KR20040019303A - 전기분해에 있어서의 음극의 질의 개선 방법 - Google Patents
전기분해에 있어서의 음극의 질의 개선 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040019303A KR20040019303A KR10-2003-7016104A KR20037016104A KR20040019303A KR 20040019303 A KR20040019303 A KR 20040019303A KR 20037016104 A KR20037016104 A KR 20037016104A KR 20040019303 A KR20040019303 A KR 20040019303A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cathode
- quality
- electrolysis
- imaging
- improving
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/06—Operating or servicing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
본 발명은 전기분해 공정에서 생산되는 음극의 질 개선에 관한 것이다. 음극 주기 동안 전해조에서 들어올려진 음극의 표면을 촬영하고, 영상 분석에 기초한 장치에 의해 음극의 물리적 질을 실시간으로 조사할 수 있다. 음극 표면의 질에 기초하여, 음극의 질을 개선하기 위해 전기분해 조건을 감시하고 제어하는 것이 가능하다. 본 방법은 구리의 전해정련에 극히 적합하다.
Description
금속의 전기분해 처리에 있어서, 목적하는 금속이 전극인 음극의 표면에 석출한다. 이 처리는 전해조 내의 전류에 의해 이행되고, 전기전도성 물질로 만들어진 한 세트의 판형 양극과 판형 음극이 액체 또는 전해액에 교대로 잠겨있다. 목적하는 금속은 음극 표면에 석출되므로, 전기분해 처리에서 석출될 것과 같은 금속으로 만들어진 가용성 양극이 사용되거나 불용성 양극이 사용된다. 예를 들면, 가용성 양극은 구리의 석출에 사용되고, 불용성 양극은 니켈이나 아연의 석출에 사용된다.
구리의 전해정련에서, 순도가 낮은 소위 양극 구리는 전류에 의해 용해되고, 이 용해된 구리는 음극의 판 표면에서 소위 고순도의 음극 구리로서 환원된다.황산계 구리 황산염 용액이 전해액으로 사용된다. 공정 초기에 내산성 강 또는 티타늄으로 만들어질 수 있는 구리 종자판 또는 소위 영구 음극이 음극 판 역할을 한다. 하나 또는 그 이상의 정류기가 전기분해에서 전원으로 사용된다. 전기분해에서 사용되는 전류밀도는 전형적으로 250 내지 320 A/㎡ 이고 전류는 직류(DC)이다. 전기분해는 개별 전해조들에서 일어나고, 전해조에서의 양극-음극 쌍의 수는 설비에 따라 변하지만, 전형적으로 30 내지 60쌍이다. 전해조의 수는 설비에 따라 다르다. 양극은 전형적으로 14 내지 21일 안에 용해되고, 음극 주기는 7 내지 10일이 된다.
전기분해 설비의 생산능력은 전기분해에 공급된 전류량, 전해조의 수 그리고 시간 대 전류 효율에 의존한다. 효율은 설비의 전해조가 (전류에 의해) 얼마나 잘 사용되고 전류가 구리의 석출에 얼마나 효율적으로 사용되는지 일시적으로 보여준다. 전류밀도를 올리거나, 더 많은 전해조를 두거나, 또는 효율을 개선함으로써 전기분해 설비의 능력은 증가된다.
전기분해에서 생산되는 준비된 음극의 표면 질을 조사하는 방법이 특허 출원 WO-0135083 에 소개되어 있는데, 이 방법에 따르면 영구 음극으로부터 침전물을 제거하기 전에 각 음극을 조사한다. 이 방법에서 음극의 표면은 음극 운반 궤도에 대해 기울어져 있는 하나 이상의 광원에 의해 비춰지고, 그 결과 표면의 불규칙성에 의해 그림자가 음극 표면에 형성된다. 검사점에는 카메라가 장치되고, 이 카메라는 음극의 비춰진 표면의 영상을 기록한다. 그 다음 이 영상은 영상 처리 장치로 전달되고, 그 곳에서 불규칙성에 의해 생긴 그림자의 물리적 특성의 측정이 진행된다. 그림자의 물리적 특성에 기초하여, 음극의 질 분류가 행해진다.
전기분해에서 음극 주기 동안 음극 질의 실시간 데이타를 모으는 것은 어렵다. 이것은 공정과 생산 제어의 관점에서 보면 공정에 있어 중요한 문제 중 하나를 야기한다. 일반적으로 질의 데이타는 생성물인 음극 금속이 얻어질 때, 즉 더 이상 생성물의 질에 어떠한 방법으로도 영향을 미칠 수 없는 때에만 얻어진다. 위에서 언급한 것처럼, 음극 주기는 수일 동안 지속되고, 이로 인해 음극의 질에 영향을 미치는 교란의 정보는 최후의 질에 의해서만 얻어질 수 있는데, 즉 모든 정보는 긴 시간의 지체 후에 얻어진다.
