PL183672B1 - Sposób wytwarzania płyty głównej do elektrorafinacji i elektrolitycznego otrzymywania metali - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania plyty glównej do elektrorafinacji i elektrolitycznego otrzymywania metali, która zawiera plyte metalowa, element podtrzymujacy plyte me- talowa oraz tasme krawedziowa z tworzywa sztucznego umieszczona na przynajmniej jednym z boków plyty metalowej, znamien- ny tym, ze dla utworzenia tasmy krawedzio- wej (6) na plycie glównej (1) mocuje sie forme (7) polaczona z wytlaczarka (11) i wytlacza sie material (12) na tasme krawe- dziowa (6), przy czym wytlaczarke (11) prze- suwa sie wzgledem formy (7), korzystnie wzdluz calej dlugosci tej formy (7), przed odlaczeniem formy (7) od plyty glównej (1), a material (12) na tasme krawedziowa (6) poddaje sie obróbce utwardzenia. Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania płyty głównej do elektrorafinacji i elektrolitycznego otrzymywania metali.

Produkcja wielu metali takich jak miedź, cynk czy nikiel obejmuje rafinację elektrolityczną i elektrolityczne otrzymywanie metali, podczas którego oddzielane są od metalu szkodliwe domieszki. Metal wytworzony przy użyciu rafinacji elektrolitycznej gromadzony jest na katodzie przy wykorzystaniu prądu elektrycznego. Zwykle rafinacja elektrolityczna odbywa się w zbiornikach wypełnionych elektrolitem zawierającym kwas siarkowy oraz zanurzonych w nim kilku płyt anodowych, przy czym anody i katody wykonane są z materiału przewodzącego prąd elektryczny oraz rozmieszczone sąw sposób naprzemienny. Na krawędziach górnych, anody i katody wyposażone sąw nadlewy lub pręty służące do podwieszania ich nad krawędziązbiomika oraz łączące je z obwodem zasilającym. Wytwarzany metal wprowadzany jest do procesu elektrolitycznego zarówno przez rozpuszczalne anody, (anody aktywne) lub przez rozpuszczenie w elektrolicie zachodzące w niektórych z wcześniejszych etapów tego procesu, w którym to przypadku stosowane są anody nierozpuszczalne, (anody pasywne).

Katody wykorzystywane przy rafinacji elektrolitycznej i elektrolitycznym otrzymywaniu metali mogąbyć wykonane z metalu jaki ma być wytworzony i w takim przypadku osad nie musi być oddzielany od płyty katody. Zwykle jednak, katodąjest płyta główna, która ma być zanurzona w zbiorniku elektrolitycznym, wykonana z innego metalu niż ten który ma być wytwarzany. Materiałami służącymi do produkcji płyty głównej są na przykład nierdzewna stal, aluminium lub tytan. W takim przypadku wytwarzany metal gromadzony jest na powierzchni płyty głównej w postaci osadów, które są usuwane z płyty głównej w określonych odstępach czasu.

Dzięki zastosowaniu prądu elektrycznego, metal wytworzony przy rafinacji elektrolitycznej gromadzony jest w postaci osadów na przewodzących elektrycznie powierzchniach płyty głównej, to jest jeśli płyta główna jest całkowicie elektrycznie przewodząca, wytworzony metal pokrywa wszystkie jej części zanurzone w elektrolicie. Dotychczas osady wyprodukowanego metalu, zgromadzone na obydwu powierzchniach płyty głównej, są ze sobą połączone z trzech

183 672 stron, na krawędziach płyty głównej, a przez to usunięcie osadów wyprodukowanego metalu z powierzchni płyty głównej jest niezwykłe trudne. Aby ułatwić usuwanie osadów wytwarzanego metalu z powierzchni płyty głównej, należy uniemożliwić wytwarzanemu metalowi osadzanie się na wąskich krawędziach płyty głównej. Znaczy to, że krawędzie płyty głównej musząbyć wykonane w taki sposób, aby nie przewodziły prądu elektrycznego w procesie elektrolitycznym.

