WO2012168498A1 - Instalación para acondicionamiento superficial de ánodos de reducción electrolítica - Google Patents

Instalación para acondicionamiento superficial de ánodos de reducción electrolítica Download PDF

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cleaning
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Inventor
Yves Lefevre
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Zincobre Ingeniería, S.L.U.
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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
    • C25C7/06—Operating or servicing

Definitions

  • the present invention falls within the technical field of electrolytic recovery of metals that are in solution and, particularly, in the sector of anode cleaning systems used in electrodeposition.
  • Obtaining or electrodeposition - is one of the simplest current procedures to recover - in pure and selective form - metals that are in solution.
  • the electro-obtaining is particularly interesting in the production process of copper and zinc, since practically all its industrial use worldwide requires the degree of purity established by the electrolytic metal standards.
  • this process consists in recovering the metal from a properly conditioned leaching solution (electrolyte solution), and depositing it in a cathode, using an electrolysis process. For this, it is circulated through the electrolyte solution, a continuous electric current of high intensity between an anode and a cathode. In this way, the metal ions of interest (cations) are attracted to the cathode (negative charge pole) deposited on it, and the impurities are dissolved in the electrolyte precipitating as waste.
  • a layer of sediments contained in the electrolyte mainly formed by manganese dioxide (Mn0 2 ) is deposited on the anode.
  • This layer thickens over time and behaves like an electrical resistance.
  • the voltage necessary to pass a certain amount of current increases, which causes a significant increase in electrical energy consumption.
  • this layer must be removed as effectively as possible in order to maintain optimum process conditions and reduce as much as possible the energy consumption during the electrolysis process.
  • the thickness of said layer increases uniformly to a certain value, but from that value, a kind of arborescences are formed that once Initiates grow rapidly.
  • the anodes are cleaned periodically effectively and efficiently, in order to achieve good behavior and electrical performance, in addition to the frequency of work necessary to avoid the formation of the aforementioned arborescences that cause short films and pollute zinc deposits.
  • the usual procedures for surface conditioning of the anodes are as follows:
  • the methods used in the second procedure are:
  • the first method requires equipment for the supply of pressurized water that requires high maintenance and causes excessive water consumption.
  • the cleaning operation is carried out by pressing the anodes between two parallel surface plates. With this action the breakage of the depositions and their detachment of the anode surfaces are pursued. However, in many cases what is achieved is the compaction and greater adhesion of the impurities on the anode, becoming embedded in it and then making its removal practically impossible.
  • the cleaning is carried out by the erosion of the depositions by the action of metal bristle brushes.
  • certain erosions also occur on the anode surface causing premature deterioration.
  • the bristles of the brushes gradually wear out. This wear does not occur uniformly in all the bristles, which causes that the subsequent action of the brushes on the anodes is also not uniform, obtaining a rather irregular cleaning.
  • the anode moves vertically between two parallel rotating rollers, which have on its lateral surface cutting grooves of helical cutting edges, which cause the breakage of the depositions but not their subsequent detachment. But since the rollers are not activated, the speed of rotation of these rollers corresponds to the lifting speed of the anodes. Acting in this way the cutting steaks mark the cutting lines but the desired shedding of the deposition does not occur. In addition and since the system is provided with a separation between rollers such that they do not produce traces on the lead plate of the anode due to the adjustable stops that limit the approach between rollers, in many cases neither the effective breakage of the depositions is achieved.
  • the present invention aims to overcome the drawbacks of the state of the art detailed above, by means of an installation for the surface conditioning of electrolytic reduction anodes that allows the conditioning of any type of anodes and especially those used in electrolytic reduction of zinc, quickly and efficiently.
  • the installation for surface conditioning of electrolytic reduction anodes comprises a plurality of conditioning devices each comprising at least one pair of rotating elements, arranged, in their working positions, in vertical planes substantially facing each other to act on sediments deposited in the surfaces of an electrolysis anode from opposite sides, and an approach mechanism to press the respective rotating elements against the anode surfaces in their working position and separate them to release the anode, and a rotation mechanism to confer rotation movement to the rotating elements, the installation being characterized because
  • first conditioning device with at least one pair of first rotating elements that rotate in parallel shafts parallel to the larger surfaces of the anode, to perform a first non-aggressive dynamic cleaning of the anode
  • second conditioning device with at least one pair of second rotating elements that rotate in two parallel axes to the major surfaces of the anode, to perform a second dynamic cleaning of the anode, more aggressive than the first cleaning
  • third conditioning device with at least a pair of third rotating elements that rotate in two axes perpendicular to the major surfaces of the anode, to perform a stationary cleaning of the anode surface in the nearby insulating areas disposed in the anode;
  • the surfaces of the rotating elements that contact the anode are of a material with an abrasiveness such that it does not damage the surfaces of the anode or possible lateral separators or insulators fixed on the anode, the surfaces of the second rotating elements being of a more abrasive material being at least those of the first rotating elements.
  • the first approach mechanism is adjustable to press the first rotating elements against the anode surfaces with a pressure such that the first cleaning leaves the anode surfaces with at least a thin layer of deposited sediment.
  • the second approach mechanism is preferably adjustable to press the second rotating elements against the anode surfaces with a pressure such that the second cleaning eliminates at least partially the layer of the permanent sediment on the anode surfaces.
  • At least the perimeter surfaces of the first rotating elements can be made of rubber or a similar elastic material, and they can be horizontal rotating brushes.
  • at least the surfaces of the second rotating elements are of a nylon-like plastic material or of a similar material, and they can also be rotating brushes.
  • the end portions of each of the second rotating elements may have a larger diameter, made of a more flexible and elastic and less abrasive material than the rest of the surface of the second abrasive element, to effect lateral cleaning and lateral areas of the anode surrounding side dividers present in the anode.
  • the third rotating elements can be cup-type brushes adapted to the individual shape of the insulators present in the anode and, preferably, the installation comprises as many cup brushes as insulators present in the anode being conditioned.
  • the first conditioning device performs a surface treatment by means of soft brushes facing each other and provided with displacement and rotary movement by brushing the two faces of the anode.
  • soft brushes are preferably made of a rubber type material or similar, little abrasive of a hardness of 65-70 Shore.
  • these brushes are provided with a regulation of approximation to the anode so that the distance between the surface of the same and the surface of the anode is controlled at all times, in this way it is possible to eliminate a thin layer, of determined thickness without damaging the anode
  • the second conditioning device whose rotating elements can be formed by at least a set of two facing lines of rotating brushes, performs a firmer cleaning than the first conditioning device.
  • the material of the brushes is harder and stronger than the first device, such as a hardness of up to 80 Shore, but with the ideal characteristics to avoid damaging the anode, which can be a plastic type material, such as plastic type Nylon threads with silicon carbide grains or similar that, when the brushes act on the anodic surface, have sufficient strength, resistance and elasticity and flexibility without damaging them.
  • the material of the end parts of the rotating brushes that act in the area of the vertical edges of the anode and side separators is less abrasive and more flexible and elastic than the material used in the brushes that attack the larger surfaces of the anode.