음극 표면의 질과 결정구조 사이의 명백한 상관 관계가 있음이 전기분해에서 행해진 실험에서 밝혀졌다. 상관 관계는 결정구조와 화학적 질 사이에도 또한 존재한다. 즉, 결정구조가 조대할수록, 더 많은 불순물이 용액 개재물 형태로 음극에 남게된다. 결정구조는 전기분해의 작업 파라미터에 의해 영향을 받는다. 즉, 전류밀도, 전해액 온도 그리고 공정에 사용되는 첨가제 모두가 매우 중요하다. 첨가제가 분석하기에 가장 어렵고, 전해액의 첨가제 사이의 비율 또한 결정구조에 영향을 미친다.
본 방법은 전기분해 공정에서 생성되는 음극의 질의 개선에 관한 것이다. 음극 주기 동안 전해조에서 들어올려진 음극의 표면을 촬영하고, 영상분석에 기초한 장치에 의해 음극의 물리적 질을 실시간으로 조사할 수 있다. 음극 표면의 질에 기초하여, 음극의 질을 개선하기 위해 전기분해 조건을 감시하고 제어하는 것이 가능하다. 본 방법은 구리의 전해정련에 극히 적합하다.
본 발명에 따른 방법에 의해, 음극 주기 동안 음극의 표면 질에 대한 정보를 얻고, 따라서 전술한 단점을 제거하는 것이 목적이다. 본 방법에서 음극은 음극 주기 동안 전해조에서 들어올려지고, 이 음극의 표면을 촬영하고, 얻은 영상을영상 분석 소프트웨어에 의해 분석하고 분류한다. 이 영상을 미리 작성된 기준 분류와 비교하여, 양질의 음극을 얻을 수 있도록 전기분해 공정을 조절할 수 있다. 본 발명의 필수적 특징은 첨부된 청구의 범위에서 서술한다.
본 발명은 방법에 관한 것이고, 이 방법에 의해 음극 주기 동안 실시간으로 음극 표면의 질을 조사하고, 이 데이타를 기초로 전기분해 작업 파라미터에 영향을 미치는 것이 가능하다. 이러한 방식으로 예를 들면 심지어 성장의 첫째날에 첨가제의 공급율에 필요한 변화를 줄 수 있고, 그 결과 더 좋은 질의 음극을 얻을 수 있다.
본 방법에 따르면, 영상 분석에 기초한 장비의 도움으로 음극 표면의 질을 조사할 수 있고, 상기 장비는 하나 이상의 카메라, 영상 처리 소프트웨어 및 장치, 그리고 카메라 고정 장치를 포함한다. 카메라는 바람직하게 디지털 또는 비디오 카메라이고, 미리 고안된 계획에 따라 이 카메라로 전해조로부터 잠시 들어올려진 음극 표면의 영상을 촬영한다. 물론, 카메라는 아날로그 비디오 또는 디지털 카메라가 또한 될 수 있다. 영상 분석에 기초하여 음극의 성장에 대한 실시간 데이타를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 도움으로, 예를 들면, 초기 단계에서 공정과 질 교란을 감지하는 것이 가능하고, 현재 가능한 것 보다 훨씬 더 빨리 교정 조치를 취할 수 있다. 공정 제어와 관련된 다른 작업에도 본 방법을 이용할 수 있고, 이에 의해 얻어진 측정 데이타에 기초하여 다른 공정의 측정으로부터 음극 질을 예측하는 모델을 만드는 것이 가능하다.
작업은 본 발명에 따른 방법에서 다음과 같이 진행한다. 전해조로부터 잠시 들어올려진 음극을 카메라로 촬영한다. 카메라 영상은 영상 분석 소프트웨어로 전송되고, 이 소프트웨어는 예를 들면 AMT 과정(Angle Measure Technique)과 또한 다변수 분석(Principal Component Analysis, Partial Least Squares) 그리고 자가조직 맵(SOM)를 포함한다. 그러므로, 영상 분석과 데이타 분류 기술이 음극 표면의 영상 정보를 처리하는데 사용된다. 촬영한 후, 음극을 전해조 내에 다시 설치한다. 본 방법에 의해 얻은 결과는 분류형인데, 즉 상기 소프트웨어에 의해 상이한 음극의 종류는 음극의 성장에 의해 상이한 기준 부류로 먼저 분류된다. 이 다음에 음극 성장에 대해 예측 모델을 만든다. 이 모델을 만든 후, 소프트웨어는 음극의 영상을 준비된 기준 부류의 영상과 비교하고, 그 기준 부류의 지침에 기초하여 정확한 작동 지점으로 공정을 수동으로 또는 자동으로 조절한다.
