JPS593560B2 - アルミニウム電解析出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、気密閉鎖可能であり不活性ガスを満たすこ
とができる加熱式のめつき槽とめつき槽内に置かれた回
転式のめつき筒とめつき槽に連結された一つの電解質貯
蔵容器と不活性液供給用の二つの容器を備えた酸素およ
び水を含まないアプロテイツク有機アルミニウム電解質
からアルミニウムを電解析出させる装置に関する。

この種のアルミニウム電解析出装置の一つは特開昭５２
−３５７２３号公報に記載されている力＼この公知装置
ではめつき筒への材料の充填卦よび放出に際してめつき
筒を取り外す必要があり、手数がかかり又長時間を必要
するばかりでなくめつき筒の取出しのための大きな孔を
設けなければならない。

公知のように酸素と水がない状態で作られた有機アルミ
ニウム電解液は、酸素卦よび空気中の湿気と反応して導
電率が低下し寿命が短縮されるから空気を遮断して保存
しなければならない。従つてこの種の電解液を使用する
電気めつきも空気を遮断して行なう必要がある。公知装
置では電気めつき後に電解液を保護ガス雰囲気で保護し
て貯蔵容器に戻す。新たにめつき筒に装填した後めつき
槽に電解液を再充填する前にめつき槽を不活性液で洗つ
た後不活性ガス雰囲気中に置かなければならない。これ
も手数のかかる操作であり長い時間を有する。この発明
の目的は、めつき筒に処理物を装填し取出す際にめつき
筒をめつき槽から取外す必要のない装置を提供すること
にある。

この目的はめつき筒への充填のために一つの堰門を通し
てめつき槽内部に処理物を導く輸送装置を設け、この装
置の一端をめつき筒の閉鎖可能な孔の上方に終らせ、め
つき筒の開放と閉鎖が外部から操作されるようにし、め
つき筒から処理物を放出させるために不活性ガス卦よび
不活性液を充満することができる排出容器をめつき筒の
下側に設け、閉鎖可能の管状の連結部によつてめつき筒
と連結することによつて達成される。この発明の装置は
、電解液の僅かな部分だけが排出容器に流れ出すためめ
つき筒内部には常に電解液が存在するという長所がある
。

この点で連結管にフランジ結合された排出容器がめつき
筒とほぼ等しい内容積を持つようにすると有利である。
閉鎖可能の管状連結部には市販の玉弁を設けることによ
り簡単な構造とすることができる。めつき筒への処理物
の充填の問題は、めつき筒内部に導く輸送装置を斜め上
方に進む通路を通して導き、この通路のめつき槽外に置
かれた終端部は液体堰門の不活性ガスを満たした容器に
浸漬することによつて解決される。

この不活性ガスを満たした容器はめつき筒に気密にフラ
ンジ結合し、輸送装置を収容する通路は少くとも一つの
隔壁を使用して液体堰門壁によつて支承する。排出容器
には孔明きかごを置き、これを気密閉鎖可能の側孔を通
して取り出すことができるようにすれば便利である。

この発明の装置にお・いては、めつき筒の電解液に浸漬
した部分を二つの陽極で取り囲み、これらの陽極をそれ
らの間に放出処理物の通路が形成されるように設置する
ことができる。

不活性ガス貯蔵容器は弁を通してめつき槽、排出容器お
よび電解液貯蔵容器に連結し、これらの弁の操作を閉結
された不活性ガス循環路が形成されるように制御すると
有利である。

この発明の実施例として、めつき槽内に二つのめつき筒
を設け、同時に二つのチヤージを部分的に異つた条件の
下に処理するようにすることができる。

図面に示した二つの実施例についてこの発明を更に詳細
に説明する。

第１図に示しためつき槽１は蓋２によつて気密閉鎖され
、加熱体３によつて加熱される。

底部には排出管４が設けられ、これに玉弁６を備えた管
状の連結部５がフランジ結合されている。玉弁６は手動
レバー７により操作される。連結管５の下端には排出堰
門を構成する排出容器８がフランジ結合され、この容器
に斜めに切られた底１０を持つ孔明き収容かご９が収め
られている。かご９は容器８の側孔１１から取出すこと
ができる。側孔１１は蓋１２で気密に閉鎖される。容器
８の底には導管１３を通して三方コツク１４が結合され
、そこから導管１５を通して気密に結合された電解液貯
蔵容器１６に連結されている。貯蔵容器１６には逃がし
弁１７が設けられている。三方コツク１４は導管１８か
ら弁１９を通して容器８の注水と洗浄に使用された不活
性液２１を入れる容器２０に連結され、更に導管１８か
ら弁２２と導管２３を通して排出容器８内の材料の洗浄
に使用された不活性液２５を入れる容器２４に連結され
る。