  • its diameter is larger than the rest of the rotating elements, thus achieving a lateral cleaning of the anode and the areas surrounding the lateral separators without damaging the material and fixing them.
  • the third anode conditioning device performs a cleaning of the areas not accessible by the aforementioned devices.
  • These hard-to-reach areas are those surrounding the insulators.
  • the insulators are elements inserted in the anode, usually of plastic material whose purpose is to maintain a certain distance between the electrodes in the cell.
  • the device acts with the static anode. Two sets facing each other and located on both sides of the anode are used, provided with cup-type brushes geometrically adapted to the individual shape of the insulators.
  • the quantity and arrangement of the brushes depends on the quantity and position of the insulators in the anode body.
  • the pressure produced by the different rotary devices on the anode is controlled and regulated according to the state of the anode surface by means of spring-type or similar pressure regulation systems.
  • the speed of the rotating elements can be between 300 and 400 rpm.
  • the installation according to the present invention may also be provided with a low pressure water irrigation system consisting of two ejector lines located on each side of the anode and applying low pressure water, for example, from 7 to 10 bar. , on the major surfaces of the anode, above and below at least the pairs of first and second rotating elements to remove parts and particles from the sediments detached from the anode surfaces and the rotating elements.
  • this low pressure irrigation system comprises a first set of the two lines of water ejectors arranged below the first rotating elements, a second set of two parallel lines of water ejectors arranged above the first rotating elements. and below the second rotating elements, and t third equipment of two facing water ejector lines arranged above the second rotating elements and below the third rotating elements.
  • a four set of two water ejector lines arranged on top of the third rotating elements may also be provided.
  • the set of ejector lines arranged below the respective rotating elements that is, in the area prior to the cleaning system, removes acids and sediments adhered with little force.
  • the set of ejector lines located above the respective rotating elements eliminates the remains of particles not yet detached during the operation of the devices, in addition to clarifying the elements or brushes used in cleaning the anode.
  • the low pressure irrigation system performs a washing of the anodes, which, in combination with the brushing systems, eliminates the aforementioned disadvantages: excessive water consumption, excessive noise, possibility of anode wear, adhesion embedding and adhesion of waste
  • the first and second conditioning device preferably act when the anode, located in the treatment plant, performs a vertical upward movement, while the third device acts when the anode is It is in a static position at the top of the installation.
  • the third device acts when the anode is It is in a static position at the top of the installation.
  • Figure 1 is a side elevational view depicting an embodiment of the anode surface conditioning installation comprising three conditioning devices;
  • Figure 2 is a side elevational view showing the operation of the first device of the installation shown in Figure 1;
  • Figure 3 is a section taken along the line A-A of Figure 2, but in a position where its rotating elements are not in contact with the anode;
  • Figure 4 is a side elevational view showing the operation of the second device of the installation shown in Figure 1;
  • Figure 5 is a section taken along the line B-B of Figure 4, but in a position where its rotating elements are not in contact with the anode;
  • Figure 6 is a side elevation view showing the operation of the third device of the installation shown in Figure 1;
  • Figure 7 is a section taken along the line C-C of Figure 6
  • Figure 8A is a perspective view of a conventional anode belonging to the row of cells with the contact positioned on the left side of the anode head;
  • Figure 8B is a perspective view f of the conventional anode belonging to the row of cells with the contact positioned on the right side of the anode head;
  • Figure 9 is a more detailed antero-lateral perspective view of the entire installation according to the embodiment shown in Figures 1 to 7;
  • Figure 10 is an enlarged partial perspective view of the installation shown in Figure 9.
  • the anode conditioning system according to the present invention is shown in the figures with a possible distribution of the devices that are part of the system.
  • the location of each of the devices can be varied according to the ship's design, general system dimensions and process needs.
  • the anode -1 - is shaped like a plate and moves vertically by means of the lifting system -13- mounted on the upper part of the frame -12-.
  • the lifting system -13- comprises a lifting frame -13a- and two lifting cables -13b- that connect the lifting frame -13a- to the lifting system -13-.
  • the lifting frame -13a- of the lifting system -13- moves vertically in vertical guides -13c- and is connected by the two lifting cables -13b- to individual pulleys of winding -13e- driven by a motor group -13d- through a transverse drive shaft -13f-.
  • the anode -1 - hangs on the support frame -13a- by its head -1 a-.
  • the conditioning system comprises a first conditioning device -A- to carry out a little aggressive conditioning of the anode -1-, a second conditioning device -B- to perform an aggressive conditioning of the anode -1-, and a third conditioning device -C- to carry out conditioning of the poorly accessible areas of the anode -1 -.
  • These devices -A, B, C- are formed by two halves, mounted in turn on a frame -12-, and between which the anode -1 moves - for conditioning.
  • a -1-typical anode that can be conditioned by installation according to the invention is illustrated in Figures 8A and 8B.
  • This anode -1 - comprises a head -1 a- ⁇ which are used to hang the anode during its position in the cell, transport and conditioning.
  • the anode -1 - is provided with lateral dividers -1 b-, while the insulators -1c emerge from the two sides of the plate -1 d- of the anode -1 - -1 - -.
  • the first device -A- corresponding to the treatment device Shallow surface comprises two first horizontal rotating elements -2-, an approach mechanism -3-, a rotation mechanism -4-, a first low pressure water washing system - -5a- and a second washing system of low pressure water -5b-.
  • the first rotating elements -2- are mounted on two drive axles
  • the first approach mechanism -3- comprises two closing / opening mechanisms actuated by two actuators -3a- and connected to each other by connection axes -3c- in which, at one of its ends, brush-connecting rods -3b are coupled, thus, the closing and opening movements of the closing / opening mechanisms are transferred to the respective brush-connecting rods -3b- and get the first rotating elements -2- to approach and move away from the cathode -1 -.
  • the horizontal rotating elements -2- are rotating brushes and are vertically placed at the same height on each side of the anode -1 -.
  • the distance between the rotating elements -2- can be varied so that its pressure at the anode -1 - can be adjusted according to its thickness and condition by means of the approach mechanism -3-.
  • the performance of this first device -A- can be used in the conditioning cycle of anodes that have not been used for a long time in the electrolytic process and, therefore, have only one layer of sediment that is easy to remove.
  • the material of the rotating elements -2- is suitable for this type of surface to be treated - rubber type or a material of similar characteristics.
  • the first device -A- performs suitable surface treatment without injuring the anode plate -1 -.
  • the rotation mechanism -4- ensures the rotating movement of the rotating elements -2- in the correct direction. With the help of the approach mechanism
  • the rotating elements -2- carry out the aggressive cleaning of the anode -1 -.
  • the second rotating elements -6- are mounted on individual propulsion shafts -8b- connected to respective electric propeller motors -8a- through a cardan-type mechanism, while the The second approach mechanism -7- comprises two closing / opening mechanisms actuated by two actuators -7a- and connected to each other by connection shafts -7c- in which, at one of their ends, brush-connecting rods -7b- are coupled.
