專利名稱：用于制造陰極板的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及對金屬的電解回收，尤其涉及用于制造適用于這種電解回收的陰極板的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在整個說明書中對現(xiàn)有技術(shù)的任何討論不應被認為是這種現(xiàn)有技術(shù)在本領域中是普遍已知的或形成公知常識的部分。
對金屬尤其是銅的電解回收在相當長時間內(nèi)已經(jīng)是已知的。金屬電解精煉的第一個專利是用于銅的，并且在1865年在英國被授權(quán)給JamesElkington。1883年由Balbach Smelting and Refining Company在Newark建立第一個銅精煉廠。早期，電解精煉難以產(chǎn)生堅硬的高純銅陰極沉積物。在克服早期的困難中，最重要的發(fā)展是對電解液使用尤其是鹽的添加劑、以及改善的電解液循環(huán)。隨著電解精煉的工藝的發(fā)展，其競爭也越來越激烈，所述工藝是秘密的，其被謹慎保護以保持強于競爭對手的優(yōu)勢。盡管制造了純度和導電性比火法精煉的Lake銅更高的電解銅，但這在用戶承認這一事實之前花費了很多年。在1914年，電解銅成為報價的官方根據(jù)。
在本世紀的早期，隨著在整個美洲、歐洲和澳大利亞洲建立銅精煉廠，該工業(yè)迅速發(fā)展。1912-1915年在智利的Chuquicamata發(fā)展了對銅的大規(guī)模電解沉積冶金法。在該工業(yè)逐漸滿足消費需求的過程中，主要通過對電極處理的機械化而實現(xiàn)產(chǎn)率的穩(wěn)定提高。
對銅的電精煉的基本工藝的最重大的改變來源于由I.J.Perry等人在1978年在澳大利亞湯斯維爾的Copper Refineries Pty Ltd中開發(fā)的永久不銹鋼陰極技術(shù)。
在其發(fā)展的幾年內(nèi)，現(xiàn)在稱為“ISA PROCESS”的永久不銹鋼陰極技術(shù)得到世界范圍內(nèi)的接受，并且目前被認為是銅精煉實施的基準。
ISA PROCESS與常規(guī)的初始板技術(shù)之間的基本差異在于，ISAPROCESS使用永久的可再用的陰極板代替不可再用的銅初始板。ISAPROCESS陰極板由316不銹鋼片制成，其為約3.25mm厚、并被焊接到支架棒上。在大多數(shù)情況下，支架棒由中空的不銹鋼部分制成，并且，為了提高導電性，用量級為3mm厚的銅涂層包覆。
用塑料條掩蓋陰極板的垂直邊緣，以防止銅陰極在該邊緣周圍生長。底部邊緣還可以包括塑料邊緣條，或用蠟的薄膜掩蓋，以防止銅包覆該板。在電解槽中沉積銅適當時間之后，剝離陰極板，以從每一側(cè)產(chǎn)生兩個純陰極銅單片。
在一些情況下，可在該陰極片的底部邊緣形成V槽。所生成的被包覆的陰極沿著下邊緣具有流線(flow)或破裂線，這允許將所生成的包覆的陰極分為兩片。
在電精煉金屬的方法和工藝設備中已有許多發(fā)展。大量的開發(fā)工作集中于構(gòu)成包括支架棒、邊緣條、陰極片等的陰極板的結(jié)構(gòu)和部件。
雖然ISA PROCESS的陰極板是可再用的，但是使用相當長時間之后，它們可能需要修理或整修。這種修理或整修可能是困難的，尤其對于某些類型的陰極板。例如，對于具有固體銅支架棒的陰極板，如果該支架棒被損害，則可能需要除去支架棒并且將新的銅支架棒焊接到該板上。
當利用具有銅覆層的不銹鋼支架棒以提高導電性時，該銅覆層可能被損害或需要整修。這種操作可能是困難的，因為必需的是，銅覆層在支架棒和陰極片的上端部分具有一致的厚度，以確保平穩(wěn)和一致的電流，并且確保陰極板在電解槽中位于正確的垂直對準。