Znanym sposobem powodującym iż krawędzie płyty głównej przestają przewodzić prąd elektryczny w procesie elektrolitycznym jest pokrycie krawędzi taśmą krawędziową wykonaną z materiału izolacyjnego, takiego jak tworzywo sztuczne. Zasadniczo taśmy izolacyjne są profilami z tworzywa sztucznego o żłobkowatym przekroju poprzecznym, wciskanymi na krawędzie płyty głównej, pozostającymi na miejscu dzięki wykorzystaniu siły dociskającej powstającej w wyniku ich odkształcenia, lub przy wykorzystaniu nitów ustawionych przez płytę główną, lub też przy wykorzystaniu obu tych sposobów. Z uwagi na strukturę taśmy krawędziowej, taśmy krawędziowe stają się zbyt grube w stosunku do wymaganej izolacji, a połączenie pomiędzy taśmą, a płytą główną nie jest zwarte, przez co oba czynniki elektrolit i wytwarzany metal mają tam dostęp. Gdy elektrolit przedostanie się pomiędzy płytę główną, a taśmę krawędziową, często prowadzi to do intensywnej korozji płyty głównej, co z kolei powoduje oddzielanie taśmy oraz skrócenie okresu trwałości płyty głównej. Jednocześnie, gdy wytwarzany metal zaczyna gromadzić się pomiędzy płytą główną i taśmą krawędziową, powoduje to zarówno oddzielanie taśmy od płyty głównej oraz powstanie trudności przy oddzielaniu wytworzonego metalu. W takim przypadku taśma krawędziowa jest gwałtownie niszczona, zarówno w przypadku usuwania wytworzonego metalu jak i przez powstanie efektu rozgięcia.

Płyta główna wyposażona w taśmy krawędziowe jest opisana na przykład w europejskim zgłoszeniu patentowym nr 454 056, przy czym przynajmniej jedna krawędź płyty katodowej wykorzystywanej do produkcji cynku jest zaopatrzona w taśmę izolacyjnąz tworzywa sztucznego, to jest z kopolimeru poliolefiny. Wspomniano zgłoszenie patentowe nr 454 056 opisuje; ponadto sposób wytwarzania płyty katodowej. Według tego sposobu, taśmę izolacyjną wytwarza się w sposób wtryskowy, a następnie dociska się, ciągle pozostawiając ją w stanie gorącym, w przedziale temperatur 100 - 200°C, do krawędzi o długości płyty katodowej. Następnie długość płyty katodowej zabezpieczonej taśmą izolacyjną tnie się na pojedyncze płyty katodowo. Konsekwentnie, przy wykorzystaniu sposobu według zgłoszenia nr 454 056 uzyskuje się taśmy izolacyjne tylko dla pionowych krawędzi płyt głównych. Ponadto, taśmy izolacyjne mogą ulec zniszczeniu podczas cięcia długości płyty katodowej, w tym przypadku pewna ilość wytwarzanego elektrolitycznie metalu może przedostać się pod taśmę izolacyjną.

Sposób wytwarzania płyty głównej do elektrorafinacji i elektrolitycznego otrzymywania metali, gdzie płyta główna zawiera płytę metalową, element podtrzymujący płytę metalową oraz taśmę krawędziową z tworzywa sztucznego umieszczoną przynajmniej jednym z boków płyty metalowej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dla utworzenia taśmy krawędziowej na płycie głównej mocuje się formę połączonąz wytłaczarkąi wytłacza się materiał na taśmę krawędziową, przy czym wytłaczarkę przesuwa się względem formy, korzystnie wzdłuż całej długości tej formy, przed odłączeniem formy od płyty głównej, a materiał taśmy krawędziowej poddaje się obróbce utwardzenia.

Korzystnym jest, że jako materiał taśmy krawędziowej stosuje się kopolimer kwasu etylenowego.