  • the closing and opening movements of the closing / opening mechanisms are transferred to the respective brush-connecting rods -7b- and it is achieved that the second rotating elements -6- approach and move away from the cathode -1 -.
  • the anode -1 - moves vertically, ensuring treatment throughout the anode surface.
  • the rotating elements -2- begin to rotate and approximate as the anode head -1 passes to- the line of attack of the rotating elements -2-.
  • the approach mechanism -3- separates the rotating elements -2- and the rotation mechanism -4- stops.
  • the second conditioning device -B- comprises two second parallel rotating elements -6-, a second approach mechanism -7-, a second rotation mechanism -8-, a low pressure water irrigation system -5c-.
  • the parallel rotating elements 6 are rotating brushes placed in coincident vertical planes, and are adjustable in terms of their separation from each other.
  • the rotating elements -6- move in the corresponding direction until the position and pressure necessary to perform the surface treatment are achieved.
  • the separation and pressure between the rotating elements -6- depend on the condition and thickness of the layer to be removed.
  • the material of these second rotating elements -6- is resistant to the acidic environment and has a stronger consistency than that of the first rotating elements -2- of the first device -A- but with the appropriate characteristics to perform the necessary cleaning without penetrating into the anode plate -1 - and produce irreparable damage. They can be made of a silicon carbide nylon-type plastic or other similar material that meets the appropriate characteristics.
  • the material of the end parts -6a, 6b- of the rotating elements -6- that are acting in the areas of the vertical edges of the anode -1 - and side dividers -1 b- is less abrasive and more flexible and elastic than the material used to manufacture the main bodies of the rotating elements -6-.
  • the diameter of these end parts -6a, 6b- is larger than the rest of the rotating element. In this way the lateral cleaning of the anode -1 - and the areas surrounding the lateral separators -1 b- is achieved without damaging the material and fixing the separators -1 b-.
  • the rotation mechanism -8- performs the rotational movement of each of the rotating elements -6- in the intended direction.
  • the lifting mechanism with constant and regulated speed moves the anode -1 - in an upward vertical direction between the rotating elements -6-.
  • the rotation mechanisms -8- corresponding to each of the rotating elements -6- begin to act.
  • the approach mechanism -7- reduces the separation between the rotating elements -6- until the necessary pressure of the rotating elements -6- is achieved to perform the surface conditioning.
  • the low pressure water irrigation system - favors, by applying low pressure water jets, the removal of the detached particles and the washing of the rotating elements -6-.
  • the rotating elements -6- are removed by the action of the approach mechanism -7-, they stop due to the stop of the rotation mechanisms -8- and return to their initial position.
  • the third device -C- performs the surface treatment of the areas not accessible by the first -A- and second device -B-, and comprises two sets of third rotating elements -9-, a third approach mechanism -10-, and a third rotation mechanism -1 1 -.
  • the third rotating elements -9- are rotatably mounted on two carrier plates -10a-. At its distal ends, the axes of the third rotating elements -9- are provided with cogwheels -1 1 b-.
  • the third rotating elements -9- arranged on the same carrier plate -10a- are driven by a propellant motor -1 1 a- directly connected to the axis of one of the rotating elements -9- and a transmission chain -1 1 b- passing through all drive sprockets -1 1 b- so that the drive sprocket -1 1 b- mounted on the axis of the third rotating element -9- directly connected to the drive motor -1 1 a- spins also the other third rotating elements -9-.
  • the third approach mechanism -10- comprises two actuators -10b- that push or pull the carrier plates -10a-, so that the third second rotating elements -9- get closer to and away from the cathode -1 - .
  • the assemblies of third rotating elements -9- are placed parallel to the two faces of the anode 1 and at the same height.
  • the approach mechanism -10- the separation between these two sets is regulated while with the rotation mechanism -1 1 - the rotary movement of the rotating elements -9- of the third device -C- is activated.
  • the anode 1 with the help of the lifting system is positioned at a certain height, in which the insulators -1 c- fixed in the anode -1 - are arranged facing the rotating elements -9-. In this position, the anode -1 - is stopped and belongs vertically immobilized until the surface treatment is finished.
  • the quantity and arrangement of the third rotating elements -9- depends on the number of insulators -1 c- and their placement in the anode -1 -.
  • the rotation mechanism -1 1 - activates the rotational movement of the set of rotating elements -9-, so that these approach until they face the anode attack areas -1 - at a certain pressure fixed or regulated by the mechanism of approximation -10- according to the superficial state of the anode -1 -.
  • the design of the rotating elements 9 and their way of acting are appropriate so as not to easily damage the insulators -1 c- and their fixings.
  • the approach mechanism -10- removes the rotating elements -9- and the rotation mechanism -1 1 - stops its rotation.
  • the removal of the particles detached by the rotating elements is achieved by the low pressure washing system comprising two pairs of water ejector lines -5a, 5b- 5c, 5d- located on both sides of the anode -1 - above and under each of the respective rotating elements -2-. In this way the elimination of the particles detached from the anode -1 - and the washing of the rotating elements -2- occur.

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Abstract

Instalación para acondicionamiento superficial de ánodos de reducción electrolítica que comprende un primer dispositivo de acondicionamiento (A) con al menos una pareja de primeros elementos rotativos (2) que giran en sendos ejes paralelos a las superficies mayores del ánodo (1), para realizar una primera limpieza dinámica no agresiva del ánodo (1), un segundo dispositivo de acondicionamiento (B) con al menos una pareja de segundos elementos rotativos (2) que giran en sendos ejes paralelos a las superficies mayores del ánodo (1), para realizar una segunda limpieza dinámica del ánodo (1), más agresiva que la primera limpieza, y un tercer dispositivo de acondicionamiento (C) con al menos una pareja de terceros elementos rotativos (2) que giran en sendos ejes perpendiculares a las superficies mayores del ánodo (1), para realizar una limpieza estacionaria de franjas horizontales provistas de aisladores (1c) dispuestos en del ánodo (1), siendo al menos los elementos rotativos (2, 6, 9) de un materiales que presentan una abrasividad que no daña las superficies del ánodo (1) ni posibles separadores laterales (1b) ni aisladores (1c) fijados en el ánodo (1) y los segundos elementos rotativos (6) de un material más abrasivo que las de los primeros elementos rotativos (2).

Description

INSTALACIÓN PARA ACONDICIONAMIENTO SUPERFICIAL DE ÁNODOS DE
REDUCCIÓN ELECTROLÍTICA
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se encuadra en el campo técnico de la recuperación electrolítica de metales que se encuentran en solución y, particularmente, en el sector de los sistemas de limpieza de los ánodos empleados en la electrodepositación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La precipitación por reducción electrolítica -comúnmente conocida como electro
obtención o electrodepositación- es uno de los procedimientos actuales más sencillos para recuperar -en forma pura y selectiva- metales que se encuentren en solución. La electro-obtención es particularmente interesante en el proceso de producción del cobre y el zinc, ya que prácticamente todo su uso industrial a nivel mundial, requiere del grado de pureza establecido por los estándares del metal electrolítico.
