JP7358943B2 - Manufacturing method of copper electrolytic anode - Google Patents

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Description

本発明は、銅製錬に代表される非鉄製錬プロセスにおける電解工程で使用される銅電解アノードの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a copper electrolytic anode used in an electrolysis step in a non-ferrous smelting process typified by copper smelting.

従来、例えば銅等の有価金属を含有する硫化精鉱のような非鉄金属原料から銅等の有価金属を得るための非鉄製錬プロセスでは、精製炉で純度を99.8%までに高めた精製粗銅を鋳造してアノードを製造し、得られたアノードは銅電解アノードとして電解工程に送られ、そのアノードと別途準備したカソードとを交互に電解槽に挿入して電解処理を施すことで、純度を99.99%以上にまで高めた電気銅を製造している。 Conventionally, in the non-ferrous smelting process to obtain valuable metals such as copper from non-ferrous metal raw materials such as sulfide concentrate containing valuable metals such as copper, refining is performed using a refining furnace to increase the purity to 99.8%. An anode is manufactured by casting blister copper, and the resulting anode is sent to an electrolytic process as a copper electrolytic anode.The anode and a separately prepared cathode are alternately inserted into an electrolytic bath and subjected to electrolytic treatment to improve purity. We manufacture electrolytic copper that has improved to over 99.99%.

電解処理において、パーマネントカソード法(Permanent Cathode法、以下「PC法」という)の場合はステンレス製の薄板を、コンベンショナル法(種板法)の場合は高純度の銅からなる薄板状の種板を陰極(以下「電解用カソード」という)として、銅電解アノードと交互に電解槽内に貯留された電解液内に浸漬する。そして、電圧を印加することで電解用カソードの表面に銅を電着させ、電着した電気銅をステンレス製の薄板から剥ぎ取ることにより製品とし、種板の場合はそのままの状態で製品として出荷している。 In electrolytic treatment, a thin stainless steel plate is used in the permanent cathode method (hereinafter referred to as the "PC method"), and a thin seed plate made of high-purity copper is used in the conventional method (seed plate method). As a cathode (hereinafter referred to as "electrolytic cathode"), it is immersed in an electrolytic solution stored in an electrolytic cell alternately with a copper electrolytic anode. Then, by applying a voltage, copper is electrodeposited on the surface of the electrolytic cathode, and the electrodeposited electrolytic copper is peeled off from the thin stainless steel plate to create a product. In the case of a seed plate, it is shipped as a product as it is. are doing.

このような電解処理に用いられる銅電解アノードは、例えばターンテーブル型の鋳造装置で鋳造されている。銅電解アノード鋳造装置は、ターンテーブルの上に載置されたアノード鋳型を間欠的に回転しつつ、鋳込、冷却、剥取りを順次行うことによって、銅電解アノードを形成できるように構成されている。 The copper electrolytic anode used in such electrolytic treatment is cast, for example, with a turntable type casting device. The copper electrolytic anode casting equipment is configured to form a copper electrolytic anode by sequentially performing casting, cooling, and stripping while intermittently rotating an anode mold placed on a turntable. There is.

具体的に、銅電解アノード鋳造装置においては、精製炉から供給された精製粗銅がアノード鋳型に鋳込まれると、ターンテーブル上での間欠回転により冷却部内で冷却されて固体化する。そして、固体化した精製粗銅は、剥取機でアノード鋳型から剥ぎ取られることにより、銅電解アノードとなる。 Specifically, in a copper electrolytic anode casting apparatus, when refined blister copper supplied from a refining furnace is cast into an anode mold, it is cooled and solidified in a cooling section by intermittent rotation on a turntable. Then, the solidified refined blister copper is stripped off from the anode mold by a stripping machine, thereby becoming a copper electrolytic anode.

さて、このような銅電解アノードの製造過程で、銅電解アノードを剥ぎ取った後のアノード鋳型12には、次の精製粗銅を鋳込む前に、アノード鋳型からの銅電解アノードの剥離性を高めるために、離型剤(離型剤スラリー)が鋳型凹部内に散布される。 Now, in the manufacturing process of such a copper electrolytic anode, after the copper electrolytic anode has been stripped off, the anode mold 12 is used to improve the peelability of the copper electrolytic anode from the anode mold before casting the next refined blister copper. For this purpose, a mold release agent (mold release agent slurry) is sprinkled into the mold cavity.

離型剤(離型剤スラリー)は、別名、粘土水とも呼ばれている。例えば特許文献1(段落[0015]参照)に開示されるように、離型剤は、鋳型1枚当たり110gの粘土を1.8~2リットル程度の水(固形分濃度0.05~0.10g/cm)で懸濁させたスラリーにより構成され、アノード鋳型の鋳込み面に均等に散布される。 The mold release agent (mold release agent slurry) is also called clay water. For example, as disclosed in Patent Document 1 (see paragraph [0015]), the mold release agent is prepared by mixing 110 g of clay per mold with about 1.8 to 2 liters of water (solid content concentration 0.05 to 0.05 liters). 10 g/cm 3 ) and is evenly distributed over the casting surface of the anode mold.

このような製造方法によって製造される銅電解アノードの表面は平滑であることが求められている。一方、電解工程においては、生産性を上げるために、アノードとカソードの間隔は出来るだけ狭く設定されているが、アノード表面に不要な凸部等の出っ張りがあると、アノードとカソードの間隔が狭く設定された場合、アノードのショート発生率を増加させ、電解工程の電流効率を著しく悪化させてしまうからである。 The surface of the copper electrolytic anode manufactured by such a manufacturing method is required to be smooth. On the other hand, in the electrolysis process, the distance between the anode and cathode is set as narrow as possible to increase productivity, but if there are unnecessary protrusions such as protrusions on the anode surface, the distance between the anode and cathode becomes narrower. This is because, if set, the rate of occurrence of short circuits at the anode will increase, and the current efficiency of the electrolytic process will be significantly deteriorated.

そこで、特許文献2には、結晶水を含有する離型剤をアノード鋳型へ散布する前に、その離型剤を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、銅電解アノードの製造方法が開示されている。この特許文献2に開示の技術によれば、結晶水分解処理により離型剤に含まれる結晶水が分解されるため、鋳込み工程で銅電解アノードの表面に膨れが発生することを抑制でき、銅電解アノードの表面の平滑性を向上できるとしている。しかしながら、焼成粘土粉は結晶水を有さないため、アノード鋳型への定着性が悪く、アノード鋳型を損耗する。 Therefore, Patent Document 2 discloses that copper electrolysis involves performing crystal water decomposition treatment in which the mold release agent containing crystal water is maintained at a temperature higher than the crystal water decomposition temperature before being sprayed onto the anode mold. A method of manufacturing an anode is disclosed. According to the technology disclosed in Patent Document 2, the crystal water contained in the mold release agent is decomposed by the crystal water decomposition treatment, so that it is possible to suppress the formation of blisters on the surface of the copper electrolytic anode during the casting process, and The company says it can improve the surface smoothness of electrolytic anodes. However, since fired clay powder does not have crystallization water, it has poor fixability to the anode mold and wears out the anode mold.

