NO155671B - Blyanode og fremgangsmaate til fremstilling av samme. - Google Patents
Blyanode og fremgangsmaate til fremstilling av samme. Download PDFInfo
- Publication number
- NO155671B NO155671B NO813978A NO813978A NO155671B NO 155671 B NO155671 B NO 155671B NO 813978 A NO813978 A NO 813978A NO 813978 A NO813978 A NO 813978A NO 155671 B NO155671 B NO 155671B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- lead
- alloy
- anode
- tin
- plate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims description 32
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 28
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 26
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 23
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 18
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002140 antimony alloy Substances 0.000 claims description 6
- LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N lead tin Chemical compound [Sn].[Pb] LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 49
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 18
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 18
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 17
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 229910000882 Ca alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DPDORTBBLUCNJG-UHFFFAOYSA-N calcium tin Chemical compound [Ca].[Sn] DPDORTBBLUCNJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- LWUVWAREOOAHDW-UHFFFAOYSA-N lead silver Chemical compound [Ag].[Pb] LWUVWAREOOAHDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 1,3,2,4$l^{2}-dioxathiaplumbetane 2,2-dioxide Chemical compound [Pb+2].[O-]S([O-])(=O)=O KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- QQHJESKHUUVSIC-UHFFFAOYSA-N antimony lead Chemical compound [Sb].[Pb] QQHJESKHUUVSIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- -1 silver or cadmium Chemical class 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S228/00—Metal fusion bonding
- Y10S228/901—Process of bonding batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
- Y10T29/49204—Contact or terminal manufacturing
- Y10T29/49208—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts
- Y10T29/4921—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts with bonding
- Y10T29/49211—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts with bonding of fused material
- Y10T29/49213—Metal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en blyanode for elektrolytisk utvinning av metaller fra svovelsyreløsninger,
og en fremgangsmåte til fremstilling av slike anoder.
Blyanoder har vært anvendt i mange år ved elektrolytisk utvinning av kobber, nikkel, sink og andre metaller. Ved an-vendelsen av blylegeringer for elktrolytisk utvinning av metaller fra svovelsyreløsninger, blir blyet en uoppløselig, stabil anode. Denne egenskap hos bly som sørger for denne an-vendelsen er blys evne til å danne en uoppløselig korrosjons-film som kan reparere seg selv dersom den skades og hindre ytterligere korrosjon av blyanoden. I svovelsyre omdannes et i begynnelsen tynt blysulfatkorrosjonslag via den påtrykte strøm til blydioksyd ved anodisering. Oksygenet som dannes ved anoden under den elektrolytiske utvinning reagerer med blyet til dannelse av blydioksyd. For optimal ytelse av anoden bør legeringen danne et tynt, hardt, tett, kompakt, fasthengende lag av blydioksyd på overflaten. Et slikt lag vil ikke skalle av, svekke eller forurense katodeproduktet.
Konvensjonelle blyanoder støpes i form av et støpt bly-overtrekk på en kobbersamleskinne. Ved denne festemetode anvendes det meget store mengder bly, det dannes en bred anode på grunn av blyovertrekket over kobbersamleskinnen og det opp-nås ofte dårlig kontakt mellom blyet og kobberskinnen. Som følge av at blyet må flyte rundt skinnen ved støping oppsamles det dessuten dross og luft i området ved samleskinnen, noe som begrenser ledningsevnen og danner potensielle områder for korrosjon og kortslutning. En vanlig fremgangsmåte til anode-fremstilling er kjent fra US-patentskrift 4.124.482.
I GB-patentsøknad 2 001 374 er det omtalt to alternativer for festing av en kobbersamleskinne med stålkjerne til en kobberanode. Ved den ene metode støpes et blylegeringsbe-legg på samleskinnen og det utformes en flens som anodeplaten festes til (linje 71-82). Ved den andre metode støpes anodeplaten til samleskinnen på konvensjonell måte (linje 83-85). Begge alternativer medfører de ovennevnte problemer med luft og dross og derav følgende nedsatte ledningsevne. Ved den første metode dannes det forøvrig to overganger, mellom samleskinnen og blybelegget og mellom blyflensen og blybelegget. Sveisingen som utføres ved sammenføyningen av blyflensen og blybelegget, forandrer dessuten konstrukturen i blyanodeplaten, noe som kan resultere i øket korrosjon.