Básicamente, este proceso consiste en recuperar el metal desde una solución de lixiviación debidamente acondicionada (solución electrolito), y depositarlo en un cátodo, utilizando un proceso de electrólisis. Para ello se hace circular a través de la solución electrolítica, una corriente eléctrica continúa de alta intensidad entre un ánodo y un cátodo. De esta manera, los iones del metal de interés (cationes) son atraídos por el cátodo (polo de carga negativa) depositándose sobre él, y las impurezas quedan disueltas en el electrolito precipitando como residuos.
Durante el proceso de electrólisis para la producción de metales del tipo indicado, especialmente para la producción de zinc y similares, se deposita sobre el ánodo una capa de sedimentos contenidos en el electrolito, fundamentalmente formados por bióxido de manganeso (Mn02). Esta capa se va engrosando a lo largo del tiempo y se comporta como una resistencia eléctrica. A medida que aumenta el espesor de esta capa, aumenta la tensión necesaria para hacer pasar una cantidad de corriente determinada, lo que provoca un aumento notable del consumo de energía eléctrico. Por este motivo dicha capa debe ser eliminada de la forma más efectiva posible con el objeto de mantener unas condiciones óptimas del proceso y reducir en lo posible el consumo de energía durante el proceso de electrólisis. Además, el espesor de dicha capa aumenta de manera uniforme hasta un determinado valor, pero a partir de dicho valor, se forman una especie de arborescencias que una vez iniciadas crecen de forma rápida. Este fenómeno es provocado por el hecho de que a través de las mismas, la conducción de corriente es mayor, debido al efecto de puntas y a su distancia al cátodo, que cada vez se hace menor. Si una de estas puntas entra en contacto con el cátodo, se produce un cortocircuito. Esta circunstancia daña al ánodo, ocasionando en el mismo, torceduras o agujeros que, además del deterioro y la notable disminución de la vida útil del ánodo, suponen una aportación de plomo al electrolito, que se depositará posteriormente con el zinc, impurificando la producción del mismo.
Para evitar estas complicaciones en el proceso de obtención del zinc, los ánodos son limpiados periódicamente de forma efectiva y eficiente, a fin de conseguir un buen comportamiento y rendimiento eléctrico, además de la frecuencia de trabajo necesaria para evitar la formación de las arborescencias anteriormente citadas que provocan los cortos y contaminan los depósitos de zinc. Los procedimientos habituales de acondicionamiento superficial de los ánodos son las siguientes:
i. Lavado
¡i. Arrancado de impurezas.
¡i. Limpieza con acción de prensado
Para llevar a cabo el primer procedimiento, el método más habitual que se utiliza es:
a) aplicación de chorros de agua a presión de unos 180 a 220 bar, que arrastran los residuos depositados sobre el ánodo;
Los métodos utilizados en el segundo procedimiento son:
a) empleo de cepillos metálicos, que arrancan las impurezas con las púas; b) empleo de rodillos rompedores, que cortan superficialmente la suciedad depositada con el fin de que se desprenda del ánodo.
Para el tercer procedimiento, se aplica el siguiente método:
a) disposición de planchas enfrentadas de superficies planas, entre las cuales se sitúa el ánodo, presionando a este hasta romper y desprender las impurezas adheridas;
Estos métodos de limpieza presentan los siguientes inconvenientes:
El primer método exige un equipo para el suministro de agua a presión que requiere un mantenimiento elevado y provoca un consumo de agua excesivo.
Además provoca un nivel de ruido excesivamente elevado durante la limpieza producido por el choque de los chorros de agua a alta presión. El sistema requiere una fina y continua regulación de la presión de agua. Aplicando la sobrepresión en el sistema de lavado, existe el riesgo de eliminar totalmente la capa de Mn02 depositada sobre el ánodo, lo que puede provocar el efecto perjudicial del Cl2 sobre el ánodo y avanzar la corrosión del ánodo a la ausencia de una fina capa de Mn02. En caso de no tener la presión de agua suficiente -, el resultado obtenido no es totalmente satisfactorio, y las fuerzas de incidencia del agua no logran desprender todas las impurezas adheridas al ánodo.
Con el segundo método señalado, la operación de limpieza se lleva a cabo mediante el prensado de los ánodos entre dos placas de superficies paralelas. Con esta acción se persigue la rotura de las deposiciones y su desprendimiento de las superficies del ánodo. Sin embargo, en muchas ocasiones lo que se consigue es el compactado y mayor adherencia de las impurezas sobre el ánodo, llegando a ser incrustadas en el mismo y haciendo luego prácticamente imposible su eliminación.
Con el tercer método señalado, la limpieza se lleva a cabo mediante la erosión de las deposiciones por la acción de cepillos de cerdas metálicas. Durante el proceso de limpieza se producen también ciertas erosiones en la superficie del ánodo originando su deterioro prematuro. Además, con el uso, las cerdas de los cepillos se van desgastando progresivamente. Este desgaste no se produce de manera uniforme en todas las cerdas, lo que provoca que la acción posterior de los cepillos sobre los ánodos tampoco sea uniforme, obteniéndose una limpieza bastante irregular.
En el cuarto método señalado, el ánodo se desplaza verticalmente entre dos rodillos giratorios paralelos, que disponen en su superficie lateral de estrías cortantes de filos helicoidales cortantes, que provocan la rotura de las deposiciones pero no su posterior desprendimiento. Pero al no estar actuados los rodillos la velocidad de giro de estos rodillos corresponde a la velocidad de elevación de los ánodos. Actuando de este modo los filetes cortantes marcan las líneas de corte pero no se produce el desprendimiento deseado de la deposición. Además y al estar el sistema provisto de una separación entre rodillos tal que no produzcan huellas en la placa de plomo del ánodo debido a los topes ajustables que limitan el acercamiento entre rodillos, en muchos casos ni se consigue la rotura efectiva de las deposiciones. Con el fin de conseguir el desprendimiento de las adherencias, y en el caso de que la acción de los rodillos haya sido satisfactoria, se provee al sistema de unas boquillas suministradoras de agua a alta presión, con el coste adicional que esto supone (además de los inconvenientes descritos en el primer sistema). Este último método se describe en solicitud de patente ES- 2107328-A1 , la cual describe un procedimiento y máquina para la limpieza de ánodos de cubas electrolíticas.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene por objeto superar los inconvenientes del estado de la técnica más arriba detallados, mediante una instalación para el acondicionamiento superficial de ánodos de reducción electrolítica que permite el acondicionamiento de cualquier tipo de ánodos y especialmente los utilizados en la reducción electrolítica del zinc, de forma rápida y eficaz.
