JPS63262494A - 電解製錬における極板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電解工場における各種の極板処理と電着金属
の剥離処理を含む一連の処理工程を連続して行なう極板
処理方法に関する。

〔技術背景〕

電解製錬の代表的な一例である亜鉛電解では、通常、カ
ソード板としてＡｎ板を、アノード板として鉛合金板を
使用している。

カソード仮に析出した電着亜鉛は予め定められた電解時
間経過後に、カソード板を電解槽から引き揚げして剥離
し電着亜鉛は次工程である熔解工程に送られ、カソード
板は再び電解槽に戻される。

アノード板の表面には二酸化マンガンを主成分とするア
ノードクラストが析出するがアノードクラストは電気抵
抗が大きいため所定期間経過後に電解槽からアノード板
を引き揚げ、アノード板表面からアノードクラストを除
去しアノード板の湾曲も修正するアノードｍｓを実施す
る。

カソード板およびアノード板の極板に対する具体的な個
々の処理方法は電解槽の配列状況、各処理装置の形式等
により各電解工場により夫々異なる。剥離工程の一例を
以下に示す。

（１）通電状態のままカソード板を電解槽から吊上げる
→（２）カソード板洗浄→（３）剥離→（４）電解槽へ
の回送 カソード板はホイスト等の移送手段により上記各工程を
順次移送され、その間にホイスト等からストックコンベ
アに移し換えられ、あるいはホイストに吊下げられたま
ま各工程に移送され、処理される。またアノード板の整
備処理工程の一例を以下に示す。

（１）電解槽の通電停止→（２）カソード板の取出し→
（３）電解液の抜出し→（４）アノード板の取出し→（
５）アノード整備→（必要に応じ電解槽の掃除）→（６
）アノード板、カソード板を電解槽に装入→（７）電解
液の供給 このようにアノード板整備は通常電解槽への通電を停止
して行うので作業が煩雑である。

上記の如く、カソード板およびアノード板の個々の処理
方法は各電解工場により夫々異なるが。

何れの場合においても、カソード板とアノード板の処理
工程は独立しており、個々に実施されている。この理由
は、電着カソード板から電着亜鉛を剥離する工程は２４
〜９６時間サイクルで実施されるのに対し、アノード板
の整備サイクルは２０〜４０日程度と長い為である。

電着カソード板から電着亜鉛を剥離するサイクルは電解
条件にも左右されるが、電解時間短時間であるほど電解
電力量は少なくてすむ、しかしカソード板から電着亜鉛
を剥離する為にはある程度電着亜鉛に厚さがなければな
らない。

また剥離に使用する設備の大きさ１作業量の点から通常
２４〜９６時間サイクルで電解から剥離になる作業が実
施されている。尚、長時間サイクルにすると電解電力量
が極端に増加する為２通常の操業は９６時間サイクルよ
りも短い剥離サイクルとなっている。

一方、アノード板の整備についてはやはりアノード板整
備サイクルの短かい方が、電解電力量が少なく、また、
アノードクラストの発生量が少ない方がアノード板の整
備が容易になる。他方、電解槽からアノード板を引揚げ
る作業はアノード板の整備サイクルを短縮するとその分
増加する。

従来は、電着カソード板とアノード板とを別々に処理し
ているためアノード板の整備サイクルを短縮すると作業
負担の増加が著しい、そこで、従来の処理方法において
はアノード整備サイクルを短縮することによる電解電力
量の減少分と作業量の増加分と比較して、最適なアノー
ド板の整備サイクルを２０〜４０日程度としている。

また従来の方法では、たとえアノード板と電着カソード
板を同時に電解槽から引揚げてもアノード板と電着カソ
ード板を分離するのに手間がかかり、同時処理を行うメ
リットがあまり無い。

〔問題解決の手段〕

本発明は、吊下げた極板相互の間隔を調整できるクレー
ンを用いてアノード板とカソード板とを電解槽から同時
に吊上げ、これら複数の異種の極板を同時に保持した状
態で上記各極板処理工程および剥離工程を連続して順次
実施することにより、極板処理作業の自動化を可能とし
、作業量の増加を抑えて電解電力量の軽減を図った。

