JP2015139779A - 電解用アノードの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示す通り、本発明の電解用アノードの製造方法を実施可能な、電解用アノード鋳造装置10は、ターンテーブル11、冷却装置13、剥取機14、離型剤散布部15、及びアノード鋳型20等を備える。
図2に示す通り、本発明の電解用アノードの製造方法によって製造可能な電解用アノード30は、後の電解工程において電解液に浸漬されるアノード本体と、アノード本体を電解槽に垂下するための一対の垂下用耳部を有する。電解用アノードの本体の大きさと形状については、一般的には、1000mm×1000mm程度の概略矩形状とされる。そして、電解用アノード30は、本体部表面における膨れの発生を抑制することにより、その表面の平滑性を十分に向上させたものであるため、後の電解工程における、電解用アノードの表面の不均一性に起因するアノード間のショート発生率を十分に低減させて、銅精錬プロセスの生産性向上に大きく寄与することができる。
本発明の電解用アノードの製造方法は、電解用アノード鋳造装置10において、以下にその詳細を説明する鋳込み工程、冷却工程、剥取り工程、及び離型剤散布工程を、繰返し行うことにより、電解用アノードを鋳造する製造方法である。そして、本発明の電解用アノードの製造方法は、上記工程のうち、特に、離型剤散布工程において用いる離型剤を、本願特有の改質型離型剤とする結晶水分解処理を必須の処理として行うことを特徴とする製造方法である。
鋳込み工程は、精製粗銅を、アノード鋳型20に鋳込む工程である。この工程では、精製粗銅を、樋部12を介して、一定量ずつアノード鋳型20の鋳型凹部21に傾注することにより、精製粗銅を電解用アノード30の形状に鋳込む。
冷却工程は、アノード鋳型20の鋳型凹部21に鋳込まれた精製粗銅を冷却する工程である。この工程では、鋳込み工程での鋳型凹部21に鋳込まれた精製粗銅に、冷却装置13により冷却水を散布する手段等により、鋳型凹部21内の精製粗銅の固体化を促進する。又、この工程では、同時にアノード鋳型20の温度も、適切な温度にまで低減するように冷却する。
剥取り工程は、冷却工程で冷却されたアノード鋳型20の鋳型凹部21から固体化した電解用アノード30を剥ぎ取る工程である。電解用アノード30の剥ぎ取り方法として、例えば、予め鋳型凹部21内に設置されている押し上げピン等(図示せず)によって鋳型凹部21から電解用アノード30の一部である耳部分を押し上げ、押し上げられた当該部分を剥取機14により引掛けて剥取る方法が一般的である。
離型剤散布工程は、電解用アノード30が剥ぎ取られた後のアノード鋳型20の鋳型凹部21内に離型剤を散布する工程である。上記の剥取り工程において電解用アノード30が剥ぎ取られた後、次の鋳込み工程を好ましい態様で行うために、この離型剤散布工程において離型剤を散布する。そして、離型剤が散布されたアノード鋳型20は、充分に水分を蒸発させてから、次サイクルの鋳込み工程を行うために、精製粗銅の鋳込み位置まで回送され、新たな精製粗銅が鋳込まれる。
(離型剤)
本発明の電解用アノードの製造方法は、結晶水を含有する粘土等からなる離型剤に、結晶水分解処理を施すことによって、離型剤を改質型離型剤とした後に、当該改質型離型剤を、鋳型凹部21内に散布することとした。本明細書における、結晶水分解処理とは、離型剤を、それに含有される結晶水の分解温度以上の温度で保持する処理のことを言う。又、本明細書における結晶水の分解温度とは、示差熱−熱重量分析により求めた分解温度のことを言うものとする。この示差熱−熱重量分析による結晶水の分解温度の測定は、具体的には、JIS K0129による測定方法によって測定することができる。この結晶水の分解温度は、測定する機器に由来するバラツキや、示差熱−熱重量分析以外の方法で測定した場合の測定方法に由来する違いがあることから、示差熱−熱重量分析により測定した結晶水の分解温度に対して、5%程度低い温度で保持しても、本発明とほぼ同じ効果を得ることができる。
