FR2560224A1 - Anode en metal revetu pour l'extraction electrolytique de metaux ou d'oxydes metalliques - Google Patents

Abstract

UNE TELLE ANODE METALLIQUE COMPREND UNE AMENEE DE COURANT 10 ET AU MOINS UN DISTRIBUTEUR DE COURANT 20 DERIVEE DE CELLE-CI. LE DISTRIBUTEUR DE COURANT 20 EST POURVU D'UNE GAINE 40. CELLE-CI EST CONSTITUEE DE DEUX PROFILES 41 DE FORME IDENTIQUE QUI SONT COMPOSES CHACUN D'UNE AME 41A ET DE DEUX BRANCHES 41B, 41C DE LONGUEURS INEGALES PARTANT EN COUDE PERPENDICULAIREMENT ET EN SENS INVERSE DES EXTREMITES DE CETTE AME. POUR FORMER LA GAINE 40, LES DEUX PROFILES 41 SONT ASSEMBLES L'UN A L'AUTRE EN TETE-BECHE DE MANIERE QUE LA BRANCHE COURTE 41C DE L'UN A DES PROFILES 41 REPOSE SUR L'EXTREMITE LIBRE DE LA BRANCHE LONGUE 41B DE L'AUTRE PROFILE 41, FORMANT AINSI SUR LES COTES ETROITS OPPOSES DE LA GAINE DES BRIDES 41D. UN ELEMENT EN FORME DE PLAQUE 31 EST RACCORDE A CHACUNE DE CES BRIDES. CES ELEMENTS 31 FORMENT LA PARTIE ACTIVE 30 DE L'ELECTRODE. ILS SONT REALISES OPPORTUNEMENT EN UN METAL DEPLOYE ONDULE.

Description

Société dite: Conradty GmbH & Co. Metalleletroden KG Invention de Konrad

Koziol et Erich Wenk Priorité d'une demande de brevet déposée en R.F.A. le 24 février 1984 sous le n P 34 06 823.6 Anode en métal revêtu pour l'extraction électrolytique de métaux ou d'oxydes métalliques La présente invention concerne une électrode, notamment anode en métal-valve revêtu pour l'extraction électrolytique de métaux ou d'oxydes métalliques, constituée - d'au moins un distributeur de courant constitué d'une gaine en métal-valve composée de deux profilés identiques dans laquelle est installé un noyau en métal de bon pouvoir électroconducteur qui est raccordé électriquement à la gaine et dans lequel, de préférence, est incorporée une structure de contact en métal-valve, assemblée par plusieurs soudures à la face intérieure de la gaine, et - d'une partie active constituée d'au moins un élément en forme de plaque raccordé mécaniquement de même qu'électriquement à la gaine du

distributeur de courant.

Dans le domaine de l'extraction électrolytique des métaux, en par-

ticulier des métaux non ferreux, à partir de solutions acides conte-

nant le métal à extraire, on s'efforce de remplacer les anodes en plomb, alliages de plomb ou graphite initialement employées à cet effet par des anodes en métal revêtu du type présenté ci-dessus. La surface ou la partie active de ces anodes en métal revêtu est constituée d'un noyau porteur en métal-valve, par exemple titane, zirconium, niobium ou tantale, sur lequel est déposé un revêtement en un matériau à activité anodique, par exemple métaux du groupe du

platine ou des oxydes métalliques de platine.

L'avantage essentiel des anodes métalliques par rapport aux anodes classiques en plomb ou en graphite réside dans l'économie d'énergie électrique. Cette économie d'énergie provient de la plus grande surface susceptible d'être obtenue avec les anodes en métal revêtu,

de la grande activité du revêtement et de la stabilité de la forme.

-2 - Elle permet une réduction considérable de la tension d'anode. Avec les -anodes en métal revêtu, une autre économie d'exploitation est obtenue par le fait que la purification et la neutralisation de l'électrolyte est facilitée, attendu que le revêtement de ces anodes n'est pas détruit par du CI-, du NO ou du H2 O libre. Une autre économie

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résulte du fait que, lorsqu'on utilise des anodes en métal revêtu, l'électrolyte n'a pas besoin d'être mélangé à des additifs coûteux, par exemple un composé de cobalt ou encore du carbonate de strontium, comme cela est nécessaire lorsqu'on utilise des anodes en plomb. En outre, l'encrassement par le plomb de l'électrolyte et du métal

extrait, inévitable avec les anodes en plomb, se trouve supprimé.