Korzystnym jest, że jako materiał taśmy krawędziowej stosuje się polipropylen.

Korzystnym jest, że doprowadza się do utworzenia wiązania chemicznego pomiędzy taśmą krawędziową i płytą główną.

Korzystnym jest, że na powierzchnię formy wchodzącą w kontakt z taśmą krawędziową stosuje się policzterofluoroetylen.

Rozwiązanie według wynalazku stanowi nowy i łatwiejszy do realizacji sposób wytwarzania płyt głównych wykorzystywanych przy rafinacji elektrolitycznej i elektrolitycznym otrzymywaniu metali. Osadzanie się wytwarzanego metalu na krawędziach płyty głównej jest

183 672 uniemożliwione przez taśmy krawędziowe zamocowane na przynajmniej dwóch krawędziach płyty głównej.

W sposobie według wynalazku, materiał z którego wykonane są taśmy krawędziowe wtłacza się do formy przymocowanej do płyty głównej w taki sposób, że wytłaczarkę przemieszcza się wzdłuż formy przymocowanej do płyty głównej wzdłuż całej długości formy. Zastosowany materiał taśmy krawędziowej jest materiałem, który po utwardzeniu tworzy chemiczne wiązanie z metalem z którego utworzonajest płyta główna. Po utwardzeniu materiału taśmy krawędziowej formę odłącza się od płyty głównej, a taśma krawędziowa jest gotowa do zastosowania przy oczyszczaniu elektrolitycznym.

Zgodnie z wynalazkiem, płyta główna może być także wyposażona w taśmę krawędziową tak, że taśma krawędziowa jest umieszczona tylko na dwóch przeciwległych bokach płyty głównej. W tym przypadku taśma jest wytwarzana przez wytłaczarki umieszczone po obu stronach płyty głównej lub po utworzeniu taśmy na jednej ze stron płyty głównej, po czym płyta główna jest obracana w poziomie o 180 stopni wokół swej osi pionowej. Po obrocie, taśma jest wytwarzana po przeciwległej stronie płyty głównej. Forma jest zasadniczo tej samej długości co długość krawędzi na której ma zostać utworzona taśma krawędziowa.

Zgodnie z wynalazkiem, zastosowanym do produkcji taśm krawędziowych materiałem jest kopolimer, taki jak kopolimer kwasu etylenowego lub polipropylen. Tak więc wytłaczanie tworzywa sztucznego stanowiącego materiał taśmy, może być przeprowadzane w zakresie temperatur od 150 - 300°C.

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia szereg korzyści. Płyta główna stanowi oparcie dla taśmy na całejjej długości, tak więc taśma staje się mechanicznie trwała. Taśma krawędziowa może być cieńsza niż znana ze stanu techniki, tak iż lepiej spełnia wymagania izolacji elektrycznej. Dostęp elektrolitu oraz wytwarzanego metalu pomiędzy taśmę krawędziową i płytę główną jest uniemożliwiony przez wiązanie chemiczne. Wytwarzany metal jest oddzielany od płyty głównej łatwo i pewnie. Okresy trwałości zarówno płyty głównej jak i taśmy krawędziowej zostająwydłużone, a koszty konserwacji płyty głównej oraz taśmy krawędziowej zostająobniżone. Taśma krawędziowa może być produkowana w krótkim czasie, przy wykorzystaniu stosunkowo taniego wyposażenia, które jest zmechanizowane lub zautomatyzowane.

Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia płytę główną wykonaną sposobem według wynalazku, w widoku z przodu, fig. 2 - kolejną płytę wykonaną sposobem według wynalazku, w widoku z przodu, a fig. 3 przedstawia częściowy przekrój poprzeczny wzdłuż linii A-A przykładu wykonania płyty głównej z fig. 1 i 2, podczas realizacji sposobu według wynalazku.

