JPH0811836B2 - 電解槽用電極装置 - Google Patents
電解槽用電極装置Info
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- JPH0811836B2 JPH0811836B2 JP3503064A JP50306491A JPH0811836B2 JP H0811836 B2 JPH0811836 B2 JP H0811836B2 JP 3503064 A JP3503064 A JP 3503064A JP 50306491 A JP50306491 A JP 50306491A JP H0811836 B2 JPH0811836 B2 JP H0811836B2
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- Japan
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- cathodes
- plate
- anode
- electrode device
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/60—Constructional parts of cells
- C25B9/63—Holders for electrodes; Positioning of the electrodes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は複数の電極、即ち少なくとも１つの陽極およ
び少なくとも２つの平板状陰極を有し、該陰極は相互に
電気的に絶縁されかつ陽極の一方の側にそれぞれ相互に
間隔を置いて配置されている電解槽用電極装置に関す
る。
び少なくとも２つの平板状陰極を有し、該陰極は相互に
電気的に絶縁されかつ陽極の一方の側にそれぞれ相互に
間隔を置いて配置されている電解槽用電極装置に関す
る。
ドイツ連邦共和国特許第3640020号明細書から、１つ
の槽中に少なくとも１つの陽極および平面的に互いに平
行に配置された幾つかの陰極を有し、該陰極は互いに間
隔を置いて配置されかつそれぞれ固有の接続端子により
種々の大きい接続抵抗を介して電流供給装置と接続して
いる、金属イオンを含有する液体から金属を電解分離す
るための電解槽が公知である。
の槽中に少なくとも１つの陽極および平面的に互いに平
行に配置された幾つかの陰極を有し、該陰極は互いに間
隔を置いて配置されかつそれぞれ固有の接続端子により
種々の大きい接続抵抗を介して電流供給装置と接続して
いる、金属イオンを含有する液体から金属を電解分離す
るための電解槽が公知である。
陰極として使用される極板は、槽中に個々に配置され
かつ十分な安定性を有し；該陰極は個々に変換可能であ
る。個々の陰極の安定性に必要な肉厚に基づき、それぞ
れの陰極交換の際に比較的高い材料損失が生じえる。
かつ十分な安定性を有し；該陰極は個々に変換可能であ
る。個々の陰極の安定性に必要な肉厚に基づき、それぞ
れの陰極交換の際に比較的高い材料損失が生じえる。
さらに、米国特許第3788965号明細書から、１つの陽
極板と互いに間隔を置いて配置された多数の隣接する陰
極板が存在する電解槽が公知であるが、その際たんに陽
極から最も遠くに離れている陰極板だけが電流供給装置
の負電位と結合している。陰極板はジグザグ形のイオン
電流用の孔を有し、その際極板自体上に銅イオンを含有
する溶液から銅が分離する。銅分離後、陰極板はめっき
されていない陰極板と交換される。
極板と互いに間隔を置いて配置された多数の隣接する陰
極板が存在する電解槽が公知であるが、その際たんに陽
極から最も遠くに離れている陰極板だけが電流供給装置
の負電位と結合している。陰極板はジグザグ形のイオン
電流用の孔を有し、その際極板自体上に銅イオンを含有
する溶液から銅が分離する。銅分離後、陰極板はめっき
されていない陰極板と交換される。
米国特許明細書によっても、陰極として使用される極
板の特定の最低肉厚は必要である。それというのもこれ
らの極板は個々に交換しなければならず、その際同様に
各交換の際に高い材料損失が生じるからである。
板の特定の最低肉厚は必要である。それというのもこれ
らの極板は個々に交換しなければならず、その際同様に
各交換の際に高い材料損失が生じるからである。
本発明は、ドイツ連邦共和国特許第3640020号による
従来の単独電極においては、単独電極の必要な安定性に
基づき、通常適用される電流密度（2A/m2）に対しては
決して必要でないような莫大な材料厚さが必要である。
つまり従来の単独電極は電流密度からみれば著しく軽負
