisivat sitä suurempia, mitä paksumpia saostumat ovat.

Kun kestokatodi metallisaostumineen on kiinnitetty irrotusasemaan irrotusta-pahtuman alussa, keksinnön mukainen irrotusiaite siirretään irrotusasentoon 10 käyttämällä hyväksi tartuntaosan ohjauselimeen liitettyjä elimiä, tartuntaosan varsiosaa ja varsinaista irrotuselintä. Tartuntaosan varsiosa on asennettu liiku-teltavasti siten, että ohjauselintä ja siten myös tartuntaosaa voidaan liikuttaa olennaisesti emälevyn pinnan suuntaisesti. Varsinainen irrotuselin on toisaalta asennettu liikuteltavasti niin, että irrotuselintä voidaan liikuttaa emälevyn 15 pintaan nähden olennaisesti kohtisuorassa suunnassa. Lisäksi tartuntaosan varsiosa on asennettu siten, että varsiosa on pyöräytettävissä akselinsa ympäri. Näiden eri liikkeiden ansiosta tartuntaosa on saatettavissa irrotuksen suhteen edulliseen asemaan metallisaostumaan nähden.

20 Keksinnön mukaisessa laitteessa tartuntaosan ja samalla ohjauselimen liikuttaminen joko olennaisesti emälevyn pinnan suuntaisesti tai olennaisesti kohtisuorassa suunnassa emälevyyn nähden voidaan edullisesti suorittaa joko hydraulisesti, pneumaattisesti tai sähköisesti. Myös tartuntaosan varsiosan pyörittämiseen akselinsa ympäri voidaan käyttää samoja toteutustapoja.

25

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön erästä edullista sovellutusmuotoa osittain leikattuna sivukuvantona, 30 kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista sovellutusmuotoa irrotustoiminnan alussa.

s 108048

Kuvioiden mukaisesti irrotusasemassa käsiteltävä metallisaostumien 1 osittain - peittämä kestokatodi 2 on tuettu irrotusaseman runkorakenteeseen 3. Kestoka- todin 2 molemmille puolille on asennettu keksinnön mukainen irrotuslaite, jossa oleva tartuntaosa 4 on ensin liitetty ohjauselimeen 5 ja edelleen varsiosaan 6.

5 Varsiosa 6 on edelleen liitetty nivelosaan 7, joka sallii varsiosan 6 kääntymisen akselinsa ympäri. Nivelosaan 7 on lisäksi liitetty liikuttamiselin 8, jolla liikutetaan tartuntaosaa 4 olennaisesti kestokatodin 2 pinnan suunnassa. Ohjauselimeen 5 on myös liitetty irrotuselin 9, jolla ohjauselintä 5 ja tartuntaosaa 4 liikutetaan olennaisesti kestokatodin 2 pintaan nähden kohtisuoraan suuntaan metallisaos-10 tuman 1 irrottamiseksi.

Kun keksinnön mukainen irrotuslaite on toiminnassa, ohjauselimeen 5 liitetty irrotuselin 9 liikuttaa ensin ohjauselimen 5 kosketuksiin kestokatodin 2 saostumasta vapaan pinnan kanssa, joka saostumasta vapaa pinta on kestokatodin 2 15 kannatustangon 10 alapuolella niiltä osin kuin kestokatodi 2 on elektrolyyttisen puhdistusprosessin aikana ja samalla saostuman muodostuksen yhteydessä on ollut elektrolyyttiliuoksen yläpuolella. Ohjauselimen 5 liikuttaminen kestokatodin 2 saostumasta vapaaseen pintaan tapahtuu siten, että varsiosa 6 kääntyy nivelosassa 7 olevan akselinsa ympäri. Ohjauselin 5 on edullisesti niin 20 säädetty, että itse tartuntaosa 4 ei joudu kosketuksiin kestokatodin 2 saostumasta vapaan pinnan kanssa, vaan tartuntaosan 4 ja kestokatodin 2 välinen etäisyys on edullisesti ainakin 0,5 - 1 mm. Nivelosaan 7 liitetty liikuttamiselin 8 liikuttaa vastaavasti varsiosaa 6 sekä varsiosaan 6 liitettyjä ohjauselintä 5 ja tartuntaosaa 4 kohti metallisaostumaa 1. Samanaikaisesti kun ohjauselimeen 5 25 liitetty irrotuselin 9 pitää ohjauselimen 5 kiinni kestokatodin 2 pinnassa, nivelo-: : . saan 7 liitetty liikuttamiselin 8 liikuttaa ohjauselintä 5 ja tartuntaosaa 4 kohti metallisaostumaa 1, jolloin tartuntaosa 4 tulee kosketuksiin metallisaostuman 1 reunan kanssa ja painuu edullisesti olennaisesti metallisaostuman 1 sisään. Tartuntaosa 4 voidaan saattaa toimimaan myös siten, että tartuntaosa 4 ohjau-30 tuu kestokatodin 2 ja metallisaostuman 1 väliin. Kummassakin vaihtoehtoisessa 6 108048 sovellutusmuodossa ohjauselin 5 saatetaan kosketuksiin kestokatodin 2 metalli-saostumasta 1 vapaan pinnan osan kanssa.

Kuvion 2 mukaisesti kun tartuntaosa 4 on kosketuksissa metallisaostuman 1 5 kanssa metallisaostuman 1 irrottamiseksi kestokatodilta 2, ohjauselimeen 5 liitetty irrotuselin 9 liikuttaa ohjauselintä 5 ja tartuntaosaa 4 kestokatodin 2 pinnasta poispäin. Tällöin metallisaostuma 1 tai ainakin metallisaostuman 1 reuna seuraa tartuntaosaa 4 ja irtoaa kestokatodin 2 levyosan pinnalta. Jos metallisaostuma 1 on olennaisen jäykkä ja ohjauselimeen 5 liitetyn irrotuseli-10 men 9 sallittu liikkumisetäisyys riittävän pitkä, metallisaostuma 1 saadaan irrotettua kokonaan keksinnön mukaisella irrotuslaitteella. Muussa tapauksessa tartuntaosaa 4 käytetään metallisaostuman 1 reunan irrottamiseen, ja metallisaostuman 1 lopullinen irrottaminen suoritetaan erillisellä mekanismilla, edullisesti esimerkiksi irrotusveitsellä.

15

Claims (5)

7 108048

1. Laite metallin elektrolyyttisessä puhdistuksessa syntyneen saostuman irrottamiseksi ainakin osittain puhdistuksessa elektrodina käytetyn emälevyn 5 pinnalta, jossa laitteessa on ainakin yksi saostuman irrottamiseen tarkoitettu elin ja ainakin yksi elin irrotuselimen ohjaamiseksi irrotettavaan saostumaan nähden, tunnettu siitä, että laitteessa on ainakin yksi tartuntaosa (4), jota käytetään mekaanisen kosketuksen aikaansaamiseksi saostuman (1) ja irrotuslaitteen välille ja joka on liitetty ohjauselimeen (5), johon on yhdistetty 10 sekä tartuntaosan varsiosa (6) että saostuman irrotuselin (9), ja että tartuntaosa (4) on asennettu liikuteltavasti olennaisesti emälevyn (2) pinnan suuntaisesti ja olennaisesti kohtisuorassa suunnassa emälevyn (2) pintaan nähden niin, että tartuntaosa (4) ei ole kosketuksissa emälevyn (2) pinnan kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että tartuntaosan (4) liikuttamiseksi olennaisesti emälevyn (2) pinnan suuntaisesti tartuntaosan varsiosaan (6) on liitetty liikuttamiselin (8).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että tartuntaosan 20 (4) liikuttaminen olennaisesti kohtisuorassa suunnassa emälevyn (2) pintaan nähden on suoritettavissa saostuman (1) irrotuselimen (9) avulla.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että tartuntaosan varsiosa (6) on pyöritettävissä akselinsa ympäri. 25

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että ‘ saostuman (1) irrottamiseksi tartuntaosan ohjauselin (5) on kosketuksissa emälevyn (2) saostumasta (1) vapaan pinnan osan kanssa, samalla kun tartuntaosa (4) on kosketuksissa irrotettavan saostuman (1) kanssa. 30 PATENTKRAV 1 08048