Brevet FR2187413A1 — publié le 19740118

On sait que dans les opérations d'électrolyse, et notamment pour le cuivrage d'articles métalliques, on utilise couramment des électrodes en cuivre phosphoreux. Ces électrodes se fabriquent en général en ajoutant du phosphore dans une masse de cuivre en fusion, puis en moulant cette masse de manière à obtenir les électrodes désirées. L'inconvénient de ce procédé connu est que lors du refroidissement de la masse fondue, le phosphore ne reste pas réparti dans le cuivre, mais se concentre en certaines zones, de telles sorte que les électrodes finalement obtenues- ne sont pas homogènes. Lors de leur utilisation de telles électrodes ont tendance à donner lieu à la formation de boues cuivriques qu'il est difficile et coûteux de récupérer. L'invention vise à remédier à ces inconvénients et à permettre d'établir des électrodes en cuivre phosphoreux dans lesquelles le phosphore soit réparti de façon parfaitement régulière. L'invention vise, de façon plus générale, à permettre de réaliser une anode d'électrolyse homogène à partir de mélanges ou alliages métalliques dans lesquels l'un des constituants à tendance à se concentrer localement lors du refroidissement de la masse fondue. Conformément à l'invention on réalise une électrode pour électrolyse par un entassement de grains de petites dimensions du métal désiré. On conçoit que si l'on établit par exemple des grains de cuivre additionné de phosphore, puis si l'on entasse ces grains les uns contre les autres, la masse ainsi obtenue est homogène en ce sens que les défauts éventuels d'homogénéité ne peuvent intéresser que des zones de dimensions au plus égales à celles des grains. Or la pratique démontre que des défauts ainsi limités sont sans inconvénients pour l'électrolyse elle-meme. Dans une première forme d'exécution, applicable au cas particulier des anodes en cuivre phosphoreux, l'on part d'une masse de cuivre fondu à laquelle on ajoute du phosphore, puis sans laisser le métal redroidir en masse, on le soumet à une opération connue de grenaillage par le moyen de laquelle on obtient des grains de petites dimensions à l'état solide. Le phénomène de localisation du phosphore, qui n'apparat que lors du refroidissement du métal fon A11 est donc ainsi limité aux grains individuels. Pour utiliser ces derniers, on les entasse simplement dans un panier fait en une ma tière non affectée par l'électrolyse, par exemple en titane. Dans une autre forme d'exécution on établit tout d'abord des capsules de cuivre dans lesquelles on introduit du phosphore, puis on ferme ces capsules et on les jette dans du cuivre en fusion. Dans ces conditions les capsules ont le temps de fondre de sorte que le phosphore peut se mélanger au cuivre. On fait alors subir à la masse en fusion l'opération de grenaillage dont on a parlé plus haut. Dans la pratique les capsules peuvent être réalisées sous la forme de morceaux de tubes dont une extrémité est fermée par écrasement ou autre moyen. Après remplissage en phosphore, on ferme l'autre extrémité de la même manière ou d'une autre. De quelque façon qu'on procède l'invention permet d'obtenir des anodes de cuivre phosphoreux qui conviennent parfaitement pour les traitements électrolytiques, et notamment pour le cuivrage. De telles anodes ne donnent particulièrement pas lieu à la formation de boues cuivriques. Elle permettent de réaliser une grande régularité de la teneur en phosphore. Plus particulièrement celle-ci peut être maintenue entre les limites de 0,035 et 0,050 % au-delà desquelles le comportement de l'anode cesse d'être satisfaisant. L'expérience a montré qu'on obtenait les meilleurs résultats avec une teneur de 0,045 %, ce que le procédé suivant l'invention permet d'obtenir sans difficulté dans toute la masse de l'anode. Pour permettre le maintien aussi constant que possible du phosphore dans le cuivre à l'instant de la solidification d'une part, et aussi afin d'obtenir une granulation la plus adaptée d'autre part, le grenaillage s'effectue de la manière suivante Le cuivre en fusion dans lequel on a introduit le phosphore à l'état décrit précédemment, est versé dans un entonnoir dont l'o- rifice de sortie est calibré par une busette en matière réfractaire connue, et dont le diamètre est fonction du calibrage de la grenaille désiré. Si on laissait simplement couler le métal par cet orifice, on obtiendrait du cuivre n'ayant pas la forme de gouttelettes mais de fragments informes. Pour éviter cet inconvénient, il est prévu que le cuivre en fusion s'écoulant de la busette soit soumis à sa sortie à l'action d'un jet d'air comprimé, dont l'angle d orientation par rapport à l'axe de la busette varie en fonction de la dimension désirée des gouttelettes. La solidification en surface des gouttelettes par le jet d'àir comprimé se termine lors de leur précipitation dans un bain alcoolisé à 5 % d'alcool au maximum. On évite ainsi la formation sur leur périphérie d'une couche isolante qui serait nuisible à l'attaque du cuivre lors de l'électrolyse. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'è titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On comprend notamment que l'invention englobe non seulement le procédé sus-décrit de fabrication d'anodes d'électrolyse en cuivre phosphoreux, mais encore les anodes obtenues par sa mise en oeuvre. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la fabrication d:anodes d'électrolyse, et notamment d'anodes en cuivre phosphoreux, caractérisé en ce qu'on réalise l'anode par un entassement de grains de petites dimensions du métal ou alliage désiré. 2 - Procédé suivant la revendication 1, pour l'obtention d'anodes en cuivre phosphoreux, caractérisé en ce qu'on ajoute du phosphore à une masse de cuivre en fusion, en ce qu'on soumet ensuite cette masse à une opération connue de grenaillage de façon à obtenir des grains solides, et en ce qu'on entasse ces grains dans un panier fait en une matière non affectée par l'électrolyse. 3 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on choisit le titane pour la réalisation du panier. 4 - Procédé suivant la revendication 1 pour l'obtention d'anodes en cuivre phosphoreux, caractérisé en ce qu'on prépare d'abord des capsules de cuivre, en ce qu'on introduit du phosphore dans ces capsules, en ce qu'on ferme lesdites capsules ainsi remplies et en ce qu'on les jette dans une masse de cuivre en fusion afin que le phosphore qu'elles renferment se répartisse uniformément dans la masse fondue, et en ce qu'on fait subir à la masse en fusion une opération de grenaillage en soi connue. 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce qu'on maintient la teneur du phosphore entre 0,035 et 0;050 % en poids. 6 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on maintient la teneur en phosphore à 0,045 %. 7 - Anodes d'électrolyse, et plus particulièrement anodes en cuivre phosphoreux, caractérisées en ce qu'elles sont obtenues par mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent.