(57)【要約】【課題】従来の電解製錬用電極の冷却装置においては、ブスバー上に水を流すことでブスバーを冷却しているためブスバーの冷却が不均一となり、電気抵抗の上昇を十分に阻止できないがあった。【解決手段】本発明の電解製錬用電極の冷却装置においては、電解製錬用電極に通電するためのブスバー外端面側における上記ブスバー上面から下方の地点から上記ブスバーの上面上部に向って斜めに冷却水を噴霧する手段を設ける。上記ブスバー上面の上部に向って噴霧された冷却水を受け止めるため上記ブスバー上面上部に傘状部材を設ける。上記傘状部材の下面は凹面である。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解製錬用電極に通電するためのブスバー上に冷却水を噴霧するためのスプレー手段を設けたことを特徴とする電解製錬用電極の冷却装置。
【請求項２】
上記スプレー手段が上記ブスバー外端面側における上記ブスバー上面から下方の地点から上記ブスバーの上面上部に向って斜めに冷却水を噴霧する手段であることを特徴とする請求項１記載の電解製錬用電極の冷却装置。
【請求項３】
上記ブスバー上面の上部に向って噴霧された冷却水を受け止めるため上記ブスバー上面上部に配置した傘状部材を有することを特徴とする請求項２記載の電解製錬用電極の冷却装置。
【請求項４】
上記傘状部材の下面が凹面であることを特徴とする請求項３記載の電解製錬用電極の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電解製錬用電極の冷却装置、特に、高電流を通電する個所について、主に、電解製錬における電解槽の電極接点部分並びに通電部の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６は従来の電解製錬装置を示し、１は電解槽、２は電極、２′はその耳部、３はブスバー、４は散水パイプ、５は電解槽１同志の接合部、６は電解液面である。
【０００３】
通常、上記電解槽１は横４〜５ｍ、縦２〜４ｍ、深さ２〜３ｍの箱状である。上記ブスバー３は断面が約４００×９０ｍｍ角で、長さが５ｍの銅製の角棒である。上記電極２の耳部２′の厚さは１０〜５０ｍｍであり、上記ブスバー３と接触する部分の厚さは１０〜５０ｍｍ、長さが３０〜５０ｍｍである。
【０００４】
電解製錬は、酸に金属を含ませた酸溶液中に、純度が９０〜９８％程度の回収金属よりなる電極と、回収金属を採取のための電極を挿入し、通電させ、目的の回収金属を純度９９．９９％程度にて回収する方法である。
【０００５】
前記電極２は、一般的に金属の純度を上げて回収する側をカソード、他方をアノードと呼んでいる。
【０００６】
上記のように電解槽１は、電極２を搭載、かつ通電可能なように、両側に電気を通電するブスバー３を有する。
【０００７】
通電、電解製錬では、アノード並びにカソードへの通電は、電極２の耳部２′とブスバー３との接触により行われる。この場合、電極２の自重によりブスバー３との接触を保持している。
【０００８】
このため、電極２とブスバー３の接触部に異物が混入したり、通電中の熱により通電抵抗が変化し、所望の回収量が得られない、または回収量に対しての電力消費量が予想より上回る効率の悪化が生じていた。
【０００９】
また、電解製錬での電極２の数は、一槽あたり３０〜５０枚に及び、その電解槽１が数十あることから電極２の数が多く、電極２の自重も数百ｋｇもあるため、衝突した時の衝撃力があり、簡易な装置でも破損してしまう。また、１つの電解槽１の数十枚ある電極２の１枚でも通電不良が発生しただけでもその電解槽１全体に影響を与えてしまうため、１枚１枚の電極２の接点における電気的安定が重要である。
【００１０】
そのため、例えば特開平６−２１２４７２号公報に示すようにブスバー３と電極２との接点近傍に水を流すことで接点の電気的安定を図っていた。また、水を流すことで同時にブスバーの冷却を兼ねていた。ブスバー３は高電流が常時流れるため、熱を持ち、冷却することで電気抵抗を下げ、電力費を抑制することができる。
【００１１】
特願平４−１７６０９０号のように水管を用いて冷却する方法が提案されている。それ以上簡易なものがさらに望まれていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、前述のように電解槽１は数十あり、その電極２の総数も多数であるため水道コストがかかり、また、単に水を流して冷却するだけでは冷却にムラを生じ通電部の熱上昇による電気抵抗の上昇、また熱のばらつきによる抵抗のばらつきもあり接点の管理に多大な労力を要していた。
【００１３】
従って、より簡便で接点の電気的安定の維持ができコストのかからない手段が求められていた。本発明者は種々実験研究の結果、単に水を散水するのではなく噴霧せしめれば極めて好ましいことを見出した。本発明はこのような知見によって得られたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の電解製錬用電極の冷却装置は、電解製錬用電極に通電するためのブスバー上に冷却水を噴霧するためのスプレー手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
上記スプレー手段は、上記ブスバー外端面側における上記ブスバー上面から下方の地点から上記ブスバーの上面上部に向って斜めに冷却水を噴霧する手段であることを特徴とする。
【００１６】
また、上記ブスバー上面の上部に向って噴霧された冷却水を受け止めるため上記ブスバー上面上部に配置した傘状部材を有することを特徴とする。
【００１７】
上記傘状部材の下面は、凹面であることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【００１９】
本発明においては図１及び図２に示すように上記ブスバー３の長辺の中心部外端面側における上記ブスバー３の上面から下方へ約５ｃｍ下がった地点に冷却水を噴霧するためのスプレー手段７を配置し、このスプレー手段７のスプレー開口８から上記ブスバー３の上面上部に向って斜めに略円錐状に冷却水を噴霧せしめるようにする。
【００２０】
なお、上記スプレー開口８をブスバー３の長辺の中心付近に配置したのは、ここがブスバー３において最も発熱が多い箇所であるためであり、スプレー手段７の個数、配置位置はブスバー３の長さや、発熱状況により適宜決めるものとする。
【００２１】
噴霧の形状は特には問わないが、なるべく噴霧する水粒子は、細かく、流速が遅いのが良い。これは、流速が早い噴霧ではブスバー３に付着した水粒子がすぐに流れ落ちてしまうのと、ブスバー３に当たる水粒子が跳ね返り、電解槽１の周りに飛散するためである。スプレー開口８はより広範囲に噴霧できるものを配置する。
【００２２】
噴霧量は例えば０．３リットル／分とし、１回の噴霧時間を１０分とし２０分間隔とする。例えば噴霧面積は長径１〜２．５ｍ×短径０．２〜０．３ｍの楕円の面積とする。
【００２３】
本発明の他の実施例においては図３及び図４に示すようにブスバー３の上方約５ｃｍに直径１０ｃｍの弧を有する半円弧状の傘９をブスバー３に向って凹面を向けるように配置する。
【００２４】
この実施例においては噴霧された水粒子８′が上記傘９の下面に付着し、傘９の端部を介して水滴がブスバー３と電極２の耳部２′の接点部に滴下する。
【００２５】
半円弧状の凹面によって噴霧した水粒子８′は捕集しやすく、滴下速度も適度となる。また、スプレー開口８から噴霧された噴霧水が電解槽１上に飛び、電解槽１内の酸溶液中に達するのを上記傘９によって阻止できるようになる。
【００２６】
上記条件にて、１５時間電解操業を行ない、ブスバー３の表面温度を噴霧口と対面する点を中心に中心と、左右両側１ｍ間隔で計３点測定した結果、ブスバー３の温度は、平均温度５２℃、３点でのばらつきは９℃以下であった。接触の不具合により通電の電圧が上がってしまう通電不良は発生せず、安定した電流供給であった。また、ブスバー３の表面は、間欠噴霧にもかかわらず、表面は常に水で濡れた状態であった。
【００２７】
【発明の効果】
上記のように本発明の電解製錬用電極の冷却装置によれば、ブスバー３を従来の冷却手段に比べより均一に冷却することが出来、冷却効率を極めて大きく改良することができるため電気抵抗を下げ電力費を抑制できるようになる。また、傘９を用いれば噴霧水が電解槽１に迄飛び、酸溶液中に達することを阻止できるようになると共に、水量を節約できるようになる大きな利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電解製錬用電極の冷却装置を説明するための平面図である。
【図２】図１に示す電解製錬用電極の冷却装置の要部の縦断側面図である。
【図３】本発明の他の実施例における電解製錬用電極の冷却装置を説明するための平面図である。
【図４】図３に示す電解製錬用電極の冷却装置の要部の縦断側面図である。
【図５】従来の電解槽の説明用平面図である。
【図６】図５に示す電解製錬用電極の冷却装置の要部の縦断側面図である。
【符号の説明】
１　　電解槽
２　　電極
２′　耳部
３　　ブスバー
４　　散水パイプ
５　　接合部
６　　電解液面
７　　スプレー手段
８　　スプレー開口
８′　水粒子
９　　傘
【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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