JP2003502508A - 電解槽の底部を電解槽の残りの部分から分離する分離用エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電解槽（１）の底部に集積した固形物（６）を除去するため、電解槽の底部を電解槽空間の残りの部分から分離する分離用エレメント（10）であって、電解槽内に設置でき、電解槽内に配されている支持用・制御用部材（９）によって作られた経路に沿って電解槽から取り出すこともできる分離用エレメント。分離用エレメント（10）は可撓性壁エレメント（11）と、壁エレメント（11）に配設された少なくとも一連の支持用部材（12、13、14）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、電解槽の底部に集積した固形物を除去するため、電解槽の底部を電
解槽空間の残りの部分から分離する分離用エレメントに関するものである。この
分離用エレメントは電解槽内に設置でき、支持・制御用部材によって電解槽内に
配設された経路に沿って電解槽から取り出すことができる。

【０００２】 電気分解処理において、銅、ニッケルおよび亜鉛などの金属は電解槽内に配さ
れた陰極の表面に沈積されるが、これは電解槽にある電解液に溶解される金属陽
極、あるいは電解液に既に溶解されている金属イオンのいずれかから生じる。し
かし、必ずしもすべての固形物が陰極の表面に沈積する訳ではなく、例えば電解
液には貴金属類や固形不純物も存在する。したがって、電解槽の底部には、金属
精製過程において様々な固形物が集積し、例えば前記固形物が貴金属類などの有
価成分を含有しているため、あるいは固形物が厚みをもって増殖し電気分解工程
から得られる陰極の純度を脅かすため、それら固形物を時々電解槽から除去する
必要がある。

【０００３】 通常、電解槽内に集積した固形物は、少なくともその一部が非常に細かく分割
され、電解液よりわずかに大きな比重しか有しないため、それらの固形物を電解
液から分離するのは困難である。電気分解処理中に、電解槽の底部から遊離した
固形物が循環してしまうと、非常に有害である。なぜなら、その場合、固形物が
陰極上へ進出し、これによって、生成される金属の純度が実質的に低下する危険
がとりわけ高いからである。

【０００４】 電解槽の底部に累積した固形物の除去を行うには、通常、電気分解工程全体を
中断しなければならず、これによって時間当りの効率、すなわち電気分解設備の
生産性が低下する。したがって、固形物の除去は電極、すなわち陽極および陰極
の交換工程の一部に組み込む必要があるが、これは交換工程を複雑で緩慢なもの
とするばかりか、交換工程によって定められているリズムで固形物を除去せざる
を得ないという制約も課されることになる。また、著しい量の電解液を先ず電解
槽から除去したり、入れ戻したりする必要もあり、これは概して電解液の品質に
有害な影響を及ぼし、多くの余分な作業を生じることになる。固形物処理システ
ムへも著しい量の電解液が流入し、これを新しいものと交換する必要があり、こ
れも更なる固形物の処理において有害になる。更に、電解槽の手動洗浄は、工程
を明らかに労働集約型にし、とりわけ電解槽から飛散する液体の跳ねや噴霧に含
有される成分の影響により、従業員が様々な衛生上の危険に晒される。その上、
電解槽の洗浄に人手を必要とするため、電極処理の自動化はほとんど不可能な場
合が多く、それが更に電気分解設備における労働力の要求を増大させている。

【０００５】 国際特許公開公報WO99/11841号によれば、電解槽の底部に集積した固形物を除
去するため、電解槽の底部を電解槽空間の残りの部分から分離する分離用エレメ
ントが知られている。前記公報によれば、この電解槽には支持・制御用部材が配
設され、それらが分離用エレメントの運動軌道を構成し、分離用エレメントを電
解槽内に配し、少なくとも一方の端壁と当該端壁に最寄りの電極との間に設けら
れた空間を介して、電解槽から除去することができる。前記公報による構造では
、分離用エレメントは、可撓性に相互連結された複数の構造エレメントから成り
、これらにより、分離用エレメントを電界槽の端壁付近から底部付近へ移動させ
る時に、分離用エレメントを曲げることが可能となる。しかし、前記公報に記載
されている構造は複雑で、製造には手間がかかる。また、その構造ではエレメン
ト間に不純物が集積し、これは分離用エレメントの作動にとって有害となる可能
性もある。更に、前記公報に記載の公知の分離用エレメントは清潔に保つことも
困難である。