I de senere år er det også blitt anvendt en anode av smidd bly-kalsium-tinnlegering i plateform for elektrolytisk utvinning av metaller fra svovelsyreløsninger. Slike platean-oder har ganske enkelt blitt boltet eller mekanisk festet på annen måte til samleskinnen.
Formålet med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en blyanode som her en jevn og glatt overgangsskjøt mellom samleskinnen og platematerialet og fremstilles slik at det ikke kan oppsamles luft og dross i overgangsområdet mellom skinnen og blyanoden, noe som medfører at anodens ledningsevne bedres.
Blyanoden ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den omfatter en plate av blyanodemateriale tettsluttende anordnet på høykant og loddet med en blylegering i en langsgående spalte i en kobbersamleskinne belagt med en legering som inneholder et bindemiddel. Ytterligere trekk ved blyanoden framgår av krav 2-8.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved
a) at det dannes en plate av et blylegeringsanodema-teriale, b) at det dannes en kobbersamleskinne med en langsgående spalte med en størrelse som er slik at enden av blylegeringsplaten passer stramtsittende i denne,
c) at samleskinnen belegges med en bly-tinnlegering,
d) at enden av blyplaten anbringes i spalten i den belagte samleskinne, samt e) at samleskinnen og blyplaten loddes sammen. Ytterligere trekk ved fremgangsmåten framgår av krav 10-11.
Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølg-ende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av anoden ifølge oppfinnelsen.
Fig. 2 viser et enderiss av anoden i fig. 1.
Fig. 3 viser et sideriss av en annen utførelsesform av anoden ifølge oppfinnelsen, hvor blyanodeplaten er utformet med utskjæringer og er brent fast til samleskinnen. Fig. 4 og 5 viser henholdsvis enderiss og tverrsnitt av anoden i fig. 3.
Anoden ifølge oppfinnelsen omfatter en plate av blyle-geringsmateriale, som med trang pasning er anbrakt på høykant i en spalte i en kobbersamleskinne belagt med en blylegering. Anoden er anvendbar ved elektrolytisk utvinning av metaller, såsom kobber, bly, tinn, nikkel, sink og mangan fra svovel-syreelektrolytter. Anoden ifølge oppfinnelsen har en tett, jevn og glatt skjøt mellom skinne og plate. Anoden ifølge oppfinnelsen oppviser derfor større korrosjonsbestandighet og jevnere ledningsevne enn støpte eller makanisk festede anoder som har en midre nøyaktig pasning mellom anodematerialet og samleskinne. Dessuten kan anoden ifølge oppfinnelsen ha tynnere konstruksjon enn slike konvensjonelle anoder og derved muliggjøre et større antall anoder i en celle.
Ifølge oppfinnelsen er blylegeringsanodematerialet som anvendes ved elektrolytisk utvinning formet som en plate. Den konvensjonelle kvadratiske eller rektangulære kobbersamleskinne er erstattet av en langstrakt kobbersamleskinne som er utformet med en spalte eller et spor og som er belagt med en egnet blylegering. Spalten eller sporet har en slik bredde og dybde at en ende av anodeplaten passer stramtsittende i den. Omvendt er den ene ende av blyanodeplaten formet med liten toleranse til spalten. Små dimensjonsvariasjoner i platen kan fjernes ved trimming.
Anoden fremstilles ved å montere blyanodeplatens ende, som har nøyaktig størrelse, i spalten i skinnen og lodde skinnen og platen sammen. Blyplaten kan deretter brennes til skinnen .
Blyplatematerialet som anvendes i anoden ifølge oppfinnelsen kan være en vilkårlig blylegering som er egnet for anvendelse ved elektrolytisk utvinning. Slike legeringer inklu-derer bly-sølv-, bly-kalsium-sølv-, bly-antimon-, bly-antimon-arsen-, bly-kalsium-, bly-strontium-tinn-, bly-strontium-tinn-aluminium-, bly-kalsium-strontium-tinn- samt bly-kalsium-tinn-legeringer. Platen kan fremstilles ved støping, ekstrudering eller valsing av legeringsmaterialet. Med blyanodemateriale menes her alle blylegeringer som er formet og som er egnet som anodemateriale ved elektrolytisk utvinning fra svovelsyre-elektrolytter.
