IT201600083106A1

IT201600083106A1 - ELECTRODE STRUCTURE PROVIDED WITH RESISTORS

Info

Publication number: IT201600083106A1
Application number: IT102016000083106A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Fiorucci; Michele Perego; Paolo Perrone; Corrado Mojana
Original assignee: Industrie De Nora Spa
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-02-05

Description

TITOLO: “STRUTTURA DI ELETTRODO PROWISTA DI RESISTORI” TITLE: "ELECTRODE STRUCTURE PROWIST OF RESISTORS"

AMBITO DELL’INVENZIONE SCOPE OF THE INVENTION

L’invenzione è relativa ad un elettrodo utilmente impiegabile in celle di impianti per l’estrazione elettrolitica di rame e altri metalli non ferrosi a partire da soluzioni ioniche. The invention relates to an electrode that can be usefully used in plant cells for the electrolytic extraction of copper and other non-ferrous metals starting from ionic solutions.

ANTECEDENTI DELL’INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

Gli impianti di elettrodeposizione di metalli, quali ad esempio gli impianti destinati all’estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi, utilizzano generalmente uno o più elettrolizzatori ciascuno dei quali comprende una pluralità di celle elementari. Ogni cella elementare è costituita da un anodo e un catodo, generalmente collocati nel bagno elettrolitico in posizione alternata e mutuamente parallela. Gli anodi e i catodi sono alimentati elettricamente tramite un sistema di distribuzione di corrente comprendente almeno una barra portacorrente anodica e almeno una barra portacorrente catodica collocate in prossimità dei rispettivi elettrodi e in collegamento elettrico con gli stessi. Metal electrodeposition systems, such as for example systems intended for the electrolytic extraction of non-ferrous metals, generally use one or more electrolyzers, each of which includes a plurality of elementary cells. Each unit cell consists of an anode and a cathode, generally placed in the electrolytic bath in an alternating and mutually parallel position. The anodes and cathodes are electrically powered by means of a current distribution system comprising at least one anode current-carrying bar and at least one cathodic current-carrying bar located in proximity to the respective electrodes and in electrical connection with them.

Ciascun elettrodo viene alimentato elettricamente e sostenuto in posizione verticale nel bagno elettrolitico tramite elementi di supporto conduttivi. Tali elementi comprendono una barra di supporto poggiata o agganciata a una o più barre portacorrente e una o più strutture di distribuzione della corrente che collegano l’elettrodo alla propria barra di supporto. Each electrode is electrically powered and held upright in the electrolytic bath by conductive support elements. These elements include a support bar resting on or hooked to one or more current-carrying bars and one or more current distribution structures that connect the electrode to its support bar.

Nei processi di estrazione elettrolitica di alcuni metalli non ferrosi come il rame, lo zinco o il nickel si è osservato che il deposito del metallo sui catodi degli elettrolizzatori può avvenire in maniera disomogenea e dare luogo a formazioni dendritiche che con il passaggio della corrente elettrica si sviluppano a velocità crescente verso l’anodo antistante. Oltre a inficiare qualità e quantità di metallo prodotto, tali disomogeneità possono provocare cortocircuiti elettrici in caso di contatto con l’anodo antistante, causando danni all’elettrodo e alterando fortemente la distribuzione di corrente in tutto l’elettrolizzatore. Negli anodi di moderna realizzazione ricavati da reti, strutture a tapparella, lastre forate, lamiere o lamiere stirate di titanio, o altro metallo valvola, che presentano il vantaggio di operare con un ridotto consumo energetico rispetto ai tradizionali anodi di piombo, i cortocircuiti provocati da formazioni dendritiche possono arrecare danni estesi e irreversibili all’elettrodo e richiedere interventi, anche tempestivi, da parte del personale di impianto. In the electrolytic extraction processes of some non-ferrous metals such as copper, zinc or nickel, it has been observed that the deposition of the metal on the cathodes of the electrolysers can occur in an uneven manner and give rise to dendritic formations that with the passage of electric current they develop at an increasing speed towards the anode in front. In addition to affecting the quality and quantity of metal produced, these inhomogeneities can cause electrical short circuits in case of contact with the anode in front, causing damage to the electrode and strongly altering the distribution of current throughout the electrolyser. Short circuits caused by dendritic formations can cause extensive and irreversible damage to the electrode and require interventions, even timely, by the plant personnel.

In generale gli impianti di estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi sono ambienti poco salubri e potenzialmente pericolosi: la presenza di nebbie acide e le alte temperature rendono desiderabile minimizzare il tempo di permanenza del personale d’impianto nelle sale in cui operano gli elettrolizzatori. In general, non-ferrous metal electrolytic extraction plants are unhealthy and potentially dangerous environments: the presence of acid mists and high temperatures make it desirable to minimize the residence time of plant personnel in the rooms where the electrolysers operate.

Tuttavia le soluzioni che a questo fine prevedono l’utilizzo di sistemi automatici di monitoraggio e controllo della corrente che fluisce negli elettrolizzatori sono ad oggi di complessa e costosa realizzazione e/o presentano problemi di efficacia e di affidabilità. Inoltre va considerato che l’ambiente acido del bagno elettrolitico, le elevate densità di corrente, la rimozione periodica dei catodi dalle loro sedi e le elevate temperature di funzionamento dell’impianto rappresentano fattori di rischio per le componenti elettroniche contenute nei sistemi di controllo e monitoraggio, anche quando questi siano provvisti di opportuni rivestimenti protettivi. However, the solutions that for this purpose involve the use of automatic monitoring and control systems for the current flowing in the electrolysers are currently complex and expensive to implement and / or present problems of effectiveness and reliability. Furthermore, it should be considered that the acidic environment of the electrolytic bath, the high current densities, the periodic removal of the cathodes from their seats and the high operating temperatures of the plant represent risk factors for the electronic components contained in the control and monitoring systems. , even when these are provided with suitable protective coatings.

È pertanto desiderabile individuare un sistema che consenta di rallentare la crescita di formazioni dendritiche negli impianti di elettrodeposizione di cui sopra e in ogni caso di ridurre i possibili danni causati da un eventuale contatto diretto tra dendrite e anodo antistante. È altresì desiderabile che tale sistema preveda l'impiego di componenti di comprovata resistenza, solidità e affidabilità alle condizioni di operazione dell’impianto, senza tuttavia ridurne apprezzabilmente l’efficienza di funzionamento. It is therefore desirable to identify a system that allows to slow down the growth of dendritic formations in the above electrodeposition plants and in any case to reduce the possible damage caused by any direct contact between the dendrite and the anode in front. It is also desirable that this system provides for the use of components of proven strength, solidity and reliability under the operating conditions of the plant, without however appreciably reducing its operating efficiency.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

Vari aspetti della presente invenzione sono enunciati nelle rivendicazioni annesse. Various aspects of the present invention are set forth in the appended claims.

Sotto un aspetto, l’invenzione è relativa a un apparato anodico per elettroraffinazione o estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi. L’apparato anodico comprende almeno un pannello anodico e almeno una struttura di distribuzione di corrente elettrica collegati elettricamente tra loro tramite una pluralità di resistori disposti in parallelo. In one aspect, the invention relates to an anode apparatus for electrorefining or electrolytic extraction of non-ferrous metals. The anode apparatus includes at least one anode panel and at least one electric current distribution structure electrically connected to each other through a plurality of resistors arranged in parallel.

Per resistore qui si intende un qualunque elemento resistivo con resistenza elettrica maggiore o uguale a 5-10<'5>Ω. I resistori possono avere valori di resistenza elettrica uguali o diversi fra loro. By resistor here we mean any resistive element with electrical resistance greater than or equal to 5-10 <'5> Ω. The resistors can have the same or different electrical resistance values.

Qui e nel seguito i valori di resistenza elettrica si intendono riferiti alla temperatura di funzionamento dell’impianto per estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi a cui l’apparato anodico è destinato (tipicamente compresa tra i 20-65°C). Ad esempio 25, 40 o 60°C Here and below the electrical resistance values are understood to refer to the operating temperature of the plant for electrolytic extraction of non-ferrous metals to which the anode apparatus is intended (typically between 20-65 ° C). For example 25, 40 or 60 ° C

Per pannello anodico si intende un elemento di qualunque forma e dimensione, purché compatibile con il suo impiego, dotato di almeno una superficie atta a evolvere ossigeno o cloro. Tale superficie può essere piana o corrugata, piena, porosa, intagliata o forata. Il pannello anodico può essere una struttura composita, anche costituita da più elementi fisicamente separati tra loro (sottopannelli) collegati ciascuno con almeno un resistore ad almeno una struttura di distribuzione di corrente elettrica comune. In condizioni di operazione nominali, i sottopannelli di un medesimo pannello anodico si trovano quindi essenzialmente ad un medesimo potenziale anodico e sono antistanti ad un medesimo catodo. An anodic panel means an element of any shape and size, as long as it is compatible with its use, equipped with at least one surface capable of evolving oxygen or chlorine. This surface can be flat or corrugated, solid, porous, carved or perforated. The anode panel can be a composite structure, also consisting of several elements physically separated from each other (subpanels) each connected with at least one resistor to at least one common electric current distribution structure. Under nominal operating conditions, the subpanels of the same anode panel are therefore essentially at the same anode potential and are in front of the same cathode.

Le strutture di distribuzione di corrente elettrica possono essere costituite da una o più barre o piastre conduttive, ad esempio barre di rame dotate di un rivestimento in titanio. In alternativa, le strutture di distribuzione di corrente elettrica possono essere lastre di piombo. Electric current distribution structures can consist of one or more conductive bars or plates, for example copper bars with a titanium coating. Alternatively, the electrical power distribution structures can be lead plates.

Le strutture di distribuzione di corrente connettono elettricamente uno o più pannelli anodici alla barra di supporto anodica. Quest’ultima è tipicamente a sua volta collegata ad almeno una barra portacorrente anodica che la alimenta. Gli inventori hanno osservato che l’apparato secondo l'invenzione può rallentare la crescita di formazioni dendritiche per oltre 24 ore e, in caso di cortocircuito tra elettrodi, riduce i danni al pannello anodico limitando la corrente massima che lo attraversa, evitando così ulteriori perdite di efficienza dello stesso. La configurazione elettrica della presente invenzione, caratterizzata dal collegamento in parallelo dei resistori, non altera significativamente le condizioni di funzionamento deirimpianto (in termini, ad esempio, di dissipazione di potenza elettrica) quando la cella opera a valori nominali. The current distribution structures electrically connect one or more anode panels to the anode support bar. The latter is typically in turn connected to at least one anodic current-carrying bar that powers it. The inventors have observed that the apparatus according to the invention can slow down the growth of dendritic formations for over 24 hours and, in the event of a short circuit between electrodes, reduces damage to the anode panel by limiting the maximum current that passes through it, thus avoiding further losses. of efficiency of the same. The electrical configuration of the present invention, characterized by the parallel connection of the resistors, does not significantly alter the operating conditions of the system (in terms, for example, of electrical power dissipation) when the cell operates at nominal values.

