NO157666B - Fremgangsmÿte ved fremstilling av et katodemateriale. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av et katodemateriale.

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling av et katodemateriale, spesielt egnet for anvendelse ved elektrolyse av vandige oppløsninger inneholdende elektrolyserbare metallforbindelser eksempelvis av nikkel, kobolt, kobber, sink og tildels bly, kadmium, sølv og gull. Ved slik elektrolyse vil det ønskede metall normalt avsettes på katoden i form av et plateformet belegg med stor renhet.

Det er vanlig at metallet får avsette seg i form av plater med forskjellig størrelse og tykkelse, alt etter metallet og prosessen forøvrig. De erholdte plater må deretter strippes, vaskes og pakkes før utskipning. Anvendelse av konvensjonelle platekatoder innebærer således intermittent drift, hvilket fordyrer elektrolyseprosessen. I den hensikt å utføre en elektrolyseprosess kontinuerlig er det foreslått anvendte katoder i form av et ledende metallsubstrat, som på hver side er belagt med et isolerende materiale og hvor metallsubstratet i katoden bringes i kontakt med elektrolytten ved hjelp av et antall relativt små, ad-skilte ledende arealer med diameter i størrelsesorden 4-12 mm. Slike ledende arealer i katodeplaten kan eksempelvis fremstilles ved å belegge metallsubstratet med sjablonger hvoretter substratet påføres et plastbelegg hvoretter sjablongene fjernes og etterlater "hull" i plastbelegget slik at det underliggende metallsubstrat vil kunne være fritt eksponert mot elektrolytten under elektrolysen.

En annen måte å fremstille slike katoder på fremgår eksempelvis av US patentene nr. 4.082.641 og 4.139.430 hvor blant annet er vist katoder hvor et metallsubstrat på for-hånd forsynes med et antall stifter eller utstikninger hvoretter metallsubstratet belegges med en ikke ledende plastmasse som etter herding slipes slik at metallstiftene eller utstikningene blottlegges slik at det vil være elektrisk ledende kontakt mellom en elektrolytt og metallsubstratet via de elektrisk ledende stifter eller utstikninger .

Uansett fremstillingsmåte vil det utfelte materialet avsette seg på de elektrisk ledende deler av katoden i form av "knotter", som etter en viss vekstsyklus kan strippes ved mekanisk avskrapning, hvilket kan utføres ved å løfte katoden opp og foreta utskråpningen, eller kan gjøres eksempelvis mekanisk under selve elektrolysen, slik som vist i US patent nr. 4.025.400.

Ved avstripning av knottene kan den isolerende plast og/ eller de ledende forhøyninger beskadiges, eventuelt rives ut fra metallsubstratet og følgelig vil det være nødvendig med reparasjon av katoden. En slik reparasjon er kostbar idet stiften eller opphøyningen må monteres før plasten pålegges, hvilket betyr at plasten først må fjernes full-stendig og deretter må en ny stift monteres og et nytt plastbelegg påføres med etterfølgende slipning av hele katodeplaten.

Foreliggende fremgangsmåte går i korthet ut på å spikre/ nagle en plastplate fast til metallsubstratet som utgjør en del av katodeplaten. Det oppnås således en lignende katode som de ovenfor omtalte samt også mulighet for å anvende katoder med ledende opphøyninger/spikre/nagler med en diameter mindre enn 4 mm. Vedlikehold av et sådant fremstilt katodemateriale er meget enkelt, idet hvis en spiker/nagle rives ut er det kun nødvendig å spikre inn/ banke inn en ny uten at hele katoden må nybearbeides, slik som ovenfor angitt i forbindelse med de kjente katoder.

Fremstilling av de nye katoder skal belyses under henvis-ning til de vedlagte figurer hvori

fig.1.1 viser hovedprinsippet for fremstilling av de nye katoder,

fig.1.2 viser i detalj hvordan spikeren/naglen, i henhold til en foretrukket utførelsesform, settes fast og holder plastplaten på plass.

