(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
種板製造用母板上部に、その断面形状がほぼコ字型である一対の耐食性を有する絶縁板を、前記母板を挟持しかつ該絶縁板のほぼコ字型先端部が該母板に接するように対称的に配設して、該母板に前記一対の絶縁板を固定した構成となし、かつ前記絶縁板の下辺側先端部の外面が、前記母板との接触部から該絶縁板の板厚方向において該絶縁板の下辺側先端部に向かった傾斜面を有し、該傾斜面は水平面に対して２〜１０°の角度を有することを特徴とする種板製造用母板。
【請求項２】
種板製造用母板の左右両側部および下部を覆ったそれぞれ１本の固定式絶縁体３本のうちの少なくとも１本の一部分を、前記母板のコーナー部に回動自在に設け、前記絶縁体の回動自在な一部分と該絶縁体の固定部分との合せ面を平面とし、かつ該平面となる回動自在な一部分の切断面と該一部分の母板側長辺とのなす角度を９５〜１７５°としたことを特徴とする種板製造用母板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は銅、ニッケルなど金属の電解精製や電解採取に陰極として用いられる種板を製造するための種板製造用母板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属の電解精製や電解採取に陰極として用いられる種板は、ステンレス板やチ夕ン板を陰極として用いて電解精製あるいは、電解採取により前記ステンレス板やチタン板上に電着させて製造されている。
【０００３】
例えばニッケル製錬の１つの方法である、塩化物浴を用いるニッケル電解採取法においては、濾布で包まれた不溶性電極をアノードとし、１ｍｍ程度の厚さを有するニッケル種板をカソードとして塩化ニッケル溶液の電気分解が行われ、溶液中のニッケルイオンは種板上に金属ニッケルとして電解析出して製品となり、塩素イオンはアノード表面で放電して塩素ガスとなる。
このときカソードとして用いられるニッケル種板は、前記電解採取法においてニッケル種板に代えてチタン製母板をカソードとして使用することにより、母板の両表面にニッケルを電析させ、これを剥ぎ取ることによって製造する。
【０００４】
従来行われている種板製造法においては、図５に示すようにチタン製母板１′の左右両側部および下部の計３辺にはそれぞれ絶縁体２′が嵌込まれて固定され、母板１′の両表面に電析した種板同士が接触しないようになっている。一方上辺部には母板１′に電気を供給するための給電部４′があり、該給電部４′が導電性を保つ必要があることから、上辺部には前記３辺のような絶縁体２′を適用できない構造となっている。そのため母板１′の上部にテープ３′を貼ったり、あるいは塩化ビニールなどでできた絶縁板を母板に取り付けて種板の上辺を形成させていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら電解液が浸食性に富むとともにその温度も６０℃以上と高いため、テープ３′や絶縁板の一部がすぐに母板１′から剥がれてその部分にニッケルが電析する結果、種板の形状を正しく保つことができないという問題を有していた。このようにして得られた上辺部が凸凹している種板をそのまま使うと製品の電気ニッケルもその上辺部が凸凹となり、切断工程での作業性を著しく悪化させたり切断屑の発生量が増加するという問題を生じていた。
また種板の上辺部が極めて薄くなるため、種板を取り扱う工程で作業者が指などを切傷する場合もあり、そのため上辺部が凹凸状になった種板は当該部分を正規の形状に切断加工して使用していたが、この作業は種板の上辺部が正規の形状状態に保てるならば全く無駄といえるものであった。
【０００６】
さらに母板の両表面に電析したニッケルの種板を剥ぎ取る作業は、図６に示すように先ず母板１′の両側部にはめ込み固定してある絶縁体２′の上端２′−１を母板１′の側部の外方向に向かって拡開するよう叩き出して一旦絶縁体の上端２′−１を母板から外した後、剥ぎ取り用のチス（種板を母板から剥ぎ取るための先端がタガネ状の工具；以下「チス」という）を母板上に電析した種板の側部に当て、母板と種板の間に挿入することによって種板の一部を剥離させて実施していた。その後母板両表面の種板を完全に剥ぎ取った後、外してある絶縁体２′の上端２′−１を再び母板１′の側部に叩き込むことによって再使用できる状態に戻していたが、この方法は種板の剥ぎ取り自体については何ら問題がないものの、絶縁体２′の寿命を短くするという問題点があった。
【０００７】
すなわち母板１′の両側部の絶縁体２′については剥ぎ取りの度ごとに１カ所に変形応力が集中するため、その部分の劣化が進んで種板の一部が絶縁体の内部にまで染み込み電析したり、絶縁体が応力集中部分を起点としてちぎれ始めるという欠点があった。
これらの欠点の防止策として固定式絶縁体の変形を少なくして種板を剥ぎ取ることが考えられるが、そのようにするとチス挿入部が狭くなって該チスが種板のみならず絶縁体にも当接することになり、結果として絶縁体が傷つき、短期に交換する必要が生じた。
【０００８】
本発明は、種板の上辺部を長期に亘って正規の形状に保つことのでき、さらに母板の左右両側部および下部に固定する絶縁体の寿命を延長することが可能な種板製造用母板を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る種板製造用母板は、種板製造用母板上部に、その断面形状がほぼコ字型である一対の耐食性を有する絶縁板を、前記母板を挟持しかつ該絶縁板のほぼコ字型先端部が該母板に接するように対称的に配設して、該母板に前記一対の絶縁板を固定した構成となし、かつ前記絶縁板の下辺側先端部の外面が、前記母板との接触部から該絶縁板の板厚方向において該絶縁板の下辺側先端部に向かった傾斜面を有し、該傾斜面は水平面に対して２〜１０°の角度を有することを特徴とし、また、種板製造用母板の左右両側部および下部を覆ったそれぞれ１本の固定式絶縁体３本のうちの少なくとも１本の一部分を、前記母板のコーナー部に回動自在に設け、前記絶縁体の回動自在な一部分と該絶縁体の固定部分との合せ面を平面とし、かつ該平面となる回動自在な一部分の切断面と該一部分の母板側長辺とのなす角度を９５〜１７５°としたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を添付図面について説明する。
図１は本発明に係る種板製造用母板の一実施例を示す正面図、図２は母板上部に設ける絶縁板の取付け状態を示す斜視図、図３は上部の絶縁板を示す図で、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、図４は母板の側部の絶縁板の取付け状態を示す正面拡大図である。
【００１１】
本発明における、例えば塩化物浴からのニッケル電解採取法に用いる種板製造用母板１はステンレス製やチタン製であって、図１に示すように電解採取の際に該母板１の両表面の上部の電解液表面部付近に、塩化ビニールあるいはＦＲＰなどの耐食性を有する板状絶縁物３が、該絶縁板３のほぼコ字型先端部３−１、３−２が母板１に接するように対称的に一対配置され、該絶縁板３により前記母板１が挟持されるものである。またこの絶縁板３の中央部３−３の長辺に平行な中心線よりも一方にずれた側に数個の締付け用穴５が穿設されている。そして該穴５を挿通して、母板１にあけた穴（図示せず）を介して各絶縁板３と同等の耐食性および絶縁性を有するボルト・ナットを用いて母板１に各絶縁板３を固定する。
【００１２】
絶縁板３の断面形状をほぼコ字型とするのは、図２に示すように前記ボルト・ナットの締付け圧力を絶縁板３の周囲に集中させて、母板１と絶縁板３のほぼコ字型先端部３−１、３−２を密着させ、電着した種板の上辺部が絶縁板３と母板１の間に食い込まないようにするためである。
さらにボルト・ナットの締付け用穴５を絶縁板３の中央部３−３の長辺に平行な中心線よりも下側になるよう穿設したのは、ボルト・ナットの締付け圧力を前記ほぼコ字型の形状の効果に加えてさらに絶縁板３の下辺側先端部３−２に集中させるためである。
【００１３】
また図３に示すように該絶縁板３の下辺側先端部３−２の外面が、母板１との接触部から絶縁板３の板厚方向において絶縁板３の上辺側先端部３−１に向かった傾斜面を有し、該傾斜面は水平面に対して２〜１０°（図３（ｂ）では６°）、好ましくは５〜７°の角度αを有していることを特徴としている。
絶縁板３の下辺側先端部３−２を図２に示すように斜めにする理由は、もし水平（角度０°）であれば種板を剥ぎ取るときに、種板上辺部が絶縁板３の下辺側先端部３−２の外面を突き上げ絶縁板３と母板１の密着力を徐々に弱めることになるからであり、この突き上げ効果を減じるためである。このように下辺側先端部３−２の外面が水平面に対して取る角度αは重要であり、２〜１０°が好ましく、５〜７°が一層好ましい。角度αが２°未満の場合は実質上突き上げ効果を減じることができず、また角度が１０°より大きい場合は種板の上辺部にニッケルが粒状に電着し凹凸が発生するという現象の原因となるからである。
なお４は母板１に電気を供給する給電部である。
【００１４】
つぎに図４に関して母板の左右両側部および下部に固定された絶縁体２について説明する。本発明では従来の固定式絶縁板を２つに分け、その一部分２−１を母板１のコーナー部を支点として回動自在とし、それ以外を固定部分２−２として絶縁体２を形成したものであり、種板剥ぎ取り時に絶縁体の一部に変形応力が集中することがなく、また従来の方法に比べてチス挿入部が広くなり、チスによって絶縁体を傷つけることがない。また本発明では絶縁体２の回動自在な一部分２−１と固定部分２−２との合せ面を平面とし、該合せ面の切断面と母板側長辺との間に一定の角度βを設けるようにしたものである。そして該角度βは９５〜１７５°とすることが好ましく、９５〜１００°とすることが一層好ましい。その理由は、９５°未満の角度βでは固定部分２−２をずらすことなく回動自在な一部分２−１を母板１から外すことができず、一方１７５°を超える角度では固定部分２−２の先端の強度を確保できないからである。なお一層好ましい角度βの上限を１００°としたのは、固定部分２−２の先端強度をさらに確保するためである。
【００１５】
なお図４には母板１の右上コーナー部にのみ回動自在な一部分２−１を有する絶縁体２が取り付けられているが、これは一例に過ぎず残りの３つのコーナー部のどのコーナー部にも取り付けることができ、また複数のコーナー部に取り付けることも可能である。さらに回動自在な一部分２−１の長さについても、母板１の寸法やチス挿入部の位置に応じて適宜変えることができる。
【００１６】
【実施例】
以下本発明の実施例を比較のための従来例とともに説明する。
実施例１
全体として長さ８００ｍｍ、幅６０ｍｍ、板厚１０ｍｍであって、上辺および下辺のコ字型先端部の高さが１ｍｍで、下辺側先端部の外面の角度が６°であり、上辺から４０ｍｍの中央部の箇所に１００ｍｍ間隔で締付け用穴を穿設した図３に示す絶縁板を耐熱塩化ビニールで製作し、チタン製母板に取り付けて使用したところ、６ヶ月に亘って正常な種板を製造することができた。
一方その上部に従来のテープを張り付けた母板は、５日でテープの一部が剥がれ１ケ月後には種板の上辺部を切断加工しなければならない程度にまでなった。
【００１７】
実施例２
長さ２８０ｍｍ、幅が２６ｍｍであって、切断面と母板側長辺とのなす角度を１００°とした図４に示す回動自在な一部分および固定部分とからなる絶縁体を工業用プラスチックで製作し、チタン製母板の左右両側部と下部に取り付けて塩化物浴でのニッケルの電解採取に使用したところ、１年半の間に亘って絶縁体の劣化は認められず、種板の形状にも異常はなかった。
一方従来の固定式絶縁体のみの場合は、絶縁体は約１年で使用不可能となり、また絶縁体の使用末期においては種板のチス挿入部に染み込み電析が認められた。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べた通り本発明によれば、長期間安定して上端部が所望の形状である種板が得られ、また母板の手直し作業を大幅に減少することができ、さらに使用した絶縁体の寿命を大幅に延長させることが可能となり、かつ種板形状も長期に亘って安定した種板製造用母板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る種板製造用母板の一実施例を示す正面図である。
【図２】  本発明の母板上部に設ける絶縁板の取付け状態を示す斜視図である。
【図３】  本発明の上部の絶縁板を示す図で、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図４】  本発明の母板の側部の絶縁板の取付け状態を示す正面拡大図である。
【図５】  従来例による種板製造用母板の一実施例を示す正面図である。
【図６】  従来例による母板の側部の絶縁板の取付け状態を示す正面拡大図である。
【符号の説明】
１  種板製造用母板
２  絶縁体
２−１  一部分
２−２  固定部分
３  板状絶縁物
３−１、３−２  先端部
３−３  中央部
４  給電部
５  締付け用穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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