【０００６】 本発明は、従来技術のいくつかの欠点を解消し、新しい構造を有しより効率的
に作動する電解槽用の新規の分離用エレメントを達成することを目的とする。本
発明の新規構成要件は添付の特許請求の範囲から明らかである。

【０００７】 本発明による分離用エレメントは、可撓性壁エレメントと、前記壁に配設され
た支持用部材とを含み、これらによって壁エレメントが少なくとも一方向へ過剰
に曲がることを防止している。本発明による構造によれば簡素で均一な分離用エ
レメントが達成され、これは安全に作動し、電解槽に集積した固形物の除去に用
いられる。この分離用エレメントの可撓性により、分離用エレメントの運動軌道
は所望の通りに設計可能であり、例えば、運動起動は、電解槽の端壁付近におけ
る実質的に垂直の方向から、電解槽の底壁付近における実質的に水平方向へ進行
する。

【０００８】 本発明によれば、分離用エレメントは少なくとも第１の一連の支持用部材を含
み、これらは主として分離用エレメントの運動方向に連続して配設されている。
この第１の一連の支持用部材は、典型的には分離用エレメントの可撓壁エレメン
トを補強してこれを直線状に保つと同時に、エレメントを所望の軌道にしたがっ
て曲げることも可能にしている。

【０００９】 更に、この分離用エレメントは、少なくとも他の一連の支持用部材を含み、こ
れらは主として分離用エレメントの運動方向に実質的に交差するように壁エレメ
ントに配設されている。これらの交差方向の支持用部材は、壁エレメントを、そ
の運動方向に交差する方向に補強する。これら交差方向の支持用部材は、分離用
エレメントを駆動輪などのアクチュエータにより動かす場合には、引張部材とし
て用いてもよい。

【００１０】 本発明による分離用エレメントは少なくとも第３の一連の支持用部材を含み、
これらは、壁エレメントに関して、第１の長手方向の支持用部材の反対側に配設
されている。この第３の一連の支持用部材は、主として分離用エレメントの運動
方向に連続して配設され、これによって壁エレメントが１つ以上の方向へ過剰に
曲がることを防止する。この第３の一連の支持用部材は、分離用エレメントを動
かす時に、壁エレメントが極端に短い曲率半径で曲がってしまうことを防止する
ように配設されている。望ましくは、これらの支持用部材は、曲率半径を所望の
大きさに保つブラケットなどの限定用部材を含む。この均一な壁エレメントはコ
ンパクトな表面を構成するため、清潔に保つのが容易である。

【００１１】 次に、添付図面を参照して、本発明を更に詳細に説明する。

【００１２】 図１および図２は、電解槽１の全体図であり、互い違いに電極すなわち陽極２
および陰極３が配されていて、電気分解処理において生成される金属は、電解槽
内にある電解液４によって、陰極に沈積される。電気分解処理中は、電解槽１の
底部５に固形物６が溜り、これは時々電解槽から取り除く必要がある。電解槽に
は、望ましくは側壁７、８に、支持・制御用部材９が設けられる。前記支持・制
御用部材９によって、分離用エレメントは、電解槽１内に配される時には支持さ
れ、電解槽内に配されている間は制御される。前記分離用エレメントの軌道は、
主として前記支持・制御用部材の誘導によって形成される。典型的には、これら
の支持・制御用部材９は電解槽の相対する壁７、８に作られた溝であり、それら
の溝には分離用エレメント10の側エッジが嵌まるように配設されている。

【００１３】 この分離用エレメントは可撓性の壁エレメント11と、前記壁エレメント11に配
設された少なくとも１つの支持用部材12、12'、13、14とを含む。これらの支持
用部材は壁エレメント11に配設され、主として分離用エレメントの運動方向に交
差する少なくとも１つの方向へ壁エレメント11が過剰に曲がるのを防止している
。

【００１４】 分離用エレメント10はその分離用エレメントの運動方向に連続して配設された
少なくとも一連の支持用部材13を含む。分離用エレメント10は、少なくとも他の
一連の支持用部材12、12'を含み、これらは壁エレメント11に配設されていて、
分離用エレメントの運動方向に、主として実質的に交差する方向に配設されてい
る。分離用エレメント10は少なくとも第３の一連の支持用部材14を含み、これら
は壁エレメント11に関して、第１の一連の長手方向の支持用部材13の反対側に設
けられている。前記支持用部材14は主として分離用エレメントの運動方向に連続
して配設され、主として壁エレメント11が少なくとも１つ以上の方向へ過剰に曲
がるのを防止している。