Infatti, alla pluralità di resistori collegati in parallelo è associata una resistenza elettrica equivalente, minore rispetto a quella dei singoli resistori, che diminuisce all’aumentare del numero degli stessi. Gli inventori hanno osservato che quando si stabilisce un contatto elettrico diretto tra apparato anodico e catodo, ad esempio a causa di una formazione dendritica o di un disallineamento degli elettrodi, la corrente elettrica sembrerebbe fluire attraverso uno specifico sottoinsieme di resistori, a causa della resistenza elettrica dello stesso pannello anodico o di ulteriori sue caratteristiche geometriche/elettriche specifiche (quali ad esempio zone di discontinuità elettrica atte a creare cammini preferenziali per la corrente). A tale sottoinsieme di resistori è associata una resistenza elettrica superiore a quella del circuito equivalente quando l’apparato opera in condizioni nominali. Questo contribuisce a ridurre la quantità di corrente che si scarica attraverso il pannello anodico rispetto a quanto avverrebbe se quest’ultimo fosse in collegamento elettrico diretto con la struttura (o le strutture) di distribuzione di corrente. In fact, the plurality of resistors connected in parallel is associated with an equivalent electrical resistance, lower than that of the individual resistors, which decreases as their number increases. The inventors observed that when direct electrical contact is established between anode apparatus and cathode, for example due to dendritic formation or electrode misalignment, electric current would appear to flow through a specific subset of resistors, due to electrical resistance. of the anode panel itself or of its further specific geometric / electrical characteristics (such as, for example, areas of electrical discontinuity designed to create preferential paths for the current). An electrical resistance higher than that of the equivalent circuit is associated with this subset of resistors when the apparatus operates in nominal conditions. This helps to reduce the amount of current that is discharged through the anode panel compared to what would happen if the latter were in direct electrical connection with the current distribution structure (or structures).

La scelta, il numero e il dimensionamento dei resistori dipende da diversi fattori, quali ad esempio le caratteristiche fisico-chimiche del pannello anodico e la densità di corrente a cui opera impianto di estrazione elettrolitica. The choice, number and sizing of resistors depends on various factors, such as the physico-chemical characteristics of the anodic panel and the current density of the electrolytic extraction plant.

I resistori possono essere vantaggiosamente dimensionati in modo che, da una lato, il circuito equivalente presenti una caduta ohmica accettabile e, dall’latro, i singoli resistori garantiscano una resistenza elettrica sufficiente a limitare danni anodici estesi (ovvero di dimensioni inferiori ad una superficie di 2.5 cm x 2.5 cm) in caso di contatto con formazioni dendritiche. The resistors can be advantageously sized so that, on the one hand, the equivalent circuit has an acceptable ohmic drop and, on the other hand, the individual resistors guarantee an electrical resistance sufficient to limit extensive anodic damage (i.e. smaller than a surface of 2.5 cm x 2.5 cm) in case of contact with dendritic formations.

A questo fine, per il dimensionamento dei resistori, può essere conveniente tenere presente la densità di corrente a cui opera rimpianto a cui l’apparato anodico è destinato. L’impiego di resistori ohmici, o resistori lineari, almeno nell’intervallo di temperature tra 20 e 65°C, preferibilmente tra 20 e 100 °C, può agevolare il loro dimensionamento e/o garantirne l’affidabilità, considerando i numerosi fattori che contribuiscono a variazioni di temperatura degli apparati anodici durante il loro funzionamento. Pertanto tali resistori si preferiscono a resistori non-ohmici, o non lineari, e a termistori o altri dispositivi noti come resettable fuse il cui valore di resistenza dipende in maniera fortemente non lineare da temperatura e/o intensità di corrente elettrica. To this end, for the sizing of the resistors, it may be convenient to keep in mind the current density at which the anode apparatus is intended. The use of ohmic resistors, or linear resistors, at least in the temperature range between 20 and 65 ° C, preferably between 20 and 100 ° C, can facilitate their sizing and / or guarantee their reliability, considering the numerous factors that they contribute to temperature variations of the anode apparatuses during their operation. Therefore such resistors are preferred to non-ohmic or non-linear resistors and to thermistors or other devices known as resettable fuses whose resistance value depends in a highly non-linear manner on temperature and / or intensity of electric current.

Al fine di minimizzare l’aumento della tensione di cella rispetto al funzionamento convenzionale con pannelli collegati direttamente alla struttura di distribuzione di corrente, pur garantendo il ruolo protettivo dei resistori, può essere vantaggioso scegliere la pluralità di resistori disposti in parallelo in modo che essi presentino una resistenza elettrica equivalente compresa tra 10<'5>e 10<'3>Ohm. In order to minimize the cell voltage increase compared to conventional operation with panels connected directly to the current distribution structure, while ensuring the protective role of the resistors, it may be advantageous to choose the plurality of resistors arranged in parallel so that they have an equivalent electrical resistance between 10 <'5> and 10 <' 3> Ohm.

In una forma realizzativa dell’apparato secondo l’invenzione, il numero totale di resistori per ciascun pannello anodico è compreso tra 15 e 600, preferibilmente 20 e 300. A parità di valore di resistenza del singolo resistore, un numero di resistori sotto una certa soglia implica un innalzamento della resistenza del circuito equivalente con conseguente calo di prestazioni in termini energetici. Un numero troppo alto, d’altra parte, può rendere lungo e laborioso il montaggio dell’apparato anodico. In una forma realizzativa del pannello anodico sopra descritto, esso è suddiviso in 2 o 3 sottopannelli, ciascun sottopannello essendo connesso ad una struttura di distribuzione della corrente tramite un numero di resistori compreso tra 15 e 200, preferibilmente tra 20 e 100. In an embodiment of the apparatus according to the invention, the total number of resistors for each anode panel is between 15 and 600, preferably 20 and 300. For the same resistance value of the single resistor, a number of resistors below a certain threshold implies an increase in the resistance of the equivalent circuit with a consequent decrease in performance in terms of energy. A too high number, on the other hand, can make the assembly of the anode apparatus long and laborious. In an embodiment of the anode panel described above, it is divided into 2 or 3 subpanels, each subpanel being connected to a current distribution structure through a number of resistors comprised between 15 and 200, preferably between 20 and 100.

Può essere vantaggioso secondo alcune ulteriori forme realizzative dell'invenzione, scegliere i resistori tra lamiere, fasce, reti, cavi, tessuti e pastiglie. I resistori ad esempio possono essere fasce pressate, a reti espanse o forate o lamiere di metallo valvola. According to some further embodiments of the invention, it may be advantageous to choose the resistors among sheets, bands, nets, cables, fabrics and pads. For example, resistors can be pressed bands, expanded or perforated meshes or valve metal sheets.

Resistori di questo tipo possono presentare il vantaggio di non essere soggetti a corrosione né a un eccessivo surriscaldamento in caso di corto circuito tra apparato anodico e catodo antistante. Per eccessivo surriscaldamento si intende un aumento di temperatura del resistore superiore a 50 gradi rispetto a quando opera in condizioni nominali. Inoltre, rispetto alle soluzioni descritte nell’arte nota che prevedono la presenza nell’apparato anodico di componenti elettronici tradizionali, comprendenti elementi plastici, ceramici e/o filamenti sottili, l'apparato secondo l'invenzione può rappresentare una soluzione vantaggiosa anche in termini di sicurezza e durata dei componenti. Resistors of this type can have the advantage of not being subject to corrosion or excessive overheating in the event of a short circuit between the anode apparatus and the cathode in front. Excessive overheating means a resistor temperature rise greater than 50 degrees from when operating under nominal conditions. Furthermore, with respect to the solutions described in the known art which provide for the presence in the anode apparatus of traditional electronic components, comprising plastic, ceramic and / or thin filaments elements, the apparatus according to the invention can represent an advantageous solution also in terms of safety and durability of components.

Secondo una forma di realizzazione, ciascun resistore della pluralità di resistori disposti in parallelo ha una resistenza elettrica compresa tra 1x10<-4>e 1 Ω. According to an embodiment, each resistor of the plurality of resistors arranged in parallel has an electrical resistance between 1x10 <-4> and 1 Ω.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione ciascun resistore della pluralità di resistori disposti in parallelo ha una resistenza elettrica compresa tra 5 e 100 mO. In particolare, ciascuna resistenza elettrica può essere compresa tra 10 e 50 mO. Secondo una ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, i pannelli anodici sono costituiti da un substrato di metallo valvola o sue leghe e almeno un rivestimento catalitico. I pannelli possono essere eventualmente dotati di ulteriori rivestimenti per la protezione del substrato o dello stesso rivestimento catalitico. Esempi non esclusivi di metallo valvola sono: tungsteno, tantalio, titanio, zirconio e niobio. According to a further embodiment, each resistor of the plurality of resistors arranged in parallel has an electrical resistance comprised between 5 and 100 mO. In particular, each electrical resistance can be between 10 and 50 mO. According to a further embodiment of the invention, the anode panels consist of a substrate of valve metal or its alloys and at least one catalytic coating. The panels can optionally be equipped with further coatings for the protection of the substrate or with the catalytic coating itself. Non-exclusive examples of valve metal are: tungsten, tantalum, titanium, zirconium and niobium.

Quest’ultima forma di realizzazione può presentare un minor impatto ambientale rispetto ai convenzionali anodi di piombo e, soprattutto, può offrire il vantaggio di favorire la reazione anodica grazie a un ridotto sovra potenziale di evoluzione di ossigeno o cloro. The latter embodiment can have a lower environmental impact than conventional lead anodes and, above all, can offer the advantage of favoring the anodic reaction thanks to a reduced over potential of oxygen or chlorine evolution.