一方、特許文献3には、焼成により失われた鋳型への定着性を確保するために、水ガラス等の粘結剤を用いた銅電解アノードの製造方法に関する技術が開示されている。特許文献3に開示の技術によれば、アノード鋳型と離型剤との定着性を良好なものとし、これによりアノード鋳型の寿命を維持することができる。 On the other hand, Patent Document 3 discloses a technique related to a method for manufacturing a copper electrolytic anode using a binder such as water glass in order to ensure the fixation to the mold that is lost due to firing. According to the technique disclosed in Patent Document 3, the anode mold and the mold release agent have good fixing properties, and thereby the life of the anode mold can be maintained.

この特許文献3に開示の技術のように、水ガラス等の粘結剤を用いることで、銅電解アノードの表面の膨れを抑制しながら、アノード鋳型への定着性を良好なものとしているが、水ガラス等の粘結剤も結晶水が含まれるため、膨れが発生することを完全に抑制することは容易ではない。 As in the technique disclosed in Patent Document 3, by using a binder such as water glass, the swelling of the surface of the copper electrolytic anode is suppressed and the fixability to the anode mold is improved. Since a binder such as water glass also contains water of crystallization, it is not easy to completely suppress the occurrence of blistering.

特開2001-191171号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-191171 特開2015-139779号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-139779 特開2018-065167号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-065167

本発明は、アノード鋳型への定着性を維持させながら、銅電解アノード表面の膨れを抑制する銅電解アノードの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a copper electrolytic anode that suppresses swelling on the surface of the copper electrolytic anode while maintaining fixability to an anode mold.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、アノード鋳型に散布する離型剤として、結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉とを含有する離型剤を用いることで、上記課題を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。 The present inventors have made extensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the inventors discovered that the above-mentioned problems could be achieved by using a mold release agent containing crystalline water-containing clay powder and fired clay powder as a mold release agent to be sprayed on the anode mold, leading to the completion of the present invention. . Specifically, the present invention provides the following.

(1)本発明の第1は、熔融粗金属をアノード鋳型に鋳込む工程と、前記アノード鋳型に鋳込まれた前記熔融粗金属を冷却する工程と、冷却された前記熔融粗金属からなる銅電解アノードを剥ぎ取る工程と、前記銅電解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工程と、を有する銅電解アノードの製造方法であって、前記離型剤は、結晶水含有粘土粉と、焼成粘土粉と、を含有する、銅電解アノード製造方法である。 (1) The first aspect of the present invention includes a step of casting a molten crude metal into an anode mold, a step of cooling the molten crude metal cast into the anode mold, and a step of cooling the molten crude metal. A method for producing a copper electrolytic anode, comprising the steps of: stripping off the electrolytic anode; and spraying a mold release agent on the anode mold after the copper electrolytic anode is peeled off, the mold release agent comprising: This is a method for producing a copper electrolytic anode, which includes clay powder containing crystal water and fired clay powder.

(2)本発明の第2は、第1の発明において、前記離型剤中の前記焼成粘土粉は、前記結晶水含有粘土粉と前記焼成粘土粉との合計質量に対して60~80質量%の範囲内で含有する、銅電解アノード製造方法である。 (2) A second aspect of the present invention is that in the first aspect, the calcined clay powder in the mold release agent has a mass of 60 to 80% based on the total mass of the crystal water-containing clay powder and the calcined clay powder. % of copper electrolytic anode manufacturing method.

(3)本発明の第3は、第1又は第2の発明において、前記焼成粘土粉は、結晶水を含有する結晶水含有粘土粉を、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施すことにより得られる、銅電解アノード製造方法である。 (3) In the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the fired clay powder is a crystalline water-containing clay powder that contains crystallized water, and the crystallized water is measured by differential thermal-thermogravimetric analysis. This is a method for producing a copper electrolytic anode obtained by performing a crystal water decomposition treatment held at a temperature higher than the decomposition temperature of .

(4)本発明の第4は、第1から第3のいずれかの発明において、前記アノード鋳型1m当たりに散布する前記離型剤の散布量[離型剤重量(g)/アノード鋳型の散布面積(m)]を80(g/m)以上180(g/m)以下とする、銅電解アノード製造方法である。 (4) The fourth aspect of the present invention is that in any one of the first to third aspects, the amount of the release agent to be sprayed per 1 m 2 of the anode mold [weight of release agent (g)/weight of the anode mold] This is a method for producing a copper electrolytic anode, in which the sprayed area (m 2 )] is set to 80 (g/m 2 ) or more and 180 (g/m 2 ) or less.

(5)本発明の第5は、第1から第4のいずれかの発明において、前記離型剤の固形分濃度は0.05g/cm以上0.10g/cm以下である、銅電解アノード製造方法である。 (5) The fifth aspect of the present invention is the copper electrolytic solution according to any one of the first to fourth aspects, wherein the solid content concentration of the mold release agent is 0.05 g/cm 3 or more and 0.10 g/cm 3 or less. This is an anode manufacturing method.

本発明によれば、アノード鋳型に離型剤を定着させて銅電解アノードの剥ぎ取りを良好に維持しながら、その銅電解アノードの表面における膨れを効果的に抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to effectively suppress swelling on the surface of the copper electrolytic anode while fixing a mold release agent to the anode mold and maintaining good peeling of the copper electrolytic anode.

銅電解アノードの製造方法において使用する銅電解アノード鋳造装置の構成を模式的に示す概略図である。1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a copper electrolytic anode casting apparatus used in a method for manufacturing a copper electrolytic anode. 押上げピンによる銅電解アノード剥ぎ取り動作の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a copper electrolytic anode stripping operation using a push-up pin. (a)膨れが発生した銅電解アノードを模式的に示す平面図である。(b)銅電解アノードのX-X線断面図である。(a) A plan view schematically showing a copper electrolytic anode in which a bulge has occurred. (b) A cross-sectional view taken along the line XX of the copper electrolytic anode. 離型剤1、2を使用して製造した銅電解アノードの膨れ高さと、その発生割合を示すグラフである。1 is a graph showing the swelling height of copper electrolytic anodes manufactured using mold release agents 1 and 2 and the rate of swelling thereof.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。また、本明細書において、「X~Y」(X、Yは任意の数値)との表記は、「X以上Y以下」の意味である。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and various changes can be made without changing the gist of the present invention. Furthermore, in this specification, the expression "X to Y" (X and Y are arbitrary numerical values) means "more than or equal to X and less than or equal to Y."

≪1.銅電解アノード製造方法≫
本発明に係る銅電解アノード製造方法は、銅電解アノード鋳造装置を用いて実施される、電解処理に用いられるアノードの製造方法である。具体的に、この銅電解アノードの製造方法は、熔融粗金属をアノード鋳型に鋳込む工程と、アノード鋳型に鋳込まれた熔融粗金属を冷却する工程と、冷却された熔融粗金属からなる銅電解アノードを剥ぎ取る工程と、銅電解アノードが剥ぎ取られた後にアノード鋳型に離型剤を散布する工程と、を有する。
≪1. Copper electrolysis anode manufacturing method≫
The copper electrolytic anode manufacturing method according to the present invention is a method for manufacturing an anode used in electrolytic treatment, which is carried out using a copper electrolytic anode casting apparatus. Specifically, the method for producing this copper electrolytic anode includes a step of casting molten crude metal into an anode mold, a step of cooling the molten crude metal cast into the anode mold, and a step of casting copper made of the cooled molten crude metal. The method includes a step of stripping off the electrolytic anode, and a step of spraying a mold release agent onto the anode mold after the copper electrolytic anode is stripped off.