これらの容器２０，２４にも逃がし弁２６，２７が設け
られている。容器２０と２４は三方コツク１４よりも下
に設けられているから、不活性液２１，２５は重力の作
用でそれぞれの容器内に流れ込む。不活性液２１と２５
は導管２８と２９からポンプ３０と３１によつて貯蔵容
器３２と３３に送られる。導管２９には弁３４の後に蒸
発器３５が接続され、洗浄後の不活性液２５中に濃縮さ
れた電解質を取除くことができる。容器３２と３３にも
逃がし弁３６と３７が設けられる。容器３２と３３には
正規状態で破線３８と３９で示した水位まで不活性液を
満たす。これらの容器は導管４０，４１を通して排出容
器８に連結され、導管４０，４１には不活性液２１，２
５の供給を調節する弁４２，４３が設けられている。め
つき筒４４に処理物を送り込むため充填堰門４５が設け
られる。この堰門は不活性液４７を破線４８で示した水
位まで入れた容器４６から構成される。容器４６はフラ
ンジ４９によつてめつき槽１に気密に結合される。容器
４６内には隔板５０を使用して斜め上方に向う通路５１
が固定され、その中にコンベアベルトの形の輸送装置５
２が設けられ、めつき槽１の内部に達している。輸送ベ
ルトの終端５３はめつき筒４４の孔５４の上に終つてい
る。通路５１の他端は不活性液４７内に完全に浸漬する
まで伸び、別の輸送ベルト５５によつて送られて来る処
理物は輸送ベルト５２の下端に落下し、それから上端５
３まで送られてめつき筒４４内に落下する。輸送ベルト
５５は第１図の実施例では全部不活性液４７内に浸漬さ
れているから、処理物は容易に輸送ベルト５５上に乗せ
ることができる。輸送ベルト５５は容器４６の孔５６か
ら挿入することができる。孔５６は蓋５７によつて閉鎖
される。隔板５０は容器４６の壁と通路５１の間を気密
に結合し、通路５１を支えている。通路を安定に保持す
るため複数個の隔板を設けてもよい。これにより通路５
１の上部はめつき槽の孔５８を隙間をもつて通り抜ける
ようにすることができるから組立が極めて簡単となる。
めつき筒４４は第１図に示すように六角形断面を持ち、
その周面には孔があけられている。

めつき筒４４には歯車６１とかみ合つた歯車６０があり
、中心軸５９を中心に回転する。これらの歯車は図に示
されていない電動機で駆動される。電解筒４４の孔５４
は上方に引き上げられている蓋６２で閉鎖される。めつ
き槽１の内部は気密閉鎖されているから蓋６２はめつき
槽の蓋２の安内孔６４を通して導入された引上げ棒６３
によつて操作される。矢印６３および６６で示すように
引上げ棒６３は軸方向の移動と中心軸６７の回りの回転
が可能である。棒６３の下端６８には引き外し機構がと
りつけられ、それによつて蓋６２に設けられた引き外し
ピン６９を操作することができる。ピン６９はめつき筒
４４の孔５４の縁に設けられた孔にはめ込むことができ
る。めつき筒４４は鏡対称的に配置された二つの陽極７
０でかこまれ、陽極端子７１はブツシング７２によつて
槽外に導かれる。

陽極７０は端子７１を動かすことによりめつき槽１の壁
に対して移動させ、例えば破線で示した位置に移すこと
ができる。それによつて陽極の下端に通孔７３が形成さ
れ、めつき筒４４内の処理物を排出管４を通して排出容
器８に落下させることができる。めつき筒４４の軸５９
には導電材料製のローブ７４によつて棒状の陰極７５が
とりつけられ、めつき筒内の処理物７６に作用する。軸
５９には更に別のローブJモVを使用して陰極端子７８が
結合される。端子７８はめつき槽１の蓋２のブツシング
７９を通して導入される。蓋２にも逃がし弁８０が設け
られている。更に不活性ガス容器８１が設けられ、導管
８２と弁８３を通してめつき筒１に連結され、導管８４
と弁８５を通して電解液貯蔵容器１６に連結される。