La soluzione sopra descritta può consentire di ammodernare efficacemente celle elettrolitiche implementanti anodi di piombo, utilizzando questi ultimi come strutture di distribuzione di corrente. In questo caso si mantiene da un lato il materiale esistente e si sfruttano dall’altro le prestazioni vantaggiose in termini di costo energetico e/o di quantità di prodotto che il metallo valvola può offrire. Secondo una ulteriore forma di realizzazione, l’apparato secondo l’invenzione è provvisto di almeno un pannello anodico scelto tra reti, lamiere, lamiere forate e strutture a tapparella. Per strutture a tapparella si intendono pannelli dotati di una pluralità di tagli o fessure mutuamente parallele, tipicamente orizzontali. Tali strutture possono essere dotate di un profilo corrugato, bombato tra una fessura e l’altra, oppure a tenda veneziana, ovvero caratterizzato da una pluralità di listelli paralleli inclinati rispetto alla verticale. The solution described above can make it possible to effectively modernize electrolytic cells implementing lead anodes, using the latter as current distribution structures. In this case, the existing material is maintained on the one hand and the advantageous performances in terms of energy cost and / or quantity of product that the metal valve can offer are exploited on the other. According to a further embodiment, the apparatus according to the invention is provided with at least one anodic panel chosen from nets, sheets, perforated sheets and roller shutter structures. By roller shutter structures we mean panels provided with a plurality of mutually parallel, typically horizontal, cuts or slits. These structures can be equipped with a corrugated profile, rounded between one slit and another, or with a Venetian blind, or characterized by a plurality of parallel slats inclined with respect to the vertical.

Gli inventori hanno osservato che un pannello anodico realizzato in titanio avente una struttura a tapparella, lamiera forata o a rete stirata opzionalmente provviste di tagli può risultare vantaggioso quando impiegato nell’apparato anodico secondo l’invenzione. Le sue caratteristiche geometriche, in caso di cortocircuito con il catodo antistante, paiono intrinsecamente favorire il passaggio della corrente elettrica attraverso un sottoinsieme ridotto di resistori rispetto all'impiego di una lastra piena. The inventors have observed that an anodic panel made of titanium having a roller shutter, perforated sheet or expanded mesh structure optionally provided with cuts can be advantageous when used in the anode apparatus according to the invention. Its geometric characteristics, in the event of a short circuit with the cathode in front, seem intrinsically to favor the passage of electric current through a reduced subset of resistors compared to the use of a solid sheet.

Un singolo pannello anodico dell’apparato secondo l’invenzione può essere collegato elettricamente a una o più strutture di distribuzione di corrente tramite una pluralità di resistori disposti in parallelo. Analogamente, una singola struttura di distribuzione di corrente può essere collegata tramite una pluralità di resistori in parallelo a uno o più pannelli anodici. A single anode panel of the apparatus according to the invention can be electrically connected to one or more current distribution structures through a plurality of resistors arranged in parallel. Similarly, a single current distribution structure can be connected via a plurality of resistors in parallel to one or more anode panels.

Secondo una forma di realizzazione dell'invenzione, almeno un pannello anodico è costituito da una molteplicità di sottopannelli separati tra loro e ciascun sottopannello è connesso ad almeno una struttura di distribuzione di corrente elettrica comune tramite almeno un resistore. L’insieme di singoli resistori collegati ai singoli sottopannelli costituisce, di fatto, un insieme di resistori in parallelo ai fini del circuito elettrico che descrive la cella elettrolitica elementare comprendente l’apparato anodico quivi descritto e il catodo antistante. According to an embodiment of the invention, at least one anode panel consists of a plurality of subpanels separated from each other and each subpanel is connected to at least one common electric current distribution structure via at least one resistor. The set of individual resistors connected to the individual subpanels constitutes, in fact, a set of resistors in parallel for the purposes of the electrical circuit that describes the elementary electrolytic cell including the anode apparatus described here and the cathode in front.

In una variante della forma realizzativa sopra, ciascun sottopannello è connesso ad almeno una struttura di distribuzione di corrente elettrica comune tramite uno o più resistori in parallelo. In a variant of the embodiment above, each subpanel is connected to at least one common electric current distribution structure through one or more resistors in parallel.

Gli inventori hanno osservato che, ai fini dell’assemblaggio dell’apparato anodico sopra descritto, può essere vantaggioso limitare il numero di sottopannelli al numero di strutture di distribuzione di corrente elettrica. Ciascun sottopannello, può essere vantaggiosamente connesso alla struttura di distribuzione corrispondente tramite un numero di resistori compreso tra 15 e 200, preferibilmente tra 20 e 100. The inventors have observed that, for the purposes of assembling the anode apparatus described above, it may be advantageous to limit the number of subpanels to the number of electric current distribution structures. Each subpanel can be advantageously connected to the corresponding distribution structure by means of a number of resistors comprised between 15 and 200, preferably between 20 and 100.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione, l’apparato secondo l’invenzione presenta almeno un pannello anodico provvisto di almeno una zona di discontinuità elettrica, parziale o totale. According to a further embodiment, the apparatus according to the invention has at least one anode panel provided with at least one area of partial or total electrical discontinuity.

Per zona di discontinuità elettrica si intende una regione di isolamento elettrico avente almeno una dimensione maggiore o uguale a 1 cm. La zona di discontinuità può essere posizionata all’interno del pannello anodico o in corrispondenza dei bordi (in questi casi viene definita parziale), e/o al limite estendersi anche lungo una intera dimensione del pannello, scomponendolo così in più sottopannelli (in questo ultimo caso la zona di discontinuità viene definita totale). By electrical discontinuity zone is meant an electrical insulation region having at least a dimension greater than or equal to 1 cm. The discontinuity area can be positioned inside the anodic panel or at the edges (in these cases it is defined partial), and / or at the limit also extend along an entire dimension of the panel, thus breaking it down into several sub-panels (in the latter case the area of discontinuity is defined as total).

La presenza di una o più zone di discontinuità favorisce la creazione di cammini elettrici preferenziali attraverso la superficie del pannello anodico in caso di contatto con una formazione dendritica ottenendo così lo scarico di corrente attraverso un numero limitato di resistori. The presence of one or more areas of discontinuity favors the creation of preferential electrical paths through the surface of the anode panel in case of contact with a dendritic formation, thus obtaining the current discharge through a limited number of resistors.

Secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, il numero di zone di discontinuità per ciascun pannello anodico è maggiore di 10, preferibilmente maggiore di 50. According to an embodiment of the invention, the number of areas of discontinuity for each anode panel is greater than 10, preferably greater than 50.

Nell’apparato secondo l’invenzione, ciascun resistore può essere collegato al pannello anodico attraverso una regione di collegamento elettrico di cui almeno una porzione è sita sul pannello o sul bordo dello stesso. Tale regione di collegamento elettrico può essere anche parzialmente discontinua, estendersi su una o più superfici del pannello anodico e/o attraverso il suo spessore. Essa può essere, al limite, un segmento o un punto o un loro agglomerato discontinuo. In alcuni casi, tale regione può corrispondere alla saldatura stessa del resistore sul pannello anodico. In alcuni casi, tale regione può essere la porzione dell’eventuale elemento conduttivo che connette direttamente il pannello anodico con il resistore sita sul pannello stesso. Qualora detto elemento conduttivo sia in comune a più resistori, la regione di collegamento elettrico relativo al singolo resistore è individuata dalla porzione dell’elemento conduttivo posta sul pannello che corrisponde al cammino elettrico più breve tra il singolo resistore e il pannello. In alcuni casi, i resistori ed il pannello anodico possono essere costituiti da un unico elemento (quale ad esempio una rete stirata o lastra forata), opportunamente ripiegato e tagliato in modo da presentare, da un lato, una superficie anodica sulla quale avviene la reazione elettrochimica con il catodo antistante e, dall’altro, una pluralità di bande resistive connesse in parallelo alla struttura di distribuzione di corrente elettrica. In questo caso per regione di collegamento si intenderà l’area geometrica o il segmento che corrisponde ai punti in cui il resistore, piegandosi, si trasforma nella superficie anodica ove si svolge la reazione elettrolitica con il catodo ad essa antistante. In the apparatus according to the invention, each resistor can be connected to the anode panel through an electrical connection region of which at least a portion is located on the panel or on its edge. This electrical connection region can also be partially discontinuous, extending over one or more surfaces of the anode panel and / or across its thickness. It can be, at most, a segment or a point or a discontinuous agglomeration of them. In some cases, this region may correspond to the soldering of the resistor itself on the anode panel. In some cases, this region may be the portion of any conductive element that directly connects the anode panel with the resistor located on the panel itself. If said conductive element is in common with several resistors, the electrical connection region relating to the single resistor is identified by the portion of the conductive element placed on the panel that corresponds to the shortest electrical path between the single resistor and the panel. In some cases, the resistors and the anode panel can be made up of a single element (such as an expanded mesh or perforated plate), suitably folded and cut so as to present, on one side, an anodic surface on which the reaction takes place. electrochemistry with the cathode in front and, on the other hand, a plurality of resistive bands connected in parallel to the electric current distribution structure. In this case, the connection region will mean the geometric area or segment that corresponds to the points where the resistor, bending, transforms into the anodic surface where the electrolytic reaction takes place with the cathode in front of it.

Pertanto, nel seguito, per regione di collegamento si intenderà la regione geometrica o il segmento che corrisponde ai punti in cui il pannello è fissato ai resistori, direttamente o tramite un collegamento elettrico, o in alternativa è piegato, dove la parte ripiegata connette la superficie del pannello anodico antistante il catodo alla struttura di distribuzione di corrente. Therefore, in the following, by connection region we will mean the geometric region or the segment that corresponds to the points where the panel is fixed to the resistors, directly or through an electrical connection, or alternatively it is folded, where the folded part connects the surface of the anode panel in front of the cathode to the current distribution structure.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, almeno una zona di discontinuità elettrica è interposta tra due regioni di collegamento elettrico limitrofe. According to a further embodiment of the invention, at least one area of electrical discontinuity is interposed between two adjacent electrical connection regions.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, l’apparato anodico è provvisto di almeno 7 coppie di regioni di collegamento elettrico limitrofe e almeno una zona di discontinuità elettrica si frappone tra le due regioni di collegamento limitrofe di ciascuna detta coppia di regioni. According to a further embodiment of the invention, the anode apparatus is provided with at least 7 pairs of adjacent electrical connection regions and at least one area of electrical discontinuity is interposed between the two neighboring connection regions of each said pair of regions.

