JP2003502510A - 電解槽の底部に沈殿した固形物の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電解槽の底部に沈殿した固形物の処理装置。この装置は、電解槽(1)の底部(5)に実質的に沿って、もしくはその付近で移動可能な回収装置エレメント(11)を有し、この回収装置エレメント(11)には固形物の残分から粗粒子を分離する手段(12、14)が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、電解槽の底部に沈殿した固形物の処理装置に関する。

【０００２】 電気分解工程において、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するが、これは、電解槽にある電解液に溶解される金属陽
極、あるいは電解液にすでに溶解している金属イオンのいずれかで始まる。しか
し、必ずしもすべての固形物が陰極表面に沈積する訳ではなく、例えば電解液中
には貴金属類や固形不純物が存在する。したがって、電解槽の底部には金属精製
過程に従って様々な固形物が集積し、それらを時々槽から除去する必要がある。
これは、例えば上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、また
は厚く固形物が成長すると電気分解工程から得られる陰極の純度が脅かされるた
めである。

【０００３】 通常、電解槽内に集積した固形物は少なくとも一部は非常に細かく分割され、
電解液より幾分重いだけであり、そのため、固形物を電解液から分離するのは困
難である。電気分解工程中に、電解槽の底部から離れた固形物が循環することは
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するとくに高い
危険があり、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からである
。

【０００４】 電解槽の底部上に累積した固形物の除去は通常、その全電気分解工程を中断す
ることが必要であり、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
の交換工程の一部をなすように配備する必要がある。しかしこれは、交換工程を
複雑で緩慢にし、さらには交換工程で決まるリズムで固形物の除去を行なうよう
に制約することになる。さらに、著しい量の電解液を先ず槽から除去し、次にこ
れを入れ戻す必要があり、これは概して電解液の品質に悪影響を与え、多くの余
分な作業を生じることになる。固形物処理系の中へも著しい量の電解液が流入し
、それを新しいものと交換する必要があり、これは更なる固形物の処理において
有害になることがある。そのうえ、電解槽の手作業の洗浄で工程がさらに労働集
約型になることは明らかであり、なかでも、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のために、従業員がさまざまな危険に晒される。さらには
、槽の洗浄に人手が必要なため、電極処理の自動化はほとんど不可能な場合が多
く、これによってさらに電気分解設備における労働力の要求が増している。

【０００５】 国際特許出願WO 99/11841からは、電解槽の底部を、電解槽底部に集積した固
形物の除去に関連して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。上記公報では、電解槽に支持用および制御部材が配設され、これ
らは、分離用エレメントの運動軌道を形成して、分離用エレメントを電解槽内に
配したり、そこから少なくとも一方の端壁とこの端壁に最寄りの電極との間に設
けられた空間を通ってこれを除去することができるようにしている。上記公報に
よる装置では、分離用エレメントにノズルが取り付けられ、このノズルを通して
液体もしくは気体を電解槽の底部へ導入して、固形物の除去に役立てている。固
形物と液体は、例えば電解槽底部に設けた排出口から除去される。しかし固形物
は、その材料の残りの部分より粗く上述の方法で排出されない粒子を含有してい
る。それらは粒度が大きいため、出口通路をふさぐ可能性もある。代表的に、粒
度の大きめの粒子は槽洗浄段階後に細かいスラリから分離される。

【０００６】 本発明は、電解槽の底部に沈殿した固形物の処理に用いる完全に新規のタイプ
の装置を実現することを目的とする。本発明は添付の請求の範囲に記載する新規
の構成要件を特徴とする。

【０００７】 本発明による装置は、実質的に電解槽底部に沿って、もしくはその付近で移動
する回収装置エレメントを有し、この回収装置エレメントは固形物の残分から粗
粒子を分離する手段を有することを特徴としている。本発明による装置によって
粗粒子は、電解槽にすでにある固形物の残分から、望ましくは電解槽より先ず電
解液を排出させる必要なく、分離することができる。本装置はさらに、すでに空
にした槽の洗浄に関連して用いることもできる。

【０００８】 本発明による装置の好ましい実施例は、粗粒子を分離する手段がふるい部材で
構成されていることを特徴とする。回収装置エレメントにふるい部材を設置する
ことによって、粗粒子を分離し回収する有利で効率的な構造が得られる。