〔発明の構成〕

本発明によれば、複数の極板を吊上げ、これら極板相互
の間隔を拡大、縮小して移送する極板移送りレーンを用
いて、複数のアノード板とカソード板とを同時に電解槽
から吊上げ、極板間隔を調整してこれら極板を極板処理
工程と電着金属の剥離工程に移送し、剥離工程における
電着金屑の剥離処理および極板処理工程におけるアノー
ド板整備、カソード板洗浄、カソード板研磨の各処理を
施した後に、引続きこれら処理済みの極板を再度電解槽
に装入する一連の工程を、複数のアノード板とカソード
板とを同時にクレーンに保持した状態で連続して行なう
ことを特徴とする電解製錬における極板処理方法が提供
される。

本発明の極板処理工程は、アノード板整備処理、極板洗
浄処理およびカソード板研磨処理の各工程が含まれる。

該極板処理の好適な順序として、ア人−ド板の整備処理
、カソード板洗浄処理を施した後に極板を剥離工程に移
送し、剥離処理後に再び極板処理工程においてカソード
研磨を施した後に電解槽に移送する処理方法が採用され
る。尚。

極板処理の順序は上記に限らず、剥離工程の後にアノー
ドｍ備、極板洗浄等を行ってもよい。

また本発明の好適な実施例として、電解槽内の複数のア
ノード板とカソード板とが交互に型枠を介して一体に組
合わされたカセットを形成しており、アノード板整備、
極板洗浄、電着金属の剥離。

カソード板研磨の一連の極板処理が各カセット毎に行な
われる。

亜鉛電解における本発明の具体的な極板処理方法の一例
を以下に示す、第１図に本実施例のフローシートを示す
、第２図に電解槽を各処理工程の配置例を示す。

図示するように、電解槽２０ａ〜２０ｉの一部から電着
カソード板とアノード板をクレーンｌＯを用いて吊上げ
、そのままこれらの極板をクレーン１０に保持して、ア
ノード板の整備工程３０、カソード板洗浄工程４０、電
着亜鉛の剥離工程６０へ順次移送し、電着亜鉛をカソー
ド板から剥離した後、カソード板の研磨工程５０を経由
してアノード板とカソード板を同時にもとの電解槽に装
入する。

上記一連の処理はクレーンにアノード板と電着カソード
板とを同時に吊下げた状態で行い、クレーンがこれら極
板を保持して各工程間を移送することにより連続して実
施される。

上記クレーンは次の機能を有する。

（ｉ）　　複数のアノード板とカソード板を吊下げ保持
できるように複数のアノードハンガーとカソードハンガ
ーとが設けられており、これら両ノ）ンガーは、通電状
態の電解槽からアノード板とカソード板を同時に引上げ
ることができるように電気的に絶縁されている。

（ｉｉ）　　電解槽から引揚げされたままのアノード板
と電着カソード板の極間距離（現状ｌＯ〜４０ｍ／■）
ではクレーンにアノード板と電着カソード板を保持した
まま、アノード板の整備、カソード板の洗浄、電着亜鉛
の剥離、カソード板研磨の各処理を実施することは困難
である。そこで該クレーンは電解槽から極板を引揚げた
後これら極板を保持したまま極間距離を任意の間隔に拡
大し、また元の間隙に縮小する機構を有する。

上記クレーンの具体的な一例を第３図に示す。

図示するようにクレーン１０は電解槽に沿って走行自在
に配設された本体フレーム１１と；該本体フレームの走
行機構１２と；該本体フレームに装着され、電解槽の上
方に位置する昇降自在なハンガー支持台１３と；該ハン
ガー支持台に装着された複数の移動自在なハンガー１４
と；該ハンガーを移動して互いに接近離反させるハンガ
ー移動機構１５と；該ハンガーから吊下げられ極板の耳
部に係合する傾動自在なフック１６と；該フックを傾動
して極板耳部に係合離脱させるフック傾動機構とを有し
ている。

上記クレーンにおいては、異種の極板を同時に吊上げる
ために上記ハンガーと上記ハンガー支持台との間に絶縁
材が介設される。また、上記支持台に装着された複数の
ハンガーを同時に移動して各ハンガーの間隔を拡大、縮
小する手段の一例として、各ハンガーは連結リンクを介
して相互に連結さハ、他方、上記ハンガー支持台には各
ハンガーを互いに逆向きに移動する２連のチェーンが配
設されており、該チェーンおよび上記連結リンクを介し
て各ハンガーの間隔が拡大、縮小されるハンガーの移動
機構がハンガー支持台に設けられている。