Per regioni di collegamento elettrico limitrofe si intendono due regioni di collegamento tra le quali non sia posizionata una ulteriore regione di collegamento e la cui reciproca distanza non superi di 4 volte la distanza minima tra ciascuna regione e le rimanenti regioni di collegamento. By adjacent electrical connection regions it is meant two connection regions between which a further connection region is not positioned and whose mutual distance does not exceed 4 times the minimum distance between each region and the remaining connection regions.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, almeno un pannello anodico è provvisto di almeno 10 zone di discontinuità elettrica ed almeno 10 regioni di collegamento, ciascuna zona di discontinuità elettrica essendo posta a una distanza inferiore a 20 cm da almeno una regione di collegamento. According to a further embodiment of the invention, at least one anode panel is provided with at least 10 areas of electrical discontinuity and at least 10 connection regions, each area of electrical discontinuity being placed at a distance of less than 20 cm from at least one connection region .

Secondo una ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, almeno un pannello anodico è provvisto di almeno 20 zone di discontinuità elettrica ed almeno 20 regioni di collegamento, ciascuna zona di discontinuità elettrica essendo posta a una distanza inferiore a 15 cm da almeno una regione di collegamento. According to a further embodiment of the invention, at least one anode panel is provided with at least 20 areas of electrical discontinuity and at least 20 connection regions, each area of electrical discontinuity being placed at a distance of less than 15 cm from at least one connection region .

Secondo una ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, lungo almeno una direzione predefinita nel piano del pannello, vi è almeno una zona di discontinuità elettrica interposta tra ciascuna coppia di regioni di collegamento elettrico consecutive lungo detta direzione. According to a further embodiment of the invention, along at least one predefined direction in the plane of the panel, there is at least one area of electrical discontinuity interposed between each pair of consecutive electrical connection regions along said direction.

Questa forma di realizzazione può presentare il vantaggio, in caso di corto circuito della cella elementare causato da contatto con la dendrite, di favorire il passaggio della corrente attraverso un numero ulteriormente ridotto di resistori, limitando pertanto la corrente che si scarica attraverso il pannello e quindi riducendo i danni arrecati allo stesso. This embodiment can have the advantage, in the event of a short circuit of the unit cell caused by contact with the dendrite, of favoring the passage of current through a further reduced number of resistors, thus limiting the current that is discharged through the panel and therefore reducing the damage caused to it.

Secondo un’altra forma di realizzazione dell'invenzione, per ogni coppia di regioni di collegamento elettrico limitrofe è presente almeno una zona di discontinuità elettrica. Ad esempio, date due regioni di collegamento elettrico limitrofe posizionate rispettivamente ad un’altezza h1 e h2, con h1 < h2, si posiziona almeno una zona di discontinuità elettrica ad un’altezza h3, dove h1 è minore o uguale ad h3 e h3 è minore o uguale ad h2. Questa configurazione può favorire il passaggio della corrente attraverso essenzialmente un solo resistore in caso di corto circuito causato da contatto diretto con la dendrite. According to another embodiment of the invention, for each pair of adjacent electrical connection regions there is at least one area of electrical discontinuity. For example, given two adjacent electrical connection regions positioned respectively at a height h1 and h2, with h1 <h2, at least one electrical discontinuity area is positioned at a height h3, where h1 is less than or equal to h3 and h3 is less than or equal to h2. This configuration can facilitate the passage of current through essentially a single resistor in the event of a short circuit caused by direct contact with the dendrite.

La posizione delle zone di discontinuità e delle regioni collegamento è identificata con la posizione rispettiva del loro centro geometrico (ovvero il loro baricentro). Secondo un’ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, almeno un pannello anodico è provvisto di un numero N1 di regioni di collegamento elettrico con una pluralità di resistori in parallelo e da un numero N2 di zone di discontinuità elettrica, dove N1 è un numero compreso tra 5 e 100, estremi inclusi, e N2 è un numero intero superiore alla metà di N1. Queste regioni di collegamento sono disposte lungo una prima fascia verticale; le zone di discontinuità elettrica sono disposte lungo almeno una seconda fascia verticale, opzionalmente sovrapposta alla prima, in tutto o in parte. The position of the areas of discontinuity and of the connection regions is identified with the respective position of their geometric center (ie their center of gravity). According to a further embodiment of the invention, at least one anode panel is provided with a number N1 of electrical connection regions with a plurality of resistors in parallel and a number N2 of electrical discontinuity areas, where N1 is a number included between 5 and 100, extremes included, and N2 is an integer greater than half of N1. These connecting regions are arranged along a first vertical band; the electrical discontinuity areas are arranged along at least a second vertical band, optionally superimposed on the first, in whole or in part.

Una data fascia verticale è una superficie geometrica immaginaria di altezza coincidente con l’altezza del pannello anodico e di larghezza tale da comprendere tutte le regioni di collegamento - o tutte le zone di discontinuità - la cui proiezione orizzontale si sovrappone almeno per un punto. A given vertical band is an imaginary geometric surface of a height coinciding with the height of the anodic panel and of such width as to include all the connection regions - or all the areas of discontinuity - whose horizontal projection overlaps at least for a point.

II pannello anodico può essere inoltre provvisto di un numero N3 di ulteriori regioni di collegamento elettrico, dove N3 è nell'intervallo 5- 100, disposte lungo una terza fascia verticale diversa dalla prima. Il pannello può inoltre presentare un numero N4 di ulteriori zone di discontinuità elettrica, dove N4 è un numero intero superiore alla metà di N3, e queste ulteriori zone di discontinuità elettrica sono disposte lungo una quarta fascia verticale, opzionalmente sovrapposta alla terza, in tutto o in parte. The anode panel can also be provided with a number N3 of further electrical connection regions, where N3 is in the range 5-100, arranged along a third vertical band different from the first. The panel can also have a number N4 of further zones of electrical discontinuity, where N4 is an integer greater than half of N3, and these further zones of electrical discontinuity are arranged along a fourth vertical band, optionally superimposed on the third, in all or partly.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione, N1 (e/o N3, se presente), possono essere compresi tra 10 e 100, o 20 e 100. According to a further embodiment, N1 (and / or N3, if present), can be comprised between 10 and 100, or 20 and 100.

Secondo ulteriori forme di realizzazione dell'invenzione, il pannello anodico può essere dotato di una pluralità di ulteriori regioni di collegamento elettrico disposte lungo una o più ulteriori fasce verticali distinte e può opzionalmente presentare una pluralità di ulteriori zone di discontinuità elettrica disposte lungo una o più ulteriori fasce verticali. According to further embodiments of the invention, the anode panel can be provided with a plurality of further electrical connection regions arranged along one or more further distinct vertical bands and can optionally have a plurality of further electrical discontinuity areas arranged along one or more further vertical bands.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione, almeno una zona di discontinuità elettrica è un taglio, un foro o un inserto di materiale elettricamente isolante. Per foro si intende un’apertura passante di qualsiasi forma. Per taglio si intende un’incisione attraverso l’intero spessore del pannello che può essere effettuata con o senza asportazione di materiale. According to a further embodiment, at least one area of electrical discontinuity is a cut, a hole or an insert of electrically insulating material. By hole we mean a through opening of any shape. By cutting we mean an incision through the entire thickness of the panel that can be made with or without material removal.

In caso di contatto con la dendrite, gli inventori hanno osservato che se le zone di discontinuità elettrica presentano almeno una delle tre dimensioni di lunghezza maggiore o uguale a 5 cm, ad esempio in caso di tagli opportunamente disposti sulla superficie del pannello secondo le diverse forme di realizzazione sopra descritte, la corrente elettrica che fluisce attraverso il pannello può essere guidata in maniera ulteriormente efficace essenzialmente su un unico resistore (o comunque su un numero di resistori limitato). In questo modo la corrente massima che attraversa il pannello può essere efficacemente mantenuta al di sotto di un valore di soglia che garantisce l’integrità dell’apparato anodico e la sicurezza dei impianto. In case of contact with the dendrite, the inventors have observed that if the areas of electrical discontinuity have at least one of the three dimensions with a length greater than or equal to 5 cm, for example in the case of cuts suitably arranged on the surface of the panel according to the different shapes embodiment described above, the electric current flowing through the panel can be guided in a further effective manner essentially on a single resistor (or in any case on a limited number of resistors). In this way, the maximum current flowing through the panel can be effectively kept below a threshold value which guarantees the integrity of the anode apparatus and the safety of the system.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, l’apparato anodico secondo l’invenzione comprende almeno due pannelli, preferibilmente di titanio e dotati di rivestimento catalitico. I due pannelli, separati tra loro, sono scelti tra strutture a tapparella, reti stirate o lastre. L’apparato comprende inoltre almeno due strutture di distribuzione di corrente elettrica, ciascuna delle quali è collegata a un pannello tramite una pluralità di resistori disposti in parallelo tra loro. Ciascun pannello comprende 5 - 100 regioni di collegamento disposte lungo una prima fascia verticale e ciascuna regione di collegamento è alternata ad un taglio orizzontale di lunghezza pari o superiore a 5 cm. Ogni taglio ha almeno un punto posto a una distanza pari a 0-10 cm da detta prima fascia verticale. L’alternarsi dei tagli alle regioni di collegamento non implica necessariamente che essi si frappongano tra due aree limitrofe, ma che lungo una direzione verticale la posizione verticale di ciascun taglio sia compresa tra quella di due aree di collegamento limitrofe. In alternativa alla forma di realizzazione sopra descritta, i tagli possono essere inclinati rispetto alla verticale di un angolo compreso tra 20°-160°. I tagli possono essere effettuati con o senza asportazione di materiale; nel primo caso essi possono definire dei fori passanti attraverso lo spessore del pannello. According to a further embodiment, the anode apparatus according to the invention comprises at least two panels, preferably of titanium and equipped with a catalytic coating. The two panels, separated from each other, are chosen from roller shutter structures, expanded meshes or sheets. The apparatus also includes at least two electric current distribution structures, each of which is connected to a panel through a plurality of resistors arranged in parallel with each other. Each panel comprises 5 - 100 connection regions arranged along a first vertical band and each connection region is alternated with a horizontal cut having a length equal to or greater than 5 cm. Each cut has at least one point placed at a distance of 0-10 cm from said first vertical band. The alternation of the cuts to the connection regions does not necessarily imply that they are interposed between two neighboring areas, but that along a vertical direction the vertical position of each cut is included between that of two neighboring connection areas. As an alternative to the embodiment described above, the cuts can be inclined with respect to the vertical by an angle of between 20 ° -160 °. The cuts can be made with or without material removal; in the first case they can define holes passing through the thickness of the panel.

