CN105452535A - 阳极及其制造方法 - Google Patents

Abstract

抑制在电解时由电阻引起的温度上升，防止阳极的脱落。在由具有100℃～250℃的熔点的低熔点金属或低熔点合金形成的电极板的一边，以面接触的方式安装长度为该一边的长度以上、且由熔点比电极板的熔点高的金属或合金形成的保持构件。

Description

阳极及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种在电分解中使用的阳极及其制造方法，特别是涉及一种在电分解低熔点金属或低熔点合金时使用的阳极及其制造方法。本申请以2013年8月13日在日本国提出申请的日本专利申请编号特愿2013－168271为基础要求优先权，该申请通过参照而被引用于本申请。

背景技术

电解是电分解的简称，在使阳极与阴极成对并浸渍于电解液或融盐的状态下向两者中通入直流电流，在电极表面发生化学变化，对物质进行分解·精制。

例如，金属的湿式精炼、金属镀层是通过将金属作为阳极并施加电压，从而使在阳极处分解了的金属以纯度较高的状态析出于阴极表面、或者形成覆膜的电解方法的一例子。

另一方面，通过将电解液调整至适当的pH条件，也能够在使在阳极中分解了的金属溶解于电解液中并向阴极移动时，通过在析出于阴极处之前作为氢氧化物进行沉淀而进行分离(例如，参照专利文献1)。

如专利文献2所示，在电解中使用的阳极多数情况是如图10所示的阳极100。阳极100成形为一块在上部具有突起101的板状构件，通过将该突起101勾挂或悬挂于供电部102等而与供电部102电连接。

在使用了这种阳极100的电解中，在阳极100的突起101与供电部102之间产生由电阻引起的发热现象。在阳极100中，由于该发热关系到能量损失，因此被极力抑制。但是，无法使其完全不发热。

另外，该发热现象并不是上升至使由铜等常见金属形成的阳极软化、熔融的程度的温度。但是，在将像锡或铟等这样熔点较低的金属或合金作为阳极100的情况下，若通入较大的电压、电流，则会产生因其发热而软化变形、或者在达到最高温的突起101与供电部102之间的接点处使突起101熔融而无法支承阳极100自身并脱落到电解槽内的问题。

针对这种问题，在如图10所示的通常的一体型的形状的阳极100的情况下，由于突起101与供电部102之间的接触面积非常小，因此无法将通入较大的电压、电流时的发热抑制得较低。因此，难以防止阳极100的脱落。因而，在阳极100的情况下，必须在到脱落为止的短时间内结束电解处理，操作性变差，或者还存在只好将电压、电流抑制得较低来进行电解的方法，金属的析出效率变差。

此外，在专利文献3中公开了一种方法，在该方法中，如图11所示在阳极用的电极板103的上部两个部位形成孔104，利用导电连接工具105悬挂于供电用的金属棒106，将金属棒106与供电部107电连接。另外，在专利文献4中公开了一种方法，在该方法中，如图12所示在电极板108上将带状的金属吊架109安装在两个部位并悬挂于供电用的金属棒110，将金属棒110与供电部111电连接。

但是，在专利文献3所记载的方法中，导电连接工具105与电极板103仅在各个孔进行点接触，因此无法抑制接触部的温度在通入较大的电压、电流时上升，在将锡、铟等低熔点金属用于阳极用的电极板103的情况下，会发生软化、熔融并脱落。

另外，专利文献4所记载的方法是作为阴极侧的电极较多使用的方法，但是这种结构在阳极中也被使用。在专利文献4所记载的方法中，如图12所示利用铆钉在两个部位将金属吊架109与电极板108接合。由于该金属吊架109与金属棒110可靠地接触，因此使用了加工性好的较薄的金属，易于容易地变形，因此在铆钉的接合过程中也产生了变形，难以说进行了充分的面接合。另外，根据吊架109的使用目的，常见的是只要能够充分地保持电极板108，就不使用所需以上的宽度的较宽的金属。在该专利文献4所记载的方法中，虽然与专利文献3所记载的方法那样的点接触相比，温度上升稍微有所缓和，但是对于锡、铟等低熔点金属或低熔点合金的电极板来说，效果并不充分，在通入较大的电压、电流时产生软化，在金属吊架109与电极板108之间的接合部附近施加有上边没有保持部的地方等的自重，开始产生由自重引起的变形并脱落。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第2829556号公报

专利文献2：日本特开平11－229171号公报

专利文献3：日本特许第4911668号公报

专利文献4：日本特开2004－043846号公报

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明是鉴于这种实际情况而提出的，其目的在于提供一种抑制低熔点金属或低熔点合金的电极板与用于保持该电极板并将该电极板电连接于供电部的保持构件之间的连接部分的温度上升、且电极板不会熔融不会脱落而能够进行长时间的电解的阳极及其制造方法。特别是，其目的在于提供一种即使在针对电极板通入较大的电压、电流的情况下也使电极板不脱落而能够进行长时间的电解的阳极及其制造方法。

用于解决问题的方案

用于达成上述目的的本发明的阳极的特征在于，在由具有100℃～250℃的熔点的低熔点金属或低熔点合金形成的电极板的至少一个主面的一边附近，以面接触的方式安装有长度为该一边的长度以上、且由熔点比电极板的熔点高的金属或合金形成的保持构件。

用于达成上述目的的本发明的阳极的制造方法的特征在于，在铸模中将具有100℃～250℃的熔点的低熔点金属或低熔点合金冷却固化，从铸模中取出固化后的低熔点金属或低熔点合金而获得电极板，在所获得的电极板的至少一个主面的一边附近，以面接触的方式安装长度为该一边的长度以上、且由熔点比电极板的熔点高的金属或合金形成的保持构件，从而制造阳极。

发明的效果

在本发明中，通过在电极板的至少一个主面的一边附近使具有该一边的长度以上的长度的保持构件与电极板面接触并进行安装，从而能够在电极板与保持构件之间抑制由电阻引起的温度上升并防止电极板的熔融，而且即使在因电阻加热而多少产生了软化的情况下，通过整体保持电极板的至少一个主面的一边附近，从而也能够防止电极板的脱落，并进行长时间的电解。而且，在本发明中，即使在通入较大的电压、电流的情况下，通过使保持构件面接触并进行安装，从而也能够抑制由电阻引起的温度上升并防止电极板的熔融，因此能够进行长时间的电解。

另外，在本发明中，通过在电极板中使用具有100℃～250℃的低熔点的低熔点金属或低熔点合金而能够容易地熔融，冷却固化而通过铸造获得电极板，仅通过以与所获得的电极板的至少一个主面的一边附近面接触的方式安上保持构件，就能够高效地制造能够抑制电极板与保持构件之间的连接部分的由电阻引起的温度上升并能够防止电极板的熔融、而且即使因电阻加热而产生软化也能够防止脱落的阳极。

附图说明

图1是应用了本发明的阳极的立体图。

图2是应用了本发明的阳极的分解立体图。

图3是具有形成有槽部的电极板的阳极的分解立体图。

图4是表示铸模与固定板之间的关系的图，图4的(A)是俯视图，图4的(B)是侧视图。

图5是表示铸模、固定板、棒之间的关系的立体图。

图6是用于制造具有槽部的电极板的铸模的立体图。

图7是电解装置的概略图。

图8是表示电解槽中的电极的配置的概略图。

图9是在比较例中使用的阳极的俯视图。

图10是以往的阳极的俯视图。

图11是以往的阳极的俯视图。

图12是以往的阳极的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明应用了本发明的阳极及其制造。另外，本发明只要没有特别限定，就不限定于以下的详细说明。

＜1.阳极＞

应用了本发明的、图1和图2所示的阳极1是在电解中使用的阳极，是勾挂或悬挂于电解装置的供电部的方式的阳极。阳极1在位于电极板2的两主面的一边附近的保持构件安装面2a上安装有用于在电解时保持电极板2的保持构件3。

电极板2包括具有100℃～250℃的熔点的低熔点金属或低熔点合金，例如形成为正方形或长方形的板状。作为低熔点金属或低熔点合金，能够列举锡、铟或者铟与锡的合金(例如In－9.6wt％Sn)、铟与镓的合金(例如In－6.3wt％Ga)等。

电极板2的厚度根据防止因电极板2自身的重量而自保持构件3脱落的情况、阳极1的厚度随着电解进行而变薄的情况等而适当地确定。例如，作为电极板2的厚度，优选的是设为2mm～15mm。在2mm以下的厚度的情况下，较薄而导致有时在处理时产生断裂，而且作为电解的阳极1容易被点蚀，故不优选。另一方面，若厚度为15mm以上，则电极板2的重量变重，因此易于脱落，处理较困难，并且若电解进行而阳极1变薄，则电极间距变大、电压显著上升，故不优选。

形成电极板2的低熔点金属或低熔点合金具有纯度越高而且温度越高变得越柔软的特征。因此，将低熔点金属或低熔点合金成形为板状而得到的电极板2在安装于电解装置时安装有与位于上方的保持构件安装面2a接触的接触面积较大的保持构件3，利用该保持构件3维持在电解液中悬挂的状态。

保持构件3安装于电极板2的保持构件安装面2a，电解时在电解液中保持电极板2，并且将电极板2与设于电解装置的供电部电连接。

保持构件3由熔点比电极板2的熔点高、且电导率较高的金属或合金形成。通过使用熔点比电极板2的熔点高的金属或合金，即使在该保持构件3与电极板2之间的接触部分处电阻升高、温度上升，也能够防止保持构件3比电极板2先熔融、电极板2脱落。作为形成保持构件3的金属或合金，能够列举银、铜、金或者这些金属的合金等，其中，优选的是使用成本便宜的铜。

另外，优选的是，保持构件3使用以熔点较高且电导率较高的金属或合金为心材、并利用不会产生由电解液引起的腐蚀的、离子化倾向较低的金属进行覆盖而得到的保持构件。作为覆盖用的金属，为了防止心材因腐蚀等而形成非导体覆膜，可列举铂等贵金属、钛等，其中，优选的是使用成本便宜的钛。在针对电解液的耐腐蚀性的要求不高的情况下，更优选的是选择导电性较高、具有耐磨性的金属。

心材的覆盖能够利用焊接加工、镀层、包层等常见的方法来进行。即使仅在存在腐蚀隐患的部位进行局部覆盖，也是没有问题的。如果在完全不并担心电解液的腐蚀等的情况下，也可以仅将未覆盖的心材作为保持构件3。

作为保持构件3的形状，只要以与电极板2的至少一个主面的一边附近、即保持构件安装面2a面接触的方式进行安装、并保持电极板2、且能够电连接电极板2与供电部，形状就不特别限定。

作为保持构件3，例如能够列举如图1和图2所示的保持构件。图1所示的保持构件3借助导电连接构件6与电极板2电连接，并电连接电极板2与供电部，将电极板2保持在电解液中，具有电极板保持构件4、电连接电极板2与电极板保持构件4的导电连接构件6以及将导电连接构件6安装于电极板2和电极板保持构件4的螺栓5。

电极板保持构件4的下方侧的端部借助导电连接构件6与电极板2相连接，为了将电极板2勾挂或悬挂于供电部，上方侧的端部成为向水平方向突出了臂的结构。该突出的部分成为与供电部电连接的供电连接部4a。供电连接部4a既可以形成为横向的棒状，也可以形成为板状。作为供电连接部4a的形状，优选为能够充分地确保与供电部之间的接触面积的结构，在交替设置了阳极与阴极时(参照图8)，阳极与阴极的电极间距不会过度变大的结构较好。

导电连接构件6以至少与形成为板状的电极板2的保持构件安装面2a整个表面接触的方式形成为具有电极板2的保持构件安装面2a的长度以上的长度和能够利用螺栓5将电极板2与电极板保持构件4之间的连接部分连接为一体的充分的宽度的板状。优选的是，导电连接构件6使用导电性较好的金属。该导电连接构件6以面接触的方式连接于电极板2，从而在电极板2与导电连接构件6之间的连接部分，即使温度因电阻而上升，也能够使热量扩散并防止电极板2的熔融，即使在通入了较大的电压、电流的情况下，也能够防止电极板2的熔融。另外，即使温度因电阻而上升且多少产生了软化，由于电极板2的保持构件安装面2a整体与导电连接构件6相连接，因此也能够防止电极板2的脱落。

电极板2与保持构件3之间的连接方法如图1和图2所示，在使电极板保持构件4对接于电极板2的状态下，利用两块导电连接构件6从侧面、即电极板2的两主面侧夹住电极板2与电极板保持构件4之间的连接部分，使螺栓5分别贯穿于电极板2与两块导电连接构件6以及电极板保持构件4与两块导电连接构件6，并紧固螺栓5与未图示的螺母。此时，也可以将两块导电连接构件6中的一块的贯通孔9设为与螺栓5对应的螺纹孔，不使用螺母而是使用导电连接构件6和螺栓5来紧固电极板2与电极板保持构件4。由此，电极板2与具有电极板保持构件4和两块导电连接构件6的保持构件3成为一体，利用螺栓5和导电连接构件6电连接电极板2与电极板保持构件4。如图2所示，在电极板2、电极板保持构件4以及导电连接构件6上预先形成供螺栓5贯穿的贯通孔7、8、9。在利用这种连接方法进行连接的情况下，如图1所示，示出了分别在电极板2和电极板保持构件4上各安装了4个螺栓5的例子，但是并不限定于此，优选的是利用多个螺栓5、优选利用3个以上的螺栓5来进行连接，特别优选的是，为了将电极板2牢固地固定于保持构件3并且避免操作的复杂性而设为3个或4个。螺栓5的间隔只要是左右对称地充分扩展的等间隔即可。

另外，如图3所示，电极板2也可以是将供螺栓5贯穿的贯通孔7设为了槽部7a的电极板。槽部7a设于电极板2的与电极板保持构件4相对的外周部，与电极板保持构件4相对的上端部侧开口，以螺栓5的直径以上的宽度进行切入并形成为槽状。槽部7a的形状并不限定于图3所示的U字形状的槽部，例如也可以设为三角形状、四边形状的槽，只要能够使螺栓5贯穿电极板2的槽部7a并将电极板2安装于电极板保持构件4，就可以是任意形状。

即使在使用了图3所示的电极板2的情况下，也能够与图1所示的情况相同地连接电极板2与连接构件3。利用两块导电连接构件6夹住已对接的电极板2与电极板保持构件4的两个主面，使螺栓5分别贯穿电极板2的槽部7a与两块导电连接构件6以及电极板保持构件4与两块导电连接构件6，紧固螺栓5与未图示的螺母。通过利用两块导电连接构件6夹住电极板2，从而即使是形成为槽状的槽部7a，也能够以电极板2不会自电极板保持构件4落下的方式进行安装。

在图3所示的电极板2的情况下，通过将供螺栓5贯穿的部分不是设为贯通孔，而是设为槽状的槽部7a，从而能够相对于电极板保持构件4容易地安装、拆卸电极板2。例如，当在连续操作时更换电极板2时，不用卸下螺栓5并使两块导电连接构件6自电极板2和电极板保持构件4完全分离，仅通过松弛螺栓5就能够从保持构件3上容易地卸下使用完毕的电极板2。而且，在拆卸了电极板2的保持构件3的状态下，通过将新的电极板2以螺栓5嵌入槽部7a的方式插入到导电连接构件6之间，并紧固螺栓5，从而能够容易地固定电极板2。这样，形成有槽部7a的电极板2的安装、拆卸较容易，因此能够提高操作效率。

在图1所示的保持构件3的情况下，通过利用两块导电连接构件6夹住电极板2与电极板保持构件4，并利用螺栓5和导电连接构件6维持连接状态，从而将电极板2保持在电解液中。另外，保持构件3借助导电连接构件6电连接电极板2与电极板保持构件4，并电连接电极板2与供供电连接部4a勾挂的供电部。