荷されているという基礎事実から出発し、少ない材料費
および製作費にも拘らず大きい電流収率が得られる、大
きい陰極表面積を有する材料節約型陰極装置を提供する
ことである。さらに、使用の間容易な取扱いも達成され
るべきである。この課題は、本発明によれば請求項１の
特徴部に記載された特徴により、冒頭に記載された構造
の電解槽用電極装置において、各陰極は少なくとも２つ
の電解液貫流孔を有し、陰極は陽極からの距離の増加に
つれて高い電位にあり、陰極は、少なくとも表面が電気
の不導体材料からなり、陰極に形成されたそれぞれのみ
ぞ孔を通って延びる４つの保持棒によって相互に間隔を
置いて保持され、該保持棒の外方突出端は最外側の電極
を相互に締付けるロッキング装置が係合し、保持棒の部
分が同時に陰極の間隔を決定するスペーサとして使用さ
れることによって解決される。
従来の単独電極においては、単独電極の必要な安定性に
基づき、通常適用される電流密度（2A/m2）に対しては
決して必要でないような莫大な材料厚さが必要である。
つまり従来の単独電極は電流密度からみれば著しく軽負
荷されているという基礎事実から出発し、少ない材料費
および製作費にも拘らず大きい電流収率が得られる、大
きい陰極表面積を有する材料節約型陰極装置を提供する
ことである。さらに、使用の間容易な取扱いも達成され
るべきである。この課題は、本発明によれば請求項１の
特徴部に記載された特徴により、冒頭に記載された構造
の電解槽用電極装置において、各陰極は少なくとも２つ
の電解液貫流孔を有し、陰極は陽極からの距離の増加に
つれて高い電位にあり、陰極は、少なくとも表面が電気
の不導体材料からなり、陰極に形成されたそれぞれのみ
ぞ孔を通って延びる４つの保持棒によって相互に間隔を
置いて保持され、該保持棒の外方突出端は最外側の電極
を相互に締付けるロッキング装置が係合し、保持棒の部
分が同時に陰極の間隔を決定するスペーサとして使用さ
れることによって解決される。
本発明の対象の有利な構成は請求項２以降に記載され
ている。
ている。
スペーサは、管状に構成され、これがボルトをそれぞ
れ取囲むかまたは極板を取囲むケース状に構成されてお
り；ケース状のスペーサはボルトが貫通するためおよび
極板に液が到達するためのみぞ孔を備えている。
れ取囲むかまたは極板を取囲むケース状に構成されてお
り；ケース状のスペーサはボルトが貫通するためおよび
極板に液が到達するためのみぞ孔を備えている。
本発明のもう１つの対象は、複数の電極、即ち少なく
とも１つの陽極および少なくとも２つの、それぞれ個々
に電源に接続された平板状陰極を有し、該陰極は相互に
電気的に絶縁されかつ陽極の一方の側に相互にそれぞれ
間隔を置いて配置され、陽極からの距離の増加につれて
高い電位にある電解槽用電極装置であり、陰極は、複数
のくしの歯状のみぞを備える複数の保持板によって相互
に間隔を置いて保持され、該保持板は少なくとも１つの
ウエブ板によって相互に結合され、保持板が同時に陰極
の間隔を決定するスペーサとして使用されることを特徴
とする。
とも１つの陽極および少なくとも２つの、それぞれ個々
に電源に接続された平板状陰極を有し、該陰極は相互に
電気的に絶縁されかつ陽極の一方の側に相互にそれぞれ
間隔を置いて配置され、陽極からの距離の増加につれて
高い電位にある電解槽用電極装置であり、陰極は、複数
のくしの歯状のみぞを備える複数の保持板によって相互
に間隔を置いて保持され、該保持板は少なくとも１つの
ウエブ板によって相互に結合され、保持板が同時に陰極
の間隔を決定するスペーサとして使用されることを特徴
とする。
本発明の望ましい実施例においては、各陰極は表面に
均一に分布している複数の孔を有する。
均一に分布している複数の孔を有する。
極板は0.04〜0.25mmの範囲内の肉厚を有し、その際極
板の肉厚対間隔の比は1:50〜1:300の範囲内にある。0.1
mmの肉厚がとくに有利であることが判明した。その孔
は、全極板面にわたって均一に分布されている。
板の肉厚対間隔の比は1:50〜1:300の範囲内にある。0.1
mmの肉厚がとくに有利であることが判明した。その孔
は、全極板面にわたって均一に分布されている。
厚さ0.1mmの箔極板を使用する場合、従来の厚さ1mmの
単独電極使用の場合に対して、同じ大きさの陰極（長
さ、幅）であれば、約60％の材料費節約が達成され、過
負荷が生じることもない。
単独電極使用の場合に対して、同じ大きさの陰極（長
さ、幅）であれば、約60％の材料費節約が達成され、過
負荷が生じることもない。
接続を改善するために、それぞれ極板耳を備えている
極板上で側方ないしは上方および下方に接続ラグが配置
