NO161689B

NO161689B - ELECTRICAL CONTAINER FOR POLYMAR MATERIAL.

Info

Publication number: NO161689B
Application number: NO830374A
Authority: NO
Inventors: Albert John Alakas; John Edward Davies; Daniel Dobrin; William Edward Jones; Eugene Francis Winter
Original assignee: Inco Ltd
Priority date: 1982-02-04
Filing date: 1983-02-03
Publication date: 1989-06-05
Also published as: BR8300430A; FI74744B; JPS58204192A; FR2520760A1; FI830364A0; CA1181035A; ZA83452B; NO161689C; FI74744C; JPH0524239B2; AU570913B2; FI830364L; NO830374L; FR2520760B1; AU1097983A

Description

Denne oppfinnelse vedrører en elektrodebeholder av This invention relates to an electrode container of

polymert materiale til bruk ved gjenvinning av metall fra en elektrolytt. polymeric material for use in the recovery of metal from an electrolyte.

Gjenvinning av nikkel, kobber,bly, sink, sølv og andre metaller fra vandig oppløsning ved elektrolyseprosesser er blitt praktisert med hell på kommersiell basis i mange år. Recovery of nickel, copper, lead, zinc, silver and other metals from aqueous solution by electrolysis processes has been practiced successfully on a commercial basis for many years.

I slike prosesser, sendes vanligvis en elektrisk strøm mellom en katode og en anode som er plassert i en passende vandig elektrolytt. Metallet som skal gjenvinnes, pletteres ut på katoden, mens forskjellige reaksjoner kan finne sted ved anoden, f.eks. oppløsning av anoden eller frigjøring av en gass som f.eks. oksygen eller klor. In such processes, an electric current is usually passed between a cathode and an anode placed in a suitable aqueous electrolyte. The metal to be recovered is plated out on the cathode, while various reactions can take place at the anode, e.g. dissolution of the anode or release of a gas such as oxygen or chlorine.

I noen tilfeller er katoden og anoden atskilt ved hjelp av en membran eller et diafragma som er gjennomtrengelig for den elektriske strøm. F.eks., ved gjenvinning av nikkel fra for-rensede nikkelanoder, er det nødvendig å ha et diafragma for å hindre forurenset elektrolytt fra å nå katoden, hvor forurensninger som f.eks. kobber, bly eller sink, kunne pletteres ut og forurense det rene nikkelet som pletteres på katoden. Det å sette et diafragma mellom anode og katode er vanligvis blitt oppnådd ved å omringe hver katode med en "katodekasse" som består av en stiv treramme som bærer en membran av tøy. For å hindre tilbakediffundering av forurenset elektrolytt inn i kassen bibeholdes en positiv strøm av renset elektrolytt fra katoderommet til anoderommet ved å holde en overhøyde av elektrolytt i katoderommet. Kassens ramme tjener den viktige funksjon å holde membranen i strekk for å motstå dens tendens til å bule utover mot anoden på grunn av elektrolyttstrømmen. In some cases, the cathode and anode are separated by means of a membrane or diaphragm which is permeable to the electric current. For example, when recovering nickel from pre-purified nickel anodes, it is necessary to have a diaphragm to prevent contaminated electrolyte from reaching the cathode, where contaminants such as copper, lead or zinc, could be plated out and contaminate the pure nickel that is plated on the cathode. Placing a diaphragm between anode and cathode has usually been achieved by surrounding each cathode with a "cathode box" consisting of a rigid wooden frame supporting a cloth membrane. To prevent back-diffusion of contaminated electrolyte into the case, a positive flow of purified electrolyte is maintained from the cathode compartment to the anode compartment by maintaining an excess height of electrolyte in the cathode compartment. The box's frame serves the important function of holding the membrane in tension to resist its tendency to bulge outwards toward the anode due to electrolyte flow.