【００１５】 個々の支持用部材13は、有利には、壁エレメント11に対して取り付けられてい
て、分離用エレメントの長手方向に向けられ、分離用エレメントの中央部分に配
置される。典型的には、運動方向に連続して配設されているこれらの支持用部材
13、14は、分離用エレメントの運動方向に交差する方向より、その運動方向に長
い。典型的には、運動方向に連続して配設されているこれらの支持用部材13、14
は、交差方向の支持用部材12、12'へ取り付けられている。これらの交差方向支
持用部材12、12'は壁11の幅全体に延ばしてもよく、あるいはその一部のみへ延
ばしてもよい。壁エレメント11の相対する側に配されている交差方向の支持用部
材12、12'は、典型的には異なった長さにしてよく、壁の一方の側では支持用部
材12は例えば壁エレメント11全体と実質的に同じ幅にしてよく、他方の側ではこ
れらの交差方向の支持用部材12'は非常に短いものとしてよく、これらは、主と
して、運動方向に連続して配設される支持用部材13、14を壁エレメント11へ固定
するのに用いることができる。更に、交差方向の支持用部材12、12'は、典型的
には、分離用エレメントを駆動輪17などのアクチュエータによって動かす場合、
引張手段として用いてよい。

【００１６】 主として分離用エレメント10の運動方向に連続して配設された各支持用部材13
、14のうち、少なくとも第１の一方のエッジにはブラケット15、15'が設けられ
、他方のエッジには窪み16、16'が設けられ、支持用部材を連続して配設する時
は、先行する支持用部材のブラケット15がこれに続く支持用部材の窪み16、16'
に嵌まる。これらのブラケット15、15'および窪み16、16'は、主として制限用エ
レメントとして機能するように配設され、これらにより、とりわけ、分離用エレ
メントの過剰な曲がりが制限されている一方、分離用エレメントが直線状に保た
れてもいる。図３による実施例では、ブラケット15、15'は外側エッジへ向かっ
て先細りになっていて、窪み16、16'も内側へ向かってそれぞれ先細りになって
いる。

【００１７】 分離用エレメント10は典型的にはいくつかの平行な支持部材を含み、これらは
分離用エレメントの運動方向に交差する方向に間隔を開けて連続して配設されて
いる。好適な実施例（図４）では、連続して運動方向に配設されている平行な支
持用部材13、14の数は、壁エレメントの両面それぞれに２つである。無論、これ
らの平行な支持用部材の数は、当該実施例の必要条件に応じて変えてもよい。

【００１８】 好適な実施例によれば、第３の一連の支持用部材14は、分離用エレメントにお
ける所望の自由な曲率半径を達成するために用いられ、他方では、特に電解槽の
曲がり部分において分離用エレメントに対して動力を伝達するために用いられ、
これによって、壁エレメント11がいわゆる揉みくちゃになることが回避される。
第１の一連の支持用部材13は、分離用エレメントを直線状に保つために用いられ
、他方では、電解槽の特に直線部分において動力を伝達するために用いられる。

【００１９】 最も有利には、壁エレメント11はウェブ状材料で作られる。その材料は、とり
わけ、電解槽に含まれる電解液によって前記ウェブ状材料に発生する作用に耐え
られるものでなければならない。壁エレメントは、例えば、金属またはプラスチ
ックで作ればよい。典型的には、例えば、耐酸性鋼鉄などのステンレススチール
で作ればよい。その厚さに関して言えば、壁エレメントは比較的薄い。典型的な
厚さは、その材料にもよるが、例えば、0.5〜5.0mmである。

【００２０】 典型的には、支持用部材12、12'、13、14はステンレススチールや、とりわけ
耐酸性鋼鉄などの金属で作られる。これらの支持用部材は壁エレメントへ、典型
的にはネジなどの固定手段によって取り付けられる。接着または溶接などの他の
固定方法も、当該実施例の種類に応じて、採用してよい。