La instalación para acondicionamiento superficial de ánodos de reducción electrolítica comprende una pluralidad de dispositivos de acondicionamiento que comprenden cada uno al menos una pareja de elementos rotativos, dispuestos, en sus posiciones de trabajo, en planos verticales sustancialmente enfrentados entre sí para actuar sobre sedimentos depositados en las superficies de un ánodo de electrólisis desde lados opuestos, y un mecanismo de aproximación para presionar los respectivos elementos rotativos contra las superficies del ánodo en su posición de trabajo y separarlos para liberar el ánodo, y un mecanismo de rotación para conferir movimiento de rotación a los elementos rotatorios, estando caracterizada la instalación porque
comprende un primer dispositivo de acondicionamiento con al menos una pareja de primeros elementos rotativos que giran en sendos ejes paralelos a las superficies mayores del ánodo, para realizar una primera limpieza dinámica no agresiva del ánodo, un segundo dispositivo de acondicionamiento con al menos una pareja de segundos elementos rotativos que giran en sendos ejes paralelos a las superficies mayores del ánodo, para realizar una segunda limpieza dinámica del ánodo, más agresiva que la primera limpieza, y un tercer dispositivo de acondicionamiento con al menos una pareja de terceros elementos rotativos que giran en sendos ejes perpendiculares a las superficies mayores del ánodo, para realizar una limpieza estacionaria de la superficie del ánodo en la zonas cercanas aisladores dispuestos en del ánodo;
al menos las superficies de los elementos rotativos que contactan el ánodo son de un material con una abrasividad tal que no daña las superficies del ánodo ni posibles separadores laterales ni aisladores fijados en el ánodo, siendo al menos las superficies de los segundos elementos rotativos de un material más abrasivo que las de los primeros elementos rotativos.
Preferentemente, el primer mecanismo de aproximación es regulable para presionar los primeros elementos rotativos contra las superficies del ánodo con una presión tal que la primera limpieza deja las superficies del ánodo con una capa al menos fina del sedimento depositado. Por su parte, el segundo mecanismo de aproximación preferentemente es regulable para presionar los segundos elementos rotativos contra las superficies del ánodo con una presión tal que la segunda limpieza elimina al menos parcialmente la capa del sedimento permaneciente en las superficies del ánodo.
Al menos las superficies perimetrales de los primeros elementos rotativos pueden ser de goma o de un material elástico similar, y pueden ser cepillos rotativos horizontales. A su vez, al menos las superficies de los segundos elementos rotativos son de un material plástico tipo nylon o de un material similar, y también pueden ser cepillos rotativos. Las partes extremas de cada uno de los segundos elementos rotativos pueden tener un diámetro mayor, hechas de un material más flexible y elástico y menos abrasivo que el resto de la superficie del segundo elemento abrasivo, para efectuar una limpieza lateral y de las zonas laterales del ánodo que rodean separadores laterales presentes en el ánodo. Los terceros elementos rotativos pueden ser cepillos de tipo taza adaptados a la forma individual de los aisladores presentes en el ánodo y, preferentemente, la instalación comprende tantos cepillos de taza como aisladores presentes en el ánodo que se acondiciona.
El primer dispositivo de acondicionamiento efectúa un tratamiento de la superficie mediante cepillos blandos enfrentados entre sí y dotados de desplazamiento y movimiento rotatorio realizando un cepillado de las dos caras del ánodo. Cuando el ánodo entra en el proceso de limpieza, la superficie de éste es vulnerable y puede lesionarse fácilmente, por lo que es conveniente que una capa al menos fina de sedimento, que en el caso de los ánodos empleados en la reducción electrolítica del zinc es principalmente dióxido de manganeso, permanezca depositada sobre el ánodo para minimizar el contacto directo de la placa del ánodo con el electrolito. Por ello, los cepillos blandos están preferentemente fabricados de un material tipo goma o similar, poco abrasivo de una dureza de 65-70 Shore. Preferentemente, estos cepillos están provistos de una regulación de aproximación al ánodo de manera que se controla en todo momento la distancia entre la superficie de los mismos y la superficie del ánodo, de este modo se consigue eliminar una capa fina, de espesor determinado sin dañar el ánodo.
El segundo dispositivo de acondicionamiento cuyos elementos rotativos pueden estar formados por al menos un conjunto de dos líneas enfrentadas de cepillos rotativos, realiza una limpieza más firme que el primer dispositivo de acondicionamiento. El material de los cepillos es más duro y fuerte que el primer dispositivo, como por ejemplo una dureza de hasta 80 Shore, pero con las características idóneas para no dañar al ánodo, que puede ser un material tipo plástico, como por ejemplo de plástico tipo hilos de nylon con granos de carburo de silicio o similar que al actuar los cepillos sobre la superficie anódica tenga la fuerza, resistencia y al mismo tiempo elasticidad y flexibilidad suficiente sin dañar a estos. El material de las partes extremas de los cepillos rotativos que actúan en la zona de los bordes verticales del ánodo y separadores laterales es menos abrasivo y más flexible y elástico que el material utilizado en los cepillos que atacan las superficies mayores del ánodo. Además su diámetro es mayor que el resto de los elementos rotativos, consiguiéndose así una limpieza lateral del ánodo y de las zonas que rodean los separadores laterales sin lesionar el material y fijación de estos.
Finalmente, el tercer dispositivo de acondicionamiento de ánodos realiza una limpieza de las zonas poco accesibles por los dispositivos arriba mencionados. Estas zonas de difícil acceso son las que rodean a los aisladores. Los aisladores son elementos insertados en el ánodo, habitualmente de material plástico cuyo fin de mantener cierta distancia entre los electrodos en la celda Para la limpieza de estas zonas, el dispositivo actúa con el ánodo estático. Se emplean dos conjuntos enfrentados y situados a ambos lados del ánodo, provistos de unos cepillos tipo taza adaptados geométricamente a la forma individual de los aisladores.
La cantidad y disposición de los cepillos depende de la cantidad y posición de los aisladores en el cuerpo del ánodo. La presión producida por los diferentes dispositivos rotativos sobre el ánodo es controlada y regulada en función del estado de la superficie del ánodo mediante unos sistemas de regulación por presión tipo muelle o similar. El régimen de revoluciones de los elementos rotativos puede ser de entre 300 y 400 rpm. La instalación conforme a la presente invención puede estar provista además de un sistema de riego de agua a baja presión que consta de dos líneas de expulsores situados a cada cara del ánodos y que aplican agua a baja presión, por ejemplo, de 7 a 10 bar, sobre las superficies mayores del ánodo, encima y debajo de al menos las parejas de primeros y segundos elementos rotativos para eliminar partes y partículas de los sedimentos desprendidas de las superficies del ánodo y los elementos rotativos. En una realización preferente, este sistema de riego de baja presión comprende un primer conjunto de las dos líneas de expulsores de agua dispuestos debajo de los primeros elementos rotativos, un segundo conjunto de dos líneas paralelas de expulsores de agua dispuestos encima de los primeros elementos rotativos y debajo de los segundos elementos rotativos, y t tercer equipo de dos líneas de expulsores de agua enfrentadas dispuestos encima de los segundos elementos rotativos y debajo de los terceros elementos rotativos. También puede estar previsto un cuatro conjunto de dos líneas de expulsores de agua dispuestos encima de los terceros elementos rotativos.