作为保持构件3，并不限定于图1所示的保持构件，作为更简单的方法，例如也可以采用如下方法：利用使用弹簧而得到的夹持力以一次操作进行拆装。但是，在该情况下，需要如在利用图1所示的保持构件3夹住电极板2时能够与电极板2牢固地面接触那样的设计上下工夫，可动部变多，因此避免电解液腐蚀的对策变得更重要且维护等变复杂。因此，在长时间使用的情况下，优选结构更简单的、图1所示的使用了螺栓5的保持构件3。另外，作为保持构件3，只要能够保持电极板2，能够使电极板2与供电部电连接，就也可以仅安装于电极板2的一个主面的保持构件安装面2a。

对于由以上那样的结构构成的阳极1，即使电极板2由低熔点金属或低熔点合金形成，电极板2与保持构件3、例如图1中的导电连接构件6也面接触，因此，即使在连接部分产生了电阻加热，热量也会扩散并抑制温度上升且能够防止电极板2的熔融，另外即使因电阻加热而多少产生了软化，通过利用保持构件3保持电极板2的保持构件安装面2a整体也能够防止电极板2的脱落，能够进行长时间的电解。在阳极1中，由于电极板2与保持构件3面接触，因此即使在对电极板2通入了较大的电压、电流的情况下，电极板2也不会脱落，能够进行长时间的电解。另外，阳极1即使增厚了电极板2的厚度，例如即使是8mm以上的厚度，也保持为不会自保持构件3落下，因此能够进行长时间的电解。

＜2.阳极的制造方法＞

关于阳极1的制造方法，首先说明电极板2的制造方法。电极板2使用与电极板2的形状相应的铸模通过铸造来进行制造。

具体地说，在图1和图2所示的阳极1中使用的电极板2使用如图4和图5所示的、例如在足够厚度的石墨碳制的板上形成与电极板2的大小相当的凹部10a而得到的铸模10而形成。通过使用石墨碳制的铸模10，从而在加热时热量易于向放入到凹部10a的金属传递，因此易于使金属熔化，而且在冷却后易于从铸模10中取出固化的金属。

铸模10除了石墨碳以外，基于耐热性方面考虑，也能够使用聚四氟乙烯、高熔点金属的铸模。但是，在使用聚四氟乙烯的情况下，由于导热率较差，因此直至使金属熔融为止花费时间，并不优选。在使用高熔点金属的情况下，由于与熔融后的低熔点金属或低熔点合金之间的润湿性升高，在冷却固化而取出时难以自模具剥离，故不优选。因而，作为导热率较好并且由热膨胀引起的变形较少且剥离性较好的材质，优选石墨碳。铸模10的尺寸根据电极板2的厚度、宽度的尺寸来确定。在铸模10的凹部10a中，为了更容易地取出冷却固化后的电极板2，也可以以内壁从底面朝向开口扩展的方式设置角度。

在使用上述铸模10进行铸造时，在所形成的电极板2的用于安装保持构件3的保持构件安装面2a上形成供用于安装保持构件3的螺栓5贯穿的贯通孔7。例如，作为贯通孔7的形成方法，如图4和图5所示，在低熔点金属或低熔点合金在铸模10内熔融的期间内，从铸模10的开口侧插入具有与螺栓5相同的直径的棒11，从而插入的棒11部分成为贯通孔7。为了在熔融后的低熔点金属或低熔点合金中固定棒11，使用以与铸模10的宽度大致相同的大小形成为板状、且形成了供棒11贯穿的通孔12的固定板13。

固定板13以与铸模10平行并且不会自铸模10悬浮的方式盖在铸模10的开口部上。另外，固定板13设为可靠地保持位置精度以使得每次重复铸造时适当地盖在铸模10上的结构。因此，在固定板13上，如图5所述，以成为L字状的方式在一个短边的底面上安装有高度与铸模10的厚度相同、且长度与固定板13的短边相同的精度维持构件14。