不活性ガス容器８１は更に別の導管８６と弁８７を通し
て連結部５に結合されている。電解液貯蔵容器１６は導
管８８によつてめつき槽１に結合され、必要があればポ
ンプ８９によつて電解液がめつき槽に送シ込まれ、予定
された水位９０を保持する。容器４６の隔壁５０の背後
の室は導管９１と弁９２によつて電解液貯蔵容器１６と
連絡している。

容器４６には逃がし弁９６が設けられる。弁９４と導管
９３を通して排出容器８にはその中の処理物７６を不活
性液２５で洗つた後空気または不活性ガスが供給される
。不活性ガス貯蔵容器８１に接続された弁９５はボンベ
からＮ２を供給するために必要なものである。第１図の
装置の動作の説明のため、めつき槽１にはアルミニウム
電解質が入れられ、めつき筒４４は蓋６２で閉鎖された
孔５４が引上げ棒６３の下に位置しているものとする。

更に総ての弁が閉じられ、貯蔵容器３２と３３には注水
洗浄用の不活性液が入れられ、容器４６には充填堰門４
５の気密封鎖用の不活性液が入れられているものとする
０これによつて装置は動作可能の状態にある。電解析出
は次の工程に従つて実施される。引上げ棒６３をめつき
筒４４の蓋６２まで押し下げ、矢印６５で示すように回
転してピン６９をめつき筒４４の孔５４の縁にある孔か
ら外した後、棒６３を引き上げて蓋６２を第１図に示し
た位置に移す。

続いてめつき筒４４を３Ｃ左に回転して第１図に示した
位置に戻した後、充填堰門４５の蓋６７を開く。弁８３
を開いてめつき槽１と不活性ガス貯蔵容器８１を連結さ
せる。

輸送ベルト５５と５２を動かし処理物７６をめつき筒４
４に送り込む。

この送り込まれた処理物の容積に応じてめつき槽１から
押し出された不活性ガスは弁８３を通して不活性ガス貯
蔵容器８１に流れこむ。このように不活性ガス貯蔵容器
８１にはめつき槽１、連結管５および排出容器８の内容
積が変化したとき圧力を平衡させる作用がある。またこ
の不活性ガス循環作用により不活性ガスの損失が避けら
れ、更にこれから詳細に説明する過程が常に１０００Ｉ
）の不活性ガス量をもつて実施されるようになる。湿気
と空気が不活性ガス貯蔵容器に浸入することがあつても
トリエチルアルミニウムによつて化学的に除方すること
ができる．めつき筒４４に材料を充填した後弁８３を閉
じ、めつき筒を時計方向に３６回転する。引き上げ棒６
３を押し下げ矢印６５に対して逆向きに回転してピン６
９を孔５４の縁の孔にはめ込む。

めつき筒駆動装置を起動させ、めつき筒４４を歯車６１
，６０を介して適当な速度で回転させ陰極端子７８と陽
極端子７１の間にめつき電圧を印加する。

めつき過程が終了するとめつき電流を遮断し、陽極７０
を破線で示した位置に戻し、通孔７３を開く。

めつき筒４Ａの蓋６２を引き上げ棒６３を使用して引き
上げる。

ここでめつき筒４４内の処理物を排出させる前に次の操
作を行なう必要がある。

即ち弁４２を開いて排出容器８に不活性液を満たし、容
器内にあつた空気は開放された弁９４を通して逃がす。
続いて両方の弁を閉じ、不活性ガス貯蔵容器８１との間
の弁８７を開く。更に容器２０の入口の弁を開き、三方
コツク１４は排出容器８内の洗浄液が導管１８を通つて
容器２０に流れることができるように調節する。不活性
ガスは不活性ガス貯蔵容器８１から導管８６を通つて排
出容器８に流れ込むＯ容器２０内の空気は逃がし弁２６
を通して逃がすことができる。