El conjunto de líneas de expulsores dispuesto debajo de los respectivos elementos rotativos, es decir, en la zona previa al sistema de limpieza eliminan los ácidos y los sedimentos adheridos con poca fuerza. A su vez, el conjunto de líneas de expulsores situadas encima de los respectivos elementos rotativos eliminan los restos de partículas aún no desprendidas durante la actuación de los dispositivos, además de aclarar los elementos o cepillos utilizados en la limpieza del ánodo. Así, el sistema de riego de baja presión realiza un lavado de los ánodos, que en combinación con los sistemas de cepillado, elimina las desventajas anteriormente citadas: excesivo consumo de agua, excesivo ruido, posibilidad de desgaste del ánodo, incrustación de adherencias y adherencia de residuos.
Para llevar a cabo el procedimiento de acondicionamiento superficial del ánodo, el primer y el segundo dispositivo de acondicionamiento preferentemente actúan cuando el ánodo, situado en la instalación de tratamiento, realiza un movimiento vertical de subida, mientras que el tercer dispositivo actúa cuando el ánodo se encuentra en posición estática en la parte superior de la instalación. En función de las características del sedimento depositado sobre el ánodo a acondicionar, se pueden accionar selectivamente sólo uno, dos o los tres dispositivos de acondicionamiento.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS A continuación se describen aspectos y realizaciones de la invención sobre la base de unos dibujos esquemáticos, en los que
la figura 1 es una vista en alzado lateral representando una realización de la instalación de acondicionamiento superficial de ánodos compuesta por tres dispositivos de acondicionamiento;
la figura 2 es una vista en alzado lateral que representa el funcionamiento del primer dispositivo de la instalación mostrada en la figura 1 ;
la figura 3 es una sección tomada según la línea de corte A-A de la figura 2, pero en una posición en la que sus elementos rotativos no están contacto con el ánodo;
la figura 4 es una vista en alzado lateral que representa el funcionamiento del segundo dispositivo de la instalación mostrada en la figura 1 ;
la figura 5 es una sección tomada según la línea de corte B-B de la figura 4, pero en una posición en la que sus elementos rotativos no están contacto con el ánodo;
la figura 6 es una vista en alzado lateral que representa el funcionamiento del tercer dispositivo de la instalación mostrada en la figura 1 ;
la figura 7 es una sección tomada según la línea de corte C-C de la figura 6, la figura 8A es una vista en perspectiva de un ánodo convencional perteneciente a la fila de celdas con el contacto posicionado en la parte izquierda de la cabeza del ánodo;
la figura 8B es una vista en perspectiva f del ánodo convencional perteneciente a la fila de celdas con el contacto posicionado en la parte derecha de la cabeza del ánodo;
la figura 9 es una vista en perspectiva antero-lateral más detallada de la totalidad de la instalación según la realización mostrada en las figuras 1 a 7;
la figura 10 es una vista en perspectiva parcial ampliada de la instalación mostrada en la figura 9.
En estas figuras aparecen referencias numéricas que identifican los siguientes elementos:
A primer dispositivo de acondicionamiento
B segundo dispositivo de acondicionamiento
C tercer dispositivo de acondicionamiento
1 ánodo 1 a cabeza de ánodo
1 b separadores laterales
1 c aisladores fijados en el ánodo
1 d placa del ánodo
2 primeros elementos rotativos
3 mecanismo de aproximación
3a actuador
3b bielas portacepillos
3c ejes de conexión
4 mecanismo de rotación
4a motor propulsor
4b eje de propulsión
5a, 5b, 5c, 5d expulsores de agua
6 segundos elementos rotativos
6a, 6b partes extremas
7 segundo mecanismo de aproximación
7a actuador
7b bielas portacepillos
7c ejes de conexión
8 segundo mecanismo de rotación
8a motor propulsor
8b eje de propulsión
9 terceros elementos rotativos
10 tercer mecanismo de aproximación
10a placas portadoras
10b actuador
1 1 tercer mecanismo de rotación
1 1 a motor propulsor
1 1 b ruedas de transmisión
1 1 c cadena de transmisión
12 bastidor
13 sistema de izado
13a marco de sustentación
13b cable de izado 13c guías verticales
13d grupo motor de izado
13e tambores de bobinado
13f eje propulsor transversal
MODOS DE REALIZAR LA INVENCIÓN
En las figuras se representa una realización del sistema de acondicionamiento de ánodos conforme a la presente invención con una posible distribución de los dispositivos que forman parte del sistema. La ubicación de cada uno de los dispositivos puede variarse según el diseño de la nave, dimensiones generales del sistema y necesidades del proceso. El ánodo -1 - tiene forma de placa y se mueve verticalmente por medio del sistema de izado -13- montado en la parte superior del bastidor -12-. El sistema de izado -13-comprende un marco de sustentación -13a- y dos cables de izado -13b- que conectan el marco de sustentación -13a- al sistema de izado -13-. Como se puede ver con más detalle en la figura 9, el marco de sustentación -13a- del sistema de izado -13- se desplaza verticalmente en guías verticales -13c- y está conectado mediante los dos cables de izado -13b- a sendas poleas de bobinado -13e- accionadas por un grupo motor -13d- a través de un eje propulsor transversal -13f-. El ánodo -1 - se cuelga en el marco de sustentación -13a- por su cabeza -1 a-.
El sistema de acondicionamiento comprende un primer dispositivo de acondicionamiento -A- para realizar un acondicionamiento poco agresivo del ánodo -1 -, un segundo dispositivo de acondicionamiento -B- para realizar un acondicionamiento agresivo del ánodo -1 -, y un tercer dispositivo de acondicionamiento -C- para realizar un acondicionamiento de las zonas poco accesibles del ánodo -1 -. Estos dispositivos -A, B, C- están formados por dos mitades, montadas a su vez en un bastidor -12-, y entre las que se desplaza el ánodo -1 - para su acondicionamiento. Un ánodo -1 - típico que se puede acondicionar mediante la instalación conforme a la invención, se ilustra en las figuras 8A y 8B. Este ánodo -1 - comprende una cabeza -1 a- ~ que se emplean para colgar el ánodo durante su posición en la celda, transporte y acondicionamiento. En la parte inferior de sus partes laterales, el ánodo -1 - está dotado de separadores laterales -1 b-, mientras que de las dos caras de la placa -1 d- del ánodo -1 - -1 - emergen respectivos aisladores -1c-.
El primer dispositivo -A- que corresponde al dispositivo de tratamiento superficial poco agresivo, comprende dos primeros elementos rotativos horizontales -2-, un mecanismo de aproximación -3-, un mecanismo de rotación -4-, un primer sistema de lavado de agua de baja presión - -5a- y un segundo sistema de lavado de agua de baja presión -5b-. Como se puede apreciar con más detalle en la figura 10, los primeros elementos rotativos -2- están montados en sendos ejes de propulsión
-4b- conectados a respectivos motores propulsores -4a- eléctricos a través de un mecanismo de tipo cardan, mientras que el primer mecanismo de aproximación -3- comprende dos mecanismos de cierre/apertura accionados por sendos actuadores -3a- y conectados entre sí por ejes de conexión -3c- en las que están acopladas, por uno de sus extremos, bielas portacepillos -3b- Así, los movimientos de cierre y apertura de los mecanismos de cierre/apertura se trasladan a las respectivas bielas portacepillos -3b- y se consigue que los primeros elementos rotativos -2- se aproximen al y alejen del cátodo -1 - .