Jak przedstawiono na fig. 1 i 3, wokół płyty głównej 1, przynajmniej na części długości na której ma zostać zamontowana taśma krawędziowa, przymocowana jest forma 7. Forma 7 określa profil, przekroju poprzecznego taśmy krawędziowej 6, poza brzegiem 10 taśmy krawędziowej 6, która nie wchodzi w kontakt z płytą główną 1. Przed zainstalowaniem formy 7 na właściwym miejscu, korzystnie na krawędziach wzdłuż boków 3,4, 5 płyty głównej 1, przynajmniej część pozostająca wewnątrz formy 7, jest oczyszczona i poddana wstępnej obróbce, polegającej na przykład na wyrównaniu powierzchni, piaskowaniu lub perforowaniu. Ponadto, przed zainstalowaniem formy 7 na właściwym miejscu, powierzchnia 8 formy 7 wchodząca w kontakt z taśmą krawędziową 6 jest poddana obróbce w celu uniemożliwienia przylegania materiału taśmy, lub wykonana jest z materiału do którego materiał taśmy nie przylega, taki jak policzterofluoroetylen.

Tworzywo sztuczne stanowiące materiał 12 na taśmę krawędziową 6, taki jak kopolimer kwasu etylenoakrylowego jest wtłaczany do formy 7, tak więc dysza wytłaczarki 11 umieszczona zostaje w elemencie formy 9 określającym profil przekroju poprzecznego brzegu 10 taśmy krawędziowej 6 oddalonej od płyty głównej 1. Korzystnie, dysza wytłaczarki 11 porusza się względem formy 7 tak, iż wytłaczanie powierzchni 8 rozpoczyna się w górnej części pionowej krawędzi boku 3 płyty głównej 1 i wykonywane jest w zasadniczo ciągły sposób wokół tych krawędzi płyty głównej 1, które wchodzą w kontakt z elektrolitem, aż do miejsca w którym znajduje

183 672 się górny koniec kolejnej pionowej krawędzi boku 4 płyty głównej 1. Po utwardzeniu materiału taśmy krawędziowej 6, forma 7 zostaje usunięta, a płyta główna 1 jest gotowa do zanurzenia w elektrolicie, podtrzymywana przez element podporowy 2 umieszczony na płycie głównej 1.

Na figurze 2 przedstawiono płytę główną 1 wykonaną sposobem według wynalazku, przy czym taśma krawędziowa 6 jest utworzona wyłącznie na przeciwległych bokach 3 i 4 płyty głównej 1. Taśma krawędziowa 6 utworzona jest przez przymocowanie formy 7 najpierw do jednego boku 4. Taśma krawędziowa 6 tworzona jest na boku 4, następnie płyta główna 1 jest obracana o 180 stopni względem jej pionowej osi, w celu utworzenia taśmy 6 na boku 3.

Fig. 3

183 672

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (5)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania płyty głównej do elektrorafinacji i elektrolitycznego otrzymywania metali, która zawiera płytę metalową, element podtrzymuj ący płytę metalową oraz taśmę krawędziową z tworzywa sztucznego umieszczoną na przynajmniej jednym z boków płyty metalowej, znamienny tym, że dla utworzenia taśmy krawędziowej (6) na płycie głównej (1) mocuje się formę (7) połączoną z wytłaczarką (11) i wytłacza się materiał (12) na taśmę krawędziową (6), przy czym wytłaczarkę (11) przesuwa się względem formy (7), korzystnie wzdłuż całej długości tej formy (7), przed odłączeniem formy (7) od płyty głównej (1), a materiał (12) na taśmę krawędziową (6) poddaje się obróbce utwardzenia.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako materiał (12) taśmy krawędziowej (6) stosuje się kopolimer kwasu etylenowego.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako materiał (12) taśmy krawędziowej (6) stosuje się polipropylen.

4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że doprowadza się do utworzenia wiązania chemicznego pomiędzy taśmą krawędziową (6) i płytą główną (1).

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchnię (8) formy (7) wchodzącą w kontakt z taśmą krawędziową (6) stosuje się policzterofluoroetylen.