【０００９】 本発明による他の好適実施例は、回収装置エレメントに関連して蓋部材が配設
され、回収装置エレメントおよび／または蓋部材は、少なくとも互いに対して移
動可能であることを特徴としている。回収装置エレメントに可動蓋構造を設ける
ことによって、分離された粗粒子は、回収装置エレメントを槽から除去する際に
、回収装置エレメントから槽へ戻ることができない。

【００１０】 本発明による他の好適実施例は、回収方向において回収装置エレメントより前
に固形物に対して何らかの媒介剤の噴流を当てる手段を本装置が有することを特
徴としている。この媒介剤噴流を当てる手段によって、槽底からの固形物の剥離
を加勢することができ、回収装置エレメントへのそれらの転送と、ふるい部材に
よる固形物の分離および微細粒子のふるいの通過とを強化することができる。

【００１１】 本発明による装置に、回収方向において回収装置エレメントに続いて配設され
た、望ましくは少なくとも１つの吸引エレメントを設けることによって、回収装
置エレメントのふるい部材を貫通する微細固形物粒子の、少なくともかなりの部
分が効率的に槽から除去される。

【００１２】 次に、添付図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。

【００１３】 図１および図２は、電解槽１の全体図を示し、順に電極、すなわち陽極２およ
び陰極３があり、電気分解工程で生成される金属が電解槽内にある電解溶液４に
よって陰極上へ沈殿する。電気分解工程中は、電解槽１の底部５上に固形物６が
沈殿するが、これは槽から時々除去する必要がある。

【００１４】 電解槽の底に沈殿した固形物を処理する装置は回収装置エレメント11を有し、
これは、実質的に電解槽１の底５に沿って、もしくはその付近で移動可能であり
、上記回収装置エレメント11は、固形物の残分から粗粒子を分離する手段を有し
ている。上記回収装置エレメント11は代表的には例えば、とりべ形状に作られて
、回収位置で回収装置エレメントの前縁部11a が槽底部５に対して配設されるよ
うにしている。その場合、回収装置エレメントが動くと、槽底部に沈殿している
固形物６が回収装置エレメントへ、その中に設けられて固形物の残分から粗粒子
を分離する手段に移される。代表的な例では、粗粒子の大きさは２〜60mm程度で
ある。

【００１５】 回収装置エレメント内に設けられた粗粒子分離用手段は主として、ふるい部材
12から成る。このふるい部材は、代表的には回収装置エレメントの内面上に作ら
れ、その場合、粗粒子は回収装置エレメント内に残り、それに対して微細粒子は
回収装置エレメント内に配設されているふるい部材を通過する。一実施例（図４
）によれば、回収装置エレメントは少なくとも部分的に開口部13を設けた板で作
られ、上記開口部13の大きさは所望の分離能力に合わせておく。ふるい部材内に
設けられた開口部13の大きさおよび形は、処理する固形物の特性によって異なる
。

【００１６】 他の実施例（図５）によれば、回収装置エレメント11のふるい部材は離間した
バー部材14から成る。隣接するバー部材間の相互距離は所望の分離能力に合わせ
る。したがって、回収装置エレメント11の少なくとも一方の壁は熊手様に作られ
て、バー部材14が上記熊手部材における尖端部を呈している。同図に示す場合で
は、バー部材14は少なくとも槽底部５に接触する端部で曲げられて二重に、望ま
しくは実質的にＵ字型になっている。

【００１７】 本発明による好ましい実施例では、回収装置エレメント11に関連して蓋部材15
が配設され、回収装置エレメント11および／または蓋部材15が少なくとも互いに
対して移動可能にしている。好ましい実施例によれば、回収装置エレメント11は
駆動装置10に回転可能に配設されている。回収装置エレメントは回収位置から最
上位置11'（図３では点線で図示）へ回動するように配設されている。この最上
位置では蓋部材15によって、回収装置エレメント11内に残留している粗粒子が、
例えば回収装置エレメントを槽１から取り出す際、回収装置エレメントから流れ
出ないようにしている。図３の実施例では、蓋部材15は分離用壁10内にその縁端
部に運動可能に配設されて、駆動装置として働く。蓋部材15と回収装置エレメン
ト11との間には伝動装置、例えばワイヤ伝動装置が配設されている。蓋部材15は
分離用壁11内の前縁部にその運動方向に可動に取り付けられて、蓋部材15が槽の
（端）壁に接触すると、蓋部材15が停止し、回収装置エレメント11の緊定点はな
おも壁の方へ幾分進むようにしている。ここで、ワイヤ伝動装置によって回収装
置エレメントは、回収位置から最上位置11' へ回動し、そこで回収装置エレメン
トは有利に固定される。その後、回収装置エレメント11は、例えばこれを駆動装
置10によって回収方向とは反対の方向に動かして、槽１から取り出すことができ
る。

