WO2006029428A2 - Method for applying a protective strip to a cathode sheet for electrolytically obtaining a metal from a electrolytic fluid - Google Patents

Method for applying a protective strip to a cathode sheet for electrolytically obtaining a metal from a electrolytic fluid Download PDF

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Abstract

The invention relates to a method for applying a protective strip (3) to a cathode sheet (1) for electrolytically obtaining a metal from a electrolytic fluid. The plastic protective strip presses onto the warmed cathode sheet with the aid of a pressing tool (4), said cathode sheet being arranged below a melt of the surface thereof facing the cathode sheet and is subsequently cooled over the cathode sheet. The protective strip is applied to an elastically flexible pressing tool, which is pre-curved counter to the cathode sheet, in the direction of pressing in order to ensure a tight fitting thereof, and is pressed, in an outwardly progressive manner, onto the cathode sheet by the curving of the pressing tool in a defined positioning area.

Description

Verfahren zum Aufbringen einer Schutzleiste auf ein Kathodenblech zur elektrolytischen Gewinnung eines Metalls aus einer ElektrolytflüssiqkeitA method of applying a protective strip to a cathode sheet for electrowinning a metal from an electrolyte fluid
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen einer Schutzleiste auf ein Kathodenblech zur elektrolytischen Gewinnung eines Metalls aus einer Elektrolytflüssigkeit, wobei die Schutzleiste aus Kunststoff mit Hilfe eines Preßwerkzeuges an das erwärmte Kathodenblech unter einem Anschmelzen ihrer dem Kathodenblech zugekehrten Oberfläche angedrückt und anschlie¬ ßend über das Kathodenblech gekühlt wird.The invention relates to a method for applying a protective strip on a cathode plate for the electrolytic recovery of a metal from an electrolyte liquid, wherein the protective strip made of plastic pressed by means of a pressing tool to the heated cathode sheet with a melting of their cathode sheet facing surface and anschlie¬ ßend over the cathode sheet is cooled.
Stand der TechnikState of the art
Um bei Kathodenblechen zur elektrolytischen Gewinnung eines Metalls, insbe¬ sondere von Zink, einer Korrosion des Kathodenblechs im Bereich des Bad¬ spiegels des jeweils eingesetzten Elektrolyten vorzubeugen, ist es bekannt, im Bereich des Korrosionsangriffes Schutzleisten aus einem copolymeren Polyole- fin auf das Kathodenblech aufzubringen (AT 403' 808 B). Zu diesem Zweck wird das Kathodenblech erwärmt und die Schutzleiste mit Hilfe eines Preßwerkzeu¬ ges an das Kathodenblech angedrückt, so daß die Schutzleiste im Berüh¬ rungsbereich mit dem Kathodenblech angeschmolzen wird und sich mit dem Kathodenblech bei einer Abkühlung verbindet, die durch eine Luftkühlung des Kathodenblechs erreicht wird. Während der Abkühlung bleibt der Anpreßdruck der Schutzleiste an das Kathodenblech erhalten. Nachteilig bei diesem bekann- ten Verfahren zum Aufbringen einer Schutzleiste auf ein Kathodenblech ist vor allem, daß die Haftung der Schutzleiste am Kathodenblech durch Luftein¬ schlüsse beeinträchtigt werden kann, die sich beim vollflächigen Anpressen der Schutzleisten an das erwärmte Kathodenblech ergeben. In diesem Zusam¬ menhang ist zu bedenken, daß die Schutzleiste nicht nur einer Korrosion des Kathodenblechs vorbeugen, sondern auch vor mechanischen Beschädigungen des Kathodenblechs beim Abhobeln des elektrolytisch an das Kathodenblech angelagerten Metalls im Grenzbereich der Metallablagerungen schützen soll, was erhebliche Anforderungen an die Haftfähigkeit der Schutzleisten an den Kathodenblechen mit sich bringt.In order to prevent cathode sheets for the electrolytic recovery of a metal, in particular zinc, from corrosion of the cathode sheet in the region of the bath level of the particular electrolyte used, it is known to apply protective strips of a copolymeric polyolefin to the cathode sheet in the region of the corrosion attack (AT 403'808 B). For this purpose, the cathode plate is heated and the protective strip is pressed against the cathode plate by means of a pressing tool, so that the protective strip is melted in the contact area with the cathode