そして、この銅電解アノードの製造方法においては、アノード鋳型に離型剤を散布する工程において用いる離型剤として、結晶水含有粘土粉と、焼成粘土粉と、を含有するものを用いることを特徴としている。 This copper electrolytic anode manufacturing method is characterized in that the mold release agent used in the step of spraying the mold release agent onto the anode mold contains crystal water-containing clay powder and calcined clay powder. It is said that

このような方法によれば、アノード鋳型に離型剤を定着させて銅電解アノードの剥ぎ取りを良好に維持しながら、製造される銅電解アノードの表面の膨れを効果的に抑制することができる。 According to such a method, it is possible to effectively suppress swelling on the surface of the produced copper electrolytic anode while fixing the mold release agent to the anode mold and maintaining good peeling of the copper electrolytic anode. .

<1-1.電解アノード鋳造装置について>
ここで、上述したように、本発明に係る銅電解アノードの製造方法は、銅電解アノード鋳造装置において実施することができる。ここで、銅電解アノードの製造方法の説明に先立ち、銅電解アノードを鋳造するための銅電解アノード鋳造装置について説明する。
<1-1. About electrolytic anode casting equipment>
Here, as described above, the method for manufacturing a copper electrolytic anode according to the present invention can be carried out in a copper electrolytic anode casting apparatus. Here, prior to explaining the method for manufacturing a copper electrolytic anode, a copper electrolytic anode casting apparatus for casting a copper electrolytic anode will be explained.

図1は、銅電解アノード鋳造装置の構成に一例を示す図である。図1に示す通り、銅電解アノード鋳造装置10は、ターンテーブル11、アノード鋳型12、冷却部13、不良アノード剥取機14、剥取機15、及び離型剤散布部16等を備える。そして、銅電解アノード鋳造装置10は、熔融状態にある精製粗銅の供給元である精製炉17に接続される。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a copper electrolytic anode casting apparatus. As shown in FIG. 1, the copper electrolytic anode casting apparatus 10 includes a turntable 11, an anode mold 12, a cooling section 13, a defective anode stripping machine 14, a stripping machine 15, a mold release agent dispersing section 16, and the like. The copper electrolytic anode casting apparatus 10 is connected to a refining furnace 17 that is a source of refined blister copper in a molten state.

銅電解アノード鋳造装置10において、ターンテーブル11は、図1の矢印Rの方向に間欠的に回転可能に設置されており、ターンテーブル11上には複数個のアノード鋳型12が載置されている。アノード鋳型12には、熔融状態にある精製粗銅が傾注されて鋳込まれる。 In the copper electrolytic anode casting apparatus 10, a turntable 11 is installed to be able to rotate intermittently in the direction of arrow R in FIG. 1, and a plurality of anode molds 12 are placed on the turntable 11. . Refined blister copper in a molten state is poured into the anode mold 12 and cast.

また、銅電解アノード鋳造装置10において、冷却部13では、アノード鋳型12に鋳込まれた精製粗銅を冷却し、剥取機15では、冷却して固体化した銅電解アノードをアノード鋳型12から剥ぎ取る。そして、離型剤散布部16では、剥ぎ取り時の剥離性を高めるための離型剤をアノード鋳型12内に散布する。 In the copper electrolytic anode casting apparatus 10, the cooling unit 13 cools the purified blister copper cast into the anode mold 12, and the stripping machine 15 strips the cooled and solidified copper electrolytic anode from the anode mold 12. take. Then, the mold release agent spraying section 16 sprays a mold release agent into the anode mold 12 to improve releasability during stripping.

このような銅電解アノード鋳造装置10においては、ターンテーブル11上に載置された複数個のアノード鋳型12が、矢印Rの方向に間欠的に回転することにより、鋳込み工程、冷却工程、剥取り工程、離型剤散布工程が順次行われる。 In such a copper electrolytic anode casting apparatus 10, a plurality of anode molds 12 placed on a turntable 11 are intermittently rotated in the direction of arrow R, thereby performing a casting process, a cooling process, and a peeling process. The mold release agent dispersion process is performed sequentially.

<1-2.各工程について>
本発明に係る銅電解アノードの製造方法は、銅電解アノード鋳造装置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、銅電解アノードを鋳造する。
<1-2. About each process>
The method for manufacturing a copper electrolytic anode according to the present invention includes repeatedly performing a casting process, a cooling process, a stripping process, and a release agent dispersing process, the details of which will be explained below, in the copper electrolytic anode casting apparatus 10. Casting a copper electrolytic anode.

〔鋳込み工程〕
鋳込み工程は、精製粗銅をアノード鋳型12に鋳込む工程である。この工程では、精製炉17より供給される精製粗銅を、一定量ずつアノード鋳型12の鋳型凹部に傾注することにより、精製粗銅を銅電解アノードの形状に鋳込む。
[Casting process]
The casting process is a process of casting refined blister copper into the anode mold 12. In this step, a fixed amount of refined blister copper supplied from the refining furnace 17 is poured into the mold recess of the anode mold 12, thereby casting the refined blister copper into the shape of a copper electrolytic anode.

〔冷却工程〕
冷却工程は、アノード鋳型12の鋳型凹部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、冷却部(冷却フード)13において、鋳込まれた精製粗銅に対して冷却水を散布する手段等により、精製粗銅の固体化を促進する。また、この工程では、同時にアノード鋳型12の温度も適切な温度にまで低下させるように冷却する。
[Cooling process]
The cooling step is a step of cooling the refined blister copper cast into the mold recess of the anode mold 12. In this step, solidification of the refined blister copper is promoted in the cooling section (cooling hood) 13 by means of spraying cooling water onto the cast refined blister copper. Furthermore, in this step, the temperature of the anode mold 12 is also cooled down to an appropriate temperature.

冷却部(冷却フード)13内は、例えばシャワー状の冷却水が、銅電解アノード及びアノード鋳型12に散布されて構成される。 The inside of the cooling unit (cooling hood) 13 is configured by spraying cooling water, for example in the form of a shower, onto the copper electrolytic anode and the anode mold 12 .

〔剥取り工程〕
剥取り工程は、冷却工程で冷却され固体化した銅電解アノードを、アノード鋳型12の鋳型凹部から剥ぎ取る工程である。
[Peeling process]
The stripping step is a step of stripping off the copper electrolytic anode that has been cooled and solidified in the cooling step from the mold recess of the anode mold 12.

図2には、銅電解アノード剥ぎ取り動作の模式図を示す。銅電解アノードEの剥ぎ取り方法として、例えば、予め鋳型凹部内に設置されている押し上げピンによって鋳型凹部から銅電解アノードEの一部である耳部分(垂下用耳部)を押し上げ、押し上げられた当該部分を剥取機15により引掛けて剥取る方法により行うことができる。 FIG. 2 shows a schematic diagram of the copper electrolytic anode stripping operation. As a method for stripping off the copper electrolytic anode E, for example, an ear portion (hanging ear portion) that is a part of the copper electrolytic anode E is pushed up from the mold recess using a push-up pin that has been previously installed in the mold recess. This can be done by hooking the part with the peeling machine 15 and peeling it off.