【００１８】 回収装置エレメント11は緊定部材16を介して駆動装置10へ取り付けられている
。緊定部材には横軸部材17が設けられ、これを中心に回収装置エレメントが回転
可能に配設されている。蓋部材15は少なくとも１つの支持部材18で取り付けられ
て、回収方向に前後に動くことができるようにしている。図３による実施例では
、蓋部材15の運動は、伝動手段19、20、とくにワイヤ伝動手段によって回収装置
エレメント11の上記軸17を中心とする回転運動へ伝えられる。軸17の周囲にはス
リーブ部材19が設けられ、それに対して回収装置エレメント11が取り付けられて
いる。スリーブ部材19にはケーブルワイヤ20が巻かれ、これは少なくとも１点で
スリーブ部材19へ緊定されている。ワイヤ20の第１の端部は蓋部材に第１の固定
点21で取り付けられ、ワイヤの他端部は蓋部材に第２の固定点22で取り付けられ
ている。ワイヤの第１の固定点21および第２の固定点22は、蓋部材15の運動方向
において回収装置エレメントの回転軸17の両側に配置されている。これは、回収
装置エレメント11を蓋部材15に対して回転させる一実施例にすぎない。他の回転
装置を回収装置エレメントに関連して用いることができることは、当業者に明ら
かである。

【００１９】 本発明による装置の回収および分離効果は、媒介剤の噴流25を固形物６に対し
て回収方向に回収装置エレメント11より前で当てる手段23、24を装置に設けた場
合、強力にすることができる。媒介剤噴流によって固形物６が、とくに微細固形
物が回収装置エレメント11の方へ押し出され、さらにふるい部材12、14へ押し通
される。

【００２０】 本装置は吸引部材28を有してもよく、これは、回収方向において回収装置エレ
メントの後に有利に配置され、回収装置エレメント11のふるいを通過した微細固
形粒子の少なくとも一部を槽から除去する。したがって、電解槽の底部５から固
形物６がなくなるとともに、固形物が粒度に従って分別される。分離能力は、媒
介剤噴流を固形物に当てる手段が少なくとも１つのノズル23を有し、ノズルを回
収装置エレメントのふるい部材12、14の方へ向けると、さらに高くすることがで
きる。ノズル23、24は、例えば、回収位置において回収装置エレメント11から回
収方向へある距離まで延びる蓋部材15に配設することができる。

【００２１】 図１および図２による実施例では、本発明による実施例は分離用壁10に取り付
けられ、これは、同時に回収装置エレメントの駆動装置として働く。電解槽に関
連して望ましくは槽の側壁７、８に支持および制御部材９が取り付けられている
。支持および制御部材９によって、駆動装置として働く分離用エレメントが支持
され、分離用エレメントは電解槽１内に配され、電解槽内に浸漬されながら制御
される。その場合、生じる運動軌道は主として支持および制御部材によって画成
される。代表的には、用いられる支持および制御部材９は槽の両側の壁７、８に
設けられた溝であり、これに分離用エレメント10の側縁部が合わされて、はめら
れる。上記分離用壁の一実施例は公報WO99/11841に記載されている。

【００２２】 本発明による装置は、例えば次のように操作する。本装置を電解槽の底へ、例
えば槽の一方の端部の槽壁とこの壁の直近に位置する電極との間に移す。回収装
置エレメントを底に沿って移動させて、底に沈殿した固形物を回収装置エレメン
トによって処理する。細かい固形粒子は回収装置エレメントに設けられたふるい
を通り、これに対して粗い粒子は回収装置エレメント内に残る。回収装置エレメ
ント11のふるいを通過した細粒は導管27に沿って槽から導出され、この導管27内
に、回収方向において回収装置エレメント11に続いて位置する少なくとも１つの
吸引部材26によって回収される。回収および／または分離効果は、何らかの媒介
剤の噴流25を処理中の材料６に対して回収方向において回収装置エレメントの手
前および／または回収装置エレメント11のふるいの手前で当てることによって、
さらに高めることができる。回収装置エレメント11が槽の反対側の端部に到達し
た時、回収装置エレメントは最上位置11' に上昇し、そこで回収装置エレメント
の前縁部11aは実質的に蓋部材15に対して配される。回収装置エレメント11内に
回収された粗い粒子は回収装置エレメント11に残り、回収装置エレメントを反対
側方向へ動かして槽から出す。典型的には、回収装置エレメントは先ず最終位置
から短距離のところで停止させ、その下に粗い粒子を受ける容器が配されている
。次いで、回収装置エレメントは除荷位置へ動かし、そこで開いて、粗粒子を回
収装置エレメントから受け容器へ移す。上記処理中に、典型的には電解液をその
槽に浸漬することができる。

