[發(fā)明專利]不銹鋼電解板

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680014666.6
• 申請(qǐng)日: 2006-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101166850A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·K·韋伯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯特拉塔昆士蘭有限公司
• 主分類號(hào): C25B11/04
• 分類號(hào): C25B11/04;C25C1/12;C25C7/02
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李帆

相關(guān)申請(qǐng)

本PCT國(guó)際申請(qǐng)要求2005年3月9日提交的澳大利亞臨時(shí)專利申請(qǐng)No.2005901127的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將其結(jié)合到本文中。2005年11月16日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/281,686也要求了AU?2005901127的權(quán)益。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電解板，尤其涉及適用于金屬的電解回收的基本永久陰極板。

本發(fā)明主要被開(kāi)發(fā)作為基本永久不銹鋼陰極板，該陰極板適用于銅陰極的電解沉積。通過(guò)陰極的表面面層(finish)特性可增強(qiáng)電解沉積的操作附著(operational?adherence)；下文將參考這種應(yīng)用描述這一開(kāi)發(fā)。然而，可理解的是，本發(fā)明不限于這一具體應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明背景

在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的任何討論不應(yīng)被認(rèn)為是：承認(rèn)這種現(xiàn)有技術(shù)在本領(lǐng)域中是普遍已知的或構(gòu)成公知常識(shí)的一部分。

銅的電解精煉包括從約99.7％Cu的不純陽(yáng)極電解溶解銅，及然后將溶解的銅以純態(tài)選擇性鍍覆到陰極上。這種反應(yīng)發(fā)生在含有電解質(zhì)的槽中，該電解質(zhì)基本上是硫酸銅與硫酸的混合物。

存在各種用于金屬的電解精煉的工藝和裝置。對(duì)于銅的電解沉積，當(dāng)前工業(yè)最佳實(shí)施是針對(duì)“永久(permanent)”不銹鋼陰極板的制備和應(yīng)用。該實(shí)施主要是基于澳大利亞昆士蘭Mount?Isa?Mines的JimPerry等的原始工作(和專利)。該技術(shù)在整個(gè)工業(yè)中通常被稱作ISAPROCESS^技術(shù)。

ISA?PROCESS^技術(shù)(也為ISA?PROCESS^2000^TM)是Mount?Isa?MinesLimited的商標(biāo)并且已在澳大利亞、奧地利、比利時(shí)、加拿大、智利、中國(guó)、塞浦路斯、埃及、英格蘭、德國(guó)、印度、印度尼西亞、伊朗、日本、緬甸、墨西哥、秘魯、俄羅斯、南非、西班牙、瑞典、泰國(guó)和美國(guó)被許可。

在該工藝中，將不銹鋼陰極母板浸入具有銅陽(yáng)極的電解槽中。電流的施加致使未精煉的基體金屬?gòu)年?yáng)極溶解入電解槽內(nèi)，且隨后以精煉的形式沉積在母板的陰極片上。然后首先通過(guò)折曲陰極板以造成至少部分銅沉積物從其分離，且然后通過(guò)楔入剝離(wedge?stripping)和氣噴(gas?blasting)該片上其余的銅，將電解沉積的銅從該片上剝離。

通過(guò)使用插入到鋼片和在銅的上部邊緣處的沉積銅之間的刀狀片或刀形楔(knife-edge?wedges)進(jìn)行該剝離。作為選擇，可通過(guò)使帶有銅的陰極穿過(guò)捶擊工位來(lái)自動(dòng)進(jìn)行剝離，在該捶擊工位中，從兩側(cè)靠近其上部邊緣劇烈敲擊沉積的銅。這松動(dòng)了銅上部邊緣，然后通過(guò)將一股或多股空氣流導(dǎo)入鋼與松動(dòng)的銅的上部邊緣之間的微小空隙來(lái)完成剝離。然而，更優(yōu)選通過(guò)本申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)并作為澳大利亞專利No.AU712,612獲得專利權(quán)的撓曲裝置，或者通過(guò)相關(guān)方法(美國(guó)專利US4,840,710)來(lái)實(shí)現(xiàn)剝離。

陰極母板通常由不銹鋼片和連接至該片的頂部邊緣以保持和支撐電解槽中的陰極的吊桿組成。

ISA?PROCESS^利用多槽系統(tǒng)，該多槽被串聯(lián)布置以形成實(shí)用部分(practical?section)。在該槽中，平行連接電極、陽(yáng)極的銅和陰極。

作為可替代ISA?PROCESS^的方案，另一方法是使用較高純度銅的始極片(starter?sheet)作為將銅電沉積到其上的陰極基底。這些始極片是在特殊的電解槽中通過(guò)將銅24小時(shí)地電沉積到硬軋的銅或鈦母板上制備的。

始極片的制備包括片的洗滌、矯直和加強(qiáng)。然后通過(guò)所附銅條的環(huán)而將該片懸掛在軋制銅吊桿上。

ISA?PROCESS^與常規(guī)始極片技術(shù)之間的基本差異在于，ISAPROCESS^使用“永久”的可再利用的陰極母板代替不可再利用的銅始極片。

該技術(shù)的關(guān)鍵要素是ISA?PROCESS^陰極板的有專利權(quán)的設(shè)計(jì)。該板本身由“316L”不銹鋼制成，其被焊接至不銹鋼矩形中空型材吊桿上。為了電導(dǎo)率和抗腐蝕性，該吊桿包封有電鍍銅。

不銹鋼是含有極低碳含量(相對(duì)于低碳鋼)和各種鉻含量的鐵基金屬。鉻與氧結(jié)合形成抗氧化的附著表面膜。ISA?PROCESS^陰極板的316L不銹鋼具有大約如下的組成：＜0.03％的碳、16-18.5％的鉻、10-14％的鎳、2-3％的鉬、＜2％的錳、＜1％的硅、＜0.045％的磷、＜0.03％的硫和余量的鐵。