またこの押し上げは、冷却部(冷却フード)13内で行われることが好ましい。例えば、冷却フード内における進行方向略中間点(例えば図1中M点)で1回目の押し上げ(1次押上げ)を行い、冷却フード内における進行方向下流側(例えば図1中D点)で2回目の押し上げ(2次押上げ)を行う。 Moreover, this pushing up is preferably performed within the cooling section (cooling hood) 13. For example, the first push-up (primary push-up) is performed at approximately the midpoint in the direction of travel in the cooling hood (for example, point M in FIG. 1), and at the downstream side in the direction of travel in the cooling hood (for example, point D in FIG. 1). Perform the second push up (secondary push up).

1回目の押し上げ(1次押上げ)は、押上げによる負荷に銅電解アノードが耐えられる、すなわち変形しない程度まで銅電解アノードが固化している状態で行うことが好ましい。具体的には、鋳型温度が700℃以下となったときに1回目の押し上げ(1次押上げ)を行うことが好ましい。鋳型温度が高すぎると、固化途中の銅電解アノードが、押上げピン18の押し上げる力に負けて、下に凸の状態に曲がり、図2の点線で示す腰折れ状態の不良アノードE’の状態となるおそれがあるためである。なお、このような不良アノードE’は、図1に示す不良アノード剥取機14により除去される。 The first push-up (primary push-up) is preferably performed in a state where the copper electrolytic anode is solidified to the extent that it can withstand the load due to push-up, that is, does not deform. Specifically, it is preferable to perform the first push-up (primary push-up) when the mold temperature becomes 700° C. or lower. If the mold temperature is too high, the copper electrolytic anode that is in the middle of solidification will succumb to the pushing force of the push-up pin 18 and bend downward into a convex state, resulting in the bent defective anode E' shown by the dotted line in FIG. This is because there is a risk that Note that such a defective anode E' is removed by a defective anode stripping machine 14 shown in FIG.

2回目の押し上げ(2次押上げ)は、1回目の押し上げよりも鋳型温度がより低くなった状態で行う。このように、冷却部(冷却フード)13内で異なる温度で2回以上押し上げることにより、アノード鋳型12の鋳型凹部から銅電解アノードを円滑に剥取ることができる。このような押し上げ位置は異なる温度で2回以上押し上げることができるように冷却部(冷却フード)13内である程度自在に調製することができる。 The second push-up (secondary push-up) is performed in a state where the mold temperature is lower than that of the first push-up. In this manner, by pushing up twice or more at different temperatures within the cooling section (cooling hood) 13, the copper electrolytic anode can be smoothly peeled off from the mold recess of the anode mold 12. Such a push-up position can be adjusted to some extent within the cooling section (cooling hood) 13 so that the push-up position can be pushed up twice or more at different temperatures.

〔離型剤散布工程〕
離型剤散布工程は、銅電解アノードが剥ぎ取られた後のアノード鋳型12の鋳型凹部内に離型剤を散布する工程である。上述した剥取り工程において銅電解アノードが剥ぎ取られた後、次の鋳込み工程を好ましい態様で行うために、アノード鋳型12の凹部内に離型剤を散布すると、後述するように170~180℃程度の熱を有するアノード鋳型12により離型剤に含まれる水分が蒸発して、離型層が形成される。離型層が形成されたアノード鋳型12は、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た後に、新たな精製粗銅が鋳込まれる。
[Releasing agent spraying process]
The mold release agent spraying step is a step of spraying a mold release agent into the mold recess of the anode mold 12 after the copper electrolytic anode has been peeled off. After the copper electrolytic anode is peeled off in the above-mentioned stripping process, in order to carry out the next casting process in a preferable manner, a mold release agent is sprayed into the recessed part of the anode mold 12, and as will be described later, the temperature is 170 to 180°C. Moisture contained in the mold release agent is evaporated by the anode mold 12 having a certain level of heat, and a mold release layer is formed. The anode mold 12 on which the mold release layer has been formed is transported to a casting position for refined blister copper in order to perform the next cycle of casting process, and then new refined blister copper is cast therein.

≪2.離型剤について≫
ここで、離型剤散布工程にてアノード鋳型12に散布される離型剤は、結晶水含有粘土粉と、焼成粘土粉と、水とが混合されてなるスラリーとして使用される。本実施の形態に係る銅電解アノードの製造方法では、結晶水含有粘土粉と、焼成粘土粉と、を含有する離型剤を用いることを特徴としている。
≪2. About mold release agent≫
Here, the mold release agent sprayed onto the anode mold 12 in the mold release agent spraying step is used as a slurry formed by mixing crystal water-containing clay powder, fired clay powder, and water. The method for manufacturing a copper electrolytic anode according to the present embodiment is characterized by using a mold release agent containing crystal water-containing clay powder and calcined clay powder.

ここで、離型剤において、従来のように結晶水含有粘土粉のみからなるものを使用した場合、アノード表面胴体の表面に、図3(a)、(b)に示すような水膨れのような凹凸(以下、「膨れ」という)Sが形成されることがある。このような銅電解アノードの表面に発生する「膨れ」の原因としては、次のように考えられる。すなわち、離型剤散布時におけるアノード鋳型12の温度は170~180℃程度であることから、離型剤(離型剤スラリー)に含まれる水分のうち、付着水は蒸発するが、粘土粉に含有される結晶水は分解されずに、次の鋳込み工程時まで残存する。そして、結晶水が残存する粘土粉が付着したアノード鋳型12に精製粗銅を注湯していくと、精製粗銅の熱によって残存した結晶水が分解し、水蒸気を発生させる。発生した水蒸気が熔銅表面付近に取り込まれると、その状態で熔銅表面の固化が進行していき、その結果として表面に膨れが形成される。 Here, if a mold release agent consisting only of clay powder containing crystallized water is used as in the past, blisters like those shown in Figures 3(a) and (b) may appear on the surface of the anode surface body. In some cases, irregularities (hereinafter referred to as "bulges") S are formed. The cause of the "swelling" that occurs on the surface of such a copper electrolytic anode is considered to be as follows. In other words, since the temperature of the anode mold 12 during spraying of the mold release agent is about 170 to 180°C, the adhering water of the water contained in the mold release agent (mold release agent slurry) evaporates, but the adhering water does not melt into the clay powder. The crystallization water contained remains undecomposed and remains until the next casting process. Then, when refined blister copper is poured into the anode mold 12 to which clay powder with residual crystallization water is attached, the residual crystallized water is decomposed by the heat of the refined blister copper, generating steam. When the generated water vapor is taken into the vicinity of the surface of the molten copper, solidification of the surface of the molten copper progresses in this state, and as a result, blisters are formed on the surface.

そこで、本実施の形態に係る銅電解アノードの製造方法では、結晶水含有粘土粉と、焼成粘土粉と、を含有した離型剤を用いることで、アノード鋳型12に離型剤を定着させて銅電解アノードの剥ぎ取りを良好に維持しながら、製造される銅電解アノードの表面の膨れを効果的に抑制することができる。 Therefore, in the method for manufacturing a copper electrolytic anode according to the present embodiment, the mold release agent is fixed to the anode mold 12 by using a mold release agent containing crystal water-containing clay powder and fired clay powder. While maintaining good peeling of the copper electrolytic anode, it is possible to effectively suppress swelling on the surface of the produced copper electrolytic anode.