本發(fā)明的一個目的是克服或改善現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個缺點，或提供有效的可選方案。
發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的第一方面提供一種在陰極板上提供導電涂層的方法，該方法包括在電鍍浴中相鄰于至少一個陽極倒置并浸沒陰極板的上部，并且施加電流以電鍍陰極板的上部，其中每個陽極包括i)第一底部，其適于被相鄰于所述陰極板的支架棒定位；ii)第二延伸部分，其與所述底部連接并從所述底部延伸，并適于被相鄰于所述陰極板的片定位，其中，將每個所述陽極的外形成形為，使得在使用時，在所述支架棒和陰極片上電鍍一致厚度的涂層。
在整個說明書中，術(shù)語“陰極板”是指作為適用于電解回收金屬的包括支架棒和陰極片的陰極板，所述電解回收金屬包括對銅的電精煉和電解沉積冶金法。
在優(yōu)選實施例中，將每個所述陰極板定位在至少兩個所述陽極之間，所述陽極優(yōu)選離每個所述陰極等距。
每個陽極可具有形狀相同、在其整個長度上的一致的橫截面，并且/或者關(guān)于陰極板的平面對稱。
本發(fā)明的第二方面提供一種用于電鍍具有支架和陰極片的陰極板的上部的陽極，所述陽極包括i)第一暴露底部，其比所述支架棒長、并在其長度上具有恒定的截面形狀；ii)第二暴露部分，其與所述底部連接并從所述底部延伸、并且其長度比所述陰極片的寬度短。
在優(yōu)選的實施例中，在使用中，所述第二部分在包括所述第一底部并平行于所述陰極片平面的平面內(nèi)延伸。如上所述，第二延伸部分的長度可稍微小于陰極片的寬度，當使用時，暴露部分的末端終止為未達到所述陰極片的側(cè)邊緣。相反，在使用中，第一底部的末端延伸超過支架棒的自由端。
優(yōu)選地，第一底部延伸超過所述支架棒的所述自由端10到40mm。
優(yōu)選地，第二延伸部分終止為距離所述陰極片的側(cè)邊緣差10到40mm。
在優(yōu)選實施例中，陽極在其整個長度上具有恒定橫截面，并且還包括適于沿其長度改變陽極的第一和/或第二部分的暴露區(qū)域的覆蓋物或絕緣體。
例如，該陽極在其整個長度上可以具有一致橫截面，并且其長度大于支架棒的長度或陰極板的寬度，希望的陽極外形通過在陽極的預定部分上包括這種防護物或絕緣體而獲得。
上述方法和陽極可用于對陰極板的修理/整修，或?qū)嶋H產(chǎn)生新的陰極板。
本申請人開發(fā)了一種用于電解地涂覆陰極板上部的技術(shù)，該技術(shù)可以用于初始制造陰極板、也可以用于修理和/或整修使用過的陰極板。尤其是，該技術(shù)適于制造澳大利亞臨時專利申請No.PS2128(現(xiàn)在為國際專利申請No.PCT/AU03/00519)的新陰極板主體，其全部內(nèi)容在此引用作為參考。
通過適當?shù)匦纬捎糜陔婂兊年枠O，可以在例如為支架棒和陰極片的陰極板的上部上涂覆厚度一致的導電金屬，以便滿足陰極板的電學要求，并確保當陰極板用于電精煉浴時適當定位和垂直對準。
可以調(diào)節(jié)用于沉積例如銅的導電金屬的電鍍周期，以適合操作員的需要。例如，在一些情況下，在支架棒和陰極片上可能需要更厚的銅覆層。這可以通過更長的電鍍周期或更高的電流密度實現(xiàn)。
當修理或整修陰極板時，必須首先除去預先電鍍的導電涂層。這可以通過多種技術(shù)實現(xiàn)，包括手工去除或電解除鍍。
本發(fā)明的第三方面提供一種用于整修該陰極板的方法，包括以下步驟在支架棒和所述陰極板上除去導電涂層，然后，對在除鍍浴中的所述陰極板施加電流密度，使得所述電流密度的電平足以蝕刻在所述除鍍浴的液面線以下的暴露的金屬、但不足以優(yōu)先腐蝕在所述支架棒和所述陰極片之間的任何焊接連接或者支架棒的端蓋。
在這方面的優(yōu)選實施例中，通過電解除鍍至少部分地除去支架棒和/或陰極板上的導電涂層，并且通過在電解槽中對陰極板施加電流而實現(xiàn)蝕刻。
關(guān)于本發(fā)明的這些方面，本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)比常規(guī)技術(shù)明顯有利。在常規(guī)工藝中，在對導電涂層除鍍后，可以對支架棒和陰極片的上部施加或“噴濺”(flash)最初的基底金屬，以有助于粘合新施加的電鍍。從資本設備方面看，這種對最初基底金屬的噴濺是昂貴的，需要較多的材料的移動(movement)，并且具有嚴重的環(huán)境問題和職業(yè)保健影響。
通過應用所提出的電解蝕刻技術(shù)，可提高電鍍材料不銹鋼支架棒/陰極片之間的粘合，而無需額外的資本設備或材料。這種新方法改善了職業(yè)保健、環(huán)境狀況，并且減少了在新的場所建立修理/整修工藝所要求的資本投資。
現(xiàn)在，只參考附圖和實例通過示例的方式描述本發(fā)明，其中圖1和2分別是常規(guī)陽極和電鍍工藝的側(cè)視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的側(cè)視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的陽極和電鍍工藝的側(cè)視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的陽極和電鍍工藝的前視圖；以及圖6A到6E是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的陽極的前視截面圖。
具體實施例方式
在下文的討論中，將被電鍍在陰極板上的導電材料為銅。然而，可以理解，可以將多種其它材料類似地電鍍在支架棒上和陰極的上端部分，并且這仍然在本發(fā)明的寬泛范圍內(nèi)。
圖1和2示出用于制造常規(guī)ISAPROCESS陰極板的常規(guī)電鍍方法。
用于制造ISA PROCESS技術(shù)陰極板的標準陽極1為具有銅芯的鉛，所述銅芯是用于導電的目的。
在常規(guī)技術(shù)中，將一組這樣的鉛陽極浸沒在硫酸銅電解溶液3中(在圖2中更清楚地示出)。在一組這樣的陽極1之間插入陰極板100的頂部。這通過在電解槽3中倒置并且支撐陰極板100來實現(xiàn)。
在常規(guī)使用中，將支架棒剛好浸沒在電鍍浴的液面線以下，因為在陰極片上鍍覆的銅的量只是10-15mm。然后對該浴施加合適的電流密度，以用銅電鍍陰極板100的浸沒部分。
該系統(tǒng)已經(jīng)在一段時間上用于制造新的ISA PROCESS陰極，然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當制造或修理根據(jù)澳大利亞臨時專利申請No.PS2128(現(xiàn)在為國際專利申請No.PCT/AU03/00519)的陰極板時，這種系統(tǒng)有些難以使用。這種陰極板在陰極片的上部具有更深的銅涂層(也就是約50到100mm)以減少其電阻。利用該新的陰極板，通常應該將支架棒浸沒到如圖3所示的電鍍棒液面線以下約55到105mm處。然而，使用具有這樣的設置的常規(guī)陽極1，從支架棒到液面線產(chǎn)生不均勻的銅沉積物。這種不均勻的銅沉積物使陰極效率低，這也許使銅更容易腐蝕。