Los elementos rotativos horizontales -2- son cepillos rotativos y están verticalmente colocados a la misma altura a cada lado del ánodo -1 -. La distancia entre los elementos rotativos -2- puede variarse de manera que su presión al ánodo -1 - se puede ajustar según su espesor y estado mediante el mecanismo de aproximación -3-. La actuación de este primer dispositivo -A- se puede aprovechar en el ciclo de acondicionamiento de los ánodos que llevan poco tiempo en el proceso electrolítico y, por tanto, llevan sólo una capa de sedimentos fácil de eliminar. El material de los elementos rotativos -2- es adecuado para este tipo de superficie a tratar - tipo goma o un material de características similares. El primer dispositivo -A- realiza tratado superficial adecuado sin lesionar la placa de ánodo -1 -. El mecanismo de rotación -4- asegura el movimiento giratorio de los elementos rotativos -2- en el sentido correcto. Con la ayuda del mecanismo de aproximación
-3- y del mecanismo de rotación -4-, los elementos rotativos -2- llevan a cabo la limpieza poco agresiva del ánodo -1 -. Como se puede apreciar con más detalle en la figura 10, los segundos elementos rotativos -6- están montados en sendos ejes de propulsión -8b- conectados a respectivos motores propulsores -8a- eléctricos a través de un mecanismo de tipo cardan, mientras que el segundo mecanismo de aproximación -7- comprende dos mecanismos de cierre/apertura accionados por sendos actuadores -7a- y conectados entre sí por ejes de conexión -7c- en las que están acopladas, por uno de sus extremos, bielas portacepillos -7b- . Así, los movimientos de cierre y apertura de los mecanismos de cierre/apertura se trasladan a las respectivas bielas portacepillos -7b- y se consigue que los segundos elementos rotativos -6- se aproximen al y alejen del cátodo -1 -.
Durante la actuación de este primer dispositivo -A-, el ánodo -1 - se desplaza verticalmente, asegurando el tratamiento en toda la superficie anódica. Los elementos rotativos -2- empiezan girar y aproximarse al pasar la cabeza de ánodo -1 a- la línea de ataque de los elementos rotativo -2-. Al efectuar la limpieza superficial se realiza la eliminación de las partes desprendidas y lavado de los elementos rotativos -2-. Finalizando el acondicionamiento el mecanismo de aproximación -3- separa los elementos rotativos -2- y el mecanismo de rotación -4- se detiene.
El segundo dispositivo de acondicionamiento -B- comprende dos segundos elementos rotativos -6- paralelos, un segundo mecanismo de aproximación -7-, un segundo mecanismo de rotación -8-, un sistema de riego de agua de baja presión -5c-.
Los elementos rotativos -6- paralelos son cepillos rotativos colocados en planos verticales coincidentes, y son regulables en cuanto a su separación entre sí. Por la acción del mecanismo de aproximación -7- los elementos rotativos -6- se desplazan en la dirección correspondiente hasta conseguir la posición y presión necesaria para realizar el tratamiento superficial. La separación y la presión entre los elementos rotativos -6- dependen del estado y espesor de la capa para eliminar. El material de estos segundos elementos rotativos -6- es resistente al ambiente acido y tiene una consistencia más fuerte que la de los primeros elementos rotativos -2- del primer dispositivo -A- pero con las características adecuadas para realizar la limpieza necesaria sin penetrar en la placa de ánodo -1 - y producir daños irreparables. Pueden ser de un plástico tipo nylon de carburo de silicio u otro material similar que cumpla las características adecuadas. El material de las partes extremas -6a, 6b- de los elementos rotativos -6- que están actuando en las zonas de los bordes verticales del ánodo -1 - y separadores laterales -1 b- es menos abrasivo y más flexible y elástico que el material que se utiliza para fabricación de los cuerpos principales de los elementos rotativos -6-. El diámetro de estas partes extremas -6a, 6b- es mayor que el resto del elemento rotativo. De este modo se consigue la limpieza lateral del ánodo -1 - y las zonas que rodean los separadores laterales -1 b- sin dañar el material y la fijación de los separadores -1 b-. El mecanismo de rotación -8- realiza el movimiento giratorio de cada uno de los elementos rotativos -6- en la dirección prevista. El mecanismo de elevación con velocidad regulada y constante mueve el ánodo -1 - en dirección vertical ascendente entre los elementos rotativos -6-. Después de que la cabeza -1 a- del ánodo -1 - ha traspasado la línea de actuación de los elementos rotativos -6-, los mecanismos de rotación -8- correspondientes a cada uno de los elementos rotativos -6- empiezan a actuar. El mecanismo de aproximación -7- reduce la separación entre los elementos rotativos -6- hasta conseguir la presión necesaria de los elementos rotativos -6- para realizar el acondicionamiento superficial. Al continuar el movimiento vertical del ánodo -1 - se procede la limpieza de toda la placa. Durante la actuación de los elementos rotativos -6-, el sistema de riego de agua de baja presión - favorece, mediante la aplicación de chorros de agua a baja presión la eliminación de las partículas desprendidas y el lavado de los elementos rotativos -6-. Al finalizar el tratamiento superficial, los elementos rotativos -6- se retiran por la acción del mecanismo de aproximación -7-, se paran debido a la parada de los mecanismos de rotación -8- y vuelven a su posición inicial.
El tercer dispositivo -C- realiza el tratamiento superficial de las zonas poco accesibles por el primer -A- y segundo dispositivo -B-, y comprende dos conjuntos de terceros elementos rotativos -9-, un tercer mecanismo de aproximación -10-, y un tercer mecanismo de rotación -1 1 -. Como se puede apreciar con más detalle en la figura 10, los terceros elementos rotativos -9- están giratoriamente montados en sendas placas portadoras -10a-. En sus extremos distales, los ejes de los terceros elementos rotativos -9- están provistos de ruedas dentadas -1 1 b-. Los terceros elementos rotativos -9- dispuestos en una misma placa portadora -10a- son accionados por un motor propulsor -1 1 a- directamente conectado al eje de uno de los elementos rotativos -9- y una cadena de transmisión -1 1 b- que pasa por todas las ruedas dentadas de accionamiento -1 1 b- de manera que la rueda dentada de accionamiento -1 1 b- montada en el eje del tercer elemento rotativos -9- directamente conectado al motor propulsor -1 1 a- hace girar también los demás terceros elementos rotativos -9-. El tercer mecanismo de aproximación -10- comprende sendos actuadores -10b- que empujan o tiran de las placas portadoras -10a-, de manera que se consigue que los terceros segundos elementos rotativos -9- se aproximen al y alejen del cátodo -1 -.
