[發明專利]不銹鋼電解板

在審

• 申請號: 201310684147.2
• 申請日: 2006-03-09
• 公開（公告）號: CN103726076A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: W·K·韋伯
• 申請（專利權）人: 斯特拉塔昆士蘭有限公司
• 主分類號: C25C7/02
• 分類號: C25C7/02;C25C1/12;C22C38/44;C22C38/40;C22C38/58
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李英

本申請是申請日為2006年3月9日、申請號為200680014666.6、發明名稱為“不銹鋼電極板”的發明專利申請的分案申請。

相關申請

本PCT國際申請要求2005年3月9日提交的澳大利亞臨時專利申請No.2005901127的優先權，通過引用將其結合到本文中。2005年11月16日提交的美國專利申請No.11/281,686也要求了AU2005901127的權益。

發明領域

本發明涉及電解板，尤其涉及適用于金屬的電解回收的基本永久陰極板。

本發明主要被開發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。通過陰極的表面面層（finish）特性可增強電解沉積的操作附著（operational?adherence）；下文將參考這種應用描述這一開發。然而，可理解的是，本發明不限于這一具體應用領域。

發明背景

在整個說明書中對現有技術的任何討論不應被認為是：承認這種現有技術在本領域中是普遍已知的或構成公知常識的一部分。

銅的電解精煉包括從約99.7%Cu的不純陽極電解溶解銅，及然后將溶解的銅以純態選擇性鍍覆到陰極上。這種反應發生在含有電解質的槽中，該電解質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。對于銅的電解沉積，當前工業最佳實施是針對“永久（permanent）”不銹鋼陰極板的制備和應用。該實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)。該技術在整個工業中通常被稱作ISA技術。

ISA?技術（也為ISA?2000^TM）是Mount?Isa?MinesLimited的商標并且已在澳大利亞、奧地利、比利時、加拿大、智利、中國、塞浦路斯、埃及、英格蘭、德國、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、泰國和美國被許可。

在該工藝中，將不銹鋼陰極母板浸入具有銅陽極的電解槽中。電流的施加致使未精煉的基體金屬從陽極溶解入電解槽內，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）進行該剝離。作為選擇，可通過使帶有銅的陰極穿過捶擊工位來自動進行剝離，在該捶擊工位中，從兩側靠近其上部邊緣劇烈敲擊沉積的銅。這松動了銅上部邊緣，然后通過將一股或多股空氣流導入鋼與松動的銅的上部邊緣之間的微小空隙來完成剝離。然而，更優選通過本申請人開發并作為澳大利亞專利No.AU712,612獲得專利權的撓曲裝置，或者通過相關方法（美國專利US4,840,710）來實現剝離。

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?利用多槽系統，該多槽被串聯布置以形成實用部分（practical?section）。在該槽中，平行連接電極、陽極的銅和陰極。

作為可替代ISA?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將銅24小時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。然后通過所附銅條的環而將該片懸掛在軋制銅吊桿上。

ISA?與常規始極片技術之間的基本差異在于，ISA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。

該技術的關鍵要素是ISA?陰極板的有專利權的設計。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（相對于低碳鋼）和各種鉻含量的鐵基金屬。鉻與氧結合形成抗氧化的附著表面膜。ISA?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。

奧氏體316L是標準的含鉬等級。鉬賦予316L優異的全面抗腐蝕性能，尤其是在酸性環境中對點蝕和縫隙腐蝕的較高抵抗力。