Secondo un altro aspetto, l’invenzione riguarda un elettrolizzatore per estrazione elettrolitica di metalli non ferrosi comprendente almeno uno degli apparati anodici sopra descritti. According to another aspect, the invention relates to an electrolyzer for electrolytic extraction of non-ferrous metals comprising at least one of the anode apparatuses described above.

DESCRIZIONE IN BREVE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Alcune forme di realizzazione esemplificative dell’invenzione sono descritte nel seguito con riferimento ai disegni allegati, i quali hanno il solo scopo di illustrare la disposizione reciproca dei diversi elementi relativamente a dette forme di realizzazione particolare dell'invenzione; in particolare, i disegni non saranno intesi come riproduzioni in scala. Some exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the attached drawings, which have the sole purpose of illustrating the mutual arrangement of the various elements in relation to said particular embodiments of the invention; in particular, the drawings will not be intended as reproductions to scale.

Figure 1-9 mostrano schematicamente alcune forme realizzative dell’apparato anodico secondo l'invenzione. Figures 1-9 schematically show some embodiments of the anode apparatus according to the invention.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FIGURE DETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figura 1 presenta una proiezione posteriore (I), laterale (II) e frontale (III) dell’apparato anodico secondo l’invenzione. In figura è rappresentata una barra di supporto anodica (100) connessa a una struttura di distribuzione di corrente elettrica (300). Quest’ultima è collegata ad un pannello anodico (200) tramite una pluralità di resistori (400), connessi al pannello tramite le regioni di collegamento (500). La superficie frontale del pannello anodico (vista III) è quella su cui avviene la reazione di evoluzione di ossigeno o di cloro. La direzione verticale è indicata dalla freccia (y); essa coincide tipicamente con la direzione verticale di una cella per estrazione elettrolitica di metalli o elettroraffinazione convenzionale. La base del pannello anodico (200) è posizionata all’altezza indicata dall’asse x, che individua il riferimento orizzontale. Figure 1 presents a rear (I), lateral (II) and front (III) projection of the anode apparatus according to the invention. The figure shows an anode support bar (100) connected to an electric current distribution structure (300). The latter is connected to an anode panel (200) through a plurality of resistors (400), connected to the panel through the connection regions (500). The front surface of the anodic panel (view III) is the one on which the oxygen or chlorine evolution reaction takes place. The vertical direction is indicated by the arrow (y); it typically coincides with the vertical direction of a cell for electrolytic extraction of metals or conventional electrorefining. The base of the anodic panel (200) is positioned at the height indicated by the x axis, which identifies the horizontal reference.

Figura 2 fornisce una vista posteriore (I), laterale (II) e dal basso (III) di una forma di realizzazione dell’apparato anodico secondo l’invenzione. In questa forma di realizzazione i resistori (400) sono reti stirate di titanio saldate sul pannello anodico (200) in corrispondenza delle regioni di collegamento (500). Sul pannello, tra ogni coppia di regioni di contatto limitrofe è disposta una zona di discontinuità elettrica (600). Queste zone di discontinuità creano una parziale frammentazione del pannello anodico lungo la direzione verticale. Si è osservato che, in caso di contatto tra una formazione dendritica e un’area del pannello compresa tra due zone di discontinuità, la corrente tende preferenzialmente a fluire attraverso il resistore corrispondente alla regione di collegamento più vicina. La resistenza elettrica opposta alla corrente in caso di contatto diretto tra elettrodi sarà quindi prossima alla resistenza R, del singolo resistore. Questo sarà a sua volta agevolmente dimensionato dal tecnico del ramo in modo da garantire che, alle condizioni di operazione deirimpianto, la corrente massima che attraversa il pannello si mantenga al di sotto di un valore soglia prescelto ai fini di garantire la preservazione del pannello. In condizioni di operazioni nominali dell’impianto, invece, la resistenza elettrica offerta dell’apparato anodico corrisponde essenzialmente alla resistenza elettrica equivalente Reqdel circuito in parallelo formato dalla pluralità di resistori, dove Req< Ri. Qualora i resistor! siano identici tra loro e presenti in numero NR, Reqcorrisponderà a R/NR. È quindi possibile, scegliendo un numero di resistori opportuni e di resistenza adeguata ottenere, da un lato, una bassa perdita di efficienza della cella elementare, assicurando dall’altro la protezione del pannello anodico in caso di contatto tra gli elettrodi. Nella forma di realizzazione di figura 2, un elemento isolante (700) si frappone tra il pannello anodico e la struttura di distribuzione di corrente (300). Questo elemento contribuisce ad evitare che per cause accidentali il pannello e la struttura di distribuzione entrino a contatto diretto. Esso costituisce inoltre un elemento di appoggio meccanico per il pannello. Pannello, elemento isolante e struttura di distribuzione della corrente sono assicurati tra loro tramite mezzi di fissaggio (non mostrati in figura). Figure 2 provides a rear (I), side (II) and bottom (III) view of an embodiment of the anode apparatus according to the invention. In this embodiment the resistors (400) are stretched titanium meshes welded to the anode panel (200) at the connection regions (500). An electrical discontinuity zone (600) is arranged on the panel between each pair of adjacent contact regions. These areas of discontinuity create a partial fragmentation of the anodic panel along the vertical direction. It has been observed that, in the event of contact between a dendritic formation and an area of the panel between two areas of discontinuity, the current preferentially tends to flow through the resistor corresponding to the closest connection region. The electrical resistance opposite to the current in case of direct contact between electrodes will therefore be close to the resistance R of the single resistor. This in turn will be easily dimensioned by the person skilled in the art so as to ensure that, under the operating conditions of the system, the maximum current that crosses the panel remains below a pre-selected threshold value in order to guarantee the preservation of the panel. In conditions of nominal plant operations, however, the electrical resistance offered by the anode apparatus essentially corresponds to the equivalent electrical resistance Req of the parallel circuit formed by the plurality of resistors, where Req <Ri. Where the resistors! are identical to each other and present in NR number, Req will correspond to R / NR. It is therefore possible, by choosing a number of suitable resistors and of adequate resistance, to obtain, on the one hand, a low loss of efficiency of the elementary cell, while on the other hand ensuring the protection of the anode panel in case of contact between the electrodes. In the embodiment of Figure 2, an insulating element (700) is interposed between the anode panel and the current distribution structure (300). This element helps to prevent the panel and the distribution structure from coming into direct contact due to accidental causes. It also constitutes a mechanical support element for the panel. Panel, insulating element and current distribution structure are secured to each other by means of fastening means (not shown in the figure).

Figura 3 presenta una proiezione posteriore (I), frontale (II) e dal basso (III) di una forma realizzativa dell’apparato anodico secondo l’invenzione. Il pannello anodico e i resistori sono fabbricati da un unico elemento piano parzialmente ripiegato su se stesso lungo una direzione verticale (050). Il bordo ripiegato di questo elemento piano è dotato di una pluralità di tagli orizzontali (900) ed è in contatto con la struttura di distribuzione di corrente (300). I tagli orizzontali (900) frazionano la parte ripiegata dell’elemento in una pluralità di resistori (400) in parallelo. I tagli si estendono sul piano frontale dell’elemento che costituisce il pannello anodico (200), dove assolvono la funzione di zone di discontinuità (600). Le regioni di collegamento (500) stabiliscono la separazione immaginaria tra il piano frontale su cui avviene la reazione anodica (pannello) e le fettucce tra loro parallele che costituiscono i resistori. L’elemento isolante (700) può essere realizzato come mostrato in figura o può vantaggiosamente estendersi neN’intercapedine tra il pannello anodico (200) e la pluralità di resistori (400), al fine di evitare eventuali contatti elettrici accidentali tra i diversi elementi. Figure 3 presents a rear (I), front (II) and bottom (III) projection of an embodiment of the anode apparatus according to the invention. The anodic panel and the resistors are manufactured from a single flat element partially folded back on itself along a vertical direction (050). The folded edge of this flat element is provided with a plurality of horizontal cuts (900) and is in contact with the current distribution structure (300). The horizontal cuts (900) divide the folded part of the element into a plurality of resistors (400) in parallel. The cuts extend on the frontal plane of the element that constitutes the anodic panel (200), where they perform the function of areas of discontinuity (600). The connection regions (500) establish the imaginary separation between the frontal plane on which the anodic reaction takes place (panel) and the parallel strips that make up the resistors. The insulating element (700) can be made as shown in the figure or can advantageously extend into the gap between the anodic panel (200) and the plurality of resistors (400), in order to avoid any accidental electrical contacts between the different elements.

Figura 4 fornisce una vista frontale (I), laterale (II) e dal basso (III) di una forma realizzativa dell’apparato anodico secondo l’invenzione. Questa forma realizzativa comprende due pannelli anodici (200) e (250) connessi alla struttura di distribuzione di corrente tramite dei resistori (400) in parallelo. Ciascun pannello è collegato alla pluralità di resistori tramite regioni di collegamento (500) poste lungo due distinte fasce verticali. Come mostrato in figura, le regioni di collegamento possono essere diverse tra loro. Una pluralità di zone di discontinuità elettrica (600) si frappongono tra le diverse coppia di regioni di collegamento. Tra i pannelli anodici (200) e (250) e la struttura di distribuzione di corrente (300) si interpongono rispettivamente l’elemento isolante (700) e l’elemento isolante (750). Può essere vantaggioso introdurre ulteriori elementi isolanti (non mostrati in figura) tra i resistori connessi al pannello anodico (200) e i resistori connessi al pannello anodico (250). Figure 4 provides a front (I), side (II) and bottom (III) view of an embodiment of the anode apparatus according to the invention. This embodiment comprises two anode panels (200) and (250) connected to the current distribution structure by means of resistors (400) in parallel. Each panel is connected to the plurality of resistors through connection regions (500) placed along two distinct vertical bands. As shown in the figure, the connection regions can be different from each other. A plurality of electrical discontinuity zones (600) are interposed between the different pair of connection regions. Between the anodic panels (200) and (250) and the current distribution structure (300) the insulating element (700) and the insulating element (750) are interposed respectively. It may be advantageous to introduce further insulating elements (not shown in the figure) between the resistors connected to the anode panel (200) and the resistors connected to the anode panel (250).

Figura 5 illustra la vista posteriore di una forma di realizzazione dell'invenzione caratterizzata da due strutture di distribuzione della corrente (300) e (350) un pannello anodico (200) e una barra di supporto anodica (100). Figure 5 illustrates the rear view of an embodiment of the invention characterized by two current distribution structures (300) and (350) an anode panel (200) and an anode support bar (100).