plate and connects to the cathode plate during cooling, which is achieved by air cooling the cathode plate is reached. During cooling, the contact pressure of the protective strip is maintained at the cathode plate. A disadvantage of this known The method for applying a protective strip to a cathode plate is above all that the adhesion of the protective strip to the cathode plate can be impaired by air inclusions which result when the protective strips are pressed against the heated cathode plate over the entire area. In this connection, it should be considered that the protective strip not only prevents corrosion of the cathode sheet but also protects against mechanical damage to the cathode sheet during shaving off of the metal deposited electrolytically on the cathode sheet in the border region of the metal deposits, which places considerable demands on the adhesion of the metal sheets Protective strips on the cathode plates brings with it.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen einer Schutzleiste auf ein Kathodenblech für die elektrolytische Gewinnung eines Metalls aus einer Elektrolytflüssigkeit der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß eine auch höheren Belastungen standhaltende Verbin¬ dung zwischen der Schutzleiste und dem Kathodenblech sichergestellt werden kann.The invention is therefore based on the object, a method for applying a protective strip on a cathode plate for the electrolytic recovery of a metal from an electrolyte liquid of the type described in such a way that a higher loads Verbin¬ connection between the protective strip and the cathode plate can be ensured can.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Schutzleiste auf ein im Andrücksinn elastisch nachgiebiges, gegen das Kathodenblech vorgewölb¬ tes Preßwerkzeug aufgebracht und von einem durch die Wölbung des Pre߬ werkzeuges bestimmten Aufsetzbereich ausgehend fortschreitend an das Kathodenblech angedrückt wird.The invention solves the problem set by the fact that the protective strip is applied to a resilient in the pressing direction, against the cathode plate vorgewölb¬ tes pressing tool and is progressively pressed by a determined by the curvature of the Pre߬ tooling Aufsetzbereich to the cathode plate.
Da zufolge dieser Maßnahme die Schutzleiste zunächst auf ein gegen'adas Kathodenblech vorgewölbtes Preßwerkzeug aufgebracht und mit Hilfe dieses Preßwerkzeuges an das Kathodenblech angedrückt wird, ergibt sich zunächst ein Aufsetzbereich im Scheitel der Wölbung, wobei sich aufgrund der elasti¬ schen Nachgiebigkeit des Preßwerkzeuges im Andrücksinn der Andrückbe¬ reich während des Preßhubes allmählich auf die gesamte Erstreckung des Preßwerkzeuges erweitert, so daß durch das fortschreitende Andrücken der Schutzleiste an das Kathodenblech die Gefahr von Lufteinschlüssen trotz des Anschmelzens der Schutzleiste im Berührungsbereich ausgeschlossen werden kann. Die Luft zwischen dem erwärmten Kathodenblech und der Schutzleiste wird ja aufgrund der Wölbung des Preßwerkzeuges ausgehend vom Scheitel der Wölbung in Wölbungsrichtung über die Oberfläche der Schutzleiste nach außen verdrängt. Damit wird ein sattes Anliegen der Schutzleiste am Katho¬ denblech als Voraussetzung für eine gute Haftung gewährleistet.Since as a result of this measure, the protective strip is first applied to a pre-vaulted against 'a the cathode plate press tool and is pressed by means of this pressing tool against the cathode plate, there is first a set-up portion in the apex of the dome, whereby due to the elasti¬ rule compliance of the pressing tool in Andrücksinn the pressing area gradually expands during the pressing stroke to the entire extent of the pressing tool, so that by the progressive pressing of the Protective strip to the cathode plate, the risk of air bubbles can be excluded despite the melting of the protective strip in the contact area. The air between the heated cathode plate and the protective strip is yes due to the curvature of the pressing tool, starting from the apex of the curvature displaced in the buckling direction over the surface of the protective strip to the outside. Thus, a full concern of the protective strip on the Katho¬ denblech is guaranteed as a prerequisite for good adhesion.