Claims (9)
- 음극의 질을 개선하는 방법으로서, 성장 주기 동안 전해조로부터 들어올려진 음극의 표면을 촬영하고, 얻은 영상을 영상 분석 소프트웨어로 분석하고 분류하며, 미리 만들어진 기준 분류와 비교하여, 양질의 음극을 얻을 수 있도록 전기분해 공정을 제어하는 것을 특징으로 하는 음극의 질 개선 방법.
- 제 1 항에 있어서, 영상 분석과 데이타 분류 기술이 음극 표면의 영상 정보를 처리하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 음극의 질 개선 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상이한 종류의 음극 표면 질을 위한 독립된 기준 분류가 만들어진 것을 특징으로 하는 음극의 질 개선 방법.
- 제 1 항에 있어서, 음극 표면 질과 그의 결정구조 사이에 상관 관계가 있음을 특징으로 하는 음극의 질 개선 방법.
- 제 1 항에 있어서, 디지털 비디오 카메라가 촬영에 사용되는 것을 특징으로 하는 음극의 질 개선 방법.
- 제 1 항에 있어서, 아날로그 비디오 카메라가 촬영에 사용되는 것을 특징으로 하는 음극의 질 개선 방법.
- 제 1 항에 있어서, 디지털 카메라가 촬영에 사용되는 것을 특징으로 하는 음극의 질 개선 방법.
- 제 1 항에 있어서, 디지털 비디오 카메라가 촬영에 사용되는 것을 특징으로 하는 음극의 질 개선 방법.
- 제 1 항에 있어서, 전기분해가 구리 전기분해인 것을 특징으로 하는 음극의 질 개선 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20011350 | 2001-06-25 | ||
| FI20011350A FI112383B (fi) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | Menetelmä katodin laadun parantamiseksi elektrolyysissä |
| PCT/FI2002/000521 WO2003000959A1 (en) | 2001-06-25 | 2002-06-14 | A method for improving the quality of cathodes in electrolysis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040019303A true KR20040019303A (ko) | 2004-03-05 |
Family
ID=8561490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-7016104A KR20040019303A (ko) | 2001-06-25 | 2002-06-14 | 전기분해에 있어서의 음극의 질의 개선 방법 |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7002171B2 (ko) |
| EP (1) | EP1399603A1 (ko) |
| JP (1) | JP2004530795A (ko) |
| KR (1) | KR20040019303A (ko) |
| CN (1) | CN1516752A (ko) |
| BG (1) | BG108395A (ko) |
| BR (1) | BR0210545A (ko) |
| CA (1) | CA2449452A1 (ko) |
| EA (1) | EA006058B1 (ko) |
| FI (1) | FI112383B (ko) |
| MX (1) | MXPA03011773A (ko) |
| PE (1) | PE20030033A1 (ko) |
| PL (1) | PL368518A1 (ko) |
| WO (1) | WO2003000959A1 (ko) |
| ZA (1) | ZA200309239B (ko) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7709100B2 (en) | 2004-07-07 | 2010-05-04 | Universal Display Corporation | Electroluminescent efficiency |
| US7851072B2 (en) | 2005-05-19 | 2010-12-14 | Universal Display Corporation | Stable and efficient electroluminescent materials |
| AU2006236001A1 (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Hecker Electronica De Potencia Y Procesos S.A. | Process for optimizing the process of copper electro-winning and electro-refining by superimposing a sinussoidal current over a continuous current |
| CA2568484C (en) * | 2006-11-22 | 2013-01-29 | Stephan Frank Matusch | High capacity anode preparation apparatus |
| FI20135688L (fi) * | 2013-06-24 | 2014-12-25 | Outotec Finland Oy | Menetelmä ja järjestely metallien elektrolyyttistä raffinointia varten valettujen anodien valmistamiseksi elektrolyyttistä raffinointivaihetta varten |
| JP6936265B2 (ja) * | 2019-03-14 | 2021-09-15 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 金属材料を製造するためのシステム及び金属材料の製造方法 |
| CN110241442B (zh) * | 2019-06-14 | 2021-03-02 | 中国环境科学研究院 | 一种高铅阳极泥重金属污染物智能化源削减成套技术方法 |
| CN114438548B (zh) * | 2022-01-12 | 2023-05-26 | 杭州三耐环保科技股份有限公司 | 一种电解生产中的添加剂异常监控方法和系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2092178B (en) * | 1981-01-29 | 1984-02-08 | Pennellier D & Co Ltd | Electrolytic silver recovery |
| JPH02504529A (ja) * | 1987-05-27 | 1990-12-20 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼーション | 金属類の電解回収の制御方法 |
| FI107192B (fi) * | 1999-11-09 | 2001-06-15 | Outokumpu Oy | Menetelmä elektrodin pinnanlaadun tarkistamiseksi |
-
2001
- 2001-06-25 FI FI20011350A patent/FI112383B/fi active