因此，已經(jīng)提出，通過增加陽極的高度，來調(diào)整電鍍浴中的標準陽極。調(diào)整的陽極11如圖3所示。陽極包括具有銅芯55的底部50以及延伸部分60，所述延伸部分60沿著底部50的上表面連接以增加其相對于常規(guī)陽極的高度。在這個實施例中應該注意延伸部分60不與底部50一樣寬。測試這種陽極設計11并且發(fā)現(xiàn)其具有好的結(jié)果。然而，更進一步的改進型陽極設計12(參見圖4)能使銅涂層更均勻。
參考圖4，與標準陽極1相比，新的陽極設計12的高度增加，但是其寬度一致。該設計被證實能有效地為陰極板100的片200提供足夠并且一致深度的銅。然而，在支架棒150的端部和陰極板的提升窗口(liftingwindows)周圍出現(xiàn)不一致的銅生長。
參考圖5，示出了陽極13的第三實施例的正視圖(陰影和打點線的輪廓)。該陽極13同樣包括第一底部50和附接于此的第二延伸部分60，并且調(diào)整陽極的外形，使得在使用中在陰極板100的浸沒部分，也就是支架棒150和陰極片200的上端，提供一致的沉積銅。
底部50具有延伸超過支架棒150的側(cè)面末端或自由端的末端51和52。這確保在支架棒150的自由端周圍有足夠的銅生長。然而申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)應該限制這種超出延伸，以避免過量的銅沉積在支架棒150的自由端上。關(guān)于這一點，在陽極末端終止或覆蓋，以在每一末端提供所需的超出延伸A。希望的重疊可以通過簡單的實驗獲得，其可以例如在10和40mm之間。
定位延伸部分60或陽極13，使得其在使用中鄰近陰極片200。該第二延伸部分60比所述片窄，即其末端61，62中止在未達到陰極片200的側(cè)邊緣220處。這確保直到電解槽3的深度上，在陰極片200的邊緣220的周圍有光滑并且一致的沉積銅。如果第二延伸部分60比所述片的寬度寬，則在陰極片200的邊緣220處可能出現(xiàn)過量的銅生長。
在陽極上可以包括絕緣體或防護物180，以掩蓋部分鉛陽極。作為解釋，如本領域技術(shù)人員所知，這種陰極板100包括用于在電解精煉浴中定位該陰極板100的提升窗口(未示出)。為了避免在這些窗口周圍電鍍過量的或不一致的銅，在陽極13的延伸部分60提供防護物180。對每個提升窗口提供一個防護物。每個防護物180僅僅延伸超過每個窗口的側(cè)邊緣，以致于延伸的陽極部分60終止于只比提升窗口的邊緣差例如10-40mm之處。優(yōu)選利用PVC或其它合適的材料將防護物或絕緣體180模制成陽極的形狀。通過將其在陽極上滑動并定位而對其進行安裝。
雖然沒有示出，但可以類似地用PVC絕緣體防護陽極13的底部50的末端，或可選地，簡單地用束帶束縛，以便為支架棒提供所需的末端超出延伸(overlap)。
申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以制造一種陽極，其在使用時確保在支架棒150和陰極片200的上端部分上均有一致且可靠的銅沉積。在使用中，將底部50定位在支架棒150附近，并將延伸部分60定位在陰極片200的上端附近。這兩部分為陰極板的各個部分提供所需的銅電鍍。
利用上述陽極13進行初始測試，并且產(chǎn)生許多操作問題。首先，從電鍍浴中形成相當大量的酸霧，這可能導致操作員在用滿池負載的工作中不舒服。
其次，一些電鍍的支架棒具有不可接受的孔隙率，這被認為是在每一支架下存留氣泡的結(jié)果。因此，在一些情況下可能需要酸霧和/或氣泡抑制介質(zhì)。這些可以采用被固定在調(diào)整陽極上的液體和/或氣體可滲透的膜或袋的形式。這些袋減少從電鍍池釋放的霧的量，并且通過引導這種從陽極釋放的氣泡遠離所述棒，而降低到達陰極板的氣泡量。