Besonders vorteilhafte Andrückbedingungen ergeben sich für die Schutzleiste, wenn sie, ausgehend von einem mittleren Bereich, nach beiden Seiten der Länge und/oder der Breite nach fortschreitend an das Kathodenblech ange¬ drückt wird, weil in diesem Fall die Schutzleiste lediglich über den halben in Wölbungsrichtung des Preßwerkzeuges gemessenen Erstreckungsbereich vom Aufsetzbereich weg an das Kathodenblech anzulegen ist.Particularly advantageous pressing conditions arise for the protective strip if, starting from a central region, it is pressed against the cathode plate progressively on both sides of the length and / or width, because in this case the protective strip is only halfway in the direction of curvature of the pressing tool measured extension region from the contact area away from the cathode plate is to create.
Um eine gleichmäßige Kühlung des Kathodenblechs sicherzustellen und damit ein thermisches Verziehen des Kathodenblechs zu vermeiden wird das Katho¬ denblech nach dem Andrücken der Schutzleiste durch ein Anlegen von Kühl¬ platten gekühlt, die außerdem ein Absenken der Kühlzeit erlauben.In order to ensure a uniform cooling of the cathode plate and thus to avoid a thermal distortion of the cathode plate, the cathode plate is cooled after pressing on the protective strip by applying cooling plates, which also allow a lowering of the cooling time.
Zur Durchführung des Verfahrens zum Aufbringen einer Schutzleiste auf ein Kathodenblech kann von einer Vorrichtung mit einem Preßwerkzeug ausge¬ gangen werden, das zumindest eine Preßbacke zum Andrücken einer Schutz¬ leiste auf einer Seite des Kathodenblechs umfaßt. Um eine von einem Aufsetz¬ bereich ausgehende, in Längsrichtung fortschreitende Druckbeaufschlagung der Schutzleiste mit einfachen konstruktiven Mitteln zu ermöglichen, weist die Preßbacke eine gegen das Kathodenblech vorgewölbte Blattfeder zur Aufnah¬ me der Schutzleiste auf. Die Blattfeder, die die aufgenommene Schutzleiste bei einem Preßhub des Preßwerkzeuges im Scheitelbereich der Blattfederwölbung auf das Kathodenblech aufsetzt, wird während des weiteren Preßverlaufs flachgedrückt, wobei die Schutzleiste ausgehend vom Aufsetzbereich in Wöl¬ bungsrichtung fortschreitend an das Kathodenblech angedrückt wird. Dieses fortschreitende Andrücken der Schutzleiste an das Kathodenblech vermeidet nicht nur Lufteinschlüsse zwischen dem Kathodenblech und der Schutzleiste, sondern bringt auch Vorteile für eine allfällige Formgebung der über das er¬ wärmte Kathodenblech erweichten Schutzleiste mit sich, weil diese Formge¬ bung nicht. gleichzeitig über die Erstreckung der Schutzleiste in Wölbungsrich¬ tung der Blattfeder vorgenommen werden muß. Zu einer solchen Formgebung der Schutzleiste während des Andrückens an das Kathodenblech kann die Blattfeder ein dem Sollquerschnitt der Schutzleiste entsprechendes Profil auf¬ weisen.For carrying out the method for applying a protective strip to a cathode plate, it is possible to start from a device with a pressing tool which comprises at least one press jaw for pressing a protective strip on one side of the cathode plate. In order to make it possible to pressurize the protective strip in a longitudinal direction proceeding from a seating area with simple constructional