上記の通り、汎用的な離型剤であり、経済性や取り扱い性に優れる粘土は、本発明独自の結晶水分解処理を施すことによって、電解用アノードの表面の膨れを抑制可能な改質型離型剤とすることができる。このような改質型離型剤それ自体も、又、本発明の実施形態の一つである。この改質型離型剤を用いることによって、表面の平滑性に優れた電解用アノードを、経済的に製造することができる。
上記において説明した通りの本発明の電解用アノードの製造方法により、銅精錬用の電解用アノードを製造した。その際、離型剤としては粘土を使用した。使用した粘土に含まれる結晶水の分解温度は、示差熱−熱重量分析より900℃であった。この粘土を900℃で10分間保持することにより結晶水分解処理を施して得た改質型離型剤を、粘土濃度30g/Lのスラリーとし、1.0L/枚をアノード鋳型に散布し、60秒乾燥させた後、精製粗銅を注ぐというサイクルで電解用アノード鋳造を行った。この方法で実施例1のアノードを35枚製造した。尚、上記の示差熱−熱重量分析は、具体的にはJIS K0129による測定方法により行った(実施例2〜比較例2においても同様)。
実施例1に用いた粘土を、1200℃で120分間保持することによって結晶水分解処理を施したこと、及び、スラリーの粘土濃度は、120g/Lとし、このスラリーの散布量を3.0L/枚、前記スラリーを散布してから精製粗銅を注ぐまでの乾燥時間を160秒としたことの他は、実施例1と同様にして電解用アノード鋳造を行った。この方法で実施例2のアノードを35枚製造した。
実施例1に用いた粘土について、上記の結晶水分解処理を行わずに使用し、その他については、実施例1と同様にして電解用アノード鋳造を行った。この方法で比較例1のアノードを52枚製造した。
実施例1に用いた粘土を、700℃で180分間保持したことの他は、実施例1と同様にして電解用アノード鋳造を行った。この方法で比較例2のアノードを52枚製造した。
11 ターンテーブル
12 樋部
13 冷却装置
14 剥取機
15 離型剤散布部
20 アノード鋳造用鋳型
21 鋳型凹部
30 電解用アノード
Claims (5)
- 溶融粗金属をアノード鋳型に鋳込む鋳込み工程と、
アノード鋳型に鋳込まれた前記溶融粗金属を冷却する冷却工程と、
冷却工程で冷却された前記アノード鋳型から、前記溶融粗金属からなる電解用アノードを剥ぎ取る剥取り工程と、
前記電解用アノードが剥ぎ取られた後に、前記アノード鋳型に離型剤を散布する離型剤散布工程と、を有する電解用アノードの製造方法であって、
前記離型剤は結晶水を含有し、且つ、該離型剤を、前記アノード鋳型へ散布する前に、示差熱−熱重量分析により測定される前記結晶水の分解温度以上の温度で保持する結晶水分解処理を行うことを特徴とする電解用アノードの製造方法。 - 前記離型剤が粘土である請求項1に記載の電解用アノードの製造方法。
- 前記結晶水分解処理を、前記結晶水の分解温度以上該結晶水の分解温度+300℃以下の温度で行う請求項1又は2に記載の電解用アノードの製造方法。
- 前記結晶水分解処理における前記保持の時間が、10分以上120分以下である請求項1から3のいずれかに記載の電解用アノードの製造方法。
- 電解用アノードの製造に用いる改質型離型剤であって、
結晶水を含有する粘土系の離型剤を、示差熱分析により測定される前記結晶水の分解温度以上の温度該結晶水の分解温度+300℃以下の温度で加熱して、結晶水分解処理を行ったものである改質型離型剤。
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-
2014
- 2014-01-27 JP JP2014012196A patent/JP2015139779A/ja active Pending
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