Kobbersamleskinnen, som er utformet med utskjæringer,
er belagt med en blylegering for å hindre korrosjonsangrep i bruk. Dette belegg må inneholde tilstrekkelig bly, vanligvis mer enn 20 og ofte mer enn 50 vekt%, for å hindre for sterk korrosjon og følgelig blottleggelse av kobberet for svovelsyre-damper under elektrolytisk utvinning. Enhver slik blylegering
som inneholder tilstrekkelig annen metallbestanddel til å feste blyet til kobberskinnen vil være et effektivt beleggsmateriale. Et foretrukket beleggsmateriale er en bly-tinn-antimonlegering som inneholder minst 50% bly, f.eks. en legering som inneholder 52% bly, 45% tinn og 3% antimon. Tinnet i denne legering tjener til å bedre bindingen mellom blyet i belegget og kobberet.
Når tinn er bindemidlet må det generelt utgjøre minst 1% av legeringen. I sin tur tjener blyet til å hindre korrosjon av kobberskinnen. Endelig styrker antimon legeringen og medvirker til korrosjonsbestandighet. Andre blylegeringer som kan beskyt-te skinnen fra korrosjonsangrep kan også anvendes som beleggs-materialer. Slike blylegeringer kan inneholde andre metaller, såsom sølv eller kadmium, som bindemidler. Eksempler på andre egnete legeringer omfatter bly-tinn, bly-tinn-sølv, bly-kadmium og liknende.
Belegging av kobbersamleskinnen kan utføres etter utfor-mingen av spalten i denne. Alternativt kan en skinne uten spor belegges. Det kan deretter utformes spor i skinnen, og deretter kan sporet belegges. Uavhengig av den fremgangsmåte som benyttes, bør et jevnt beskyttende belegg dekke hele skinnen for optimal korrosjonsbestandighet og lang levetid. I forhold til spalten kan belegget være fremstilt av et egnet loddemetall som er beskrevet nedenfor eller under selve beleggsprosessen.
Den belagte skinne og platen av blyanodemateriale sammen-føyes ved å føre blylegeringsplateanodens ende, som har riktig størrelse, inn i spalten. Skinnen og platen forenes deretter ved lodding, hvorved det dannes en fullstendig metallurgisk binding mellom platen og skinnen. Loddemetallet er fortrinnsvis et blymateriale som inneholder tinn eller et annet materiale som bevirker tilstrekkelig flyteevne hos loddemetallet til at dette kan penetrere inn i spalten. Slik penetrering gjør kontakten mellom skinnen og anodematerialet størst mulig og optimaliserer således ledningsevnen.
Loddematerialet kan være samme legering som anvendes
til belegging av skinnen. I noen tilfeller kan det anvendes et loddemetall av en blylegering med høyt smeltepunkt for å hindre smelting av loddemetallet og drypping av platen fra spalten dersom anoden utsettes for en vanskelig tilstand og høye temperaturer i bruk. Foretrukne høytemperaturloddemetaller er lavtinnholdige legeringer, såsom ASTM B32 kvalitet 2B eller 5B, eller en bly-tinn-sølvloddelegering, såsom ASTM B32 kvalitet 1.5S. Disse loddemetaller har meget høye smeltepunkter og er mulige loddelegeringer når det anvendes blyanodeplate-materialer med høyt smeltepunkt, såsom bly-kalsium-tinnlege-ringer. For blylegeringer med lavere smeltepunkt anvendt som anodeplater, kan det anvendes loddemetaller med lavere smeltepunkt. Sammenfatningsvis omfatter foretrukne loddelegeringer belegglegeringen, en blylegering med lavt tinninnhold samt en bly-tinn-sølvlegering.
Den loddede blyanodeplate kan deretter.brennes til kobberskinnen i alle skjøter for å oppnå en jevn og glatt overgang mellom skinnen og platen. Den endelige brenneoperasjon utføres ved å stampe en tilsatslegering inn i alle sprekker. Tilsats-legeringen bør feste seg til loddemetallet, til kobberskinne-belegglegeringen samt til anodeplaten. Den bør ha høyt blyinn-hold for å gi maksimal korrosjonsbeskyttelse til skjøtområdene og være flytende nok til å fylle alle sprekker og danne en glatt overgangsskjøt mellom skinnen og platen. Foretrukne til-satslegeringer er: kobberinneholdende blylegeringer, belegglegeringen for skinnen, en bly-antimonlegering, f.eks. en blylegering med 6% antimon, et blyloddemetall med lavt tinninnhold samt en bly-kobberlegering.