【００２１】 分離用エレメント10には電解槽の底部の洗浄装置18、19の少なくとも一部を取
り付けてよく、その場合、洗浄装置は分離用エレメントに従って動き、電解槽へ
出入りすることとなる。分離用エレメント10には、洗浄剤を電解槽の底部へ送り
込む洗浄用ノズル18または機械式固形物除去装置などの部材を取り付けてもよい
。分離用エレメントには部材19も設けてよく、固形物の少なくとも一部を電解槽
から搬出することができる。分離用エレメントは少なくともその一方の側に空間
20を含み、これは運動方向に連続して配置されている隣接した支持部材間にあり
、前記空間には、例えば洗浄液を洗浄用ノズルへ導入しあるいは固形物を搬出す
るホースなどの様々な管要素を配してよい。

【００２２】 本発明は上述の実施例に限定されことはなく、添付の特許請求の範囲内で改変
することができることは当業者にとって明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電解槽における本発明の好適な一実施例の一部を側方から見た断面図である。

【図２】 図１の実施例を符号Ａ−Ａの方向から見た図である。

【図３】 本発明による分離用エレメントの簡素化したものの側面図である。

【図４】 図３の簡素化型の実施例を矢印Ｂの方向から見た図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解槽の底部に集積した固形物を除去するため電解槽の底部
   を電解槽空間の残りの部分から分離し、電解槽内に設置可能であり、電解槽内に
   配設された支持・制御用部材により作られた経路に沿って電解槽から取り出すこ
   とが可能な分離用エレメントにおいて、該分離用エレメント（10）は、可撓性壁
   エレメント（11）と、該壁エレメント（11）に配設された少なくとも一連の支持
   用部材（12、12'、13、14）とを含むことを特徴とする分離用エレメント。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の分離用エレメントにおいて、該分離用エレ
   メント（10）は、少なくとも第１の一連の支持用部材（13）を含み、該支持用部
   材は主として該分離用エレメントの運動方向に連続して配設されていることを特
   徴とする分離用エレメント。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の分離用エレメントにおいて、該分
   離用エレメント（19）は更に、前記壁エレメント（11）に配設された少なくとも
   他の一連の支持用部材を含み、該他の一連の支持用部材は、主として該分離用エ
   レメントの運動方向に実質的に交差する方向に向けられていることを特徴とする
   分離用エレメント。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の分離用エレメントにお
   いて、該分離用エレメント（10）は、少なくとも第３の一連の支持用部材（14）
   を含み、第３の一連の支持用部材は、主として該分離用エレメントの運動方向に
   、前記壁エレメントに関して第１の一連の長手方向の支持用部材の反対側に、連
   続して配設されていることを特徴とする分離用エレメント。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の分離用エレメントにお
   いて、個々の第１の支持用部材（13）および／または個々の第３の支持用部材（
   14）は、前記壁エレメント（11）に対して、前記支持用部材（13、14）の中央部
   分に取り付けられていることを特徴とする分離用エレメント。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の分離用エレメントにお
   いて、主として該分離用エレメントの運動方向に連続して配設されている個々の
   支持用部材（13、14）の少なくとも第１のエッジにはブラケット（15、15'）が
   設けられ、該部材の少なくとも第２のエッジには窪み（16、16'）が設けられ、
   先行する支持用部材のブラケット（15、15'）は後続の支持用部材の窪み（16、1
   6'）に嵌まるように構成されていることを特徴とする分離用エレメント。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の分離用エレメントにお
   いて、該分離用エレメント（10）は、該エレメントの運動方向に平行な、連続的
   な複数の支持用部材（13、14）を含み、該部材は該分離用エレメントの運動方向
   に交差する方向に間隔を開けて配設されていることを特徴とする分離用エレメン
   ト。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の分離用エレメントにお
   いて、固形物洗浄装置（18、19）の少なくとも一部は、該分離用エレメント（10
   ）に取り付けられていることを特徴とする分離用エレメント。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の分離用エレメントにおいて、該分離用エレ
   メント（10）には、洗浄剤を電解槽（１）の底部へ供給する手段（18）が取り付
   けられていることを特徴とする分離用エレメント。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載の分離用エレメントにおいて、該分離用エ
    レメント（10）には、固形物（６）の少なくとも一部を電解槽（１）から搬出す
    る手段（19）が取り付けられていることを特徴とする分離用エレメント。