Enfin, les anodes en métal revêtu permettent d'augmenter la densité

de courant et par conséquent la productivité.

On rencontre pour ces anodes en métal revêtu des modes de

conception très divers.

La caractéristique essentielle d'une anode métallique connue (demande de brevet DE-24 04 167) réside dans le fait que la surface de l'anode opposée à la cathode est de 1,5 à 20 fois plus petite que la surface de la cathode, et donc que la densité de courant sur l'anode est de 1,5 à 20 fois supérieure à la densité de courant sur la cathode. Ceci doit permettre d'obtenir de façon économique sur les cathodes un dépôt de métal relativement pur, de la structure cristalline et de la pureté recherchées. La rentabilité atteinte réside visiblement dans le fait que la réduction de la surface de l'anode par rapport à la cathode entraîne une diminution de la quantité de matériau entrant dans la fabrication de l'anode, d'o une économie d'un matériau coûteux (le métal-valve). La réduction du coût de fabrication de cette anode est toutefois assortie d'inconvénients non négligeables. L'un de ces inconvénients est que, l'anode fonctionnant avec une forte densité de courant, la composante anodique de la tension d'élément est élevée. L'inconvénient majeur qui en résulte pour des éléments équipés de telles anodes est une grande consommation d'énergie. La forte densité de courant et la section transversale réduite des conducteurs de l'anode connue par suite de la diminution de la surface active et par conséquent du faible volume de - 3 - matériau provoquent une grande chute ohmique interne avec pour conséquence une nouvelle augmentation de l'énergie électrique nécessaire. Pour pallier l'inconvénient de cette grande chute ohmique interne, les barreaux profilés disposés parallèlement les uns des autres dans un même plan qui forment la surface active sont constitués d'une gaine en titane dotée d'un noyau en cuivre. Les barres d'amenée et de distribution de courant présentent une structure similaire. Leur tracé est compliqué, afin de raccourcir le plus possible les trajets du courant dans la petite surface active de l'anode. La structure compliquée des barreaux profilés constituant la surface active et les longues barres d'amenée et de distribution de courant nécessaires renchérissent considérablement la construction connue. Pour une autre anode en métal revêtu connue (demande de brevet DE-30 05 975), on a, afin d'éviter les inconvénients de principe de l'anode en métal revêtu décrite ci-dessus, procédé d'une toute autre manière: la surface active de cette anode est rendue très grande par le fait que les barreaux disposés parallèlement et à distance les uns des autres dans un même plan qui forment la surface active répondent à la relation 6 > FA: Fp > 2, o FA est la surface totale des barreaux et FR la surface occupée par l'ensemble des barreaux. La structure de l'anode, réalisée de préférence en titane pur, ne présente pas d'autres amenées et distributeurs de courant en dehors de la barre principale d'amenée de courant en cuivre. Ce sont les seuls barreaux en métal-valve qui se chargent ici du transport du courant dans le sens vertical. Dans l'ensemble, cette anode a, grâce à sa grande surface active, fait la preuve de sa supériorité pour de

nombreux procédés d'extraction électrolytique de métaux.

Afin "d'adapter" la chute ohmique interne des anodes en titane à la hausse du prix du kilowatt-heure, soit donc afin de la réduire, il est nécessaire d'utiliser pour les pièces conduisant le courant des sections de conducteurs importantes, réalisées avec ce matériau coOteux. Lors de la configuration de la surface active au moyen de barreaux en titane disposés parallèlement les uns des autres dans un même plan, ces barreaux doivent être dotés d'une section -4 - suffisamment grande pour pouvoir soutenir la comparaison avec la chute ohmique interne apparaissant avec des anodes en plomb, épaisses et massives, ce qui réduit d'autant les avantages techniques et

économiques des anodes en métal-valve.

Sur les barres d'amenée et de distribution de courant connues, constituées d'un noyau en cuivre et d'une gaine en titane entourant ce noyau, on cherche à obtenir une "liaison métallurgique" entre le métal du noyau et celui de la gaine. Toutefois, la réduction de la chute de tension interne que doit apporter la réalisation du noyau en un métal de bon pouvoir iélectroconducteur ne sera effectivement atteinte que si le passage du courant vers la partie active revêtue est assuré par une liaison métallurgique de grande surface et exempte de

perturbations entre le matériau de la gaine et le matériau du noyau.