Los conjuntos de terceros elementos rotativos -9- están colocados paralelamente por las dos caras del ánodo 1 y a la misma altura. Con el mecanismo de aproximación -10- se regula la separación entre estos dos conjuntos mientras que con el mecanismo de rotación -1 1 - se activa el movimiento giratorio de los elementos rotativos -9- del tercer dispositivo -C-. El ánodo 1 con la ayuda del sistema de elevación se posiciona a una determinada altura, en la que los aisladores -1 c- fijados en el ánodo -1 - quedan dispuestos enfrentados a los elementos rotativos -9-. En esta posición, se detiene la elevación el ánodo -1 - y pertenece inmovilizado verticalmente hasta que el tratamiento superficial haya finalizado. La cantidad y disposición de los terceros elementos rotativos -9- depende del número de aisladores -1 c- y la colocación de los mismos en el ánodo -1 -.
El mecanismo de rotación -1 1 - activa el movimiento giratorio del conjunto de los elementos rotativos -9-, de manera que estos se aproximan hasta enfrentarse con las zonas de ataque de ánodo -1 - a una presión determinada fijada o regulada mediante el mecanismo de aproximación -10- según el estado superficial del ánodo -1 -. El diseño de los elementos rotativos 9 y su manera de actuación son apropiados para no dañar fácilmente los aisladores -1 c- y sus fijaciones. Al finalizar la limpieza el mecanismo de aproximación -10- va retirando los elementos rotativos -9- y el mecanismo de rotación -1 1 - detiene su rotación.
La eliminación de las partículas desprendidas por los elementos rotativos se consigue mediante el sistema de lavado de baja presión que comprende sendas parejas de líneas de expulsores de agua -5a, 5b- 5c, 5d- situados a ambos lados del ánodo -1 - encima y debajo de cada uno de los respectivos elementos rotativos -2-. De este modo se produce la eliminación de las partículas desprendidas del ánodo -1 - y el lavado de los propios elementos rotativos -2-.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Instalación para acondicionamiento superficial de ánodos de reducción electrolítica que comprende una pluralidad de dispositivos de acondicionamiento (A, B, C) que comprenden cada uno al menos una pareja de elementos rotativos (2, 6,
9), dispuestos, en sus posiciones de trabajo, en planos verticales sustancialmente enfrentados entre sí para actuar sobre sedimentos depositados en las superficies de un ánodo (1 ) de electrólisis desde lados opuestos, y un mecanismo de aproximación (3, 7, 10) para presionar los respectivos elementos rotativos (2, 6, 9) contra las superficies del ánodo (1 ) en su posición de trabajo y separarlos para liberar el ánodo (1 ), y un mecanismo de rotación (4, 8, 1 1 ) para conferir movimiento de rotación a los elementos rotatorios (2, 6, 9),
caracterizada porque
comprende un primer dispositivo de acondicionamiento (A) con al menos una pareja de primeros elementos rotativos (2) que giran en sendos ejes paralelos a las superficies mayores del ánodo (1 ), para realizar una primera limpieza dinámica no agresiva del ánodo (1 ), un segundo dispositivo de acondicionamiento (B) con al menos una pareja de segundos elementos rotativos (6) que giran en sendos ejes paralelos a las superficies mayores del ánodo (1 ), para realizar una segunda limpieza dinámica del ánodo (1 ), más agresiva que la primera limpieza, y un tercer dispositivo de acondicionamiento (C) con al menos una pareja de terceros elementos rotativos (9) que giran en sendos ejes perpendiculares a las superficies mayores del ánodo (1 ), para realizar una limpieza estacionaria de zonas cercanas a de aisladores (1 c) dispuestos en del ánodo (1 );
al menos las superficies de los elementos rotativos (2, 6, 9) que contactan el ánodo (1 ) son de un material abrasivo que presentan una abrasividad tal que no daña las superficies del ánodo (1 ) ni posibles separadores laterales (1 b) ni aisladores (1 c) fijados en el ánodo (1 ), siendo al menos las superficies de los segundos elementos rotativos (6) de un material más abrasivo que las de los primeros elementos rotativos (2).
2. Instalación, según la reivindicación 1 , caracterizada porque el primer mecanismo de aproximación (3) es regulable para presionar los primeros elementos rotativos (2) contra las superficies del ánodo (1 ) con una presión tal que la primera limpieza deja las superficies del ánodo (1 ) con una capa al menos fina del sedimento depositado.
3. Instalación, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los primeros elementos rotativos (2) son cepillos rotativos horizontales.
4. Instalación, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque al menos las superficies de los primeros elementos rotativos (2) son de goma o similar.
5. Instalación, según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el segundo mecanismo de aproximación (7) es regulable para presionar los segundos elementos rotativos (6) contra las superficies del ánodo (1 ) con una presión tal que la segunda limpieza elimina al menos parcialmente la capa del sedimento permaneciente en las superficies del ánodo (1 ).
6. Instalación, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los segundos elementos rotativos (7) son cepillos rotativos horizontales.
7. Instalación, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque al menos las superficies de los segundos elementos rotativos (2) son de un material plástico o similar.
8. Instalación, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque cada uno de los segundos elementos rotativos (6) comprende partes extremas (6a, 6b) de un diámetro mayor, hechas de un material más flexible y elástico y menos abrasivo que el resto de la superficie del segundo elemento abrasivo (6), para efectuar una limpieza lateral y de las zonas laterales del ánodo (1 ) que rodean separadores laterales (1 b) presentes en el ánodo.
9. Instalación, según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque comprende un sistema de riego de agua a baja presión con parejas de líneas de expulsores (5a, 5b, 5c, 6d) que aplican agua a baja presión sobre las superficies mayores del ánodo, encima y debajo de al menos las parejas de primeros y segundos elementos rotativos (2, 6) para eliminar partes y partículas de los sedimentos desprendidas de las superficies del ánodo (1 ) y los elementos rotativos (2, 6, 9).
10. Instalación, según la reivindicación 9, caracterizada porque el sistema de riego de baja presión comprende
una primera pareja de líneas de expulsores de agua con sendos expulsores (5a) dispuestos debajo de los primeros elementos rotativos (2);
una segunda pareja de líneas d expulsores de agua con sendos expulsores (5b) dispuestos encima de los primeros elementos rotativos (2) y debajo de los segundos elementos rotativos (6); y
una tercera pareja de líneas de expulsores de agua con sendos expulsores (5c) dispuestos encima de los segundos elementos rotativos (6) y debajo de los terceros elementos rotativos (9).
1 1 . Instalación, según la reivindicación 10, caracterizada porque comprende una cuarta pareja de líneas de expulsores de agua con sendos expulsores (5d) dispuestos encima de los terceros elementos rotativos (9).
12. Instalación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los terceros elementos rotativos (9) son cepillos de tipo taza adaptados a la forma individual de los aisladores (1 c).
13. Instalación, según la reivindicación 12, caracterizada porque comprende tantos cepillos de taza como aisladores (1 c) presentes en el ánodo (1 ) que se acondiciona.
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