Et særlig egnet blyplatemateriale for anvendelse i den foreliggende oppfinnelse er en smidd bly-kalsium-tinnlegering. Denne legering bør inneholde mellom 0,03 og 0,08% kalsium og tilstrekkelig tinn til å oppnå et vekt%-innhold mellom kalsium og tinn på 0,11:1 for optimal ytelse. Tinninnholdet bør dessuten være begrenset til høyst ca. 2 vekt% for maksimale mekaniske egenskaper. Maksimalisering av tinn- og/eller kalsium-innholdene innenfor de ovenfor angitte grenser øker anodens mekaniske egenskaper.
En slik bly-kalsium-tinnlegering formes fortrinnsvis
til plater ved varmbearbeidelse. Slik varmbearbeidelse kan utføres ved varm deformasjon av et støpt emne, fortrinnsvis ved temperaturer på over 150°C, for å minske eller hindre graden av utskilling av kalsium og tinn under bearbeidelsen. Ved å holde kalsium og tinn i oppløsning, kan materialet bearbeides sterkt fra store emner mens materialet er meget mykt og plas-tisk. Deformasjonen til endelig dimensjon kan utføres varmt eller kaldt, avhengig av de ønskete egenskaper og kornstruktur. Jo varmere deformasjon desto lavere er de endelige mekaniske egenskaper og desto høyere forlengelsen. Men varmdeformasjon gir mindre spenninger, som kunne forårsake vindskjevhet, enn kaldbearbeidelse.
Tinnet i bly-kalsium-tinnlegeringen bedrer anodeplatens mekaniske egenskaper. Nærmere bestemt øker tinnet styrke, sige-bestandighet og bestandighet overfor strukturell forandring på grunn av temperatur. Deformasjon av en bly-tinn-kalsiumlege-ring ved valsing eller ekstrudering danner en finkornet, jevn struktur gjennom hele den smidde anode. Slik jevn struktur hindrer differensialkorrosjon som følge av kornstørrelseeffek-ter. På grunn av at kornstørrelsen minskes ved valsing er dessuten korrosjon av den smidde anodes overflate jevnere.
Dessuten avsettes under deformasjon kalsium-tinnutskil-linger på steder som er jevnt atskilt. Utskillingene forsterker blyet. Dessuten inhiberer disse utskillinger korrosjon av anoden ved dannelse av kalsiumsulfat og tinn-II-oksyd under anodisering, hvorved det dannes blydioksyd på anodeoverflaten. Disse uoppløselige materialer funksjonerer som armeringer for blydi-oksydet og minsker sjansen for penetreringskorrosjon og tidlig svikt av anoden.
Endelig unngås det med smidde bly-kalsium-tinnlegerings-anoder strukturelle defekter som er forbundet med støpte anoder, såsom innleiret dross og porøsitet.
Sammenfatningsvis gjør i kombinasjon den jevne kornstør-relse, fravær av hulrom eller strukturelle defekter, jevne korrosjonsegenskaper og høy styrke smidde bly-kalsium-tinnplater til utmerkede materialer for elektrolytisk utvinning av metaller fra svovelsyrer. På grunn av høy styrke og strukturell integri-tet hos bly-kalsium-tinnplater kan det av disse dessuten fremstilles anodeplater som er tynnere enn støpte plater. Et større antall anoder fremstilt av slike smidde plater kan således anbringes i en celle uten bekymring for vindskjevhet eller avbøyning av anoden.
Det må understrekes at selv om de ovenfor beskrevne bly-tinn-kalsiumlegeringsanoder er egnet for anvendelse ifølge oppfinnelsen, kan det anvendes enhver blylegering som er effek-tiv for anvendelse ved elektrolytisk utvinning. Slike materialer omfatter kommersielt tilgjengelige bly-sølv-, støpte bly-antimon-arsen- samt bly-strontium-tinn-aluminiumlegeringer som det er vanlig å anvende ved elektrolytisk utvinning fra svovel-syreelektrolytter. Generelt er det spesielle legeringsmateriale og måten dette dannes til anodeplaten et valgspørsmål og hva som foretrekkes i overensstemmelse med de spesielle betingelser under den elektrolytiske utvinning.
