[其他]一種用電解法生產(chǎn)金屬的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86103146
• 申請日: 1986-05-06
• 公開（公告）號: CN86103146A
• 公開（公告）日: 1986-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 索馬森·索馬斯;扎爾斯比·特里格夫·R
• 申請（專利權(quán)）人: 凱米諾公司
• 主分類號: C25C1/00
• 分類號: C25C1/00;C25C7/00;C25C7/02;C25C7/08
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 趙越

本發(fā)明是關(guān)于用電解法從電解質(zhì)水溶液中生產(chǎn)金屬的方法，使用至少一個陽極和至少一個旋轉(zhuǎn)的陰極。

在美國專利號1073863中描述了旋轉(zhuǎn)的板式陰極的使用。這里，所要的金屬是以片狀涂層的形式沉積在陰極上。

目前，主要是使用固定板式陰極，旋轉(zhuǎn)電極還沒有很多實(shí)際使用。

固定板狀陰極的優(yōu)越性是操作簡單且保養(yǎng)費(fèi)用較低。然而，它們太依靠電解槽內(nèi)的手工勞動。

最初的旋轉(zhuǎn)的陰極像固定的板狀陰極一樣，產(chǎn)生片狀的陰極沉積物。唯一的區(qū)別是陰極的幾何形狀。旋轉(zhuǎn)的陰極是園形，而固定的板狀陰極是矩形。旋轉(zhuǎn)的板狀陰極未被廣泛采用的原因之一，可能是陰極材料上剝?nèi)コ恋斫饘儆龅降睦щy。

過去幾年化學(xué)工藝的發(fā)展導(dǎo)致了在整套工藝中所有單元操作自動化。在用固定的板狀陰極電解的情況，通過使用計(jì)算機(jī)獲得了部分自動化。計(jì)算機(jī)監(jiān)視著陰極在電解質(zhì)中的停留時間，而當(dāng)沉積了所需的金屬量時，計(jì)算機(jī)會讓高架起重機(jī)抬起陰極并將它們傳送到剝離工段。然后，高架起重機(jī)帶回一個新的母片陰極放到電解槽的空位處。

這樣的自動電解工序的實(shí)際操作是非常復(fù)雜的，因而許多廠家依舊維持著舊的用人工勞動操作的程序。

為了使電解工序全部自動化，電解法的概念必須變?yōu)橐粋€新的方法，既保持與用老方法獲得的同樣的金屬質(zhì)量，同樣的成本，又可以實(shí)現(xiàn)自動化。

本發(fā)明是關(guān)于一種方法，此方法可基本上連續(xù)地操作和自動化。這是通過使用至少一個板狀的旋轉(zhuǎn)陰極獲得的，此陰極涂以電絕緣的涂層，穿過這個涂層裝上一定數(shù)量的電導(dǎo)體。每一個導(dǎo)體都作為金屬淀積的區(qū)域。或者，這些區(qū)域可以是絕緣涂層上作成的小孔。

當(dāng)上述的區(qū)域在絕緣涂層中是孔的形式時，使上述的孔排列成螺線，并且孔間距離為0到5mm具有實(shí)際的伏越性。當(dāng)這個距離是0mm時，便在陰極上形成了連續(xù)螺線狀槽。那么，沉積的金屬能夠作為一條導(dǎo)線取下。如果想制備具有這樣一條螺線槽的陰極，上述的槽可用很鋒利的工具刻出，此鋒利的工具能夠切透絕緣涂層并將下面的電導(dǎo)體芯暴露于電解液中。

如上面提到的，采用旋轉(zhuǎn)陰極的電解法的裝置已從US-SP1073868中得知。根據(jù)所述專利，金屬作為連續(xù)的涂層沉積到陰極上。而當(dāng)獲得預(yù)定的厚度時，將上述的涂層剝下。這是一個昂貴而復(fù)雜的工藝。

還有，根據(jù)US-PS號3860509將電解槽安裝于室內(nèi)，并在離對應(yīng)的陽極短距離處安置一套平板式旋轉(zhuǎn)陰極。示出的陰極由在絕緣的母體上彼此隔開的若干小直徑的陰極元件組成。每一元件以小尖端結(jié)尾，金屬可以以枝狀晶體的形式沉積在這些尖端上，而后用裝在對面的陽極表面上的機(jī)械裝置剝下。剝離器可徑向移動，這樣沉積在陰極上的樹枝狀晶體可從上述的陰極被剝離下，并沉到槽底，以便在用新鮮的電解液替換廢液時與廢電解液一些沖出。然后，將樹枝狀晶體用適當(dāng)?shù)姆椒◤碾娊庖褐蟹蛛x出來。

在涉及固定板狀陰極的US-PS號為3082641的專利中，陰極由一些被絕緣材料分隔的電導(dǎo)體組成，該專利對在US-PS號為3860509中提到的電解槽討論如下：“這一基本概念已在美國專利號為3860509中描述過，它曾被用來在細(xì)微的弧立的區(qū)域上連續(xù)生產(chǎn)細(xì)粉狀的金屬，但其中所公開的技術(shù)不適用于沉積物的量大得多的間歇式轉(zhuǎn)換器。”正如這里提到的，美國專利3860509號中的電解槽不適用于工業(yè)應(yīng)用。此外，示出的電解槽太復(fù)雜而不實(shí)用。

在US-PS4025400號的專利中公開了一個采用固定陰極的連續(xù)工藝，用“風(fēng)擋刮水器”一樣的裝置將沉積的金屬移走。被移去的金屬通過電解液沉到傳送帶上，傳送帶將金屬傳輸出電解槽。這樣的方法，如上邊最后提到的美國專利所說的，由于采用了機(jī)械的剝離器，而且又是在具有大量交錯著的陽極和陰極的電解槽中使用，所以是比較復(fù)雜的。另一個復(fù)雜的因素是將金屬從電解槽中傳送出去的傳送帶。

根據(jù)本方法，至少采用一個旋轉(zhuǎn)陰極，最好是園的板。陰極材料可以是在US-PS號為4193434中描述的那種，或者是金屬材料，在其上釘上非導(dǎo)電材料，使大量的具有直徑達(dá)25mm的釘/棒釘形成活性陰極表面。這樣的陰極可根據(jù)挪威專利申請?zhí)?50133中（1985年1月11日）公開的方法制備。

不用根據(jù)上述挪威專利申請?zhí)枮?50133的制備陰極的方法，也可以采用這樣的陰極，即在絕緣材料上鉆孔，或是在絕緣材料中制成螺旋狀槽，在孔中或槽中沉積金屬。另一種不太吸引人的形式是槽向外緣徑向地延伸。一般說，采用的陰極將由若干被電絕緣材料分隔開的導(dǎo)電區(qū)域組成。

下面將參照下述的圖描述本發(fā)明，其中

圖1示出了根據(jù)本方法采用的陰極輪。

圖2示出了根據(jù)本方法采用的另一個陰極輪。