また本発明においては、間隔の狭い多数の極板を同時に
吊上げる手段として、２種のハンガーを組合せて用いる
ことができる。即ち、カソード板を吊下げるカソードハ
ンガーと、アノード板を吊下げるアノードハンガーとに
よって上記ハンガーが形成され；カソードハンガーは、
その両側端に脚部が形成され、該脚部を介して上記支持
台上のガイドレールに載置されており；該カソードハン
ガーの脚部はアノードハンガーより高く形成され、該カ
ソードハンガーの脚部の間にアノードハンガーが配設さ
れており：これに対応して上記ガイドレールがカソード
ハンガーを案内するレールとアノードハンガーを案内す
るレールとからなり１両レールが上記支持台上に並設さ
れ、両ハンガーが並行に摺動するように構成される。

また、上記クレーンには自動運転を行なうための制御機
構が付設される。その−例として、走行する本体フレー
ムを所定位置に停止させた後、ハンガー支持台を下降さ
せてフックを傾動して極板耳部に係合させた後に、ハン
ガー支持台を上昇させて複数の極板を同時に吊上げ、引
続き上記本体フレームを再び走行させて、該走行中に或
は該走行の前後に上記各ハンガーを移動して一定間隔に
拡げた状態に保持し、次いで所定位置に達した本体クレ
ーンを停止させ、上記ハンガーを下降しフックを傾動し
て極板耳部から外した後に再び上記支持台を上昇させる
制御機構が設けられる。

本発明の処理方法においては１以上のようにクレーン１
０を用い、電解槽から引上げた複数の電着カソード板お
よびアノード板の相互の間隔を拡げて各処理工程を移送
するので、第４図のように電解槽内のアノード板１とカ
ソード板２とが密着して配列される場合にも本処理方法
を実施できる。

電解槽内のアノード板１とカソード板２との間隔が小さ
ければ電解槽を小型化でき、また電槽電圧を低下できる
利点がある。他方、本発明においては複数枚のアノード
板１と＝ｔＳカソード板２とが電解槽から同時に引上げ
られ、これら２種の極板１．２が同時に各処理工程を経
由するので、電解槽内のこれら極板１，２が一体に形成
されていれば取扱いが容易になる。そこで複数のアノー
ド板１とカソード板２とを密着して一体に配列する手段
として第４図に示す極板型枠７０を用いるとよい。

図示するように型枠７０は、アノード板１に側端を囲む
絶縁性の枠体により形成されており、該枠体にはアノー
ド板１を固定するための固定部が設けられている。該固
定部の具体的な一例として、アノード板１の側端を挿入
する溝を有する爪状の突起を設ければよい、更に該枠体
の両側外端にはカソード板２を間に介在して隣接する他
の枠体に係合する係合突片７１が設けられている。

上記電解槽からクレーン１０によって引上げられたアノ
ード板１と電着カソード板２はクレーン１０でアノード
板整備工程３０に移送される。尚、−例として電解槽内
の極板間隔が１５〜３０ｍｍであるものが移送中に１５
０〜２５０ｍｍの間隔に拡げられる。

アノード板整備工程３０に移送された極板は、該工程を
通過する間にアノード板表面のアノードクラストが除去
される。該アノード整備工程３０に設けられるアノード
整備機３１の一例を第５図、第６図に示す０図示するア
ノード整備機３１はクレーン１０から吊下げられた複数
の極板１，２が立設された複数の配管３２の間を通過し
、クレーン１０の水平移動が妨げられないように構成さ
れている６各配管３２の側面にはアノード板１の表面に
向って開口する多数のノズル３３が設けられている。複
数枚の極板１，２がクレーン１０に吊下げられた状態で
並列に各配管３２の間に進入してくると、位置センサー
等によりこの進入が検出され、アノード板１の両側から
ノズル３３を通じて高圧水がアノード板表面に向って噴
射される。アノード板１が配管３２を通過する間、高圧
水の噴射が継続され、この水圧により７ノ一ド板表面に
付着したアノードクラストが除去される。同時にアノー
ド板側端に装着されている型枠７０が洗浄される。アノ
ード板１が配管３２を通過すると、位置センサー等によ
りこの通過が検出され、高圧水の噴射が停止される０以
上のように本アノード整備機３１では、アノード板１お
よびカソード板２がクレーンｌＯに吊下げられた状態の
まま１次のカソード洗浄工程４０に向って移送される間
に、複数枚のイノード板１が同時に処理される。アノー
ド整備機は上記型式に限らず用いることができる。尚、
アノード板２に型枠７０が装着されていれば、アノード
板２は湾曲し難いので、従来行われている板面の湾曲補
修作業を省略できる。