Anoden ifølge oppfinnelsen kan fremstilles i forskjellige former. Under henvisning til fig. 1 omfatter en anode 10 en plate av blyanodemateriale 2 anbrakt på høykant i en spalte 3 i en kobbersamleskinne 4 som er belagt med en bly-tinnlegering og som er sammenføyet med skinnen 4 ved hjelp av et loddemetall 5. Fig. 2 viser et enderiss av anoden i fig. 1.
Fig. 3 viser en alternativ utførelsesform av anoden ifølge oppfinnelsen, hvor en anode 20 omfatter en plate av blyanodemateriale 11 hvori det er utformet én eller flere utskjæringer 22. Platen 11 er anbrakt i en spalte 21 i en kobbersamleskinne 12, som har et bly-tinnlegeringsbelegg 14. Platen 11 er sammen-føyet med samleskinnen 12 ved hjelp av et loddemetall 15. Ytterligere skjøter mellom platen 11 og samleskinnen 12 er blitt brent sammen med avsetninger av en blylegering 16. Fig. 4 viser et enderiss av anoden i fig. 3. Fig. 5 viser et tverrsnitt gjennom anoden i fig. 3 etter linjen a-a.
Det skal forstås at formen, dimensjonene og de innbyrdes proporsjoner for platen, skinnen og utskjæringene i anoden ifølge oppfinnelsen ikke behøver å stemme overens med de som er vist på tegningene. Størrelsen, formen og de innbyrdes proporsjoner hos anodebestanddelene kan reguleres etter ønske for en gitt elektrolyseprosess.
Eksempel
Det ble fremstilt en anode av en kobberskinne som var utformet med spor, og en varmvalset plate av en blylegering som inneholdt 0,06% kalsium og 1,55% tinn. Kobberskinnen var 1,90 cm x 4,45 cm x 116,84 cm. En spalte på 0,69 cm x 1,27
cm ble utformet i skinnen. Skinnen ble belagt på forhånd med en legering av 52% bly-45%tinn-3% antimon. En plate på 91,44 cm x 106,68 cm x 0,64 cm valset av den ovenfor angitte bly-kalsium-tinnlegering ble ført inn i spalten og loddet på plass sammen med legeringen i belegget på skinnen. Skjøtene, spalten i skinnen og sprekker mellom skinne og anodeplate ble fylt ved brenning med en blylegering som inneholdt 6% antimon.
Claims (11)
1. Blyanode (10) for elektrolytisk utvinning av metaller fra svovelsyreløsninger, karakterisert ved at den omfatter en plate (2,11) av blyanodemateriale tettsluttende anordnet på høykant og loddet med en blylegering i en langsgående spalte (3,21) i en kobbersamleskinne (4,12) belagt med en legering som inneholder et bindemiddel.
2. Anode i samsvar med krav 1, karakterisert ved at blyanodematerialet (2,11) er loddet til samleskinnen (4,12) med et blyloddemetall (5,15) som inneholder minst 1 vekt% tinn.
3. Anode i samsvar med krav 2, karakterisert ved at loddemetallet (5,15) er en bly-tinn-antimonlegering eller en bly-tinn-sølvlegering.
4. Anode i samsvar med krav 1, karakterisert ved at en tilsatsblylegering er avsatt i alle skjøter mellom samleskinnen (4,12) og platen (2,11).
5. Anode i samsvar med krav 4, karakterisert ved at tilsatsblylegeringen er en bly-tinn-antimonlegering, en bly-antimonlegering, bly-tinn-sølvlegering, bly-tinnlegering eller en kobberholdig blylegering.
6. Anode i samsvar med krav 1, karakterisert ved at samleskinnen er belagt med en bly-tinn-antimonlegering eller en bly-tinn-sølvlegering.
7. Anode i samsvar med krav 1, karakterisert ved at samleskinnen er belagt med en legering som inneholder minst 50% bly.
8. Anode i samsvar med krav 1, karakterisert ved at blyanodematerialet er en smidd bly-kalsium-tinnlegering .
9. Fremgangsmåte til fremstilling av blyanoden ifølge et av kravene 1-9, for elektrolytisk utvinning av metaller,
fra svovelsyreløsninger, karakterisert veda) at det dannes en plate (2,11) av et blylegerings-anodemateriale, b) at det dannes en kobbersamleskinne (4,12) med en langsgående spalte (3) med en størrelse som er slik at enden av blylegeringsplaten passer stramtsittende i denne, c) at samleskinnen (4,12) belegges med en bly-tinnlegering, d) at enden av blyplaten (2,11) anbringes i spalten i den belagte samleskinne, samt e) at samleskinnen (4,12) og blyplaten (2,11) loddes sammen.