される。
極板上で側方ないしは上方および下方に接続ラグが配置
される。
比較的簡単な取扱いが有利であると判明したが、それ
というのも陰極板交換は今や完全な電極ユニットの交換
の形で行なうことができ；この場合極板相互の絶縁に基
づき、極板のそれぞれの位置を最適の電流密度に応じて
調節することが可能であるので、すべての極板を均一な
分離物を有して取出すことができる。
というのも陰極板交換は今や完全な電極ユニットの交換
の形で行なうことができ；この場合極板相互の絶縁に基
づき、極板のそれぞれの位置を最適の電流密度に応じて
調節することが可能であるので、すべての極板を均一な
分離物を有して取出すことができる。
次に、本発明の対象を第１図および第２図につき詳述
する。
する。
第１図は、ボルトおよびリング状スペーサによってま
とめられた、保持棒の外部に配置されている平板状対向
電極を有する電極装置を示す。
とめられた、保持棒の外部に配置されている平板状対向
電極を有する電極装置を示す。
第２図は、４つの枠状保持板を有する電極装置を有
し、その際枠状保持板に結合されたスペーサはくし状に
構成されており；対向電極は保持板の外部に配置されて
いる。
し、その際枠状保持板に結合されたスペーサはくし状に
構成されており；対向電極は保持板の外部に配置されて
いる。
第１図によれば、極板1,1′はそのかどの範囲内にそ
れぞれ１つのみぞ孔を有し、それを通って電気絶縁表面
を有する保持棒10が案内されている。極板1,1の間に
は、リングスリーブの形の電気絶縁スペーサ11が設けら
れていて、その際スペーサ11と極板1,1′は棒末端12に
作用するロッキング装置13によって締付けられる。その
際ロッキング装置はそれぞれボルト末端にあるねじ山か
らなる。しかし、ボルトにそれぞれ一方の側にヘッドを
設け、ボルトの端部12だけにねじ山を設けることも可能
である。
れぞれ１つのみぞ孔を有し、それを通って電気絶縁表面
を有する保持棒10が案内されている。極板1,1の間に
は、リングスリーブの形の電気絶縁スペーサ11が設けら
れていて、その際スペーサ11と極板1,1′は棒末端12に
作用するロッキング装置13によって締付けられる。その
際ロッキング装置はそれぞれボルト末端にあるねじ山か
らなる。しかし、ボルトにそれぞれ一方の側にヘッドを
設け、ボルトの端部12だけにねじ山を設けることも可能
である。
極板としては、表面に幾つかの均一に分布された孔14
を有する金属シートが使用される。この場合、極板1,
1′は約0.05mmの厚さを有し；極板は分離すべき金属イ
オンに適合した金属からなる。銅を分離するための装置
では極板はとくに銅または銅合金からなり、ニッケルを
分離するための装置ではとくにニッケルまたはニッケル
合金からなる。
を有する金属シートが使用される。この場合、極板1,
1′は約0.05mmの厚さを有し；極板は分離すべき金属イ
オンに適合した金属からなる。銅を分離するための装置
では極板はとくに銅または銅合金からなり、ニッケルを
分離するための装置ではとくにニッケルまたはニッケル
合金からなる。
陽極として使用される極板対向電極17は、保持棒の外
部に配置され、極板耳18を備えていて、対向電極は極板
1,1′に対し平行に整列されている。
部に配置され、極板耳18を備えていて、対向電極は極板
1,1′に対し平行に整列されている。
第２図によれば、電極装置は４つの極板１を有し極板
は４つの板状保持板２′,2″により保持される。この場
合、保持板の平面は極板１の平面に対して垂直に配置さ
れていて、その際外側の２つの保持板２′は極板１のそ
れぞれ相対する縁を保持し、２つの外側保持板装置２′
の間に配置された中央の保持板装置２″は電極１の中央
部分を取囲む。たとえばエキスパンデットメタルからな
る極板１は、それぞれ少なくとも一方の側にコレクタ３
を備え、該コレクタはそれぞれ接続ラグ４と電気的およ
び機械的に強固に結合している。機械の長さ、エキスパ
ンデットメタルの網目幅およびウエブ幅の寸法定めに基
づき、孔14の大きさが定められている。
は４つの板状保持板２′,2″により保持される。この場
合、保持板の平面は極板１の平面に対して垂直に配置さ
れていて、その際外側の２つの保持板２′は極板１のそ
れぞれ相対する縁を保持し、２つの外側保持板装置２′
の間に配置された中央の保持板装置２″は電極１の中央
部分を取囲む。たとえばエキスパンデットメタルからな
る極板１は、それぞれ少なくとも一方の側にコレクタ３
を備え、該コレクタはそれぞれ接続ラグ４と電気的およ
び機械的に強固に結合している。機械の長さ、エキスパ
ンデットメタルの網目幅およびウエブ幅の寸法定めに基