(1)離型剤の構成
(結晶水含有粘土粉)
結晶水含有粘土粉とは、結晶水を含有する粘土粉である。離型剤において結晶水含有粘土粉を含有することで、結晶水含有粘土粉が高温状態のアノード鋳型12により急速に乾燥することでバインダーとなってアノード鋳型12にその離型剤を定着させ、アノード鋳型12内に良好に離型層を形成させて、アノード鋳型12から銅電解アノードの剥取りを容易にする。
(1) Composition of mold release agent (clay powder containing crystal water)
Crystal water-containing clay powder is clay powder containing crystal water. By containing the crystallized water-containing clay powder in the mold release agent, the crystallized water-containing clay powder is rapidly dried by the anode mold 12 in a high temperature state and becomes a binder, fixing the mold release agent to the anode mold 12. A good release layer is formed in the anode mold 12 to facilitate peeling off the copper electrolytic anode from the anode mold 12.

結晶水含有粘土粉における粘土粉は、特に限定されないが、例えば、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、イライト、バーミキュライト等の鉱物のうちの1種以上を主成分として含む。 The clay powder in the crystal water-containing clay powder is not particularly limited, but includes, for example, one or more minerals such as kaolinite, halloysite, montmorillonite, illite, and vermiculite as a main component.

また、粘土粉は、その粒度D50の上限が15μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましく、9μm以下であることがさらに好ましい。なお、「粒度D50」とは、粒度分布曲線における体積積算50%となる粒径であり、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定することができる。 Further, the upper limit of the particle size D50 of the clay powder is preferably 15 μm or less, more preferably 10 μm or less, and even more preferably 9 μm or less. In addition, "particle size D50 " is a particle size which becomes 50% of volume integration in a particle size distribution curve, and can be measured by a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring method.

結晶水含有粘土粉の粒度D50が15μmを超えると、アノード鋳型12に形成される離型層の強度が低下し、離型剤とアノード鋳型への定着性が低下するおそれがある。 If the particle size D 50 of the clay powder containing crystal water exceeds 15 μm, the strength of the release layer formed on the anode mold 12 may decrease, and the fixation of the release agent to the anode mold may decrease.

なお、粘土粉の粒度D50の下限値としては、特に制限されないが、1μm以上であることが好ましく、4μm以上であることがより好ましく、5μm以上であることがさらに好ましい。 The lower limit of the particle size D50 of the clay powder is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more, more preferably 4 μm or more, and even more preferably 5 μm or more.

(焼成粘土粉)
焼成粘土粉とは、結晶水含有粘土粉を焼成して得られる粘土粉である。このように、離型剤において焼成粘土粉を含有することにより、銅電解アノードの表面の膨れを抑制することができる。
(fired clay powder)
Calcined clay powder is clay powder obtained by firing clay powder containing crystallized water. In this way, by including the fired clay powder in the mold release agent, swelling on the surface of the copper electrolytic anode can be suppressed.

焼成粘土粉は、結晶水含有粘土粉を、所定以上の温度で保持して焼成することにより得られる。より具体的には、焼成粘土粉は、結晶水を含有する結晶水含有粘土粉を、示差熱-熱重量分析により測定される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施すことにより得られる。このように、焼成粘土粉は、その焼成粘土粉と共に離型剤を構成する結晶水含有粘土粉を原料として、それを焼成して得られることから、例えば、結晶水含有粘土粉の一部を焼成して焼成粘土粉を得る等することで、結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉をそれぞれ別途入手する必要がなくなり生産性を向上させることができる。 The fired clay powder is obtained by firing the clay powder containing crystal water while maintaining it at a predetermined temperature or higher. More specifically, the fired clay powder is subjected to crystal water decomposition treatment in which the crystal water-containing clay powder containing crystal water is held at a temperature equal to or higher than the crystal water decomposition temperature measured by differential thermal thermogravimetric analysis. It can be obtained by In this way, fired clay powder is obtained by firing clay powder containing crystal water, which together with the fired clay powder constitutes a mold release agent, as a raw material. By performing baking to obtain fired clay powder, it is not necessary to obtain crystal water-containing clay powder and fired clay powder separately, and productivity can be improved.

結晶水分解処理において、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である。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。なお、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することが好ましい。 In the crystal water decomposition treatment, the crystal water decomposition temperature is the decomposition temperature determined by differential thermal-thermogravimetric analysis. Specifically, the decomposition temperature of water of crystallization by differential thermal-thermogravimetric analysis can be measured by a measuring method according to JIS K0129. Note that the decomposition temperature of this crystal water varies due to the measurement equipment and the measurement method when it is measured by a method other than differential thermal-thermogravimetric analysis. It is preferable to maintain the temperature at about 5% lower than the decomposition temperature of crystal water measured by.

また、結晶水分解処理時において、結晶水の分解温度以上の温度は、結晶水の分解温度+300℃以下であることが好ましい。結晶水の分解温度+300℃以下であることにより、粘土粉が焼結することを抑制して、容易に粒度を制御することができる。 Further, during the crystal water decomposition treatment, it is preferable that the temperature higher than the crystal water decomposition temperature is equal to or lower than the crystal water decomposition temperature +300°C. By setting the decomposition temperature of crystallization water to +300° C. or lower, sintering of the clay powder can be suppressed and the particle size can be easily controlled.

また、結晶水分解処理は、例えば、電気炉やキルン等の同一プラント内の既存の各種加熱炉を使用することができる。ただし、この処理を一連のプロセス或いは同一の設備内で行うことは必須ではない。 Further, for the crystal water decomposition treatment, various existing heating furnaces in the same plant, such as an electric furnace or a kiln, can be used, for example. However, it is not essential that this treatment be performed in a series of processes or within the same equipment.

また、焼成時間としては、10~120分であることが好ましい。焼成の保持時間が10分に満たないと、焼成が不十分となり粘土粉中に結晶水が残存する可能性がある。一方で、焼成の保持時間が120分を超えると、結晶水は完全に分解できるものの、エネルギーコストが過剰にかかるため好ましくない。 Further, the firing time is preferably 10 to 120 minutes. If the holding time for firing is less than 10 minutes, the firing may be insufficient and crystallization water may remain in the clay powder. On the other hand, if the holding time for calcination exceeds 120 minutes, although the crystal water can be completely decomposed, it is not preferable because the energy cost will be excessive.

(結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉との割合)
上述したように、結晶水含有粘土粉と、焼成粘土粉と、を含有する離型剤を用いることにより、アノード鋳型12への離型剤の定着性を維持させながら、製造される銅電解アノード表面の膨れを効果的に抑制することができる。すなわち、結晶水含有粘土粉による効果と、焼成粘土粉による効果とが両立させて、表面の膨れを抑制した銅電解アノードを、高い生産性でもって製造することができる。
(Ratio of clay powder containing crystallized water to fired clay powder)
As described above, by using a mold release agent containing crystal water-containing clay powder and fired clay powder, the copper electrolytic anode is manufactured while maintaining the fixation of the mold release agent to the anode mold 12. Surface swelling can be effectively suppressed. That is, a copper electrolytic anode with suppressed surface swelling can be manufactured with high productivity by combining the effects of the crystallized water-containing clay powder and the fired clay powder.