means, the pressing jaw has a leaf spring bulged against the cathode plate for receiving the protective strip. The leaf spring, which rests the recorded protection strip on the cathode plate during a pressing stroke of the pressing tool in the apex region of the leaf spring curvature, is flattened during the further pressing process, wherein the protection strip is progressively pressed against the cathode plate, starting from the attachment region in the rolling direction. This progressive pressing of the protective strip to the cathode plate avoids not only air pockets between the cathode plate and the protective strip, but also brings advantages for a possible shaping of the over the er¬ heated cathode sheet softened protective strip, because this Formge¬ not exercise. must be made simultaneously over the extension of the protective strip in Wölbungsrich¬ direction of the leaf spring. For such a shaping of the protective strip during pressing against the cathode plate, the leaf spring can have a profile corresponding to the nominal cross section of the protective strip.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigenReference to the drawing, the inventive method is explained in detail. Show it
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen einer Schutzleiste auf ein Kathodenblech in einer schematischen Draufsicht auf die Pre߬ backen eines Preßwerkzeuges und1 shows an inventive device for applying a protective strip on a cathode plate in a schematic plan view of the Pre߬ baking a pressing tool and
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il der Fig. 1 in einem größeren Maßstab. Um ein Kathodenblech 1 , das mit Hilfe einer Tragleiste 2 in ein Galvanikbad zum Abscheiden eines Metalls aus einer Elektrolytflüssigkeit eingehängt wird, vor einem Korrosionsangriff durch die Elektrolytflüssigkeit im Bereich des Bad¬ spiegels zu schützen, wird das Kathodenblech 1 im korrosionsgefährdeten Bereich des Badspiegels auf beiden Blechseiten mit einer Schutzleiste 3 aus einem geeigneten thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise mit einem copo- lymeren Polyolefin, abgedeckt. Zur Vorbereitung kann das Kathodenblech 1 im Bereich der späteren Schutzleisten 3 vor seiner Erwärmung gebürstet werden, um einerseits die Oberfläche des Kathodenblechs 1 in diesem Bereich zu reinigen und anderseits eine die Haftverbindung zu den Schutzleisten- β ver¬ bessernde Oberflächenstruktur zu erhalten.Fig. 2 is a section along the line H-II of Fig. 1 in a larger scale. In order to protect a cathode sheet 1, which is suspended by means of a support bar 2 in a galvanic bath for depositing a metal from an electrolyte liquid, from corrosive attack by the electrolyte liquid in the region of Bad¬, the cathode sheet 1 in the region of the risk of corrosion of the bath level on both Sheet sides with a protective strip 3 made of a suitable thermoplastic material, preferably covered with a copolymeric polyolefin. In preparation, the cathode sheet 1 may be brushed in the region of the later protective strips 3 before it is heated in order, on the one hand, to clean the surface of the cathode sheet 1 in this area and, on the other hand, to obtain a surface structure improving the adhesive bond to the protective strip β .