L'emploi de méthodes -de fabrication très cûteuses permet au mieux d'approcher ce résultat. Ces amenées de courant pour anodes ont néammoins fait leurs preuves pour l'analyse à l'alkali et au chlore par la méthode du diaphragme. Mais la sensibilité à la température de la liaison métallurgique du cuivre et du titane suppose que, en cas d'un nouveau revêtement de ces anodes à diaphragmes, le barreau en

cuivre gainé de titane soit séparé de la partie active à revêtir.

Au vu de cette problématique,.la demande de brevet DE-32 09 138 a proposé une électrode du type présenté- en introduction. On s'y est intéressé en premier lieu à l'agencement de l'amenée de courant et du distributeur de courant. Sur cette électrode connue, l'idée de base en la matière est de constituer l'amenée et/ou distributeur de courant d'une gaine en métalvalve composée de profilés dans laquelle est installé un noyau en métal de bon pouvoir électroconducteur,-le noyau étant raccordé électriquement à la gaine; en outre, on incorpore dans ce noyau une structure de contact en métal-valve assemblée par plusieurs soudures à la face intérieure de la gaine. Cette structure de' contact est un ensemble tridimensionnel qui comporte des surfaces orientées dans plusieurs directions et que le métal à noyau entoure de plusieurs directions. Selon une forme de réalisation préférentielle, la structure de contact est constituée d'une ou plusieurs bandes en métal déployé, treillis métallique, tôle perforée ou autres matériaux - 5 - similaires. Il est avantageux que la bande soit posée dans l'amenée et/ou distributeur de courant parallèlement au sens d'écoulement du courant. Sur l'électrode connue, les mesures revendiquées apportent une liaison de bon pouvoir électroconducteur entre le métal du noyau et le métal de la gaine, avec pour conséquence une faible chute de tension même en présence d'intensités de courant élevées. Le contact intime obtenu entre la structure de contact et le métal du noyau est conservé pendant une longue période d'exploitation, même en cas de différences de température importantes. En outre, la structure de contact améliore la résistance mécanique de la pièce conductrice

configurée en conséquence, et donc de l'électrode dans son ensemble.

De plus, l'électrode décrite peut être fabriquée de manière économique et rentable, attendu qu'on ne rencontre plus les difficultés que présentait pour les agencements précédemment connus la liaison métallurgique du métal du noyau avec le métal de la gaine, voire l'insertion d'une couche intermédiaire appropriée, en un matériau liquide aux températures d'exploitation par exemple. Lors de la fabrication de l'électrode connue, on peut en effet tout simplement

couler le métal à noyau à l'état liquide à l'intérieur de la gaine.

Grâce à la configuration adéquate de la structure de contact, le métal du noyau se coule intimement autour de celle-ci et se frette sur elle avec précontrainte. On obtient ainsi le bon contact souhaité entre le métal à noyau et la structure de contact. Cette dernière est elle-même soudée en bonne liaison électrique sur la face intérieure de la gaine. Au total, l'électrode connue se distingue donc par une chute de tension interne la plus faible possible en exploitation de longue durée, par la possibilité d'une fabrication économique et rentable, par une fiabilité élevée et par sa structure relativement plate. Des essais ultérieurement effectués avec cette électrode connue ont révélé que certaines des configurations auxquelles elle fait appel ne sont pas encore optimales. Tout d'abord, il n'est pas facile de fabriquer avec l'exactitude souhaitée les profilés employés sur l'électrode connue pour assembler la gaine du distributeur de courant ; on ne peut par conséquent pas respecter les tolérances nécessaires -6 - pour ces pièces. Par ailleurs, certaines des formes de réalisation proposées pour la configuration de là gaine de l'amenée et/ou distributeur de courant rendent difficiles l'incorporation de la structure de contact et son soudage sur la face intérieure de la gaine, du fait par exemple de la profondeur et de la faible largeur des profilés. En outre, l'adjonction des parties actives aux gaines des distributeurs de courant nécessite des mesures constructives supplémentaires telles que de prévoir des profilés d'angle ou autres configurations similaires à souder d'un côté à la gaine du iO distributeur de courant et de l'autre à la partie active afin de réaliser entre ces pièces la liaison mécanique et électrique nécessaire. Enfin, le seul moyen d'assembler les profilés employés sur l'électrode connue pour les gaines des distributeurs et/ou amenées de courant est d'effectuer un soudage par fusion, un procédé qui dans certaines applications particulières doit nécessairement être réalisé manuellement, et qui provoque par ailleurs une déformation des profilés du fait des sollicitations thermiques importantes qu'il engendre. Aussi la présente invention a-t-elle pour objectif d'améliorer l'électrode du type présenté en introduction de manière que, tout en possédant une chute de tension interne la plus faible possible, elle puisse être fabriquée de manière économique, notamment en ce qui concerne les profilés pour les gaines des distributeurs de courant et

l'assemblage des distributeurs de courant avec les parties actives.