以上陽極設計的可選方案可以是橫截面一致的棒，其具有附接到陽極各部分的防護物，以配合支架和/或陰極片的所需外形。
現(xiàn)在參考圖6A到6E，示出了陽極14的另一個實施例。
首先參考圖6A到6C，示出陽極14在電解槽3中相鄰于一個或多個陰極板100地使用，所述陰極板100包括陰極片200和支架棒150。
在所示的實施例中，陽極14沿著其長度具有恒定的橫截面。它包括多個塑料防護物180以改變陽極14的暴露區(qū)域，從而如上所述，當放入電鍍浴中時，在支架棒150和陰極片200上提供所需的銅沉積。
優(yōu)選用彈性材料、例如PVC或其它合適的材料制造防護物或夾具180，使得可以容易地將其附接并定位在陽極14上。
圖6D和6E示出陽極袋或覆蓋物300在鉛陽極14上的定位。覆蓋物由適當彈性的材料，例如聚酯織物或等效物構(gòu)成。在所示實施例中，袋在頂部具有縫合線，然而，這不是必須的。在優(yōu)選實施例中，沿著覆蓋物300調(diào)整如圖6A到6C所示的防護物180的大小，以適配在覆蓋物和鉛陽極14上。優(yōu)選的是，在使用中用覆蓋物300覆蓋防護物180，因為申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在固定覆蓋物300中，夾具或防護物180可在陽極14上移動。
利用優(yōu)選的陽極設計，可用各種電鍍周期來提供所需的銅沉積。在測試工作中，相應于不同的電流密度范圍，使用4、4.5和5天的電鍍周期。電流密度可在200-400A/m2之間變化。以前的測試已經(jīng)表明具有較長的電鍍時間的較低的電流密度通常產(chǎn)生更加光滑的銅沉積。然而，由于某些時間限制，可以減少電鍍周期時間，并且增加電流密度。
在測試工作中，在支架棒以及片上電鍍約6.5kg的銅。對于PRC(電流的周期性反向)整流器，測試不同的周期次數(shù)。
通常，可以使用每分鐘通過電鍍浴5-40升的范圍內(nèi)的流率。
本領域技術(shù)人員可以理解，在將該陰極板用于電精煉銅之后，該板可能需要修理或整修。在有些情況下，通過替換進行整修，即，將用過的陰極板返回原來的制造廠，并用新的或“整修過”的陰極板替換。
然而，理想的是實現(xiàn)現(xiàn)場修理和整修陰極板。目前，這還沒有被證實是可行的。
可以用許多方法實現(xiàn)在支架棒和陰極片上除去銅涂層?？墒止さ爻ズ?或可通過電解除鍍而除去。目前除鍍的周期為約七天，優(yōu)選地在除鍍周期中減少電流密度。在許多情況中，認為這對于整修/修理來說時間太長。
測試工作已經(jīng)表明可以在三天內(nèi)除去銅電鍍層，然而，對于快速除鍍周期，使在除鍍周期中充當陰極的銅管的質(zhì)量和使用壽命受到不利的影響。
在測試設備上，申請人實現(xiàn)了使用電壓鉗在4.5天之內(nèi)除鍍。電壓鉗工作以使得，當從支架棒上除去銅并且由此暴露不銹鋼時，電流降低而不是電壓增加。優(yōu)選地控制電壓，使其不超過能發(fā)生腐蝕陰極板上的焊接的電壓。
在測試過程中，在4.5天中緩慢降低電流，直至除去所有銅，而將電壓保持在恒定的水平。
在該方法的另一實施例中，用蝕刻代替對該支架棒的常規(guī)的初始基底金屬“噴濺”。為了解釋，對金屬進行電拋光的操作是普遍的，并且通常在用銅電鍍之前對支架棒噴濺初始基底金屬涂層。這確保在銅沉積和不銹鋼之間有足夠的粘合。通常，這種操作只需要較短的時間，從而術(shù)語稱為“噴濺”。但是，它同樣需要使用昂貴的資本設備、較多的材料的移動、并且具有嚴重的環(huán)境問題和職業(yè)保健影響。
因此，本申請人已經(jīng)開發(fā)了一種用于電解蝕刻不銹鋼的方法，該方法可以用于電鍍整修/修理工藝的常規(guī)工藝流程中。