洗浄過程は水位の調整によつて終結させることができる
。洗浄が終ると弁１９および８７の外に三方コツク１４
を閉じる。これによつて容器８には不活性ガス貯蔵容器
８１からの不活性ガスだけが残る。手動レバー７によつ
て玉弁６を開放し、電解液をめつき槽１から連結管５を
通して排出容器８に流す。

その際押しつけられた不活性ガスは電解槽１に流れ込む
。圧力を平衡させるため弁８３を開く。めつき筒を１８
６回転して排出位置に移し、処理物７６を連結管５から
排出し容器８の充填かご１０に落下させる。その際電解
液は貯蔵容器８からめつき槽１に戻され、排出容器８内
には極めて少量の電解液だけが残る。排出容器８の容積
を適当に選定することにより残留電解液量を最少に限定
することができる。これが終ると玉弁６を閉じる。

三方コツク１４は導管１３および１５を通して排出容器
８と電解液貯蔵容器１６の間の連結路が形成されるよう
に調節する。圧力平衡のために弁８５と８７を開き、不
活性ガス雰囲気中に置かれた電解液貯蔵容器１６内の不
活性ガスが弁８５を通して不活性ガス貯蔵容器８１と圧
力平衡状態に置かれるようにする。排出容器から排出さ
れた電解液容積分は弁８７を通して不活性ガスで置き換
えられる。ただし電解液貯蔵容器１６には常に不活性ガ
スが１００％存在しているとする。排出容器８が完全に
空になつたとき三方コツク１４を閉じる〇電解液貯蔵容
器１６にある電解液はポンプ８９により導管８８を通つ
てめつき槽１に戻され、その代りに活性ガスが弁８５を
通して送り込まれる。

それが終ると弁８５を閉じる。ここで弁４３を開き、洗
浄用の不活性液２５を貯蔵容器３３から導管４１を通し
て排出容器８に流しこむ。

その際排出容器８内の不活性ガス雰囲気を弁８７と導管
８６を通して不活性ガス貯蔵容器８１に流すことができ
る。貯蔵容器３３の弁４３を閉じ、三方コツク１４は弁
２２が開かれたとき排出容器８から導管１８と２３を通
して容器２４に流れるように調節する。

排出容器から流れ出した不活性液は弁９４を開くことに
より導管９３を通して送り込まれる空気で置き換えられ
る。これが終ると弁２２と三方コツク１４を閉じる。

蓋１２を外すことによ如排出容器８が開放され、充填か
ご９を洗浄された処理物７６と共に取出すことができる
。洗浄は任意回数繰わ返して行なうことができる。空に
された充填かご９を排出容器８に戻し、蓋１２を載せて
排出容器９を気密に閉鎖する。

弁９４が開けられているとき弁４２を開けて不活性液２
１を貯蔵容器３２から排出容器８に入れる。その際押し
出された空気は弁９４から逃れ出る。これが終ると弁９
４を閉じ、弁８７と導管８６を通して不活性ガスを排出
容器８に入れる。三方コツク１４を排出容器内の洗浄液
が導管１８と開放されている弁１９を通して容器２０に
移されるように調節する。排出された洗浄液の代りに不
活性ガスが弁８７を通して送り込まれる。これまでに不
活性液２１と２５が容器２０と２４からポンプ３０と３
１によつて貯蔵容器３２と３３に戻されていると、ここ
で装置は出発状態に復帰している。洗浄に使われた不活
性液２５は蒸発器３５において溶け込んでいる電解質を
除かれ純化される。めつき筒４４は次のめつき過程に備
えて第１図に示した位置に戻され、陽極７０は実線で示
した位置に戻される。第２図に一つのめつき槽１００に
二つのめつき筒１０１と１０２が設けられている実施例
を示す。

中央の陽極１０３は固定し、両側の陽極１０４と１０５
は外側に向つて移動可能であり、処理物を共通の連結部
１０６を通して共通の排出容器１０８に落すことができ
る。連結部には玉弁１０７が設けられている。排出容器
１０８には充填かご１０９が入れられ、蓋１１０を外す
と処理物を取り出すことができる。めつき筒１０１と１
０２にはそれぞれ一つの輸送装置１１１卦よび１１２が
設けられる。これらは第１図の実施例のものと同様な構
成である。蓋１１３には二つの引上げ棒１１４と１１５
がめつき筒１０１と１０２を開放するために設けられて
いる。第２図の装置の操作も第１図の装置と同様である
が、第２図の装置では二つのめつき筒１０１と１０２を
同時に又は交互に動作させることができる。