Weg zur Ausführung der ErfindungWay to carry out the invention
Die Verbindung der Schutzleisten 3 mit dem Kathodenblech 1 erfolgt durch ein Andrücken der Schutzleisten 3 an das entsprechend erwärmte Kathodenblech 1 , wobei die Schutzleisten 3 auf der dem Kathodenblech 1 zugewandten Ober¬ fläche angeschmolzen werden, so daß sich beim anschließenden Abkühlen eine gute Haftverbindung ergibt, wenn der Einschluß von Luftblasen zwischen dem Kathodenblech 1 und den Schutzleisten 3 unterbunden werden kann. Dies gelingt mit einem Preßwerkzeug 4, das zwei Preßbacken 5 mit gegen das Kathodenblech 1 vorgewölbten Blattfedern 6 zur Aufnahme der Schutzleisten 3 umfaßt. Diese Blattfedern 6 sind auf den Preßbacken 5 in Gleitschuhen 7 der Länge nach verschiebbar gelagert, um ein Flachdrücken der Blattfedern 6 während des Preßhubes zu ermöglichen.The connection of the protective strips 3 with the cathode plate 1 is effected by pressing the protective strips 3 to the correspondingly heated cathode plate 1, wherein the protective strips 3 are melted on the cathode plate 1 facing Ober¬ surface, so that there is a good adhesive bond during subsequent cooling when the inclusion of air bubbles between the cathode plate 1 and the protective strips 3 can be prevented . This is achieved with a press tool 4, which comprises two cheek plates 5 with against the cathode plate 1 bulging leaf springs 6 for receiving the protective strips 3. These leaf springs 6 are slidably mounted on the cheek plates 5 in sliding blocks 7 in length to allow flattening of the leaf springs 6 during the Preßhubes.
Werden die Preßbacken 5 von entgegengesetzten Seiten an das Kathoden¬ blech 1 angestellt, so werden die auf den gewölbten Blattfedern 6 aufgespann¬ ten Schutzleisten 3 zunächst im Scheitelbereich der Blattfederwölbung an das erwärmte Kathodenblech 1 angedrückt, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Während des folgenden Preßhubes werden die Schutzleisten 3 ausgehend von diesem mittleren Aufsetzbereich 8 fortschreitend der Länge nach an das Ka¬ thodenblech 1 angedrückt, weil die Blattfedern 6 zunehmend flachgedrückt werden, um schließlich über die gesamte Länge an das Kathodenblech 1 an¬ gedrückt gehalten zu werden. Nach einem Abkühlen des Kathodenblechs 1 , vorzugsweise mit Hilfe von Kühlplatten, kann das Kathodenblech 1 mit den aufgebrachten Schutzleisten 3 aus dem Preßwerkzeug 4 entnommen werden.If the cheek plates 5 are set against opposite sides of the cathode plate 1, the protective strips 3 spanned onto the curved leaf springs 6 are first pressed against the heated cathode plate 1 in the apex area of the leaf spring curvature, as shown in FIG. During the following pressing stroke, the protective strips 3 are progressively pressed lengthwise against the cathode sheet 1, starting from this middle setting region 8, because the leaf springs 6 are increasingly flattened so as to be held pressed against the cathode sheet 1 over the entire length , After cooling of the cathode plate 1, preferably with the aid of cooling plates, the cathode plate 1 with the applied protective strips 3 can be removed from the pressing tool 4.
Wie die Fig. 2 erkennen läßt, können die Blattfedern 6 entsprechend dem Sollquerschnitt der Schutzleisten 3 profiliert sein, um beispielsweise im Bereich der dem Elektrolytbad zugekehrten Längsseite der Schutzleisten 3 während des Andrückens dieser Schutzleisten 3 an das Kathodenblech 1 eine Abrun¬ dung der Längskante zu erreichen. Eine«- solche plastische Verformung ist aufgrund der Erwärmung der Schutzleisten 3 durch das Kathodenblech 1 ohne Schwierigkeiten möglich.2, the leaf springs 6 can be profiled according to the desired cross section of the protective strips 3, for example, in the region of the longitudinal side of the protective strips 3 facing the electrolyte bath during the pressing of these protective strips 3 to the cathode plate 1 a Abrun¬ tion of the longitudinal edge to reach. A "- such plastic deformation is possible due to the heating of the protective strips 3 through the cathode plate 1 without difficulty.