電解蝕刻工藝在銅除鍍池中進行。在有效地除鍍所存在的銅涂層、或電解地除去損壞的銅涂層之后繼續(xù)通電流。應該強調(diào)，電解蝕刻工藝也可以在手工除去銅涂層之后進行。沒有必要為了實施電解蝕刻工藝而電解去除銅涂層。選擇電流密度，使得其效果不是電拋光而是電蝕刻在除鍍浴中的液面線以下暴露的不銹鋼。
電蝕刻提供機械的關(guān)鍵機制，其確保將沉積的銅充分固定到陰極板上，使其在其使用壽命中可以有效地抵抗陰極彎曲和剝離過程的機械作用以及熱周期，在所述熱周期中其將被暴露。
電解蝕刻工藝的工藝參數(shù)在相當程度上取決于陰極的數(shù)量和可用的設備類型。本申請人已經(jīng)例如測試了用于電解蝕刻工藝的各種陽極，例如鉛和銅。這些以及其它材料被認為是合適的。本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以在最多10小時的適當時間內(nèi)用約250-800A/m2的電流密度實現(xiàn)有效的電蝕刻。優(yōu)選，注意在蝕刻過程中升高電壓。優(yōu)選，通過利用如上所述的電壓鉗，設置并監(jiān)測最大電壓。在蝕刻之后，支架棒的蝕刻區(qū)域中的顏色和質(zhì)地有顯著的變化。
實例上述方法是在合適的電解精煉設備上測試的。在經(jīng)過修理/整修的用過的陰極板、以及新的陰極板產(chǎn)品上進行所述測試。
修理的板在兩組中提供并修理位于測試設備中的十個陰極板。
組1對測試板3，4，5，7和9進行以下修理/整修過程i)用氣動切削工具(鋒利的鑿子)從這些支架棒上機械除去所述銅板。
ii)然后使支架棒變直，并且在其將被重新鍍覆的區(qū)域中的窗口周圍拋光。
iii)將支架棒浸泡在苛性堿溶液中并沖洗(the rinsed)。
iv)如每一個常規(guī)過程，試圖對支架棒“噴濺”，然而，這不是完全成功的。
v)取而代之的是，在不同電流密度和例如1伏特的最小電壓下蝕刻支架棒，其足以蝕刻支架棒上和陰極片上部暴露的不銹鋼。優(yōu)選地，將電鍍槽與鉛陽極一起使用，在蝕刻階段使電流反向。
vi)然后對支架棒重新鍍覆約5天。
組2
對陰極板1，2，6，9和10進行以下整修/修理工藝。
i)用氣動切削工具(鋒利的鑿子)從這些支架棒上機械除去所述銅板。
ii)然后使這些的棒變直，并且在其將被重新鍍覆的區(qū)域的窗口周圍拋光。
新的陰極板根據(jù)本發(fā)明制造并鍍覆一組新的陰極板。將這些板中的每一個噴砂處理到正常高度，并且由于這些新板是根據(jù)澳大利亞臨時專利申請PS2128(現(xiàn)在為國際專利申請PCT/AU03/00519)，即沿著該片以下的銅沉積物為約55mm，從而，用頁盤將每一個新板略微“清洗”到恰好在提升窗口的位置以下。
用初始基底金屬對這些新板噴濺，然后用200和400A/m2之間的電流密度電鍍4、4.5和5天。
結(jié)果組1在五個支架棒上的銅沉積物相當粗糙，但是在接觸點和沿著支架的長度方向容易用頁盤研磨機使其平滑。然而，由于表面粗糙，難以進行全面的厚度測量。
階段2與階段1的板相比，在這些支架棒上的銅沉積物得到相當?shù)母纳?，并且在接觸點只需要極少的研磨。然而，一些支架棒具有多孔的銅生長，并且這被認為是由于在電鍍工藝中在陽極周圍沒有膜或袋控制氣體遠離陰極板。隨后的測試已經(jīng)表明，這種陽極袋或覆蓋物明顯地降低電鍍銅中的孔隙率。
新板銅沉積物的質(zhì)量沒有明顯變化，唯一的區(qū)別在于，在四天內(nèi)鍍覆的陰極稍微粗糙(styrations)，尤其是在接觸面的溢流端。
厚度測量在上述工藝之后，在整個試驗板上隨機測量銅沉積物的分布。用超聲波參數(shù)(panametrics)儀測量銅的厚度。用游標卡尺測量支架棒的總厚度，以確保在測試現(xiàn)場將棒端裝入現(xiàn)有電解精煉槽頂部裝置中。