次にカソード板洗浄工程４０に移送された極板は、該工
程を通過する間にカソード板表面が洗浄される。カソー
ド洗浄機としてはアノード整備機３１と同構造のものを
用いることができる。尚、カソード板洗浄工程４０にお
いては温水を用いると洗浄効果がよい。

尚、アノード板整備とカソード板洗浄とを同時に行って
もよい、上記アノード整備機３１の配管３２に、夫々ア
ノード板表面とカソード板表面とに向うノズルを設ける
ことにより、アノード板！！１備とカソード板洗浄とが
同時に行われる。

第５図、第６図に示すアノード整備機３１およびカソー
ド洗浄機を用いることにより、複数枚のアノード板およ
びカソード板はクレーン１０に吊下げ剥離工程６０にお
いて、極間距離が拡げられた状態で電着カソード板２と
アノード板１を保持したまま、これら極板はカソード剥
離機にセットされる。該剥離機は第２図に示すように複
数枚の電着カソード板を一度に剥離できる型式のものが
使用される。アノード板１と電着カソード板２が同時に
剥離機６１にセットされ”る、クレーンｌＯによって拡
げられた電着カソード板相互の間隙は剥離機６１に具備
された剥離用ナイフ６２ａ、　６２ｂの間隙と同一に設
定され、これら極板１．２をクレーン１０に保持した状
態のまま電着亜鉛が剥離される。

このように剥離操作はハンガーから両方の極板を取り外
すことな〈実施されるが、電着カソード板と隣接するア
ノード板との距離を１５０〜２５０ｍ／ａ＋に保持すれ
ばアノード板が剥離機内に存在しても通常の剥離機でも
剥離操作に支障はない。

電着亜鉛がカソード板２から剥離された後、極板１，２
はカソード研磨工程５０に移送される。ＷＩ。

着亜鉛を剥離した後のカソード板の研磨もクレーン１０
にアノード板１とカソード板２を保持したまま実施され
る。この工程においてもカソード板と隣接するアノード
板の距離が１５０〜２５０ｍ／ｍであれば、カソード板
研磨の妨げとならない。

カソード研磨機５１の一例を第７図、第８図に示す、該
研磨機５１はクレーン１０から吊下げられた複数の極板
１，２が立設された複数の研磨ブラシの間を通過し、こ
のときカソード板２が一対の研磨ブラシ５２ａ、　５２
ｂに圧接して通過するように構成されている。研磨ブラ
シ５２ａ、　５２ｂは水平回転され。

カソード板２が通過する間に極板表面を、回転研磨する
。研磨ブラシ５２ａ、　５２ｂの回転方向および回転速
度はクレーン１０の移送方向及び速度に応じて′　適宜
Ｆａ整される。尚、アノード板２の側端に型枠７０を設
はカソード板２と密着して電解槽に配設すれば、カソー
ド板２の側端には従来のような絶縁機を取付ける必要が
なく、従って、研磨ブラシ５２ａ、　５２ｂの間隙も固
定できるので研磨機の機構が簡略化できる。

上記カソード研磨機５１を通過した極板１，２は、クレ
ーンｌＯが電解槽に向って移動する間に該極板を吊下げ
ているアノードハンガーおよびカソードハンガーが互い
に接近するように移動され、極板間隙が縮小され、型枠
を介在してアノード板とカソード板と示交互に密接した
状態に配列される。

このように一体化さ゛れた極板の配列が電解槽１；降下
され、該極板をＭした箇所に再び装入される。

上記本発明の処理方法においては、１サイクルの処理工
程において取扱の極板の枚数は任意であるが、作業能率
を高める観点から、その−例として１つの電解槽につい
て１／２槽分の極板を処゛理し、上記処理工程を２サイ
クル繰返すことにより１槽分の極板処理を終了させれば
よい。尚、！／２槽分の板極が引上げられた後、再び装
入される間に、該電解槽に生じた空間を利用して電解槽
を掃除することができる。このとき電解槽底部にアノー
ドクラストの落下物が堆積している場合には、槽底のク
ラフトを吸引する手段を用いることにより電解槽への通
電を停止せずに電解槽の底部を掃除することができる。