Il pannello anodico (200) è costituito da una pluralità di sottopannelli (801, 802, 803, 804, 851, 852, 853, 854), fisicamente separati tra loro. Ciascun sottopannello è connesso ad una struttura di distribuzione della corrente tramite almeno un resistore (400). The anode panel (200) consists of a plurality of subpanels (801, 802, 803, 804, 851, 852, 853, 854), physically separated from each other. Each subpanel is connected to a current distribution structure via at least one resistor (400).

Figura 6 presenta una proiezione posteriore di una forma di realizzazione dell’apparato secondo l’invenzione caratterizzata da due strutture di distribuzione della corrente (300, 350) connesse ad un pannello anodico (200), costituito da due sottopannelli (801,802), tramite una pluralità di resistori. Le due strutture di distribuzione della corrente sono altresì connesse ad una barra di supporto anodica (100). Quest’ultima è in collegamento elettrico con una barra portacorrente anodica (900) qui rappresentata in sezione. Il pannello anodico è provvisto di una pluralità di zone di discontinuità elettrica parziali, ad esempio i tagli orizzontali (600) e il foro passante (650), e una zona di discontinuità elettrica totale (675). Figure 6 shows a rear projection of an embodiment of the apparatus according to the invention characterized by two current distribution structures (300, 350) connected to an anode panel (200), consisting of two subpanels (801,802), by means of a plurality of resistors. The two current distribution structures are also connected to an anode support bar (100). The latter is in electrical connection with an anodic current-carrying bar (900) shown here in section. The anodic panel is provided with a plurality of partial electrical discontinuity areas, for example the horizontal cuts (600) and the through hole (650), and a total electrical discontinuity area (675).

Figura 7 fornisce una vista frontale (I), laterale (II) e dal basso (III) di una forma realizzativa dell’apparato anodico secondo l’invenzione. In questa forma di realizzazione i resistori (400) sono reti stirate di titanio saldate su due pannelli anodici (200, 250) in corrispondenza delle regioni (500). Su ciascun pannello, tra ogni coppia di regioni di contatto limitrofe è disposta una zona di discontinuità elettrica (600). Queste zone di discontinuità creano una parziale frammentazione del pannello anodico lungo la direzione verticale. Un elemento isolante (700) si frappone tra i pannelli anodici e la struttura di distribuzione di corrente (300). Due ulteriori elementi isolanti (710, 720) assicurano la disposizione reciprocamente parallela dei pannelli (200, 250) e la loro planarità (che può essere talvolta compromessa dai tagli sul bordo esterno dei pannelli), fornendo ulteriore supporto meccanico all’apparato anodico. Gli elementi (710, 720) sono omessi dalla vista laterale (II) per garantire visibilità alle altri parti dell’apparato. Gli elementi isolanti, la struttura di distribuzione della corrente e i pannelli anodici sono assicurati tra loro tramite mezzi di fissaggio, non mostrati in figura, quali ad esempio fascette di materiale isolante e/o viti. Figure 7 provides a front (I), side (II) and bottom (III) view of an embodiment of the anode apparatus according to the invention. In this embodiment the resistors (400) are stretched titanium meshes welded on two anode panels (200, 250) in correspondence with the regions (500). On each panel, an electrical discontinuity zone (600) is arranged between each pair of adjacent contact regions. These areas of discontinuity create a partial fragmentation of the anodic panel along the vertical direction. An insulating element (700) is placed between the anode panels and the current distribution structure (300). Two further insulating elements (710, 720) ensure the mutually parallel arrangement of the panels (200, 250) and their flatness (which can sometimes be compromised by cuts on the outer edge of the panels), providing further mechanical support to the anode apparatus. The elements (710, 720) are omitted from the side view (II) to ensure visibility to the other parts of the apparatus. The insulating elements, the current distribution structure and the anodic panels are secured to each other by means of fixing means, not shown in the figure, such as, for example, strips of insulating material and / or screws.

Figura 8 fornisce una vista frontale (I), laterale (II) e dal basso (III) di una forma realizzativa dell’apparato anodico secondo l’invenzione. In questa forma di realizzazione i resistori (400) sono fasce di titanio ripiegate a fisarmonica e saldate sul pannello anodico (200) in corrispondenza delle regioni (500). Un foro (600) è intercalato tra ogni coppia di regioni di collegamento limitrofe. Figure 8 provides a front (I), side (II) and bottom (III) view of an embodiment of the anode apparatus according to the invention. In this embodiment the resistors (400) are bands of titanium folded like an accordion and welded on the anodic panel (200) in correspondence with the regions (500). A hole (600) is interspersed between each pair of neighboring connecting regions.

Figura 9 (I) fornisce una vista frontale di una forma realizzativa dell’apparato anodico secondo l’invenzione. Il pannello anodico (200) è connesso ad una struttura di distribuzione di corrente (300) tramite una pluralità di resistori (non mostrata in figura) collegati al pannello tramite le regioni di collegamento (500). Il pannello è altresì dotato di una pluralità di fori (650) e di un elemento isolante (700). Figure 9 (I) provides a front view of an embodiment of the anode apparatus according to the invention. The anode panel (200) is connected to a current distribution structure (300) through a plurality of resistors (not shown in the figure) connected to the panel through the connection regions (500). The panel is also provided with a plurality of holes (650) and an insulating element (700).

Figura 9 (II) fornisce una vista frontale dell’apparato anodico di Figura 9 (I) in cui si evidenzia una prima fascia verticale (001 ) lungo cui sono disposte le regioni di collegamento (500) e una seconda fascia verticale (002) lungo cui sono disposti i fori (650). I fori si alternano nella direzione verticale alle regioni di collegamento elettrico limitrofe, pur mantenendo una distanza minima > 0 da ciascuna di esse. Figura 10 presenta una proiezione frontale (I), laterale (II), inclinata (III) e dal basso (IV) di una forma realizzativa dell’apparato anodico secondo l’invenzione. Il pannello anodico (200) e i resistori (400) sono fabbricati da un unico elemento piano. Una pluralità di tagli orizzontali sul pannello anodico realizza una pluralità di fasce che, fatte rientrare in direzione ortogonale al piano, realizzano la pluralità di resistori (400) in collegamento elettrico in parallelo con la struttura di distribuzione di corrente (300). I tagli orizzontali identificano anche una pluralità di zone di discontinuità elettrica (600) in corrispondenza dei resistori (400). Tra i resistori (400) e il pannello anodico (200) si inserisce un elemento isolante (700). Questo assicura che la superficie dei resistori non sia elettrochimicamente impegnata nella reazione di elettrodeposizione e/o elettroraffinazione quando l’apparato anodico sia operativo all'interno di un elettrolizzatore. Per chiarezza, l’elemento isolante (700) è omesso dalle viste III e IV. Le regioni di collegamento (500) rappresentano l’area di separazione immaginaria tra il pannello anodico planare e le fasce parallele che costituiscono i resistori. Figure 9 (II) provides a front view of the anode apparatus of Figure 9 (I) showing a first vertical band (001) along which the connection regions (500) and a second vertical band (002) are arranged along which the holes (650) are arranged. The holes alternate in the vertical direction with the adjacent electrical connection regions, while maintaining a minimum distance> 0 from each of them. Figure 10 presents a front (I), lateral (II), inclined (III) and bottom (IV) projection of an embodiment of the anode apparatus according to the invention. The anode panel (200) and resistors (400) are fabricated from a single flat element. A plurality of horizontal cuts on the anode panel forms a plurality of bands which, made to retract in a direction orthogonal to the plane, form the plurality of resistors (400) in electrical connection in parallel with the current distribution structure (300). The horizontal cuts also identify a plurality of areas of electrical discontinuity (600) in correspondence with the resistors (400). An insulating element (700) is inserted between the resistors (400) and the anode panel (200). This ensures that the surface of the resistors is not electrochemically engaged in the electrodeposition and / or electrorefining reaction when the anode apparatus is operating inside an electrolyzer. For clarity, the insulating element (700) is omitted from views III and IV. The connection regions (500) represent the imaginary separation area between the planar anode panel and the parallel bands that make up the resistors.

Figura 11 fornisce una vista frontale (I) con riquadro di vista e dal basso (II) di una forma realizzativa del pannello anodico (200) e della pluralità di resistori (400) dell’apparato anodico secondo l’invenzione. In questa forma di realizzazione pannello anodico e resistori sono entrambi realizzati a partire da una rete stirata di titanio. Come mostrato nel riquadro di vista I, in corrispondenza dei tagli (600) del pannello anodico (e (650), non mostrato), lo stesso presenta un profilo leggermente incurvato. Preferibilmente in fase di assemblaggio dell’apparato anodico il pannello sarà montato in modo che i bordi incurvati delle zone di discontinuità (600, 650) siano rientranti in direzione della struttura di distribuzione della corrente elettrica. Gli inventori hanno osservato che, in generale, detta curvatura favorisce il distacco di eventuali formazioni dendritiche quando le stesse si agganciano al pannello anodico in corrispondenza di tagli o fori. Il pannello anodico presenta inoltre dei bordi piegati (210) che ne favoriscono la robustezza meccanica, riducendo eventuali torsioni e flessioni del pannello, in particolare nei casi in cui questo è costituito da reti stirate o lastre flessibili di metallo valvola. In questa forma di realizzazione la pluralità di resistori (400) è realizzata all’interno di un pannello resistivo (1000), comprendente una unica rete stirata di titanio provvista di fori. I fori, sulla base del loro numero e della loro dimensione, individuano una pluralità di fasce parallele dotate ciascuna di una resistenza elettrica prescelta. Il pannello resistivo può essere sagomato come indicato nella vista II ed essere collegabile al pannello anodico tramite saldature effettuate in corrispondenza delle aree di contatto tra i due pannelli, quando il pannello resistivo (1000) è posto all’interno del pannello anodico (200), ossia racchiuso all’interno dei bordi (210). Le regioni di collegamento (500) (solo una è mostrata per chiarezza) sono in questo caso poste in corrispondenza dei resistori, il bordo continuo del pannello resistivo e il pannello anodico. Tra il pannello resistivo (1000) e il pannello anodico (200) può essere interposto un elemento isolante per evitare contatti accidentali tra pannello anodico e pannello resistivo o formazione dendritica e pannello resistivo. Il pannello resistivo (1000) può essere collegato ad una struttura di distribuzione di corrente lungo la costa verticale centrale. I bordi laterali verticali del pannello anodico possono essere continui, come nel caso in figura, o essere interrotti in corrispondenza dei tagli dei resistori (400). Figure 11 provides a front view (I) with view box and from below (II) of an embodiment of the anode panel (200) and of the plurality of resistors (400) of the anode apparatus according to the invention. In this embodiment, the anodic panel and resistors are both made from a titanium stretched mesh. As shown in view box I, in correspondence with the cuts (600) of the anodic panel (and (650), not shown), it has a slightly curved profile. Preferably during the assembly phase of the anode apparatus, the panel will be mounted so that the curved edges of the discontinuity areas (600, 650) are recessed in the direction of the electric current distribution structure. The inventors have observed that, in general, said curvature favors the detachment of any dendritic formations when they are hooked to the anodic panel in correspondence of cuts or holes. The anodic panel also has bent edges (210) which favor its mechanical strength, reducing any twisting and bending of the panel, particularly in cases where it is made up of expanded mesh or flexible metal valve plates. In this embodiment, the plurality of resistors (400) is made inside a resistive panel (1000), comprising a single stretched titanium mesh provided with holes. The holes, on the basis of their number and their size, identify a plurality of parallel bands each equipped with a selected electrical resistance. The resistive panel can be shaped as shown in view II and can be connected to the anode panel by welding carried out in correspondence with the contact areas between the two panels, when the resistive panel (1000) is placed inside the anode panel (200), ie enclosed within the edges (210). The connection regions (500) (only one is shown for clarity) are in this case placed in correspondence with the resistors, the continuous edge of the resistive panel and the anode panel. An insulating element can be interposed between the resistive panel (1000) and the anode panel (200) to avoid accidental contacts between the anode panel and the resistive panel or dendritic formation and the resistive panel. The resistive panel (1000) can be connected to a current distribution structure along the central vertical edge. The vertical side edges of the anode panel can be continuous, as in the case in the figure, or be interrupted in correspondence with the cuts of the resistors (400).