ここで、結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉との含有比率としては、特に限定されないが、焼成粘土粉の含有量が結晶水含有粘土粉の含有量よりも多いことが好ましい。より具体的には、例えば、離型剤中の焼成粘土粉の含有割合として、結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉との合計質量に対して60~80質量%の範囲内とすることが好ましい。焼成粘土粉の添加量が80質量%を超えると、結晶水含有粘土粉の含有量が相対的に低下するため、アノード鋳型12への定着性が低下するおそれがある。さらに、離型層が厚くなり、銅電解アノードの冷却が不十分となるおそれがある。一方、焼成粘土粉の添加量が60質量%未満であると、焼成粘土粉の含有量が相対的に低下するため、銅電解アノードの表面の膨れを抑制する効果が十分に得られなくなるおそれがある。さらに、離型層が薄くなり、アノード鋳型12が損耗するおそれがある。 Here, the content ratio of the crystal water-containing clay powder and the fired clay powder is not particularly limited, but it is preferable that the content of the fired clay powder is greater than the content of the crystal water-containing clay powder. More specifically, for example, the content of the fired clay powder in the mold release agent is preferably within the range of 60 to 80% by mass based on the total mass of the crystal water-containing clay powder and the fired clay powder. . If the amount of baked clay powder added exceeds 80% by mass, the content of crystallized water-containing clay powder will be relatively reduced, so there is a risk that the fixability to the anode mold 12 will be reduced. Furthermore, the mold release layer becomes thicker, which may result in insufficient cooling of the copper electrolytic anode. On the other hand, if the amount of calcined clay powder added is less than 60% by mass, the content of calcined clay powder will be relatively reduced, so there is a risk that the effect of suppressing swelling on the surface of the copper electrolytic anode will not be sufficiently obtained. be. Furthermore, the mold release layer becomes thinner, and the anode mold 12 may be worn out.

(離型剤の固形分濃度)
また、離型剤における固形分濃度としては、特に限定されないが、0.05g/cm以上0.10g/cm以下であることが好ましい。
(solid content concentration of mold release agent)
Further, the solid content concentration in the mold release agent is not particularly limited, but is preferably 0.05 g/cm 3 or more and 0.10 g/cm 3 or less.

離型剤スラリーの固形分濃度が0.05g/cm未満であると、アノード鋳型12に形成される離型層が薄くなりやすく、定着性が低下するおそれがある。また、アノード鋳型12への定着性を向上させるために離型剤の散布量を増やした場合には、アノード鋳型1枚当りの散布時間が掛かりすぎることになる。また、0.10g/cmより大きいと、アノード鋳型12に形成される離型層が厚くなりやすく、銅電解アノードの冷却が不十分となるおそれがある。また、結晶水含有粘土粉と、焼成粘土粉と、を含有する離型剤を用いる離型剤散布工程においては、その散布方法によっては水分の蒸発に間に合わず離型剤を鋳型凹部に均一に散布することが困難となるおそれがある。 If the solid content concentration of the mold release agent slurry is less than 0.05 g/cm 3 , the mold release layer formed on the anode mold 12 tends to be thin, and there is a possibility that fixing performance may be reduced. Furthermore, if the amount of the release agent to be sprayed is increased in order to improve the fixability to the anode mold 12, it will take too much time to spray the mold release agent per anode mold. Moreover, if it is larger than 0.10 g/cm 3 , the mold release layer formed on the anode mold 12 tends to become thick, and there is a possibility that cooling of the copper electrolytic anode may become insufficient. In addition, in the mold release agent dispersion process using a mold release agent containing crystal water-containing clay powder and fired clay powder, depending on the method of spraying, the release agent may not be able to evaporate in time for the water to evaporate, and the mold release agent may not be uniformly applied to the mold recesses. It may be difficult to spray.

(2)離型剤の散布量
本発明において、離型剤散布工程にて散布する離型剤の散布量は、特に限定されないが、アノード鋳型1m当たりに散布する離型剤の散布量[離型剤重量(g)/アノード鋳型の散布面積(m)]として、80(g/m)以上180(g/m)以下とすることが好ましい。
(2) Spraying amount of mold release agent In the present invention, the amount of mold release agent sprayed in the mold release agent spraying step is not particularly limited, but the amount of mold release agent sprayed per 1 m 2 of anode mold [ Release agent weight (g)/dispersed area of anode mold (m 2 )] is preferably 80 (g/m 2 ) or more and 180 (g/m 2 ) or less.

上述した離型剤の散布量が80g/m未満であると、アノード鋳型12に形成される離型層が薄くなりやすく、アノード鋳型12への定着性が低下するおそれがある。一方、離型剤の散布量が180g/mを超えると、アノード鋳型12に形成される離型層が厚くなりやすく、銅電解アノードの冷却が不十分となるおそれがある。 If the amount of the above-mentioned mold release agent to be sprayed is less than 80 g/m 2 , the mold release layer formed on the anode mold 12 tends to become thin, and there is a possibility that the fixing property to the anode mold 12 may deteriorate. On the other hand, if the amount of the mold release agent to be sprayed exceeds 180 g/m 2 , the mold release layer formed on the anode mold 12 tends to become thick, and there is a possibility that cooling of the copper electrolytic anode may become insufficient.

また、離型剤散布工程においては、離型剤のスラリーをアノード鋳型12の鋳型凹部に散布してから、次サイクルで鋳型凹部に精製粗銅を鋳込むまでに離型剤を乾燥させることが好ましい。具体的に、離型剤に含まれる水分が蒸発することで離型剤に含まれる固形分からなる離型層を形成し、次サイクルの鋳込み工程を行う。 In addition, in the mold release agent spraying step, it is preferable to dry the mold release agent after spraying the slurry of the mold release agent into the mold recesses of the anode mold 12 and before casting refined blister copper into the mold recesses in the next cycle. . Specifically, water contained in the mold release agent evaporates to form a mold release layer made of solids contained in the mold release agent, and the next cycle of casting process is performed.

このとき、アノード鋳型12の温度としては170~180℃程度であり、その熱によって離型剤に含まれる水分の蒸発が進行する。このため離型剤を乾燥させるにはアノード鋳型12を所定時間静置すればよく、必要に応じて送風等してもよい。 At this time, the temperature of the anode mold 12 is approximately 170 to 180° C., and the heat causes the moisture contained in the mold release agent to evaporate. Therefore, in order to dry the mold release agent, the anode mold 12 may be left standing for a predetermined period of time, and air may be blown if necessary.

アノード鋳型12を静置する場合、その静置する時間(乾燥時間)としては60~160秒程度が好ましい。静置する時間(乾燥時間)が60秒よりも短いと、散布された離型剤に水分が残ってしまうおそれがあり、一方で、静置する時間(乾燥時間)が160秒を超えると、銅電解アノードの生産量が低下してしまうおそれがある。 When the anode mold 12 is left still, the time for leaving it still (drying time) is preferably about 60 to 160 seconds. If the standing time (drying time) is shorter than 60 seconds, there is a risk that moisture may remain in the sprayed mold release agent, while on the other hand, if the standing time (drying time) exceeds 160 seconds, There is a possibility that the production amount of copper electrolytic anodes will decrease.

