[发明专利]永久阴极

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的永久阴极，该永久阴极要在诸如铜、锌、钴或镍的金属的电解精炼和/或回收中用作电极。

背景技术

本发明可以应用于例如铜的电解精炼，其中以阳极的形式的阳极铜通过电流被转移到阴极上以提供阴极铜。铜的电解精炼在槽中进行，阳极铜和阴极轮流地放置在槽中并且该槽包含电解流体。本发明也可以应用于例如铜、镍、钴或锌的电解回收。

目前，现代金属电解主要使用称为永久阴极技术的技术，永久阴极技术基于将诸如铜的金属还原到由合适的钢种制成的永久阴极的母板的表面上。以阴极金属半部(诸如阴极铜半部)的形式的金属容易通过被构造用于剥离的机器(剥离机器)从这种母板的表面被剥离。优于常规的始极片技术的该工艺的优点包括将永久阴极再循环回到该工艺的能力和它们的良好平坦性(平直度)。

第一永久阴极设备使用称为ISA技术的技术，其中，通过结合母板侧面上和母板底边缘上的边缘衬条使用合适的蜡，保证阴极金属的可分离性。在该方法中，一个永久阴极总是得到两个分离的阴极金属半部(两个生长半部是分离的，重量是常规阴极金属的一半)。然而，该方法中使用的蜡会在电解过程中和阴极金属的质量方面产生问题。一些人还认为阴极金属半部的轻重量是问题，这是由于它影响铸造厂的铸造容量，在铸造厂中，阴极金属半部一个接一个地被供给到熔炉中。

使用的另一流行的永久技术是所谓的Kidd工艺，其中省略永久阴极的母板的底边缘的上蜡并且允许阴极金属半部在它们的底边缘生长在一起，获得称为塔可(taco)阴极的阴极。如果永久阴极板的底边缘完全平坦，则当剥离金属时可能出现问题，这是由于金属部分地粘在母板的底边缘。由于这个，这样获得的阴极金属可能必须被压直或以另一方式被校直，这是由于在剥离中，阴极金属半部的下部有点弯曲，形成折痕/鼓胀。

两种技术都已经通过在永久阴极母板的底边缘上切割出V型槽被进一步改进。当在ISA技术中使用合适的深度的V型槽时，阴极金属半部在它们的底边缘处彼此断开而无需打蜡。在Kidd技术中，V型槽促进阴极金属的剥离，但可能引起阴极金属半部彼此断开。在那种情况下，一些金属阴极为塔可型并且一些为ISA型。而这对阴极的使用者来说可能是成问题的。

当生产塔可阴极时，除了凹槽的深度和形状外，电解中使用的运行参数也影响阴极金属半部的彼此分离。这些运行参数特别地包括：电解液的成分，例如添加剂和温度，阳极和阴极的相互尺寸，和它们的彼此距离以及所用的电流密度。因此，优化凹槽的深度和形状可能是相当有挑战性的，这是由于不同的电解长具有它们自身的关于工艺的运行参数的偏好。

公开文献US 3798151提供一种永久阴极板。

公开文献WO 2004/097076提供一种永久阴极板。

发明内容

本发明的目的是提供解决上述问题的一种新颖的永久阴极。

本发明的目的通过根据独立权利要求1的永久阴极实现。

本发明的优选实施例在从属权利要求中描述。

根据本发明的永久阴极母板的边缘的结构保证当剥离阴极时诸如阴极铜半部的阴极金属半部彼此连接。

在根据本发明的永久阴极的优选实施例中，永久阴极母板的边缘包括两个基本上平行的侧边缘以及底边缘。在这个优选实施例中，凹槽部分形成在底边缘上，并且凹槽部分包括至少一个V型槽和至少一个平坦部分，该至少一个平坦部分在母板的两侧面之间提供桥接段。这种结构结合V型槽和平坦底边缘的最佳性质，使得V型槽保证阴极金属容易剥离并且直的部分保证诸如阴极铜半部的阴极金属半部连接到彼此(“铰链”)。例如，至少一个V型槽被切割在母板底边缘的主要部分中，但例如留下直的底边缘或相应桥接段在充分长的距离上延伸。例如，直的底边缘可包括母板底边缘的中间的一段，并且直的底边缘的长度可以是大约5到大约50cm，更有选地大约10到大约40cm，最优选地大约20到大约30cm，或者它可以由多个短的段组成。除了诸如阴极铜半部的阴极金属半部的连接之外，该结构的一个优点是，短的直的段不会在诸如阴极铜半部的阴极金属半部的下部中引起折痕/鼓胀。在这种情况下，不需要对诸如阴极铜的阴极金属进行单独的压直或校直。

本发明的原理建立在被还原到永久阴极母板的底边缘上的诸如铜的金属的结构中。在没有V型槽的情况下，诸如铜的金属沉积为均匀的生长，该均匀的生长没有有利于断开的单独的边界表面。具有V型槽的情况下，在金属的生长中形成清晰的断裂区域，沿该断裂区域发生诸如阴极铜半部的阴极金属半部的彼此分离。

附图说明

下面，参考附图详细描述本发明的一些优选实施例，其中：