10. Fremgangsmåte i samsvar med krav 9, karakterisert ved at platen (2,11) og samleskinnen (4,12) som er loddet sammen brennes sammen ved avsetning av en blylegering i skjøtene mellom samleskinnen og platen.
11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 9, karakterisert ved at dannelsen av platen (2,11) ut-føres ved varmbearbeidelse av et emne av en bly-kalsium-tinnlegering ved temperaturer over 150°C.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/211,435 US4373654A (en) | 1980-11-28 | 1980-11-28 | Method of manufacturing electrowinning anode |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO813978L NO813978L (no) | 1982-06-01 |
| NO155671B true NO155671B (no) | 1987-01-26 |
| NO155671C NO155671C (no) | 1987-05-13 |
Family
ID=22786914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO813978A NO155671C (no) | 1980-11-28 | 1981-11-24 | Blyanode og fremgangsmaate til fremstilling av samme. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4373654A (no) |
| EP (1) | EP0053377B1 (no) |
| JP (1) | JPS57116793A (no) |
| AT (1) | ATE11935T1 (no) |
| AU (1) | AU536958B2 (no) |
| CA (1) | CA1172994A (no) |
| DE (1) | DE3169114D1 (no) |
| ES (2) | ES507212A0 (no) |
| MX (1) | MX159891A (no) |
| NO (1) | NO155671C (no) |
| ZA (1) | ZA817897B (no) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1133952B (it) * | 1980-10-20 | 1986-07-24 | Samim Spa | Anodo inattaccabile in piombo alligato |
| CA1232227A (en) * | 1982-02-18 | 1988-02-02 | Christopher Vance | Manufacturing electrode by immersing substrate in aluminium halide and other metal solution and electroplating |
| DE3407214A1 (de) * | 1984-02-28 | 1985-08-29 | Metalon Stolberg GmbH, 5190 Stolberg | Verfahren zur herstellung der homogenen verbleiung der traeger fuer anodenplatten |
| DE3433587A1 (de) * | 1984-09-13 | 1986-03-20 | Preussag-Weser-Zink GmbH, 2890 Nordenham | Anode fuer die zinkelektrolyse und verfahren zu ihrer herstellung |
| DE3434278A1 (de) * | 1984-09-19 | 1986-04-17 | Norddeutsche Affinerie AG, 2000 Hamburg | Stromzufuehrende aufhaengevorrichtung fuer kathoden |
| NL8700537A (nl) * | 1987-03-05 | 1988-10-03 | Gerardus Henrikus Josephus Den | Draagstang voor anode- en/of kathodeplaten bij electrolytische raffinage van metalen en een werkwijze voor de vervaardiging van een dergelijke draagstang. |
| JPS6444471A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-16 | Fujitsu Ltd | Toner supply mechanism |
| US5172850A (en) * | 1991-08-29 | 1992-12-22 | Rsr Corporation | Electrowinning anode and method of manufacture |
| US6131798A (en) * | 1998-12-28 | 2000-10-17 | Rsr Technologies, Inc. | Electrowinning anode |
| AU751315B2 (en) * | 1999-01-13 | 2002-08-15 | Rsr Technologies, Inc. | Electrowinning anodes which rapidly produce a protective oxide coating |
| AUPS015902A0 (en) * | 2002-01-25 | 2002-02-14 | Mount Isa Mines Limited | Hanger bar |
| US7494580B2 (en) * | 2003-07-28 | 2009-02-24 | Phelps Dodge Corporation | System and method for producing copper powder by electrowinning using the ferrous/ferric anode reaction |
| US7378011B2 (en) * | 2003-07-28 | 2008-05-27 | Phelps Dodge Corporation | Method and apparatus for electrowinning copper using the ferrous/ferric anode reaction |
| CL2004000941A1 (es) * | 2004-05-03 | 2005-03-11 | Ind Proveedora De Partes Metal | Zona de union resistente a la corrosion entre cobre y acero inoxidable o titanio, formada por una primera zona de aleacion de cobre-niquel, una zona intermedia con aleacion de niquel o niquel puro y una segunda zona de aleacion de acero inoxidable-ni |
| US20060021880A1 (en) * | 2004-06-22 | 2006-02-02 | Sandoval Scot P | Method and apparatus for electrowinning copper using the ferrous/ferric anode reaction and a flow-through anode |