測試的目的是實現(xiàn)平均厚度為約3mm與約2.5mm的標準電鍍銅的比較。在穿過支架棒的不同位置進行測量，包括支架棒的自由端的厚度、與陰極片的連接處附近的位置的厚度、以及在所述片上和周圍的厚度，以檢查任何錐度。
對各種試驗陰極板的測量產(chǎn)生以下結(jié)果。首先，在支架棒的側(cè)面具有超過3mm的足夠的銅沉積物，并且在大多數(shù)情況下，在支架棒的頂部和接觸面上具有足夠的銅沉積物。
在支架棒的末端有錐度效果，然而，這是有意的，以確保在測試現(xiàn)場能將生成的新陰極和修理/整修的陰極板裝入現(xiàn)有的電解槽裝置中。在焊接區(qū)域的周圍，在陰極片和支架棒之間存在一些不一致。然而，認為這是由于所使用的具體陽極外形造成的，并且該困難可以通過如下克服提供與陰極板之間具有一致距離的陽極外形，即，片與支架棒、以及在陽極的深度上的陽極例如成梯狀外形。
可以理解，在不脫離本發(fā)明思想的精神和范圍的情況下，可以以除如上文的詳細描述以外的形式實施用于修理和整修的制造方法、陽極設計以及電解蝕刻技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種在陰極板上提供導電涂層的方法，該方法包括，在電鍍槽中相鄰于至少一個陽極倒置并浸沒所述陰極板的上部，并且施加電流以電鍍所述陰極板的所述上部，其中每個所述陽極包括i)第一底部，其適于被相鄰于所述陰極板的支架棒定位；ii)第二延伸部分，其與所述底部連接并從所述底部延伸，并適于被相鄰于所述陰極板的片定位，其中，將每個所述陽極的外形成形為，使得在使用中，在所述支架棒和陰極片上電鍍一致厚度的涂層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將每個所述陰極板定位在至少兩個所述陽極之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中將每個所述陰極定位為離兩個所述陽極為相等距離。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的方法，其中每個所述陽極具有相同的外形。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中每個所述陽極在其整個長度上具有一致的橫截面。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項所述的方法，其中位于所述陰極板兩側(cè)的所述陽極關(guān)于所述陰極板的平面對稱。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，包括施加至少一個覆蓋物，以便選擇性地保護所述陽極的部分、并只暴露所述陽極的相鄰于希望沉積所述導電涂層的所述陰極片和/或支架棒上的區(qū)域的部分。
8.一種用于電鍍具有支架棒和陰極片的陰極板的上部的陽極，所述陽極包括i)第一暴露底部，其比所述支架棒長、并在其長度上具有恒定的截面形狀；ii)第二暴露部分，其與所述底部連接并從所述底部延伸、并且其長度比所述陰極片的寬度短。
9.如權(quán)利要求8所述的陽極，其中，在使用中，所述第二部分在包括所述第一底部并平行于所述陰極片平面的平面內(nèi)延伸。
10.如權(quán)利要求8或9所述的陽極，其中，在使用中，所述第二暴露部分的末端終止為未達到所述陰極片的側(cè)邊緣。
11.如權(quán)利要求8到10中任一項所述的陽極，其中，在使用中，所述第一底部的末端延伸超過所述支架棒的自由端。