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

[実施例1]
(焼成粘土粉の製造)
離型剤として用意した結晶水含有粘土粉に含まれる結晶水の分解温度は、JIS KO129による示差熱-熱重量分析による測定で、647℃であった。よって、この結晶水含有粘土粉を700℃で500分間保持することにより結晶水分解処理を施し、焼成粘土粉とした。分解した結晶水分量は、結晶水含有粘土粉の質量に対して9質量%であった。この焼成粘土粉の粒度D50を測定したところ、粒度D50=15μmであり、処理前の結晶水含有粘土粉よりも粗大化していた。
[Example 1]
(Manufacture of fired clay powder)
The decomposition temperature of the crystallized water contained in the crystallized water-containing clay powder prepared as a mold release agent was 647° C. as measured by differential thermal-thermogravimetric analysis according to JIS KO129. Therefore, this clay powder containing crystal water was subjected to crystal water decomposition treatment by holding it at 700° C. for 500 minutes to obtain fired clay powder. The amount of decomposed crystal water was 9% by mass based on the mass of the crystal water-containing clay powder. When the particle size D 50 of this fired clay powder was measured, it was found that the particle size D 50 =15 μm, which was coarser than the crystal water-containing clay powder before treatment.

次に、その焼成粘土粉を、ボールミルを用いて粒度D50=10μmまで粉砕した。なお、粒度D50は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(マクロトラック社製、型番9320-X100)により測定した。 Next, the fired clay powder was ground to a particle size D 50 =10 μm using a ball mill. The particle size D50 was measured using a laser diffraction scattering particle size distribution analyzer (manufactured by Macrotrack Co., Ltd., Model No. 9320-X100).

(離型剤の調製)
結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉を水に懸濁させ、結晶水含有粘土粉が0.02g/cm、焼成粘土粉が0.04g/cmである離型剤(固形分濃度0.06g/cm)を調製した。なお、焼成粘土粉は、結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉との合計質量に対して66質量%である。
(Preparation of mold release agent)
Crystallized water-containing clay powder and fired clay powder are suspended in water, and a mold release agent (solid content concentration of 0.02 g/cm 3 for the crystallized water-containing clay powder and 0.04 g/cm 3 for the fired clay powder) is added. 06g/cm 3 ) was prepared. Incidentally, the amount of the fired clay powder was 66% by mass based on the total mass of the crystallized water-containing clay powder and the fired clay powder.

(銅電解アノードの製造)
上述のようにして得られた離型剤を、アノード鋳型1m当たりに散布する離型剤の散布量[離型剤重量(g)/アノード鋳型の散布面積(m)]は110(g/m)となるように、アノード鋳型に均一に散布して、アノード鋳型を温度170~180℃程度の状態で90秒静置することで乾燥させ、離型層を形成する離型剤散布工程を経た後、上述した鋳込み工程、冷却工程、剥取り工程を経て銅電解アノードを製造した。
(Manufacture of copper electrolytic anode)
The amount of the release agent to be sprayed per 1 m 2 of the anode mold [release agent weight (g)/sprayed area of the anode mold (m 2 )] of the mold release agent obtained as described above is 110 (g). / m 2 ), and the anode mold is left standing at a temperature of about 170 to 180°C for 90 seconds to dry, forming a release layer. After passing through the process, a copper electrolytic anode was manufactured through the above-mentioned casting process, cooling process, and peeling process.

製造した銅電解アノード40枚について、各銅電解アノードの表面の膨れ高さの最大値を測定したところ、平均値3.6mmと低く、効果的に膨れを抑制することができた。また、鋳型が損耗により寿命を迎えるまで、銅電解アノード100枚以上を製造することができた。なお、銅電解アノードの表面の「膨れ高さ」は、銅電解アノードの表面から膨れの頂点までの高さを意味する。 For the 40 produced copper electrolytic anodes, the maximum value of the swelling height on the surface of each copper electrolytic anode was measured, and the average value was as low as 3.6 mm, indicating that swelling could be effectively suppressed. In addition, over 100 copper electrolytic anodes could be manufactured until the mold reached the end of its life due to wear and tear. Note that the "bulge height" of the surface of the copper electrolytic anode means the height from the surface of the copper electrolytic anode to the top of the bulge.

[実施例2]
離型剤について、結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉を水に懸濁させ、結晶水含有粘土粉が0.03g/cm、焼成粘土粉が0.04g/cmである離型剤(固形分濃度0.07g/cm)を調製した以外は、実施例1と同様に銅電解アノードを製造した。なお、焼成粘土粉は、結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉との合計質量に対して57質量%である。アノード鋳型1m当たりに散布する離型剤の散布量[離型剤重量(g)/アノード鋳型の散布面積(m)]は127(g/m)であった。
[Example 2]
Regarding the mold release agent, a crystal water-containing clay powder and a calcined clay powder were suspended in water, and a mold release agent was prepared in which the crystal water-containing clay powder was 0.03 g/cm 3 and the calcined clay powder was 0.04 g/cm 3 . A copper electrolytic anode was produced in the same manner as in Example 1, except that the solid content concentration was 0.07 g/cm 3 ). Incidentally, the amount of the fired clay powder was 57% by mass based on the total mass of the crystallized water-containing clay powder and the fired clay powder. The amount of the release agent sprayed per 1 m 2 of the anode mold [weight of release agent (g)/spread area of the anode mold (m 2 )] was 127 (g/m 2 ).

銅電解アノード40枚の膨れ高さを測定したところ、平均値6.4mmと低かった。そして、鋳型が損耗により寿命を迎えるまで、銅電解アノード100枚以上を製造することができた。 When the swelling height of 40 copper electrolytic anodes was measured, the average value was as low as 6.4 mm. They were able to manufacture more than 100 copper electrolytic anodes until the mold reached the end of its life due to wear and tear.

[比較例1]
離型剤について、結晶水含有粘土粉のみを水に懸濁させ、結晶水含有粘土粉が40g/L(固形分濃度0.04g/cm)となるように離型剤を調製した以外は、実施例1と同様に銅電解アノードを製造した。アノード鋳型1m当たりに散布する離型剤の散布量[離型剤重量(g)/アノード鋳型の散布面積(m)]は73(g/m)であった。
[Comparative example 1]
Regarding the mold release agent, only the crystal water-containing clay powder was suspended in water, and the mold release agent was prepared so that the crystal water-containing clay powder was 40 g/L (solid concentration 0.04 g/cm 3 ). A copper electrolytic anode was manufactured in the same manner as in Example 1. The amount of the release agent sprayed per m 2 of the anode mold [weight of release agent (g)/spread area of the anode mold (m 2 )] was 73 (g/m 2 ).

銅電解アノード83枚の膨れ高さを測定したところ、平均値7.4mmであり、実施例を比べて膨れが大きくなり、効果的に膨れを抑えることができなかった。なお、アノード鋳型が損耗により寿命を迎えるまで、銅電解アノード4000枚以上を製造することができた。 When the swell height of 83 copper electrolytic anodes was measured, the average value was 7.4 mm, and the swell was larger than in the example, and the swell could not be suppressed effectively. It should be noted that more than 4,000 copper electrolytic anodes could be manufactured until the anode mold reached the end of its life due to wear and tear.