| US7452455B2 (en) * | 2004-07-22 | 2008-11-18 | Phelps Dodge Corporation | System and method for producing metal powder by electrowinning |
| US7378010B2 (en) * | 2004-07-22 | 2008-05-27 | Phelps Dodge Corporation | System and method for producing copper powder by electrowinning in a flow-through electrowinning cell |
| US7393438B2 (en) * | 2004-07-22 | 2008-07-01 | Phelps Dodge Corporation | Apparatus for producing metal powder by electrowinning |
| US7704452B2 (en) * | 2006-02-23 | 2010-04-27 | Rsr Technologies, Inc. | Alloy and anode for use in the electrowinning of metals |
| US8337679B2 (en) * | 2007-08-24 | 2012-12-25 | Epcm Services Ltd. | Electrolytic cathode assemblies and methods of manufacturing and using same |
| BRPI0906929A2 (pt) * | 2008-01-17 | 2015-07-21 | Freeport Mcmoran Coporation | Método para recuperar um teor de metal de um minério, e, sistema de recuperação de teor de metal |
| US8038855B2 (en) | 2009-04-29 | 2011-10-18 | Freeport-Mcmoran Corporation | Anode structure for copper electrowinning |
| CL2010000452A1 (es) * | 2010-05-05 | 2010-07-19 | Rafart Mouthon Horacio | Método de armado de ánodos que aumenta la resistencia a la corrosión que comprende recubrir la barra conductora de cobre con aleación pb/ag, recubrir la barra caliente con aleación pb/sb, rellenar la ranura de la barra con aleación pb/bi liquida e introducir plancha de plomo y, al solidificar dicha aleacion, reforzar zona de unión. |
| US8313622B2 (en) * | 2010-07-09 | 2012-11-20 | Rsr Technologies, Inc. | Electrochemical anodes having friction stir welded joints and methods of manufacturing such anodes |
| AU2011318202B2 (en) | 2010-10-18 | 2015-09-03 | Epcm Services Ltd. | Electrolytic cathode assemblies with hollow hanger bar |
| CL2011002307A1 (es) | 2011-09-16 | 2014-08-22 | Vargas Aldo Ivan Labra | Sistema compuesto por un medio colgador de ánodos y un ánodo, que posibilita reutilizar dicho medio colgador de ánodo minimizando la producción de scrap, porque dicho medio colgador está conformado por una barra central reutilizable para ser localizada en el borde superior del ánodo. |
| CN103710731A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-04-09 | 中南大学 | 一种湿法冶金用复合阳极 |
| CL2014001810A1 (es) | 2014-07-08 | 2016-05-27 | Asesorías Y Servicios Innovaxxion Spa | Barra colgadora para ánodos sin orejas |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2776939A (en) * | 1949-05-05 | 1957-01-08 | Jones & Laughlin Steel Corp | Anode and method of continuous plating |
| US2666029A (en) * | 1951-09-26 | 1954-01-12 | Rochester Lead Works Inc | Electrode for chromium plating |
| US2723230A (en) * | 1953-01-21 | 1955-11-08 | Electro Manganese Corp | Anode for electrowinning of manganese |
| US2848411A (en) * | 1955-04-12 | 1958-08-19 | Forest H Hartzell | Electrode |
| US3298945A (en) * | 1962-09-24 | 1967-01-17 | American Smelting Refining | Electrolytic cell including a starting cathode having an integral supporting means |
| US3343997A (en) * | 1965-05-24 | 1967-09-26 | Tiegel Mfg Co | Method of making lead battery elements |
| US3530047A (en) * | 1968-10-15 | 1970-09-22 | American Smelting Refining | Stripping of sheet metal electrodeposits from starting sheet blanks |
| DE2415032A1 (de) * | 1973-04-03 | 1974-10-24 | Tudor Ab | Elektrischer leiter fuer bleiakkumulatoren und deren zellen |
| US4050961A (en) * | 1974-11-22 | 1977-09-27 | Knight Bill J | Method for casting anodes |
| DE2632073A1 (de) * | 1976-07-16 | 1978-01-19 | Schlemmer Fa Manfred | Akkumulator |