I andre tilfelle kan det være nødvendig å omringe både katoden og anoden med separate diafragmaer som beskrevet i kanadisk patent nr. 463 573. Elektrodebehodleren av tre, som er beskrevet i dette patent, er fremdeles i vanlig bruk og en liknende konstruksjon laget i polypropylen er beskrevet i kanadisk patent nr. 981 212. I begge disse innretningene er permeable diafragmaer strukket i spenn over hver overflate i en åpen rektangulær ramme. Kantene av hvert diafragma er presset inn i et kontinuerlig spor tildannet i hvert av rammens ben. In other cases it may be necessary to surround both the cathode and the anode with separate diaphragms as described in Canadian Patent No. 463 573. The wooden electrode holder described in this patent is still in common use and a similar construction made of polypropylene is described in Canadian Patent No. 981 212. In both of these devices permeable diaphragms are spanned across each surface in an open rectangular frame. The edges of each diaphragm are pressed into a continuous groove formed in each of the legs of the frame.

En låsesnor eller låsestang presses inn i sporet (over diafragmaet) for å sikre integriteten til forseglingen mellom diafragmaet og sporet og for å holde tøyet i strekk. A locking cord or locking bar is pressed into the groove (above the diaphragm) to ensure the integrity of the seal between the diaphragm and the groove and to keep the fabric in tension.

Norsk patentskrift 137 830 beskriver en celle for katodisk utfelling av metaller omfattende en ramme som bærer et diafragma, er bygget opp av flere deler, og har langsgående spor for diafragmaet i sin ytre flate. Konstruksjonen er stort sett av samme type som omtalt i de ovenfor nevnte kanadiske patent-skrifter og beheftet med samme svakheter. Norwegian Patent Document 137 830 describes a cell for cathodic deposition of metals comprising a frame which carries a diaphragm, is made up of several parts, and has longitudinal grooves for the diaphragm in its outer surface. The construction is largely of the same type as discussed in the above-mentioned Canadian patents and is subject to the same weaknesses.

Denne type elektrodebeholder lider av et antall mangler. For å sikre diafragmaet innen sporet er det nødvendig med kraftig manuell hamring. Denne arbeidsintensive fremgangmåte er både en belastning på arbeideren og en vesentlig årsak til slitasje på kassen. Ennvidere begrenser behovet for å holde diafragmaet i strekk tøyene som med hell kan låses på denne måten til grove tøyer. Dette utelukker mange ellers fortreffe-lige diafragmastoffer som f.eks. tøy av polyester og polypropylen. This type of electrode container suffers from a number of shortcomings. To secure the diaphragm within the slot, heavy manual hammering is required. This labour-intensive procedure is both a burden on the worker and a significant cause of wear and tear on the till. Furthermore, the need to keep the diaphragm in tension limits the fabrics that can be successfully locked in this way to coarse fabrics. This rules out many otherwise excellent diaphragm fabrics such as e.g. cloth made of polyester and polypropylene.

Elektrodebeholderen ifølge oppfinnelsen er av den art som omfatter en tresidet, åpen konstruksjon, en pose som er permeabel for elektrolytten som omgir konstruksjonen, og en skinne som danner den fjerde side av konstruksjonen, og hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en enklere og lettere konstruksjon som ikke er beheftet med de ovenfor omtalte svakheter og som gjør det mulig at posen lett kan anbringes på konstruksjonen og lett kan skiftes ut når dette er påkrevet. Elektrobeholderen ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved at konstruksjonen består av et par L-formede deler som er sammenhengslet ved konstruksjonens bunn, og at skinnen er innrettet til utsprikende å passe inn mellom delene for å holde posen tett på plass. The electrode container according to the invention is of the kind which comprises a three-sided, open structure, a bag which is permeable to the electrolyte surrounding the structure, and a rail which forms the fourth side of the structure, and the purpose of the invention is to provide a simpler and lighter structure which is not affected by the weaknesses mentioned above and which makes it possible for the bag to be easily attached to the construction and to be easily replaced when this is required. The electrical container according to the invention is distinguished by the fact that the construction consists of a pair of L-shaped parts which are connected at the bottom of the construction, and that the rail is arranged to fit in between the parts in order to keep the bag tightly in place.

Posen kan være forsynt med en snor og skinnen kan ha flere spor hvori snorene er innsatt. Posen er fortrinnsvis av et polymert materiale. The bag can be provided with a cord and the rail can have several grooves in which the cords are inserted. The bag is preferably made of a polymeric material.