Prinsippet med å forankre den elektrisk isolerende plastplate til metallsubstratet ved hjelp av gjennomgående spikre/nagler, hvis hoder utgjør den aktive overflate av katoden, er selve kjernen i foreliggende oppfinnelse.

Det kan selvsagt anvendes skruer i stedet for spikre/nagler, forutsatt at man oppnår en tilstrekkelig mekanisk forankring av plastmaterialet til substratet og en tilstrekkelig god elektrisk ledende kontakt mellom substratet og den gjennomgående skrue/spiker/nagle. Som vist i fig. 1 så legges eksempelvis en 3 mm tykk plastplate på hver side av et egnet metallsubstrat som kan ha en tykkelse på 10 mm og det bores et antall gjennomgående hull gjennom plastplaten/substratet/- plastplaten og i hvert hull innføres det, fra hver side, en spiker/nagle, som i dette tilfellet er vist å gå i inngrep med hverandre.

Etter innføring av det ønskede antall nagler blir overflaten slipt slik at spiker/naglehodene bringes i flukt med plastbelegget.

Således oppnås ved en fremgangsmåte ved fremstilling av et katodemateriale som angitt i krav l's ingress, i forhold til tidligere teknikk på gjeldende område, en meget enklere festemetode for et isolerende katodemateriale samt en kombinasjon av en slik festning og anvendelsen av feste-nagler/skruer/spikre til metallledere for vekst av avleiret metall fra en elektrolytt ved elektrolyse. De fremgangsmåte-trekk som er nødvendig for å oppnå en slik hensikt er angitt i krav l's karakteriserende del.

Valg av katodemateriale er avhengig av metallet som skal elektrolyseres. Eksempelvis kan aluminiumspikre/nagle og metallplate med PVC eller polypropylenplast brukes til sink, men man for kobber, nikkel og kobolt kan anvende syrefast stål og polypropylenplast.

For å oppnå tilstrekkelig mekanisk forankring bør substratet være mykere enn de anvendte skruer/spikre/nagler, som kan være forsynt med mothaker eller lignende for å sikre et fast inngrep i substratet. Eventuelt kan det anvendes nagler eller stifter av den type som er vist i fig. 2 (1) og 2 (2) som er konstruert i form av en hanndel og hunndel som kan gå i inngrep med hverandre.

Foreliggende oppfinnelse representerer således en enkel og billig fremgangsmåte ved fremstilling av det aktuelle katodemateriale og reprasjon av en ødelagt katode kan utføres enkelt og raskt, hvorfor katodematerialet fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse representerer et rimeligere og enklere alternativ i forhold til de kjente katodematerialer og vil som følge av sin mekaniske konstruksjon også utvise større mekanisk styrke og følgelig ha lengre levetid.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av et katodemateriale omfattende et plateformet metallsubstrat (1) som på hver side er belagt med et elektrisk isolerende materiale (2), fortrinnsvis et polymert plastmateriale, gjennom hvilket er ført et antall metall-ledere (4), hvis ene ende er i elektrisk ledende kontakt med metallsubstratet (1), og hvis andre ende utgjør en del av katodens aktive overflate , karakterisert ved at det elektrisk isolerende materiale (2) legges på hver side av metallsubstratet (1) og festes mekanisk til dette ved hjelp av elektrisk ledende spikrer eller nagler (4) som er ført gjennom plastmaterialet og i det minste delvis inn i metallsubstratet (1) til inngrep med dette.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det gjennom det isolerende materiale (2) og metallsubstratet (1) bores et antall gjennomgående hull (3) inn i hvilke spikrene/ naglene (4) innføres tfl. inngrep med-substratet (1).

3. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det inn i hvert hull (3) fra hver side innføres samvirkende spikrer/nagler (4).

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at utskytende deler av spikrene/naglene (4) over det isolerende materiales (2) plan slipes bort.