Es hat sich gezeigt, daß eine Erwärmung des Kathodenblechs auf 175 bis 195 0C ausreicht, um die Schutzleisten 3 anzuschmelzen. Der Preßdruck liegt vorzugsweise zwischen 4 bis 6 bar und wird für ca. 1 min gehalten, bevor das Kathodenblech 1 über Kühlplatten auf eine Stapeltemperatur abgekühlt wird.It has been found that a heating of the cathode plate to 175 to 195 0 C is sufficient to fuse the protective strips 3. The pressing pressure is preferably between 4 to 6 bar and is held for about 1 min before the cathode plate 1 is cooled via cooling plates to a stack temperature.
Sind die. Seitenränder des Kathodenblechs 1 durch U-förmig profilierte Rand¬ leisten 9 geschützt, so sichert das gegen die Enden der Schutzleisten 3 fort¬ schreitende Andrücken der Schutzleisten an das Kathodenblech 1 auch einen formschlüssigen Anschluß der Schutzleisten 3 an die Randleisten 9, ohne eine Korrosionsgefahr im Anschlußbereich für das Kathodenblech 1 befürchten zu müssen. Are those . Side edges of the cathode plate 1 by U-shaped profiled Rand¬ afford 9 protected, so the advancing towards the ends of the protective strips 3 pressing the protective strips to the cathode plate 1 also ensures a positive connection of the protective strips 3 to the edge strips 9, without a risk of corrosion in Fear area for the cathode plate 1 to fear.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : Patent claim:
1. Verfahren zum Aufbringen einer Schutzleiste auf ein Kathodenblech zur elektrolytischen Gewinnung eines Metalls aus einer Elektrolytflüssigkeit, wobei die Schutzleiste aus Kunststoff mit Hilfe eines Preßwerkzeuges an das erwärm¬ te Kathodenblech unter einem Anschmelzen ihrer dem Kathodenblech zuge¬ kehrten Oberfläche angedrückt und anschließend über das Kathodenblech gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzleiste auf ein im An¬ drücksinn elastisch nachgiebiges, gegen das Kathodenblech vorgewölbtes Preßwerkzeug aufgebracht und von einem durch die Wölbung des Preßwerk¬ zeuges bestimmten Aufsetzbereich ausgehend fortschreitend an das Katho¬ denblech angedrückt wird.1. A method for applying a protective strip on a cathode plate for the electrolytic recovery of a metal from an electrolyte liquid, wherein the protective strip made of plastic with the aid of a pressing tool to the wärte te cathode plate with a melting of her the cathode plate zuge¬ returned surface and then pressed over the cathode plate is cooled, characterized in that the protective strip is applied to a pressure in the An¬ urgently resilient, against the cathode plate pre-curved pressing tool and progressively pressed by a convincing by the curvature of Preßwerk¬ Aufsetzbereich to the Katho¬ denblech.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schutz¬ leiste ausgehend von einem mittleren Bereich nach beiden Seiten der Länge und/oder der Breite nach fortschreitend an das Kathodenblech angedrückt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the Schutz¬ bar, starting from a central region to both sides of the length and / or width is progressively pressed against the cathode plate.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kathodenblech nach dem Andrücken der Schutzleiste durch ein Anlegen von Kühlplatten gekühlt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cathode plate is cooled after pressing the protective strip by applying cooling plates.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 3 mit einem Preßwerkzeug, das zumindest eine Preßbacke zum Andrücken einer Schutzleiste an eine . Seite des Kathodenblechs umfaßt, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Preßbacke (5) eine gegen das Kathodenblech (1) vorgewölbte Blattfeder (6) zur Aufnahme der Schutzleiste (3) aufweist.4. Apparatus for carrying out the method according to one of Ansprü¬ che 1 to 3 with a pressing tool, the at least one cheek plate for pressing a protective strip to a. Side of the cathode plate, da¬ characterized in that the cheek plate (5) has a against the cathode plate (1) pre-curved leaf spring (6) for receiving the protective strip (3).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfe¬ der (6) ein dem Sollquerschnitt der Schutzleiste (3) entsprechendes Profil aufweist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the Blattfe¬ (6) has a desired cross-section of the protective strip (3) corresponding profile.
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