Elle doit en outre présenter une structure robuste, ce qui est particulièrement important pour l'application indiquée, o les électrodes doivent fréquemment être sorties et remises en place dans l'élément, aux fins de stripage ou de nettoyage par exemple, et ces opérations de travail ou de déplacement peuvent soumettre l'électrode à des sollicitations mécaniques importantes. Les opérations de déplacement des contre-électrodes peuvent elles aussi solliciter

mécaniquement les électrodes de manière importante.

L'électrode du type présenté en introduction atteint ces objectifs par le fait que les deux profilés de forme identique composant la gaine du distributeur de courant sont constitués chacun d'une âme et - 7 - de deux branches de longueurs inégales partant en coude perpendiculairement et en sens inverse des extrémités de cette âme, que les deux profilés sont assemblés l'un à l'autre en tête-bêche de manière que la branche courte de l'un des profilés repose sur l'extrémité libre de la branche longue de l'autre profilé, formant ainsi de chaque côté des brides, et que les éléments en forme de plaques de la partie active sont raccordés au distributeur de courant

par l'intermédiaire de ces brides.

L'électrode selon l'invention se distingue par toute une série

d'avantages.

Les profilés proposés pour configurer la gaine du distributeur de courant ont une structure symétrique et peuvent être fabriqués à partir de tôles: il n'y a que deux bords à créer. Ceci permet une fabrication en grande série rationnelle et économique. Simultanément, on peut obtenir pour ces profilés une planéité remarquable, et comme ils sont également résistants aux déformations, on peut fabriquer pour les distributeurs de courant des gaines répondant aux strictes

tolérances dimensionnelles souhaitées.

Avant d'assembler deux profilés pour former une gaine de distributeur de courant, il est aisé d'incorporer et de souder dans chaque profilé les structures de contact du type indiqué, attendu que les profilés sont plats et donc facilement accessibles par des

appareils automatiques de soudage.

La forme choisie pour les profilés entraîne nécessairement lors

de leur assemblage la formation de brides des deux côtés de la gaine.

Ces brides ne se contentent pas de permettre de souder les profilés l'un à l'autre de manière simple: on peut en outre fixer sur ces brides, sans mesures constructives supplémentaires et au moyen d'une technique simple et économique, les éléments en forme de plaques constituant la partie active. On obtient ainsi au total une électrode de construction plate. Outre le fait qu'elles permettent une utilisation optimale de l'espace disponible dans l'élément, de telles électrodes peuvent être sorties et remises en place dans l'élément aisément et sans risque de dégradations mécaniques lors d'opérations de nettoyage ou de stripage. La structure à la fois plate et robuste -8- de l'électrode constitue bien sûr également un avantage vis-à-vis de la stripeuse employée par exemple pour l'extraction d'oxydes métalliques. On peut, dans le respect des exigences, donner aux brides de l'électrode selon l'invention une forme suffisamment large pour pouvoir, sans actions réciproques négatives, apposer tant les cordons de soudure nécessaires à l'assemblage des profilés que ceux nécessaires au raccordement des éléments actifs en forme de plaques à la gaine du distributeur de courant. Ceci est particulièrement important pour la réalisation du cordon de soudure assemblant la gaine à la partie active, attendu que dans le cas contraire, le métal à noyau qui se trouve dans la gaine pourrait pâtir de la sollicitation thermique, et le cordon de soudure lui-même pourrait présenter des défauts d'étanchéité (alors qu'il doit bien évidemment être

constamment étanche aux gaz et aux liquides).

Le fait que le cordon de soudure nécessaire pour raccorder la partie active au distributeur de courant n'agit pas directement sur les pièces composant le distributeur de courant constitue un avantage important dans l'éventualité d'un nouveau revêtement des parties actives. Pour cela, il faut en effet que le cordon de soudure apposé entre chaque partie active et la gaine du distributeur de courant correspondant soit d'une part facile à défaire et d'autre facile à remettre en place. La faculté de revêtir isolément les éléments en forme de plaques constituant la partie active apporte ici un avantage particulièrement important. Le revêtement isolé des éléments en forme de plaques, sans les amenées de courant correspondantes, peut ainsi être effectué à moindre coût. En outre, l'exploitant ne doit garder en réserve que les parties actives, de sorte que le capital immobilisé est relativement faible. De plus, en déposant l'amenée de courant des parties actives, celles-ci ne sont pas soumises à des influences néfastes, ce qui est le cas lorsque la partie active et l'amenée de courant sont revêtues ensemble. Enfin, la faculté de remplacer aisément les parties actives des ensembles d'amenée et de distribution de courant permet d'employer sur les parties actives un revêtement

plus mince que celui jusqu'alors habituel.