-
2002
- 2002-06-14 PL PL02368518A patent/PL368518A1/xx not_active Application Discontinuation
- 2002-06-14 CA CA002449452A patent/CA2449452A1/en not_active Abandoned
- 2002-06-14 EA EA200400076A patent/EA006058B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-06-14 JP JP2003507336A patent/JP2004530795A/ja active Pending
- 2002-06-14 WO PCT/FI2002/000521 patent/WO2003000959A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-06-14 MX MXPA03011773A patent/MXPA03011773A/es not_active Application Discontinuation
- 2002-06-14 EP EP02751198A patent/EP1399603A1/en not_active Withdrawn
- 2002-06-14 BR BR0210545-4A patent/BR0210545A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-06-14 CN CNA028122208A patent/CN1516752A/zh active Pending
- 2002-06-14 US US10/481,211 patent/US7002171B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-06-14 KR KR10-2003-7016104A patent/KR20040019303A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-06-25 PE PE2002000556A patent/PE20030033A1/es not_active Application Discontinuation
-
2003
- 2003-11-27 ZA ZA200309239A patent/ZA200309239B/en unknown
- 2003-11-28 BG BG108395A patent/BG108395A/bg unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA200309239B (en) | 2004-07-21 |
| WO2003000959A1 (en) | 2003-01-03 |
| CA2449452A1 (en) | 2003-01-03 |
| BG108395A (bg) | 2004-12-30 |
| EA006058B1 (ru) | 2005-08-25 |
| FI20011350A (fi) | 2002-12-26 |
| BR0210545A (pt) | 2004-08-03 |
| FI20011350A0 (fi) | 2001-06-25 |
| PE20030033A1 (es) | 2003-03-07 |
| US20040173453A1 (en) | 2004-09-09 |
| FI112383B (fi) | 2003-11-28 |
| EP1399603A1 (en) | 2004-03-24 |
| US7002171B2 (en) | 2006-02-21 |
| EA200400076A1 (ru) | 2004-06-24 |
| MXPA03011773A (es) | 2004-04-02 |
| CN1516752A (zh) | 2004-07-28 |
| PL368518A1 (en) | 2005-04-04 |
| JP2004530795A (ja) | 2004-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20100057212A (ko) | 전해 정련된 금속석출판 표면 검사장치 | |
| CA2449455C (en) | Method for the improvement of current efficiency in electrolysis | |
| Jin et al. | A green electrorefining process for production of pure lead from methanesulfonic acid medium | |
| KR20040019303A (ko) | 전기분해에 있어서의 음극의 질의 개선 방법 | |
| AU2002350349A1 (en) | Method for the improvement of current efficiency in electrolysis | |
| Dell'Era et al. | Process parameters affecting the efficiency of indium electrowinning results from sulfate baths | |
| CA2390536C (en) | Method for inspecting electrode surface quality | |
| US6875324B2 (en) | Sputtering target material | |
| Gabe et al. | Enhanced mass transfer at the rotating cylinder electrode. II. Development of roughness for solutions of decreasing concentration | |
| AU2002350346A1 (en) | A Method for improving the quality of cathodes in electrolysis | |
| Mahboob et al. | On the use of atomic force microscopy and scaling analysis to quantify the roughness of zinc electrodeposits produced from an industrial acid sulfate electrolyte containing glue | |
| Makipaa et al. | Ir-based method for copper electrolysis short circuit detection | |
| SU924178A1 (ru) | Способ получения металлического олова из отходов 1 | |
| JPS6230271B2 (ko) | ||
| Dodd et al. | Electrocatalysis, bubbles and noise | |
| Alford | Chemetics International Company Ltd., Vancouver, Canada | |
| Pathan et al. | TIME COURSE OF EVALUATION OF DENDRITIC CLUSTERS IN ELECTRODEPOSITION | |
| WO2006105981A2 (en) | Method for electrochemical deposition of metals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |