(57)【要約】  本発明は、電気精錬により電極、例えば陰極（1）の表面上に堆積される析出物を除去する装置（4、5）に関するものであり、本装置は、析出物（2、3）をはく離させる少なくとも一つの要素と、そのはく離させる要素を操作する少なくとも一つの要素とを含む。本装置は、回転可能な状態で陰極の垂直方向に移動可能な少なくとも一つのはく離要素を含み、陰極はこのはく離要素と接触することによりたわみを生じ得る。また、本発明は、前述の装置により実現される方法にも関する。
2007512440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気精錬において電極、例えば陰極（1）の表面に蓄積される析出物(2、3)をはく離させる少なくとも一つの要素と、該はく離要素を操作する少なくとも一つの要素とを含む析出物を除去する装置（4、5）において、該装置は、回転可能な状態で前記陰極の垂直方向に移動可能な少なくとも一つのはく離要素（13）を含み、前記陰極は、該はく離要素との接触によって曲げを受け得ることを特徴とする析出物を除去する装置。
【請求項２】
請求項1に記載の装置において、前記はく離要素（13）は、少なくとも1個の支点（14）を有し、該支点を中心として前記はく離要素が回転可能であることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項1または2に記載の装置において、前記はく離要素（13）には、支点（14）を中心として、該はく離要素を回転させる操作要素（15）が備えられていることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項3に記載の装置において、前記操作要素（15）にはシリンダが備えられていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項3に記載の装置において、前記操作要素（15）には電動機が備えられていることを特徴とする装置。
【請求項６】
前記請求項のいずれかに記載の装置において、前記はく離要素（13）には、ローラなどの少なくとも一つの摺動要素（16）が備えられていることを特徴とする装置。
【請求項７】
前記請求項のいずれかに記載の装置において、前記陰極は、前記析出物(2、3)の除去中、少なくとも一つの支持要素（6、7、8、9）によって少なくとも一個所が支持されることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記請求項のいずれかに記載の装置において、除去中、前記はく離要素（13）は、前記陰極の析出物の存在する部分と接触することを特徴とする装置。
【請求項９】
電気精錬により電極、例えば陰極（1）の表面に蓄積した析出物（2、3）の除去のため、少なくとも一つの操作要素によって操作される少なくとも一つのはく離要素を使用する析出物を除去する方法において、前記はく離要素（13）は、回転可能な状態で前記陰極の垂直方向に移動可能であり、同時に該陰極と接触して、該陰極が曲げを受けて前記析出物を分離することを特徴とする析出物を除去する方法。
【請求項１０】
請求項9に記載の方法において、前記陰極（1）は一方向にのみ曲げを受けることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項9に記載の方法において、前記陰極（1）は、まず一方向の曲げを受け、ついで反対方向の曲げを受けることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解精錬により作製される析出物を電極、たとえば陰極表面から除去する方法および装置に関するものである。
【０００２】
多くの金属、たとえば銅、亜鉛、あるいはニッケルの製造において、その製造プロセスにおける主要工程の一つが電気分解であり、製造される金属は電解液中に流される電流によって電極、すなわち陰極表面に析出される。通常、陰極は、電解液面上方にあって電解槽中に陰極を吊り下げるとともにこれを電気回路に接続するサスペンションバーと、電解液中に浸される板状要素すなわち母材とを備えた部材であり、この母材表面上には、製造される金属が析出される。
【０００３】
現代の工業設備においては、陰極板は製造される金属とは通例異なった金属からなり、陰極板の二つの垂直エッジあるいは電解液中に浸される三つのエッジすべてにプラスチック製の電気絶縁体が備えられ、陰極板表面上の、少なくともその二つの垂直表面上に析出した金属が二枚の別々の板としてはぎ取られるようにしている。前述の形式の、製造される金属とは異なった金属からなる耐久型陰極による金属製造は、製造される金属が板状要素として耐久型陰極表面からはく離されるように行なわれ、耐久型陰極は電解槽とはく離加工場の間を連続的に循環移動される。耐久型陰極のエッジに備えられる電気絶縁体は、析出した金属の分離および加工にとくに必要とされる。
【０００４】
製造プロセスの運用および金属の生産上、製造される金属は十分な頻度で陰極板表面から除去する必要がある。代表的な除去間隔は一日から七日であるが、一般に除去には大規模な材料の移送と加工工程の中断が必要なため、除去間隔は可能な限り長くすることが試みられている。そのため、今日では金属析出物は通常かなりの厚みがあり、一般的には明らかに5mmを超える。
【０００５】
銅、ニッケルおよび亜鉛の製造工場における製造量は大量であるため、工場には数千、数万の陰極板があり、毎日除去工程にはいる陰極板数でさえ優に数千、数万に達する。それゆえ、機械化および自動化されたはく離機を使用して、製造される金属を耐久型陰極表面から除去する。さらに、耐久型陰極の製造経費は高価なため、その耐用年数を最大限延長することが工場側の観点からするときわめて重要である。陰極のエッジに設けられる絶縁体は十分交換可能ではあるが、それらの耐用年数の延長もまた工場側の観点からすると好都合である。したがって、はく離機の最も重要な特性は、耐久型陰極も、またそのエッジの絶縁体もはく離機で損傷を受けず、製造された金属が確実に分離され、はく離機の高速度運転が可能なことである。
【０００６】
米国特許4,840,710号により、陰極板から析出物を除去する方法が知られている。この発明によると、例えば油圧シリンダによって陰極の一点に曲げを加えることにより、また、除去プロセス中にくさび様要素あるいは圧縮空気によるブラスト処理を利用することにより、析出物は陰極表面から除去される。陰極は、その底部エッジで支持され、曲げ操作中、垂直姿勢に保たれる。また、析出物の除去にハンマなどの機械的打撃工具を使用する方法も知られている。しかし、これらの公知の方法には、騒音に加えて別の欠点、例えば一回の動作ですべての析出物を除去することはできないという事実が存在している。
【０００７】
本発明の目的は、電解精錬によって作製された金属析出物を電極として使用された陰極表面から除去する装置の改善を実現し、陰極自体に加わる歪みを避け、析出物のはく離工程を迅速化することである。
【０００８】
本発明は、独立請求項を特徴段の記載事項を特徴とする。また、本発明の他の実施例は、残りの請求項の記載事項を特徴とする。
【０００９】
電解精錬によって作製された析出物を陰極表面から除去する本発明による装置によれば、顕著な効果がもたらされる。本発明によれば、析出物を除去する装置は、回転可能な状態で陰極の垂直方向に移動可能な少なくとも一つのはく離要素を含み、陰極は、このはく離要素との接触によって曲げることができる。陰極と接触する時、はく離要素は同時に支点を中心に回転している。はく離要素は、操作装置、例えばシリンダあるいは電動機によって駆動される装置によってその支点を中心に回転する。はく離要素は、その支点を中心として両方向に回転可能である。また、はく離要素は、例えば必要な曲げ動作が達成される範囲だけの回転をさせることが可能であり、その後、はく離要素は元の位置に戻される。はく離要素が所望の接触面で陰極と接触し、陰極に波動が発生して陰極にたわみが生じ、その結果、析出物が反対面から分離される。本発明による回転可能な状態で移動可能なはく離要素によって陰極表面に影響を与えることで、析出物は意のままに、また陰極に対する急激な機械作用なしに分離される。本発明によれば、曲げ操作はまた、陰極の所望の位置から始めることもでき、そのため曲げ操作および析出物の除去の両方をより効率的に行なうことができる。本発明による装置にれば、析出物の除去が迅速化され、陰極の機械的歪みが避けられる。
【００１０】
本発明の一実施例において、はく離要素には少なくとも一つの摺動要素、例えばローラが用意され、接触中のはく離要素の摺動を促進させる。除去中、はく離要素は陰極の析出物のある場所において陰極と接触する。本発明の一実施例において、析出物の除去中、陰極は少なくとも一つの支持要素によって少なくとも一個所を支持され、それによって除去がより容易に行なわれる。本発明の一方法によれば、陰極は例えば一方向にのみ曲げを受けることが可能である。その方法によると、陰極はまず一方向の曲げを受け、ついで反対方向の曲げを受ける、こうして陰極の両面に蓄積した析出物が分離される。
【００１１】
添付図面を参照して、本発明を以下にさらに詳細に説明する。
【００１２】
図1および図2は、電気分解中に電極、例えばステンレス製陰極1の表面に蓄積された析出物2、3を除去する装置を示す。各図面において、陰極1は、例えばコンベヤ12によって電気分解装置からはく離作業場17に搬入したものである。この例では、陰極1は、はく離作業場の支持構造10によりサスペンションバー11の近傍、すなわち電解精錬工程中に電解液上方に位置していた陰極の端部が支持される。さらに、陰極1は、はく離作業場に備えられた支持要素6、7、8および9によって除去作業中を通して支持され、析出物除去の間ずっと垂直位を保つようにする。支持要素により、陰極は、その両面を支持することが可能であり、また必要な個所のみを支持することも可能である。陰極1の両面に蓄積された析出物2、3を陰極表面から除去するため、はく離機4、5が陰極の両面に取り付けられる。図1に、はく離機4の運転時、析出物3の除去の様子を、また図2には、はく離機5の運転時、析出物2の除去の様子をそれぞれ示す。
【００１３】
はく離機4、5ははく離要素13を含み、これは、回転可能な状態で陰極垂直方向に移動可能であって、前述のはく離要素と陰極の接触によって陰極に曲げを加えることが可能である。陰極が垂直位にある時、サスペンションバー11側の陰極の端部は、はく離機4、5の上方に位置する。参照符号13P1、13P2は、はく離要素13の回転時のさまざまな位置を示している。図1および図2の円形パターンは、はく離要素13、13P1、13P2の軌跡を示している。はく離要素が陰極の析出物の堆積個所に接触すると同時に、陰極が曲げを受け、そのたわみによって析出物が陰極の反対側から除去される。はく離要素は、少なくとも一台の長尺状要素を含む。はく離要素13は支点14を有し、はく離要素は、陰極に接触すると同時に支点を中心に回転して、陰極に曲げを加える。陰極の接触表面は、はく離要素がその支点を中心に回転する距離に応じて定められる。はく離要素は、その支点を中心に0〜360度、両方向に回転可能である。この事例においては、支点ははく離要素の中心点である。この例では、はく離要素13は、まずその位置13P1から、次にその位置13P2に回転する。はく離要素13の両端には摺動要素16、例えばローラが接続され、はく離運転中の陰極表面におけるはく離要素の摺動を促進させる。はく離要素が支点14を中心に１回転すれば、はく離要素の両端部にある各ローラは、順に陰極に接触することできる。
【００１４】
はく離要素13は、はく離要素に接続された操作要素15によって支点14を中心に回転する。操作要素15は、例えばはく離要素13に接続された回転シリンダ、油圧シリンダ、電動操作装置、あるいは任意の類似操作要素でよい。操作要素15によって、はく離要素13は支点14を中心とした回転を与えられ、支点を中心に１回転するか、あるいは、例えばわずか90度に満たない回転を行ない、その後、最初の位置に戻る。はく離要素13は、陰極のごく近くに設置され、はく離要素が支点を中心に回転すると、はく離要素は陰極表面の必要な個所を打つ。陰極は、その反対側から析出物を分離するのに足りる程度の曲げのみを受けるため、曲げによって陰極が破壊に至ることはない。
【００１５】
本発明によれば、陰極はまず一方向の曲げを受け(図1)、ついで反対方向の曲げを受けて（図2）、陰極の両面に蓄積した析出物2、3を分離する。陰極の幅方向において、はく離要素13は、陰極幅の少なくとも一部、有利には陰極幅の大部分にわたって伸展している。本発明による装置は、析出物の部分的な除去にも用いることが可能であり、その場合、最終的な除去は分離機械装置、例えばはく離工具によって行なわれる。
【００１６】
当業者にとって、本発明の種々の実施例が上記例のみに限定されず、添付の特許請求の範囲において変化し得ることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による装置。
【図２】本発明による装置。
【図１】
2007512440.tif 000003
【図２】
2007512440.tif 000004
【国際調査報告】
2007512440.tif 000005
2007512440.tif 000006
2007512440.tif 000007