づき、孔14の大きさが定められている。
保持板２′,2″は極板１を収容するためのくし状みぞ
孔９を有し、その際みぞ孔の内径は極板の肉厚よりも僅
かに大きい。みぞ孔９の間にはくしの歯として構成され
たスペーサ15が存在し、該スペーサはくしの背としての
横ウエブ板５に直接に固定され、該ウエブ板と一体構成
部品を形成し、相対する横ウエブ板６は極板１を嵌込ん
だ後にはじめて、該ウエブ板がスペーサの自由端板と機
械的に強固に結合しているように装着され；こうして極
板１は２つの相対する縁で横ウエブ板5,6により側方に
ずれないかまたはすべらないようにロッキングされてい
る。保持板装置２′,2″は、横ウエブ板5,6の範囲内で
その外縁で外側ウエブ板16によって機械的に互いに強固
に結合されているので、関連する極板ユニットが形成さ
れる。陽極として使用される板状対向電極17は、保持板
の外部に配置され、極板耳18を備えていて、該対向電極
は極板１に対して平行に整列されている。
孔９を有し、その際みぞ孔の内径は極板の肉厚よりも僅
かに大きい。みぞ孔９の間にはくしの歯として構成され
たスペーサ15が存在し、該スペーサはくしの背としての
横ウエブ板５に直接に固定され、該ウエブ板と一体構成
部品を形成し、相対する横ウエブ板６は極板１を嵌込ん
だ後にはじめて、該ウエブ板がスペーサの自由端板と機
械的に強固に結合しているように装着され；こうして極
板１は２つの相対する縁で横ウエブ板5,6により側方に
ずれないかまたはすべらないようにロッキングされてい
る。保持板装置２′,2″は、横ウエブ板5,6の範囲内で
その外縁で外側ウエブ板16によって機械的に互いに強固
に結合されているので、関連する極板ユニットが形成さ
れる。陽極として使用される板状対向電極17は、保持板
の外部に配置され、極板耳18を備えていて、該対向電極
は極板１に対して平行に整列されている。
この場合、極板を電極ユニットに組立てるのは段階的
に極板１を外側保持板２′に嵌入することによって行な
われ、その際全極板１の接続ラグ４は保持板２′のすぐ
近くに存在する。引き続き、中央の保持板２″を極板上
へずらして極板１の中央部分に位置定めする；この場合
最終的完成は第２の外側保持板２″を嵌着し、引き続き
外側のウエブ板16によってすべての保持板装置２′,2″
を結合することによって行なう。
に極板１を外側保持板２′に嵌入することによって行な
われ、その際全極板１の接続ラグ４は保持板２′のすぐ
近くに存在する。引き続き、中央の保持板２″を極板上
へずらして極板１の中央部分に位置定めする；この場合
最終的完成は第２の外側保持板２″を嵌着し、引き続き
外側のウエブ板16によってすべての保持板装置２′,2″
を結合することによって行なう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインケ，ハリ ドイツ連邦共和国 Ｄ―6455 エアレンゼ ー フェルトシュトラーセ ４
Claims (4)
- 【請求項１】複数の電極、即ち少なくとも１つの陽極
（17）および少なくとも２つの平板状陰極（1,1′）を
有し、該陰極は相互に電気的に絶縁されかつ陽極（17）
の一方の側にそれぞれ相互に間隔を置いて配置されてい
る電解槽用電極装置において、各陰極は少なくとも２つ
の電解液貫流孔（14）を有し、陰極（1,1′）は、陽極
（17）からの距離の増加につれて高い電位にあり、陰極
（１）は、少なくとも表面が電気の不導体材料からな
り、陰極に形成されたそれぞれのみぞ孔を通って延びる
４つの保持棒（10）によって相互に間隔を置いて保持さ
れ、該保持棒（10）の外方突出端（12）は最外側の電極
（１′,17）を相互に締付けるロッキング装置（13）が
係合し、保持棒（10）の部分が同時に陰極の間隔を決定
するスペーサ（11）として使用されることを特徴とする
電解槽用電極装置。 - 【請求項２】各陰極が、陰極表面に均一に分布している
複数の孔（14）を有することを特徴とする請求項１記載
の電極装置。 - 【請求項３】複数の電極、即ち少なくとも１つの陽極
（17）および少なくとも２つの、それぞれ個々に電源に
接続された平板状陰極（1,1′）を有し、該陰極は相互
に電気的に絶縁されかつ陽極（17）の一方の側に相互に
それぞれ間隔を置いて配置され、陽極からの距離の増加
につれて高い電位にある電解槽用電極装置において、陰
極は、複数のくしの歯状のみぞを備える複数の保持板
（２′,2″）によって相互に間隔を置いて保持され、該
保持板は少なくとも１つのウエブ板（16）によって相互
に結合され、保持板が同時に陰極の間隔を決定するスペ
ーサ（15）として使用されることを特徴とする電解槽用