-9- Une amélioration opportune de l'électrode selon l'invention consiste à assembler les deux profilés l'un à l'autre au niveau des brides par soudage à la molette. Le soudage à la molette assure d'une manière techniquement favorable une liaison étanche tant aux gaz qu'aux liquides des profilés de la gaine. Le métal à noyau est ainsi protégé de manière fiable contre les agressions, agressions de

l'électrolyte notamment.

Sur l'électrode selon l'invention, une configuration particuliè-

rement favorable du cordon de soudure entre la gaine du distributeur de courant et la partie active s'obtient par le fait qu'une surface de soudure est formée au niveau de l'extrémité libre de chaque bride du distributeur de courant, à laquelle correspond une surface de soudure sur l'élément en forme de plaque de la partie active de manière que, en position d'assemblage, les deux surfaces de soudure se situent dans un même plan, en étant espacées d'une fente, et qu'un cordon de soudure y est appliqué en recouvrant la fente. La fente prévue entre les deux surfaces de soudure permet une séparation particulièrement aisée de la partie active d'avec le distributeur de courant sans risquer d'endommager ces deux pièces, car la fente forme une sorte de "ligne destinée à la rupture". En réemployant les deux surfaces de soudure identiques, on peut souder à nouveau la partie active réactivée sur le distributeur de courant. La faculté de remplacer aisément la partie active donne à l'électrode selon l'invention les

avantages connexes déjà mentionnés.

Si la résistance mécanique l'autorise, il est en outre opportun de configurer la soudure de la partie active avec le distributeur de courant de manière que le cordon de soudure soit formé de plusieurs sections de cordon de soudure espacées les unes des autres. Ceci permet une séparation particulièrement aisée et rapide de la partie

active d'avec le distributeur de courant.

Deux possibilités concrètes de configuration de la soudure revendiquée entre la partie active et la gaine du distributeur de courant consistent pour l'une en ce que la surface de soudure sur la bride de la saine du distributeur de courant ou sur l'élément en forme de plaque est formée par une bande de matériau appliquée séparément,

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et pour l'autre en ce que cette surface de soudure est formée par un pliage intégral. Ces deux formes de réalisation peuvent être l'une comme l'autre avantageusement utilisées. La technique de fabrication est tout aussi simple pour appliquer des bandes de matériau supplémentaires que pour plier les parties en tôle des pièces concernées, afin d'obtenir sur la partie active et sur la gaine du distributeur de courant des surfaces de soudure à faces planes et

parallèles et situées à faible distance l'une de l'autre.

L'application séparée d'une bande de matériau pour obtenir une surface de soudure adéquate s'avèrera avantageuse si la partie active doit être remplacée particulièrement souvent, et donc que les surfaces de soudure s'usent. Dans un tel cas, on pourra disposer à nouveau d'une surface de soudure à l'état de neuf en déposant la bande de matériau et en appliquant une nouvelle bande. Ceci permettra d'augmenter encore la longévité de l'électrode selon l'invention et des pièces la composant. Afin d'obtenir pour l'électrode selon l'invention une surface active la plus grande possible, une autre configuration avantageuse de l'invention prévoit que l'élément en forme de plaque est disposé par rapport à la gaine du distributeur de courant de manière à la

recouvrir au moins partiellement, par une section de cet élément.

Lorsqu'on dispose de chaque côté du distributeur de courant un des éléments en forme de plaques formant ensemble la partie active, il est opportun qu'un de ces éléments recouvre un des côtés de la gaine, tandis que l'autre recouvre l'autre côté de la gaine. L'ensemble de la surface de la gaine fait ainsi partie de la surface active de l'électrode. Selon une nouvelle configuration avantageuse de l'invention, les éléments en forme de plaques de la partie active sont réalisés en métal déployé ondulé. L'emploi de métal déployé ondulé permet à l'électrode selon l'invention de disposer d'une surface active particulièrement grande. Pour augmenter la robustesse mécanique de la partie active en métal déployé ondulé de l'électrode selon l'invention, plusieurs mesures sont possibles. On peut ainsi soit recouvrir les arêtes latérales libres des éléments en forme de

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plaques d'une bande en forme de U, soit replier ces arêtes. Ces mesures permettent toutes deux d'empêcher la déformation des arêtes latérales de la partie active en métal déployé, voire leur accrochage avec d'autres pièces composant les cellules. Dans ce but également, les arêtes supérieures et inférieures ondulées des éléments en forme

de plaques peuvent être recouvertes d'une bande de matériau.