Konstruksjonen som bærer posen kan med fordel være utført av et polymert materiale, fortrinnsvis polyuretan. Dette har de fordeler at metallet som skal gjenvinnes, ikke vil vokse på plastdelene og sprikestangen, organiske forurensninger siver ikke ut fra den polymere kassen slik som de vil fra en trekasse, og fremstilling av kassen krever ikke mye arbeid. The construction which carries the bag can advantageously be made of a polymeric material, preferably polyurethane. This has the advantages that the metal to be recovered will not grow on the plastic parts and the spar rod, organic contaminants do not seep out of the polymeric case as they would from a wooden case, and manufacturing the case does not require a lot of work.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere nedenfor ved hjelp av et eksempel og under henvisning til tegningene hvor: The invention will now be explained in more detail below by means of an example and with reference to the drawings where:

Fig. 1 er et sideriss av den sammenstilte beholderen, Fig. 1 is a side view of the assembled container,

fig. 2 er et sideriss av de samvirkende delene, fig. 2 is a side view of the cooperating parts,

fig. 3 er et grunnriss av sprikemidlene, fig. 3 is a plan view of the spreading means,

fig. 4 er et riss langs linje 4-4 i fig. 3. fig. 4 is a view along line 4-4 in fig. 3.

fig. 5 er et delvis perspektivriss av den sammenstilte beholderens øvre del som viser midlene for å feste posen. fig. 5 is a partial perspective view of the upper portion of the assembled container showing the means for attaching the bag.

Som vist i tegningene omfatter beholderen 10, som kan benyttes for å huse enten en katode eller en anode (ikke vist) en permeabel pose 12 opphengt i strekk over en ramme 14. As shown in the drawings, the container 10, which can be used to house either a cathode or an anode (not shown), comprises a permeable bag 12 suspended in tension over a frame 14.

Rammen består av to deler 16A og 16B av polymert materiale, hengslet ved 18 og som danner en tresidet åpen bærekonstruksjon 32. Hengslet 18, som fortrinnsvis også er av polymert materiale, tillater delene 16A og 16B å dreie gjennom en vinkel A. The frame consists of two parts 16A and 16B of polymeric material, hinged at 18 and forming a three-sided open support structure 32. The hinge 18, which is preferably also of polymeric material, allows the parts 16A and 16B to rotate through an angle A.

De øvre endene av delene 16A og 16B holdes fra hverandre ved hjelp av en sprikestang 2 0 som presser dem mot posen 12 for å holde denne i spenn. Stangen 20 innbefatter to utvekster 22A og 22B, som passer inn i kanalene 24A og 24B i toppene av delene henholdsvis 16A og 16B. Spor 26 er tildannet i stang 20 og et festemiddel, slik som f.eks. en snor 28 som går rundt den øvre kanten av posen 12 og er festet til den ved festeører 34, tres som en slange gjennom sporene 26 for å henge opp posen 12 sikkert i stangen 20 og hindre den fra å forskyve seg i forhold til beholderen 10. Delene 16A og 16B har tildannede utstikk 30A og 3OB for å henge beholderen 10 i et komplementært spor tildannet i en elektrolysetank (ikke vist). The upper ends of the parts 16A and 16B are held apart by means of a spreader bar 20 which presses them against the bag 12 to keep it in tension. The rod 20 includes two protrusions 22A and 22B, which fit into the channels 24A and 24B in the tops of the parts 16A and 16B, respectively. Groove 26 is formed in rod 20 and a fastening means, such as e.g. a string 28 which goes around the upper edge of the bag 12 and is attached to it by attachment ears 34, is threaded like a snake through the slots 26 to suspend the bag 12 securely on the rod 20 and prevent it from shifting relative to the container 10 Parts 16A and 16B have protrusions 30A and 3OB formed for hanging the container 10 in a complementary groove formed in an electrolysis tank (not shown).

Som vist i større detalj i fig. 5 er ørene 34 lagt an mot en fall 38 som går rundt den øvre kanten av posen 12. Både ørene 34 og fallen 38 kan være festet til posen 12 ved hjelp av passende søm 36. As shown in greater detail in fig. 5, the ears 34 are placed against a flap 38 which goes around the upper edge of the bag 12. Both the ears 34 and the flap 38 can be attached to the bag 12 by means of suitable seams 36.