【００２３】 本発明は上述の実施例のみに限定されることはなく、添付の請求の範囲内で改
変できることは、当業者に明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電解槽における本発明の好ましい実施例を示す部分断面側面図である。

【図２】 図１の実施例を方向Ａ−Ａにおいて見た図である。

【図３】 本発明による装置の実施例の部分側面断面図である。

【図４】 本発明による実施例を図３の方向Ｂ−Ｂで見た図である。

【図５】 本発明による他の実施例を図３の方向Ｂ−Ｂで見た図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ， ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 パルム、 ラウリ フィンランド共和国 エフアイエヌ− 00340 ヘルシンキ、 レハデスニイティ ンティエ ３ (72)発明者 シバルオマ、 ライモ フィンランド共和国 エフアイエヌ− 29900 メリカルビア、 カウッパティエ (72)発明者 ステンロオス、 ヤリ フィンランド共和国 エフアイエヌ− 29600 ノオルマルック、 アンニンポル ク ４ エーエス． ２ Ｆターム(参考） 4K058 AA10 AA21 AA30 BA17 BA21 BA25 FA01 FC27

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に電解槽(1)の底部(5)に沿って、もしくはその付近で
   移動可能な回収装置エレメント(11)を含み、該回収装置エレメント(11) には粗
   粒子を固形物の残分から分離する手段(12、14)が設けられていることを特徴とす
   る電解槽の底部に沈殿した固形物の処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置おいて、前記粗粒子を分離する手段が
   ふるい部材(12)を構成していることを特徴とする固形物の処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の装置において、前記回収装置エレ
   メント(11)に関連して蓋部材(15)が設けられ、前記回収装置エレメント(11)およ
   び／または該蓋部材（15）は少なくとも互いに対して移動可能であることを特徴
   とする固形物の処理装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１ないし３のいずれかに記載の装置において、前
   記回収装置エレメント(11)は回転可能に駆動装置(10)に配設されていることを特
   徴とする固形物の処理装置。
5. 【請求項５】 前記請求項１ないし４のいずれかに記載の装置において、該
   装置は、少なくとも１つの媒介剤噴流(25)を固形物に対して回収方向において前
   記回収装置エレメント(11)の手前で当てる手段(23、24)を含むことを特徴とする
   固形物の処理装置。
6. 【請求項６】 前記請求項１ないし５のいずれかに記載の装置において、該
   装置は、有利には回収方向に対して前記回収装置エレメント(11)の後に配された
   、少なくとも１つの吸引エレメント(26)を含むことを特徴とする固形物の処理装
   置。
7. 【請求項７】 前記請求項１ないし７のいずれかに記載の装置において、前
   記媒介剤噴流を固形物に対して当てる手段(23、24)は、少なくとも１つのノズル
   (23)を含み、該ノズルは、前記回収装置エレメントのふるい部材(12、14)に向け
   ることを特徴とする固形物の処理装置。
8. 【請求項８】 前記請求項１ないし７のいずれかに記載の装置において、前
   記回収装置エレメント(11)は、少なくとも一部が開口部を設けた板で作られてい
   ることを特徴とする固形物の処理装置。
9. 【請求項９】 前記請求項１ないし８のいずれかに記載の装置において、前
   記回収装置エレメント(11)のふるい部材は、離隔配置されたバー部材(14)で構成
   されていることを特徴とする固形物の処理装置。
10. 【請求項１０】 前記請求項１ないし９のいずれかに記載の装置において、
    前記回収装置エレメント(11)の駆動装置は分離用壁(10)であることを特徴とする
    固形物の処理装置。