12.如權(quán)利要求8到11中任一項所述的陽極，其中所述陽極在其整個長度上具有恒定橫截面，一個或多個覆蓋物被定位在所述陽極上，以至少部分覆蓋所述陽極，從而沿所述陽極的長度選擇性地改變所述陽極的所述第一和/或第二部分的所述暴露區(qū)域。
13.如權(quán)利要求8到12中任一項所述的陽極，其中所述第二暴露部分的所述橫截面形狀沿其長度變化，使得所述陽極的第二部分的相鄰于所述陰極片或支架棒上需要導電涂層的區(qū)域的參量大于其上需要少量涂層或不需要涂層的區(qū)域。
14.如權(quán)利要求8到13中任一項所述的陽極，其中，所述第一底部延伸超過所述支架棒的所述自由端10到40mm。
15.如權(quán)利要求8到14中任一項所述的陽極，其中，所述第二部分終止為距離所述陰極片的所述側(cè)邊緣差10到40mm。
16.如在前述權(quán)利要求中任一項所述的陽極，還包括在所述陽極上的酸霧和/或氣泡抑制介質(zhì)，以減少從電鍍槽釋放的霧的量、并且/或者降低到達所述陰極板的氣泡量。
17.一種整修陰極板的方法，包括以下步驟在支架棒和所述陰極板上除去導電涂層，然后，對在除鍍浴中的所述陰極板施加電流密度，使得所述電流密度的電平足以蝕刻在所述除鍍浴的液面線以下的暴露的金屬、但不足以優(yōu)先腐蝕在所述支架棒和所述陰極片之間的任何焊接連接。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中通過電解除鍍至少部分地除去在所述支架棒和/或陰極板上的導電涂層，并且通過在電解槽中對所述陰極板施加電流而進行所述蝕刻。
19.如權(quán)利要求17或18所述的方法，還包括，蝕刻所述暴露的材料，然后根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項所述的方法對所述陰極板施加導電涂層。
20.一種基本如本文中參考除對比實例以外的任何一個或多個實例進行描述的方法。
21.一種基本如本文中參考除對比實例以外的任何一個或多個實例進行描述的陽極。
22.一種基本如本文中參考除對比實例以外的任何一個或多個實例進行描述的用于整修陰極板的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及對金屬的電解回收，尤其涉及用于制造適用于這種電解回收的陰極板的方法和裝置。本發(fā)明的第一方面包括在陰極板上提供導電涂層的方法，所述方法包括，在電解槽中相鄰于至少一個陽極倒置并浸沒陰極板的上部，并且施加電流以電鍍陰極板的上部，其中每一個陽極包括i)第一底部，其適于被相鄰于所述陰極板的支架棒定位；ii)第二延伸部分，其與所述底部連接并從所述底部延伸，并適于被相鄰于所述陰極板的片定位，其中，將每個所述陽極的外形成形為，使得在使用時，在所述支架棒和陰極片上電鍍一致厚度的涂層。本發(fā)明的第二個方面提供一種用于電鍍具有支架棒和陰極片的陰極板的上部的陽極，所述陽極包括i)第一暴露底部，其比所述支架棒長、并在其長度上具有恒定的截面形狀；ii)第二暴露部分，其與所述底部連接并從所述底部延伸、并且其長度比所述陰極片的寬度短。本發(fā)明的第三個方面提供一種整修陰極板的方法，包括以下步驟在支架棒和所述陰極板上除去導電涂層，然后，對在除鍍浴中的所述陰極板施加電流密度，使得所述電流密度的電平足以蝕刻在所述除鍍浴的液面線以下的暴露的金屬、但不足以優(yōu)先腐蝕在所述支架棒和所述陰極片之間的任何焊接連接。
文檔編號C25C7/02GK1780939SQ200480011397
公開日2006年5月31日 申請日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月29日
發(fā)明者W·K·韋布, J·韋斯頓, G·黑夫爾倫 申請人:?？怂固匕⑻乩ナ刻m有限公司