電極装置。 - 【請求項４】各陰極が、陰極表面に均一に分布している
複数の孔（14）を有することを特徴とする請求項３記載
の電極装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4008684.4 | 1990-03-17 | ||
| DE4008684A DE4008684C1 (ja) | 1990-03-17 | 1990-03-17 | |
| PCT/EP1991/000080 WO1991014803A1 (de) | 1990-03-17 | 1991-01-18 | Elektrodenanordnung für elektrolytische zwecke |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05504994A JPH05504994A (ja) | 1993-07-29 |
| JPH0811836B2 true JPH0811836B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=6402498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3503064A Expired - Fee Related JPH0811836B2 (ja) | 1990-03-17 | 1991-01-18 | 電解槽用電極装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5324409A (ja) |
| EP (1) | EP0520995B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0811836B2 (ja) |
| AT (1) | ATE108839T1 (ja) |
| CA (1) | CA2076862A1 (ja) |
| DE (2) | DE4008684C1 (ja) |
| ES (1) | ES2057863T3 (ja) |
| WO (1) | WO1991014803A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| US7378011B2 (en) * | 2003-07-28 | 2008-05-27 | Phelps Dodge Corporation | Method and apparatus for electrowinning copper using the ferrous/ferric anode reaction |
| US7494580B2 (en) * | 2003-07-28 | 2009-02-24 | Phelps Dodge Corporation | System and method for producing copper powder by electrowinning using the ferrous/ferric anode reaction |
| US20060021880A1 (en) * | 2004-06-22 | 2006-02-02 | Sandoval Scot P | Method and apparatus for electrowinning copper using the ferrous/ferric anode reaction and a flow-through anode |
| US7393438B2 (en) * | 2004-07-22 | 2008-07-01 | Phelps Dodge Corporation | Apparatus for producing metal powder by electrowinning |
| US7378010B2 (en) * | 2004-07-22 | 2008-05-27 | Phelps Dodge Corporation | System and method for producing copper powder by electrowinning in a flow-through electrowinning cell |
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-
1990
- 1990-03-17 DE DE4008684A patent/DE4008684C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
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