この場合電解液は貯蔵容器１６から液位監視装置に監視
されながらめつき槽１００内部で〒定の液位に保持され
なければならない。第１図と第２図の装置に卦いて同じ
作用を行なう部分は同じ番号で示されいる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はこの発明のそれぞれ異なる実施例のプ
ロツク接続図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気密閉鎖可能で不活性ガスを満たすことができる加
   熱可能のめつき槽とめつき槽内に置かれた回転可能のめ
   つき筒とめつき筒に連結された電解液貯蔵容器および二
   つの不活性液貯蔵容器を備える酸素および水を含まない
   アプロティック有機アルミニウム電解液からアルミニウ
   ムを電解析出させる装置において、めつき筒４４に充填
   するため充填堰門４５を通して処理物７６をめつき槽１
   の内部まで運ぶ輸送装置５２が設けられ、この装置の終
   端はめつき筒４４の閉鎖可能な通孔５４の上方で終つて
   いること、めつき筒の通孔の開放と閉鎖が外部から操作
   可能であること、めつき筒内容物の排出のために不活性
   ガスおよび不活性液を満たすことができる排出容器８が
   めつき槽の下方に設けられ、閉鎖可能の管状の連結部５
   によつてめつき槽に連結きれていることを特徴とするア
   ルミニウム電解析出装置。 ２ 閉鎖可能の連結部５が玉弁６を備えていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ めつき槽１の内部に原料を運ぶ輸送装置５２が斜め
   上方に向う通路５１内を導かれ、そのめつき槽外にある
   一端が充填堰門４５の不活性液を満たした容器４６に浸
   漬されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の装置。 ４ 輸送装置５２を収めた通路５１が少くとも一つの隔
   板５０によつて充填堰門４５の容器４６の壁に気密に支
   承されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の装置。 ５ 輸送装置５２が少くとも一つのベルトで構成され、
   このベルトの不活性液に浸漬された端部に処理物７６が
   乗せられることを特徴とする特許請求の範囲第３項又は
   第４項記載の装置。 ６ 充填堰門４５の容器４６がめつき槽１に気密ににフ
   ランジ結合されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第５項の一つに記載の装置。 ７ 連結部５にフランジ結合された排出容器８がめつき
   筒４４の内容積にほぼ等しい内容積を持つていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項の一つに記
   載の装置。 ８ 排出容器８が孔明き収容かご９を備え、このかごは
   気密閉鎖可能の側口１１から取り出すことができること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９ 収容かご９が傾斜底１０を持つていることを特徴と
   する特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０ 電解液に浸漬されているめつき筒部分の周りに二
   つの陽極７０が配置され、これらの陽極は処理物７６を
   排出するための通過孔７３が形成されるように相対的移
   動が可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第９項の一つに記載。 １１ 排出容器８を必要に応じてめつき槽内部において
   も洗浄するために不活性液容器が排出容器の上方に二つ
   ３２および３３、その下方に二つ２０および２４設けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   １０項の一つに記載の装置。 １２ 不活性ガス貯蔵容器８１が弁８３、８７、８５を
   介してめつき槽１と排出容器８と電解液貯蔵容器１６に
   連結され、これらの弁は不活性ガス閉鎖循環路が形成さ
   れるように制御されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第１１項の一つに記載の装置。 １３ めつき筒４４の開放がめつき槽１の蓋２を通して
   導入された引き外し装置によつて行われることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至第１２項の一つに記載の
   装置。 １４ 引き外し装置が回転および軸方向移動可能の引き
   上げ棒６３から構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１３項記載の装置。 １５ めつき槽１００内に二つのめつき筒１０１、１０
   ２が設けられ、それぞれのめつき筒に一つの輸送装置１
   １１、１１２が設けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第１４項の一つに記載の装置。 １６ めつき筒１０１、１０２が並べて配置され、一つ
   の固定した共通中央陽極１０３と二つの移動可能な外側
   陽極１０４、１０５が設けられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１５項記載の装置。