Rammedelene 16A og 16B og stangen 2 0 lages fortrinnsvis av sprøytestøpt høymodulært polyuretan, og for øket styrke og varighet kan de forstereks internt med en glassfiberstang. Polystyren og polypropylen er mindre tilfredsstillende med hensyn på dimensjonsstabilitet (kast og trekking) og styrke. Polyuretandeler har gode fysiske egenskaper, gir god levetid og kan lett masseproduseres. Polymerens egenvekt hindrer at beholderen 10 flyter i tanken slik at den tidligre anvendte praksis med å feste beholderen 10 til tanken er unødvendig. The frame parts 16A and 16B and the rod 20 are preferably made of injection molded high modulus polyurethane, and for increased strength and durability they can be reinforced internally with a glass fiber rod. Polystyrene and polypropylene are less satisfactory with respect to dimensional stability (throwing and pulling) and strength. Polyurethane parts have good physical properties, provide a good service life and can be easily mass produced. The polymer's own weight prevents the container 10 from floating in the tank so that the previously used practice of attaching the container 10 to the tank is unnecessary.

Siden hamring og låsing ved kalfatring ikke lenger trenges for å feste posen til rammen, behøver posen 12 ikke lenger å lages av et grovt matriale. I stedet kan den lages av vanlig tilgjengelig glatte materialer, som f.eks. polyester eller polypropylen. Ennvidere. siden delene 16A og 16B og stangen 20 lett og raskt kan støpes, er også den tidligere anvendte arbeidsintensive teknikken ved å lage rammen av tre eliminert. Since hammering and locking by caulking are no longer needed to attach the bag to the frame, the bag 12 no longer needs to be made of a coarse material. Instead, it can be made from commonly available smooth materials, such as e.g. polyester or polypropylene. Furthermore. since the parts 16A and 16B and the rod 20 can be molded easily and quickly, the previously employed labor-intensive technique of making the frame out of wood is also eliminated.

For å sammenstille beholderen føyes de to delene 16A og 16B sammen ved hengslet 18. Posen 12 tres ganske enkelt over rammen 14 og når den er på plass, tvinges delene 16A og 16B fra hverandre ved hjelp av et strekkverktøy, og derved strekkes posen 12 i spenn over rammen. Mens delene skyves fra hverandre med kraft, settes sprikestangen 20 inn i de to kanalene 24A og 24B for å bibeholde strekk-kraften på delene 16A og 16B og posen 12. Verktøyet løses så ut og fjernes. Snoren 28 tres så gjennom sporene 26 for å sikre innrettingen av posen 12 mot delene 16A og 16B. To assemble the container, the two parts 16A and 16B are joined at the hinge 18. The bag 12 is simply threaded over the frame 14 and when in place, the parts 16A and 16B are forced apart by means of a stretching tool, thereby stretching the bag 12 in span across the frame. As the parts are forced apart, the pry bar 20 is inserted into the two channels 24A and 24B to maintain the tensile force on the parts 16A and 16B and the bag 12. The tool is then released and removed. The string 28 is then threaded through the slots 26 to ensure the alignment of the bag 12 against the parts 16A and 16B.

Beholderen plasseres så i eléktrolysetanken og elektroden henges opp i beholderen 10 ved hjelp av kjente midler. Renset elektrolytt mates så inn i beholderen 10 for å bibeholde et svakt overhøydetrykk over den forurensede elektrolytten som sirkulerer utenfor beholderne 10 i tanken (ikke vist). The container is then placed in the electrolysis tank and the electrode is suspended in the container 10 using known means. Cleaned electrolyte is then fed into the container 10 to maintain a slight overhead pressure above the contaminated electrolyte circulating outside the containers 10 in the tank (not shown).

Claims

1. Electrode container of polymeric material for use in metal recovery from an electrolyte, comprising a three-sided, open structure, a bag (12) permeable to the electrolyte surrounding the structure, and a rail (20) forming the fourth side of the structure , characterized in that the structure consists of a pair of L-shaped parts (16A, 16B) which are connected at the bottom of the structure, and that the rail (20) is arranged to fit in between the parts (16A, 16B) in order to hold the bag ( 12) tightly in place.

2. Container according to claim 1, characterized in that the bag (12) has a cord (28) and the rail (20) has several grooves (26) in which the cords (28) are inserted.

3. Container according to claim 1 or 2, characterized in that the bag (12) is made of a polymeric material.