Un apparato anodico avente due o più strutture di distribuzione di corrente può vantaggiosamente montare su ciascuna struttura di distribuzione il sistema descritto. Il pannello (200) della presente forma realizzativa sarà formalmente un sottopannello di un più ampio pannello anodico comprendente più elementi (200, 400). An anode apparatus having two or more current distribution structures can advantageously mount the described system on each distribution structure. The panel (200) of the present embodiment will formally be a subpanel of a larger anode panel comprising more elements (200, 400).

Figura 12 presenta una vista frontale (I) e dal basso (II) di una forma realizzativa del pannello anodico (200) secondo l’invenzione. La figura presenta anche una vista frontale (III) e dal basso (II) di una corrispondente pluralità di resistori (400) integrati in un pannello resistivo (1000). Il pannello anodico (200) è dotato di una pluralità di zone di discontinuità elettrica ed è provvisto di due piegature (210) lungo il bordo verticale, che ne migliorano la stabilità meccanica. I resistori (400), integrati nel pannello resistivo (1000), sono realizzati e dimensionati tramite un numero di fori di dimensioni opportune praticati sullo stesso. Il pannello resistivo (1000) è collegato al pannello anodico (200) tramite una pluralità di saldature, poste ad esempio in corrispondenza della regione (550) indicate in figura. Si osserva che in questo caso la regione (550) è posta su una porzione del bordo ripiegato del pannello anodico (200) e non direttamente sulla superficie anodica dello stesso. La regione di collegamento elettrico ad essa corrispondente è posta sul bordo del pannello, alla medesima altezza del resistore. Alcune regioni di collegamento elettrico (500) sono mostrate in figura. Figure 12 presents a front (I) and bottom (II) view of an embodiment of the anode panel (200) according to the invention. The figure also presents a front (III) and bottom (II) view of a corresponding plurality of resistors (400) integrated in a resistive panel (1000). The anodic panel (200) is equipped with a plurality of areas of electrical discontinuity and is provided with two folds (210) along the vertical edge, which improve its mechanical stability. The resistors (400), integrated in the resistive panel (1000), are made and sized by means of a number of holes of suitable dimensions made on it. The resistive panel (1000) is connected to the anode panel (200) by means of a plurality of welds, placed for example in correspondence with the region (550) indicated in the figure. It is observed that in this case the region (550) is placed on a portion of the folded edge of the anode panel (200) and not directly on the anodic surface of the same. The electrical connection region corresponding to it is placed on the edge of the panel, at the same height as the resistor. Some electrical connection regions (500) are shown in the figure.

Figura 13 illustra una proiezione frontale (I) e laterale (II) di una forma realizzativa dell'invenzione. Il pannello anodico (200), la struttura di distribuzione di corrente (300) e i resistori (400) sono integrati in un’unica struttura continua che può essere a sua volta integrale con (o connessa a) la barra di supporto anodica (100). La struttura di distribuzione di corrente (300) coincide con la pluralità di resistori (400): essa è costituita da una pluralità di barre atte a condurre la corrente dalla barra di supporto anodica (100) al pannello anodico (200), offrendo una resistenza elettrica maggiore o uguale a 5-10<'5>Ω. Il pannello anodico presenta le zone di discontinuità elettrica (600). Figure 13 illustrates a front (I) and side (II) projection of an embodiment of the invention. The anode panel (200), the current distribution structure (300) and the resistors (400) are integrated in a single continuous structure which can in turn be integral with (or connected to) the anode support bar (100) . The current distribution structure (300) coincides with the plurality of resistors (400): it consists of a plurality of bars suitable to conduct the current from the anode support bar (100) to the anode panel (200), offering a resistance electrical greater than or equal to 5-10 <'5> Ω. The anodic panel presents the areas of electrical discontinuity (600).

I seguenti esempi sono inclusi per dimostrare forme di realizzazione particolari dell'invenzione, la cui attuabilità è stata abbondantemente verificata all’interno dell'intervallo di valori rivendicato. Dovrà essere apprezzato dal tecnico del ramo che le composizioni e le tecniche descritte negli esempi seguenti rappresentano composizioni e tecniche di cui gli inventori hanno riscontrato il buon funzionamento nella pratica dell'invenzione; tuttavia, il tecnico del ramo dovrà, alla luce della presente descrizione, apprezzare che molti cambiamenti possono essere apportati alle forme di realizzazione specifiche divulgate ottenendo ancora un risultato simile o analogo senza discostarsi dallo scopo dell'invenzione. The following examples are included to demonstrate particular embodiments of the invention, the feasibility of which has been abundantly verified within the range of values claimed. It should be appreciated by those skilled in the art that the compositions and techniques described in the following examples represent compositions and techniques which the inventors have found to work well in the practice of the invention; however, the person skilled in the art should, in light of the present description, appreciate that many changes can be made to the specific embodiments disclosed still obtaining a similar or analogous result without departing from the scope of the invention.

ESEMPIO 1 EXAMPLE 1

È stata effettuata una campagna di prove di laboratorio all’interno di una cella singola di elettrodeposizione avente una sezione trasversale complessiva di 170 mm x 170 mm e un’altezza di 1500 mm, contenente due catodi e un apparato anodico interposto tra loro. A laboratory test campaign was carried out within a single electrodeposition cell having a total cross section of 170 mm x 170 mm and a height of 1500 mm, containing two cathodes and an anode apparatus interposed between them.

Per entrambi i catodi è stata utilizzata una lastra in acciaio inossidabile AISI 316 spessa 3 mm, larga 150 mm e alta 1100 mm (di cui 1000 immersi nella soluzione elettrolitica). L’apparato anodico comprendeva due pannelli di titanio disposti secondo una configurazione simile a quella illustrata, in maniera semplificata, in figura 7. Ciascun pannello era affacciato verticalmente a uno dei due catodi a una distanza di 40 mm tra le superfici esterne. I due pannelli erano posizionati ai lati opposti di una medesima struttura di distribuzione di corrente. Ciascun pannello anodico era una struttura a tapparella spessa 1 mm, larga 150 mm e alta 1000 mm, attivata con un rivestimento di ossidi misti di iridio e tantalio. A 3 mm thick, 150 mm wide and 1100 mm high AISI 316 stainless steel sheet was used for both cathodes (of which 1000 immersed in the electrolytic solution). The anode apparatus included two titanium panels arranged in a configuration similar to that illustrated, in a simplified manner, in figure 7. Each panel faced vertically one of the two cathodes at a distance of 40 mm between the external surfaces. The two panels were positioned on opposite sides of the same current distribution structure. Each anode panel was a 1 mm thick, 150 mm wide and 1000 mm high roller shutter structure, activated with a coating of mixed oxides of iridium and tantalum.

Ciascun pannello era connesso alla struttura di distribuzione di corrente elettrica tramite un collegamento di 30 resistori disposti in parallelo, realizzati con reti stirate di titanio di dimensioni 2 cm x 10 cm e caratterizzati da una resistenza elettrica di 30 mO ciascuno. Each panel was connected to the electric current distribution structure through a connection of 30 resistors arranged in parallel, made with stretched titanium meshes of 2 cm x 10 cm dimensions and characterized by an electrical resistance of 30 mO each.

I 30 resistori erano connessi a ciascun pannello attraverso 30 regioni di collegamento (i.e. saldature) poste lungo una fascia verticale. I resistori erano altresì collegati alla struttura di distribuzione di corrente, la quale era a sua volta sorretta da una barra di supporto conduttiva. Su un lato verticale di ciascun pannello erano stati creati dei tagli orizzontali di lunghezza pari a circa 10 cm. Ciascun taglio si frapponeva tra due regioni di collegamento elettrico vicine. Un elemento isolante era inserito tra ciascun pannello e la struttura di distribuzione di corrente. Due ulteriori elementi isolanti delimitavano i bordi esterni verticali dei due pannelli, mantenendoli planari e paralleli tra loro, La cella operava con un elettrolita contenente circa 50 g/l di rame come CuS04 e 200 g/l di H2SO4 ed era alimentata a una tensione costante di 1800 V con corrente di 136.5 A, corrispondente a una densità di corrente attesa di circa 455 A/m<2>. L’evoluzione di ossigeno avveniva in corrispondenza del pannello anodico e la deposizione di rame sul catodo. The 30 resistors were connected to each panel through 30 connection regions (i.e. welds) placed along a vertical band. The resistors were also connected to the current distribution structure, which was in turn supported by a conductive support bar. On one vertical side of each panel, horizontal cuts of approximately 10 cm length were created. Each cut stood between two neighboring electrical connection regions. An insulating element was inserted between each panel and the current distribution structure. Two further insulating elements delimited the external vertical edges of the two panels, keeping them planar and parallel to each other.The cell operated with an electrolyte containing about 50 g / l of copper such as CuS04 and 200 g / l of H2SO4 and was powered at a constant voltage of 1800 V with current of 136.5 A, corresponding to an expected current density of approximately 455 A / m <2>. The evolution of oxygen occurred at the anodic panel and the deposition of copper on the cathode.