[比較例2]
離型剤について、焼成粘土粉のみを水に懸濁させ、焼成粘土粉が40g/L(固形分濃度0.04g/cm)となるように離型剤を調製した以外は、実施例1と同様に銅電解アノードを製造した。
[Comparative example 2]
Regarding the mold release agent, only the fired clay powder was suspended in water and the mold release agent was prepared so that the fired clay powder was 40 g/L (solid content concentration 0.04 g/cm 3 ). A copper electrolytic anode was manufactured in the same manner.

剥離剤が剥がれて焼き付きを発生し、銅電解アノードを製造することができなかった。 The release agent peeled off and caused burn-in, making it impossible to produce a copper electrolytic anode.

以上より、アノード鋳型に結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉とを含有する離型剤を散布した本発明の銅電解アノード製造方法であれば、離型剤を鋳型へ定着させながら、アノード表面の膨れを抑制できることが確認された。 From the above, the copper electrolytic anode production method of the present invention, in which a mold release agent containing crystallized water-containing clay powder and calcined clay powder is sprayed on an anode mold, fixes the mold release agent to the mold while maintaining the anode surface. It was confirmed that swelling can be suppressed.

[参照例]
離型剤について、焼成粘土粉と水ガラスを水に懸濁させ、焼成粘土粉を0.04g/cm、水ガラス(JIS K1408、3号に規定される珪酸ソーダ)を0.04mL/gとなるように離型剤2を調製した。
[Reference example]
Regarding the mold release agent, fired clay powder and water glass were suspended in water, 0.04 g/cm 3 of fired clay powder and 0.04 mL/g of water glass (sodium silicate specified in JIS K1408, No. 3). Mold release agent 2 was prepared as follows.

結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉とを含有する離型剤1(実施例1)と、離型剤2と、を使用して実施例1と同様に銅電解アノードをそれぞれ40枚製造した。なお、散布量は実施例1の散布量と同量になるようにした。図4に、離型剤1、2を使用して製造した銅電解アノードの表面の膨れ高さと、その発生割合を示す。なお、銅電解アノードの表面の「膨れ高さ」は、銅電解アノードの表面から膨れの頂点までの高さを意味する。 Forty pieces of copper electrolytic anodes were each manufactured in the same manner as in Example 1 using Mold Release Agent 1 (Example 1) containing crystal water-containing clay powder and calcined clay powder and Mold Release Agent 2. The amount of spraying was made to be the same as that of Example 1. FIG. 4 shows the height of blistering on the surface of copper electrolytic anodes manufactured using mold release agents 1 and 2 and the rate of blistering. Note that the "bulge height" of the surface of the copper electrolytic anode means the height from the surface of the copper electrolytic anode to the top of the bulge.

水ガラスと焼成粘土粉とを含む離型剤2を使用した場合に比べて、結晶水含有粘土粉と焼成粘土粉とを含有する離型剤1を使用した場合の方が、高さ6~8mmの膨れの発生割合が低減した。これは、離型剤に水ガラスを含有した離型剤2の場合、乾燥時間が長くなり鋳造間でアノード鋳型の離型剤が乾燥するまでの時間が掛かるため、完全に結晶水が分解しきれず、銅電解アノードの表面の膨れを十分に抑制できなかったためと推測される。 Compared to the case where mold release agent 2 containing water glass and fired clay powder is used, when mold release agent 1 containing crystallized water-containing clay powder and fired clay powder is used, the height is 6 to 6. The rate of occurrence of 8 mm bulges was reduced. This is because in the case of mold release agent 2 containing water glass, the drying time is longer and it takes time for the mold release agent in the anode mold to dry between castings, so the crystallization water is not completely decomposed. It is presumed that this is because the swelling on the surface of the copper electrolytic anode could not be sufficiently suppressed.

よって、離型剤に結晶水含有粘土粉を含有することで、離型剤に水ガラスを含有した場合と比べて銅電解アノードの表面の膨れをより効果的に抑制できることが分かる。 Therefore, it can be seen that by containing crystal water-containing clay powder in the mold release agent, swelling on the surface of the copper electrolytic anode can be suppressed more effectively than when the mold release agent contains water glass.

10 銅電解アノード鋳造装置
11 ターンテーブル
12 アノード鋳型
13 冷却部
14 不良アノード剥取機
15 剥取機
16 離型剤散布部
17 精製炉
18 押上げピン
E 電極用アノード
E’ 電極用アノード(不良アノード)
S 膨れ
10 Copper electrolytic anode casting device 11 Turntable 12 Anode mold 13 Cooling unit 14 Defective anode stripping machine 15 Stripping machine 16 Release agent spraying unit 17 Refining furnace 18 Push-up pin E Anode for electrode E' Anode for electrode (defective anode )
S bulge

Claims (4)

熔融粗金属をアノード鋳型に鋳込む工程と、
前記アノード鋳型に鋳込まれた前記熔融粗金属を冷却する工程と、
冷却された前記熔融粗金属からなる銅電解アノードを剥ぎ取る工程と、
前記銅電解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工程と、を有する銅電解アノードの製造方法であって、
前記離型剤は、結晶水含有粘土粉と、焼成粘土粉と、を含有し、
前記焼成粘土粉は、結晶水を含有する結晶水含有粘土粉を、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施すことにより得られ、
前記結晶水含有粘土粉の粒度D50は15μm以下である
銅電解アノード製造方法。
a step of casting molten crude metal into an anode mold;
cooling the molten crude metal cast into the anode mold;
stripping off the copper electrolytic anode made of the cooled molten crude metal;
A method for producing a copper electrolytic anode, comprising the step of spraying a release agent on the anode mold after the copper electrolytic anode is stripped off,
The mold release agent contains crystal water-containing clay powder and fired clay powder ,
The fired clay powder is obtained by subjecting crystal water-containing clay powder containing crystal water to a crystal water decomposition treatment in which the crystal water-containing clay powder is held at a temperature equal to or higher than the crystal water decomposition temperature measured by differential thermal - thermogravimetric analysis. ,
The particle size D50 of the crystal water-containing clay powder is 15 μm or less.
Copper electrolytic anode manufacturing method.
前記離型剤中の前記焼成粘土粉は、前記結晶水含有粘土粉と前記焼成粘土粉との合計質量に対して60~80質量%の範囲内で含有する
請求項1に記載の銅電解アノード製造方法。
The copper electrolytic anode according to claim 1, wherein the calcined clay powder in the mold release agent is contained within a range of 60 to 80% by mass based on the total mass of the crystal water-containing clay powder and the calcined clay powder. Production method.
前記アノード鋳型1m当たりに散布する前記離型剤の散布量[離型剤重量(g)/アノード鋳型の散布面積(m)]を80(g/m)以上180(g/m)以下とする
請求項1又は2に記載の銅電解アノード製造方法。
The amount of the release agent to be sprayed per 1 m 2 of the anode mold [release agent weight (g)/sprayed area of the anode mold (m 2 )] is 80 (g/m 2 ) or more and 180 (g/m 2 ) . ) The method for producing a copper electrolytic anode according to claim 1 or 2 .
前記離型剤の固形分濃度は0.05g/cm以上0.10g/cm以下である
請求項1からのいずれかに記載の銅電解アノード製造方法。
The copper electrolytic anode manufacturing method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the solid content concentration of the mold release agent is 0.05 g/cm 3 or more and 0.10 g/cm 3 or less.
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