| GB2001347A (en) * | 1977-07-20 | 1979-01-31 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Electrode and hanger bar therefor |
| JPS5471007A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-07 | Onahama Seiren Kk | Lead anode and production thereof |
| FI58656C (fi) * | 1978-06-06 | 1981-03-10 | Finnish Chemicals Oy | Elektrolyscell och saett att framstaella densamma |
| US4282082A (en) * | 1980-01-29 | 1981-08-04 | Envirotech Corporation | Slurry electrowinning apparatus |
-
1980
- 1980-11-28 US US06/211,435 patent/US4373654A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-11-05 CA CA000389507A patent/CA1172994A/en not_active Expired
- 1981-11-11 AU AU77394/81A patent/AU536958B2/en not_active Expired
- 1981-11-12 MX MX190084A patent/MX159891A/es unknown
- 1981-11-13 ZA ZA817897A patent/ZA817897B/xx unknown
- 1981-11-17 ES ES507212A patent/ES507212A0/es active Granted
- 1981-11-24 NO NO813978A patent/NO155671C/no unknown
- 1981-11-25 JP JP56189039A patent/JPS57116793A/ja active Pending
- 1981-11-27 EP EP81109969A patent/EP0053377B1/en not_active Expired
- 1981-11-27 DE DE8181109969T patent/DE3169114D1/de not_active Expired
- 1981-11-27 AT AT81109969T patent/ATE11935T1/de not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-10-15 ES ES516541A patent/ES8307928A1/es not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1172994A (en) | 1984-08-21 |
| AU536958B2 (en) | 1984-05-31 |
| JPS57116793A (en) | 1982-07-20 |
| ATE11935T1 (de) | 1985-03-15 |
| NO813978L (no) | 1982-06-01 |
| ES8303548A1 (es) | 1983-02-01 |
| EP0053377B1 (en) | 1985-02-20 |
| NO155671C (no) | 1987-05-13 |
| ZA817897B (en) | 1982-10-27 |
| MX159891A (es) | 1989-09-27 |
| AU7739481A (en) | 1982-06-03 |
| US4373654A (en) | 1983-02-15 |
| ES516541A0 (es) | 1983-08-01 |
| DE3169114D1 (en) | 1985-03-28 |
| ES8307928A1 (es) | 1983-08-01 |
| EP0053377A1 (en) | 1982-06-09 |
| ES507212A0 (es) | 1983-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO155671B (no) | Blyanode og fremgangsmaate til fremstilling av samme. | |
| KR20010022645A (ko) | 전해추출 납 및 납합금 전극 제조를 위한 야금 공정 | |
| US5172850A (en) | Electrowinning anode and method of manufacture | |
| US8869873B2 (en) | Method for manufacturing anodes | |
| CA2348491C (en) | Improved electrowinning anode and method of making such anode | |
| CN103268963B (zh) | 一种内化成蓄电池制作工艺 | |
| CN103264155B (zh) | 一种温度控制法铅酸蓄电池制作工艺 | |
| CN103732768A (zh) | 二次电池集电体用压延铜箔及其制造方法 | |
| KR100553065B1 (ko) | 열교환기 | |
| AU751315B2 (en) | Electrowinning anodes which rapidly produce a protective oxide coating | |
| DE102004042481A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallbändern hoher Reinheit aus Kathodenblechen | |
| Prengaman | New low-antimony alloy for straps and cycling service in lead–acid batteries | |
| SE445050B (sv) | Katod for elektrolytisk raffinering av koppar | |
| CN117013207A (zh) | 一种铅酸蓄电池汇流排的连接方法 | |
| US20030010630A1 (en) | Method for manufacturing an electrode and an electrode | |
| FI60246B (fi) | Foerfarande foer anslutning av en kontaktknapp av koppar till en oeverstaong av aluminium eller aluminiumlegering hos en elektrodskiva | |
| US9579755B2 (en) | Method for forming an electrode | |
| JP2000315519A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| US12157153B2 (en) | Method for the manufacture of insoluble lead anodes, used in electrowinning or electro-refining processes of high purity metals | |
| CN114059072A (zh) | 无锌型铝合金牺牲阳极 | |
| CN101302594B (zh) | 一种镁锂-铈镧合金及其熔盐电解法制备方法 | |
| EP1339896B1 (en) | Method for joining a jacket part to a core part | |
| Prengaman | Wrought Lead--Calcium--Tin Anodes for Electrowinning | |
| JPH09147814A (ja) | 有機電解質電池 | |
| CN208218976U (zh) | 新型夹心电解锰阳极板 |