Les matériaux opportuns pour la partie active de l'électrode selon l'invention ont déjà été revendiqués. La partie active est donc constituée d'un noyau porteur en métal-valve, par exemple titane, zirconium, niobium ou tantale, sur lequel est déposé un revêtement en un matériau à activité anodique, par exemple métaux du groupe du platine ou des oxydes métalliques de platine. Du fait du remplacement aisé (lui- aussi déjà décrit) des parties actives des électrodes selon

l'invention, on peut employer un revêtement particulièrement mince.

Les profilés employés pour les gaines de l'électrode selon l'invention présentent opportunément une épaisseur de paroi comprise entre 0,5 mm et quelques millimètres. Ils sont eux-aussi réalisés dans

l'un des métaux-valves déjà revendiqués.

Comme métal de remplissage pour fabriquer le noyau du distributeur de courant employé pour l'électrode selon l'invention, il convient d'employer des métaux dont le point de fusion est inférieur d'au moins 500 C à celui du métal de la gaine de la pièce conductrice. Le métal-à noyau doit en outre avoir une conductivité notablement supérieure à celle du métal-valve de la gaine (qui est par exemple du titane). Au vu de ces exigences, on pourra par exemple employer comme métal à noyau du zinc, de l'aluminium, du magnésium, de l'étain, de l'antimoine, du plomb, du calcium, du cuivre, de l'argent ou des alliages adéquats de ces métaux. Le choix du métal à noyau doit bien sûr également tenir compte des exigences particulières'du procédé d'extraction de métal concerné. Pour l'extraction électrolytique de zinc, on pourra employer comme métal à noyau du zinc. De même pour l'extraction de cuivre, o l'on pourra également employer de l'aluminium, du magnésium, du plomb ou encore des alliages adéquats de

ces matériaux.

La solution proposée par l'invention est applicable tant à des

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petites électrodes de surfaces allant d'environ 1,0 à environ 1,2 m2 qu'aux électrodes dites "Jumbo", de surfaces allant d'environ 2,6 à environ 3,2 mÀ

La description qui suit explicite la structure et les avantages

d'exemples de réalisation de l'électrode selon l'invention à l'aide du dessin annexé. Ce dessin montre: sur la figure 1 une vue d'ensemble en perspective d'une petite électrode selon l'invention, sur la figure 2 une vue d'ensemble en perspective d'une grande électrode selon l'invention, sur la figure 3 une vue agrandie du distributeur de courant et de la partie active de l'électrode selon l'invention, sur la figure 4 une vue. en coupe selon l'axe IV-IV à travers l'agencement de la figure 3, et sur les figures 5 et 6 des vues de la protection des arêtes

libres de la partie active de l'électrode selon l'invention.

Les figures 1 et 2 montrent la structure schématique de deux versions d'une anode en métal revêtu selon l'invention. La référence y désigne une amenée de courant, la référence 20 un distributeur de courant et la référence 30 une partie active raccordée au distributeur de courant 20 (laquelle est donc la surface active de l'électrode). La figure 1 présente une anode métallique de petite taille, d'une surface d'environ 1, 0 à 1,2 m2. On a prévu un seul distributeur de courant , recevant une partie active 30 constituée de deux éléments en forme de plaques 31. Quant à la figure 2, elle présente une anode dite "Jumbo", d'une surface de 2,6 a 3,2 m. Sur cette électrode, deux distributeurs de courant 20 partent en saillie vers la bas de l'amenée de courant 10. Chaque distributeur de courant reçoit sur chacun de ces côtés un élément en forme de plaque 31, dont l'ensemble forme la partie active 30 de l'électrode. Les arêtes latérales des deux éléments en forme de plaques 31 intérieurs peuvent être distantes l'une de l'autre, raccordées alors par des entretoises. Mais ces deux éléments 31 intérieurs peuvent aussi être formés par un seul élément intégral. La vue en coupe de la figure 4 montre particulièrement nettement

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la structure du distributeur de courant 20 ainsi que le raccordement au distributeur de courant 20 de la partie active 30 ou encore des

éléments en forme de plaques 31.

Le distributeur de courant 20 est ici constitué d'une gaine en métalvalve (désignée globalement par la référence 40) dans laquelle est installé un noyau 50 en métal de bon pouvoir électroconducteur qui est raccordé électriquement à la gaine et dans lequel sont incorporées des structures de contact 51 du type déja décrit, également réalisées enmétal-valve et assemblées par plusieurs soudures à la face

intérieure de la gaine 40.

La gaine est composée de deux profilés 41 de forme identique.

Chaque profilé 41 est formé d'une âme 41a et de deux branches 41b et 41c partant en coude perpendiculairement et en sens inverse des extrémités de cette âme, la branche 41b étant plus longue que la branche 41c. Pour constituer la gaine 40, les profilés 41 sont assemblés l'un à l'autre en tête-bêche (c'est-à-dire tournés l'un par rapport à l'autre de 1800 dans le sens longitudinal) de manière que la branche courte 41c de l'un des profilés 41 repose sur l'extrémité libre de la branche longue 41b de l'autre profilé 41. Ceci entraîne la constitution d'une bride 41d sur chacun des côtés étroits opposés de la gaine 40. Les.deux profilés 41 sont assemblés l'un à l'autre de manière étanche aux gaz et aux liquides au niveau

des extrémités intérieures des brides 41d, par soudage à la molette.

Pour raccorder le distributeur de courant 20 ainsi configuré à l'amenée de courant 10, la face frontale supérieure de la gaine 40 est recouverte d'une plaque de titane 42 qui constitue l'élément de raccordement à l'amenée de courant 10. L'amenée de courant 10 peut être exclusivement constituée d'une barre, de préférence en cuivre, mais il peut également s'agir d'une construction mixte similaire au distributeur de courant, dans laquelle s'étend une barre en cuivre

formant la partie conductrice.

Dans le cas considéré ici, l'agencement précis du raccordement

peut être choisi à volonté.

La partie active 30 est constituée de deux éléments en forme de plaques 31 qui sont raccordés, d'une manière décrite plus en détail

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ci-après, pour l'un à l'une des brides 41d de la gaine 40 du distributeur de courant 20, et pour l'autre à la bride 41d opposée de cette même gaine. Chacun des raccordements correspondants consiste en une construction soudée. A cet effet, une bande 43, également réalisée en un métal-valve et s'étendant parallèlement à l'axe de la gaine 40, est soudée sur le côté tourné vers l'élément en forme de plaque 31 de chaque bride 41d. L'élément en forme de plaque 31 porte sur son côté tourné vers la bride 41d une bande 32 s'étendant également parallèlement à l'axe de la gaine 40; cette bande 32 est nécessairement réalisée dans le même matériau que l'élément en forme de plaque 31 lui-même, et elle peut elle-aussi être soudée sur cet élément. L'élément en forme de plaque 31 et la gaine 40 sont alors disposés de manière que les deux bandes 43, 32 s'étendent parallèlement l'une à l'autre en formant une fente 33 et que leurs surfaces libres 43a, 32a constituent des surfaces de soudure situées dans un même plan. On applique le long de ces surfaces de soudure 43a, 32a, en recouvrant la fente 33, un cordon de soudure 34. Celui-ci est opportunément formé de plusieurs sections de cordon de soudure espacées les unes des autres. L'emploi d'un simple outil à tronçonner permet de séparer sans problème ce cordon de soudure 34, attendu que la fente 43, dans laquelle peut si nécessaire légèrement rentrer l'outil, empêche toute détérioration intolérable des pièces, à savoir

de la gaine 40 et de l'élément en forme de plaque 31 concerné.

Comme on le voit encore mieux à la figure 3, chaque élément en forme de plaque 31 recouvre par sa section 31a le côté correspondant de la gaine 40, de sorte que celle-ci est pour l'essentiel entourée par ces éléments 31 constituant la partie active, avec pour conséquence que les surfaces du distributeur de courant 20 font

elles-aussi partie de la surface active de l'électrode.

Comme le montrent les figures 3 et 4, les éléments en forme de plaques 31 sont réalisés en métal déployé ondulé, dont les ondes s'étendent parallèlement à l'axe du distributeur de courant 20. Seules

les sections de recouvrement 31a des éléments 31 sont planes.

Lorsqu'on réalise la partie active 30 en métal déployé, il est recommandé, comme le montre la figure 5, de protéger contre la

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déformation ou l'accrochage avec d'autres pièces les arêtes latérales libres 31b (qui s'étendent parallèlement à l'axe du distributeur de courant 20) des éléments en forme de plaques. A cet effet, des baguettes de bord 35 en forme de U sont enfilées sur ces arêtes 31b; ces baguettes peuvent être réalisées dans le même matériau que les éléments en forme de plaques 31 et être assemblées géométriquement ou

en force à ces derniers.

Comme le montre la figure 6, il est également opportun de protéger les arêtes supérieures et inférieures 31c des éléments en forme de plaques 31, à savoir par une bande de matériau 36 recouvrant les arêtes en forme d'ondes 31c et s'étendant à cet effet perpendiculairement au plan principal de l'élément en forme de plaque.

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Claims (12)

Revendications

1. Electrode, notamment anode en métal-valve revêtu pour l'extraction électrolytique de métaux ou d'oxydes métalliques, constituée - d'au moins un distributeur de courant constitué d'une gaine en métal-valve composée de deux profilés identiques dans laquelle est installé un noyau en métal de bon pouvoir électroconducteur qui est raccordé électriquement à la gaine et dans lequel, de préférence, est incorporée une structure de contact en métal-valve, assemblée par plusieurs soudures à la face intérieure de la gaine, et - d'une partie active constituée d'au moins un élément en forme de plaque raccordé mécaniquement de même qu'électriquement à la gaine du distributeur de courant, caractérisée en ce que les deux profilés (41) de forme identique composant la gaine (40) du distributeur de courant (20) sont constitués chacun d'une âme (41a) et de deux branches de longueurs inégales (41b, 41c) partant en coude perpendiculairement et en sens inverse des extrémités de cette âme, et que les deux profilés (41)sont assemblés l'un à l'autre en tête-bêche de manière que la branche courte (41c) de l'un des profilés (41) repose sur l'extrémité libre de la branche longue (41b) de l'autre profilé (41), formant ainsi de chaque côté des brides (41d), et que les éléments en forme de plaques (31) de la partie active (30) sont raccordés au

distributeur de courant (20) par l'intermédiaire de ces brides (41d).

2. Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux profilés (41) sont assemblés l'un à l'autre au niveau des brides

(41d) par soudage à la molette.

3. Electrode selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'une surface de soudure (43a) est formée au niveau de l'extrémité libre de chaque bride (41d) du distributeur de courant (20), à laquelle correspond une surface de soudure (32a) sur l'élément en forme de plaque (31) de la partie active (30) de manière que, en position d'assemblage, les deux surfaces de soudure (43a, 32a) se situent dans un même plan, en étant espacées d'une fente (33), et

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qu'un cordon de soudure (34) y est appliqué en recouvrant la fente (33).

4. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que le cordon de soudure (34) est formé de plusieurs sections de cordon de soudure espacées les unes des autres.

5. Electrode selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,

caractérisée en ce que les surfaces de soudure (43a, 32a) sur la bride (41d) du distributeur de courant (20) et sur l'élément en forme de plaque (31) sont formées par des bandes de matériau (43, 32)

appliquées séparément.

6. Electrode selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,

caracérisée en ce que les surfaces de soudure sur la bride (41d) et sur l'élément en forme de plaque (31) sont formées par pliage intégral.

7. Electrode selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,

caractérisée en ce que l'élément en forme de plaque (31) est disposé par rapport à la gaine (40) du distributeur de courant (20) de manière

à la recouvrir au moins partiellement (par sa section 31a).

8. Electrode selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'un élément en forme de plaque (31) est disposé de chaque côté du distributeur de courant (20), et que, par leurs sections (31a), l'un des éléments (31) recouvre un des côtés de la gaine (40), tandis que

l'autre élément (31) recouvre l'autre côté de la gaine (40).

9. Electrode selon l'une quelconque des revendications l1à 8,

caractérisée en ce que les éléments en forme de plaques (31) de la

partie active (30) sont réalisés en métal déployé ondulé.

10. Electrode selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,

caractérisée en ce que les arêtes latérales libres (31b) des éléments en forme de plaques (31) sont recouvertes d'une bande en forme de U

(35).

11. Electrode selon l'une quelconque des revendications.1 à 9,

caractérisée en ce que les arêtes latérales libres des éléments en

forme de plaques sont repliées.

12. Electrode selon l'une quelconque des revendications 1 à 11,

caractérisée en ce que les arêtes supérieures et inférieures (31c)

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ondulées des éléments en forme de plaques (31) sont recouvertes d'une

bande de matériau (36).