È stata prodotta artificialmente una dendrite inserendo una vite, come centro di nucleazione, nella lastra di acciaio inossidabile di uno dei due catodi perpendicolarmente al pannello anodico. La punta della vite è stata posizionata a 5 mm dal pannello anodico. Dopo 36 ore di funzionamento sulla dendrite si è evidenziata una crescita di rame che ha portato ad un contatto tra dendrite e pannello. A dendrite was artificially produced by inserting a screw, as a nucleation center, in the stainless steel plate of one of the two cathodes perpendicular to the anode panel. The tip of the screw was positioned 5 mm from the anode panel. After 36 hours of operation on the dendrite a copper growth was highlighted which led to a contact between the dendrite and the panel.

La cella è stata mantenuta in operazione per le successive 40 ore dal contatto. Al termine delle operazioni i catodi sono stati estratti dalla cella. Il catodo interessato dalla formazione dendritica è stato estratto dalla cella senza difficoltà. II pannello anodico ad esso antistante presentava una lieve alterazione superficiale in corrispondenza dell’area di contatto con la dendrite, di circa 1 cm x 0.5 cm, ma non presentava nessun foro, deformazione o altro danno di entità rilevante per il successivo funzionamento del pannello. The cell was kept in operation for the next 40 hours from contact. At the end of the operations the cathodes were extracted from the cell. The cathode affected by the dendritic formation was extracted from the cell without difficulty. The anodic panel in front of it had a slight surface alteration in correspondence with the area of contact with the dendrite, of about 1 cm x 0.5 cm, but did not have any holes, deformations or other damage of a significant entity for the subsequent operation of the panel.

CONTROESEMPIO 1 COUNTEREXAMPLE 1

La prova di cui all’esempio 1 è stata ripetuta alle medesime condizioni eccetto per la sostituzione dell’apparato anodico con un apparato comprendente due pannelli di titanio spessi 1 mm, larghi 150 mm e alti 1000 mm, attivati con un rivestimento di ossidi misti di iridio e tantalio. Ciascun pannello era una struttura a tapparella direttamente connessa elettricamente ad una medesima barra di rame rivestita in titanio e sorretta da una barra di supporto conduttiva. The test of example 1 was repeated under the same conditions except for the replacement of the anodic apparatus with an apparatus comprising two titanium panels 1 mm thick, 150 mm wide and 1000 mm high, activated with a coating of mixed oxides of iridium and tantalum. Each panel was a roller shutter structure directly electrically connected to the same titanium-coated copper bar and supported by a conductive support bar.

È stata prodotta artificialmente una dendrite inserendo una vite, come centro di nucleazione, nella lastra di acciaio inossidabile di uno dei due catodi, perpendicolarmente al pannello anodico. La punta della vite è stata posizionata a 5 mm dal pannello anodico. Dopo 8 ore di funzionamento sulla dendrite si è evidenziata una crescita di rame che ha portato ad un contatto tra dendrite e pannello. A dendrite was artificially produced by inserting a screw, as a nucleation center, in the stainless steel plate of one of the two cathodes, perpendicular to the anode panel. The tip of the screw was positioned 5 mm from the anode panel. After 8 hours of operation on the dendrite a copper growth was highlighted which led to a contact between the dendrite and the panel.

La cella è stata mantenuta in operazione per le successive 20 ore dal contatto. Al termine delle operazioni i catodi sono stati estratti dalla cella. Il catodo interessato dalla formazione dendritica si è sganciato con difficoltà dal pannello anodico antistante. Quest’ultimo presentava un foro circolare di diametro di circa 2.5 cm in corrispondenza dell’area di contatto con la dendrite. The cell was kept in operation for the next 20 hours from contact. At the end of the operations the cathodes were extracted from the cell. The cathode affected by the dendritic formation is difficult to disengage from the anode panel in front. The latter had a circular hole with a diameter of about 2.5 cm in correspondence with the contact area with the dendrite.

Al successivo funzionamento dalla cella, si è osservato che in corrispondenza del foro sul pannello anodico la deposizione di rame sul catodo ad esso antistante risultava non uniforme. Upon subsequent operation from the cell, it was observed that in correspondence with the hole on the anode panel, the deposition of copper on the cathode in front of it was not uniform.

La precedente descrizione non intende limitare l'invenzione, che può essere utilizzata secondo diverse forme di realizzazione senza per questo discostarsi dagli scopi e la cui portata è univocamente definita dalle rivendicazioni allegate. Nella descrizione e nelle rivendicazioni della presente domanda la parola “comprendere” e le sue variazioni quali “comprendente” e “comprende” non escludono la presenza di altri elementi, componenti o stadi di processo aggiuntivi. La discussione di documenti, atti, materiali, apparati, articoli e simili è inclusa nel testo al solo scopo di fornire un contesto alla presente invenzione; non è comunque da intendersi che questa materia o parte di essa costituisse una conoscenza generale nel campo relativo all'invenzione prima della data di priorità di ciascuna delle rivendicazioni allegate alla presente domanda. The foregoing description is not intended to limit the invention, which can be used according to various embodiments without thereby departing from the purposes and the scope of which is uniquely defined by the attached claims. In the description and claims of the present application the word "comprise" and its variations such as "comprising" and "comprising" do not exclude the presence of other elements, components or additional process stages. Discussion of documents, records, materials, apparatuses, articles and the like is included in the text for the sole purpose of providing context to the present invention; however, it is not to be understood that this matter or part of it constituted general knowledge in the field relating to the invention prior to the priority date of each of the claims attached to the present application.

Claims

CLAIMS 1. Anode apparatus for electrorefining or electrolytic extraction of non-ferrous metals comprising at least one anode panel and at least one electric current distribution structure, characterized in that said at least one electric current distribution structure is electrically connected to said at least one anode panel through a plurality of resistors arranged in parallel with each other, each resistor of said plurality of resistors having a resistance greater than or equal to 5Ί0 <'5> Ω.

2. Apparatus according to claim 1 wherein said at least one anode panel consists of a substrate of valve metal or its alloys and at least one catalytic coating.

3. Apparatus according to claim 1 where said at least one anode panel is selected from meshes, perforated sheets or roller shutter structures.

4. Apparatus according to one of claims 1-3 wherein each anode panel is electrically connected to at least one electric current distribution structure by means of a number of resistors in parallel comprised between 15 and 600. 5. Apparatus according to claim 1 wherein said at least one anode panel is provided with at least one area of partial or total electrical discontinuity. 6. Apparatus according to claim 5 where said plurality of resistors is connected to said at least one anode panel through a plurality of electrical connection regions placed on the panel and said at least one electrical discontinuity region is interposed between two adjacent electrical connection regions. 7. Apparatus according to claim 5 where said plurality of resistors is connected to said at least one anode panel through a plurality of connection regions, said anode panel being provided with a plurality of electrical discontinuity areas, and for each two electrical discontinuity areas adjacent positioned respectively at a height h1 and h2 with respect to the base of said at least one anode panel, there is at least one connection region located at a height h3 comprised between h1 and h2. 8. Apparatus according to one of claims 5-7 where said at least one anode panel is provided with at least a number N1 of regions for electrical connection with said plurality of resistors and at least a number N2 of areas of electrical discontinuity, called N1 connection regions being arranged along a first vertical band, said N2 zones of electrical discontinuity being arranged along a second vertical band; N1 being between 5 and 100 and N2 greater than 0.

5 N1. 9. Apparatus according to claim 8 where said at least one anode panel is provided with at least a number N3 of further regions for electrical connection with said plurality of resistors, said N3 connection regions being arranged along a third vertical band, N3 being between 5 and 100. 10. Apparatus according to claim 9 where said at least one anode panel is provided with at least a number N4 of further areas of electrical discontinuity, with N4 greater than 0.5-N3, said N4 areas of electrical discontinuity being arranged along a fourth vertical band. 11. Apparatus according to one of claims 5 - 10 wherein said at least one zone of electrical discontinuity is a cut, a hole or an insert of electrically insulating material. Apparatus according to one of claims 5 - 11 wherein said at least one area of electrical discontinuity has at least a dimension greater than or equal to 5 cm. 13. Apparatus according to one of claims 10 - 12 where said anode panel comprises at least two titanium anode subpanels separated from each other, said at least two subpanels being selected from roller shutter structures and stretched meshes, and at least two electric current distribution structures, each current distribution structure being connected to a subpanel by means of a plurality of resistors arranged in parallel with each other, each subpanel comprising 5 - 100 connection regions arranged along a first vertical band, each connection region being alternated with a horizontal cut of equal length or greater than 5 cm, each cut having at least one point placed at a distance of 0-10 cm from said first vertical band. 14. Apparatus according to one of claims 1-13 where said at least one anode panel is provided with at least 20 areas of electrical discontinuity and at least 20 connection regions suitable for connecting said at least one anode panel with at least 20 resistors in parallel with each other, each area of electrical discontinuity being placed at a distance of less than 15 cm from at least one said connection region. 15. Apparatus according to one of claims 1-14, wherein each resistor of said at least one plurality of resistors has an electrical resistance comprised between 5-10 <'4> and 1 Ω. 16. Apparatus according to claim 15 wherein each said resistor has an electrical resistance comprised between 5 and 100 mO. 17. Apparatus according to one of claims 1-16 wherein said plurality of resistors! arranged in parallel, it has an equivalent electrical resistance between 10 <'5> and 10 <' 3> Ω. 18. Apparatus according to one of claims 1-17 wherein each resistor of said plurality of resistors is selected from the group consisting of sheets, bands, nets, cables, fabrics and pads. 19. Apparatus according to one of claims 1-18, where said plurality of resistors consists of a panel, an expanded mesh sheet or a perforated metal valve sheet provided with areas of electrical discontinuity. 20. Apparatus according to one of claims 1-19 wherein said at least one anode panel and the plurality of resistors! they are made in one piece using a single panel, expanded mesh sheet or perforated metal valve sheet. 21. Electrolyzer for electrolytic extraction of non-ferrous metals comprising at least one anode apparatus as described in one of claims 1-20.