また、本発明の処理方法における一連の処理操作は、各
工程に配設されている処理装置およびクレーンに夫々内
蔵した自動制御機構により自動的に行うようにするとよ
い。該自動制御機構としては位置センサー、制御回路部
等を具えた通常のものを用いることができる。

〔発明の効果〕

本発明の処理方法では、通電状態の電解槽からアノード
板と電着カソード板を同時に機械的に引上げるため、従
来のようなこれらの極板を別々に引上げる方法と異なり
、作業量が増加せず、むしろこれらの極板をクレーンに
吊下げた状１ａＩで連続・的に各工程の処理を行うので
従来の方法に沈入。

一連の作業をより迅速に実施することができる。

因に、図示する型式のアノード整備機およびカソード洗
浄機を用いることによりクレーンの水平移動中にこれら
の処理を行うことができるので一層処理時間が短縮され
る。

従来の方法では、アノード板の整備や、電着カソード板
からの電着亜鉛の剥離、カソード板の研磨等の各処理作
業を実施するにはいずれもストックコンベアが必要であ
った。ストックコンベアを設置するには電解工場にそれ
だけ広い建屋面積が必要となる０本発明においては、ス
トックコンベアを全く用いる必要がなく、比較的小さい
建屋面積で極板の一連の処理を効果的に行うことができ
る。

また、多数枚の極板をクレーンに保持したまま１度に処
理できるので処理能力が大きく、かつ極板を保持したク
レーンから各工程への極板の移載が不要であり、ストッ
クコンベアからアノード整機、剥離機、研磨機等への移
載及びこれらの機器からストックコンベアへの移載及び
ストックコンベアからクレーンへの移載設備が全て不要
であるので処理工程を簡単化できる。

本発明の処理方法においては、クレーンによる極板の移
送中に、極板相互の間隙を拡大縮小でき　ｊるので、密
着して配列された極板についても本発明の処理方法を適
用することができる。従って極板の間に型枠を介在して
複数の極板を一体化した極板配列に対しても効果的に一
連の処理を実施できる１例えばアノード板に図示する型
枠を取付けし、この型枠を介在してアノード板とカソー
ド板を交互に密着して配列し、カセット状に一体化した
ものは、電解槽に極板を挿入する際に従来の方法でカソ
ード板を電解槽に挿入するの、に比べて位置決めをそれ
程正確にする必要がなく比較的ラフでよい、このため自
動制御が非常に容易になる。

尚、電解槽から極板を引き揚げる際、アノード板と電着
カソード板を同時に引き揚げするので型枠があっても何
ら支障はない。

また、型枠の洗浄は高圧水によってアノード板の整備と
同時に行なわれるので、型枠の付着物（石膏等）によっ
て酸素放散のために型枠に穿設されている孔が詰まるこ
ともなく、またカソード板と型枠の接着が不良になるこ
ともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理方法の一例を示すフローシート、
第２図は各処理工程の配置図、第３図は本発明に用いる
クレーンの一例を示す概略図、第４図は型枠を用いた極
板の電解槽内の配列を示す部分概略斜視図、第５図、お
よび第６図はアノード整備機の概略図、第７図および第
８図はカソード研磨機の概略図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の極板を吊上げ、これら極板相互の間隔を拡
   大、縮小して移送する極板移送りレーンを用いて、複数
   のアノード板とカソード板とを同時に電解槽から吊上げ
   、極板間隔を調整してこれら極板を極板処理工程と電着
   金属の剥離工程に移送し、剥離工程における電着金属の
   剥離処理および極板処理工程におけるアノード板整備、
   カソード板洗浄、カソード板研磨の各処理を施した後に
   、引続きこれら処理済みの極板を再度電解槽に装入する
   一連の工程を、複数のアノード板とカソード板とを同時
   にクレーンに保持した状態で連続して行なうことを特徴
   とする電解製錬における極板処理方法。
2. （２）極板処理工程において、アノード板整備処理、カ
   ソード板洗浄処理を施した後に剥離工程に移送し、剥離
   処理後に再び極板処理工程においてカソード板研磨を施
   した後に電解槽に移送することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項の極板処理方法。
3. （３）電解槽内の複数のアノード板とカソード板とが交
   互に型枠を介して一体に組合わされたカセットを形成し
   ており、アノード板整備、極板洗浄、電着金属の剥離、
   カソード板研磨の一連の極板処理が各カセット毎に行な
   われる特許請求の範囲第１項の極板処理方法。