该精度维持构件14在将固定板13盖到铸模10上时以沿着铸模10的外侧的面滑动的方式进行嵌合。由于精度维持构件14形成为与铸模10的高度相同的高度，因此能够维持固定板13的高度精度，而且由于长度形成得与固定板13的长度相同，因此通过将端部14a对齐铸模10的角部10b而能够维持供棒11贯穿的通孔12的位置精度。精度维持构件14只要能够维持较高的位置精度，就不限定于上述结构。

优选的是，用于形成贯通孔7的棒11使用具有耐热性并且与金属之间的润湿性较差的材料以使得即使在使低熔点金属或低熔点合金凝固之后也易于拆卸。例如，优选的是使用由聚四氟乙烯构成的棒11。

棒11的大小需要具有贯穿要铸造的电极板2所需的充分的长度和与螺栓5的直径相当的直径。棒11的数量、插入棒11的间隔与螺栓5的数量和位置相对应。

在使用这种铸模10等制造电极板2的情况下，在铸模10内将低熔点金属或低熔点合金加热至熔点以上、低熔点金属或低熔点合金充分地熔融且在铸模10内扩散的状态下，将棒11贯穿于通孔12的状态下的固定板13以棒11与形成贯通孔7的部分相对的方式盖在铸模10上，向熔融的金属中插入棒11。然后，在插入了棒11的状态下进行静置并使金属冷却固化。然后，从通孔12中拔出棒11，从铸模10中取下固化后的金属而获得形成有贯通孔7的电极板2。在该电极板2的制造方法中，为了在直至插入棒11为止的期间维持低熔点金属或低熔点合金的熔融状态，优选的是对铸模10进行加热。

然后，在电极板保持构件4的与导电连接构件6相连接的端部形成贯通孔8，在导电连接构件6的与电极板2的贯通孔7和电极板保持构件4的贯通孔8相对的位置形成供螺栓5贯穿的贯通孔9。贯通孔8、9的形成方法例如可列举借助于一般的钻头的切削加工。

接着，在像上述那样获得的电极板2的保持构件安装面2a上安装保持构件3而制造阳极1。使电极板2与电极板保持构件4对接，利用两块导电连接构件6从两侧夹住已对接的部分，使螺栓5贯穿通电极板2的贯通孔7、电极板保持构件4的贯通孔8以及导电连接构件6的贯通孔9，紧固螺栓5与螺母，从而使电极板2与保持构件3成为一体，获得阳极1。

上述阳极1的制造方法说明了保持构件3是如图1所示的结构的情况，但是根据保持构件3的结构利用适合于各种结构的安装方法进行制造。

在上述内容中，对使用了具有贯通孔7的电极板2的阳极1的制造方法进行了说明，接着，说明使用了具有槽部7a的电极板2的阳极1的制造方法。

具有槽部7a的电极板2能够使用图6所示的铸模15来进行制造。铸模15在足够厚度的石墨碳制的板上形成有与电极板2的大小相当的凹部15a，在与槽部7a相当的位置形成有从内壁突出的凸部15b。在铸模15的凹部15a，为了更容易地取出冷却固化后的电极板2，也可以以内壁从底面朝向开口扩展的方式设置角度。

在制造电极板2时，在铸模15内将低熔点金属或低熔点合金加热至熔点以上、使低熔点金属或低熔点合金充分地熔融并在铸模15内扩散之后，使金属冷却固化。然后，从铸模15中取下固化后的金属而获得形成有槽部7a的电极板2。

在该电极板2的制造方法中，由于不必如上述那样形成贯通孔7，因此不必在铸模15内以熔融的状态保持电极材料的低熔点金属或低熔点合金，因此也可以在另一容器中将低熔点金属或低熔点合金熔融之后，使其流入到铸模15的凹部15a而获得电极板2。

由于在铸模15上形成有用于形成槽部7a的凹部15b，因此能够仅通过在铸模15内使低熔点金属或低熔点合金熔融并冷却固化、或者使熔融后的低熔点金属或低熔点合金流入并使金属冷却固化来制造形成有槽部7a的电极板2。由此，与形成有贯通孔7的电极板2相比，能够容易且高效地制造已形成有槽部7a的电极板2。

在使用已形成了槽部7a的电极板2的情况下，可以是，首先使螺栓5贯穿电极保持构件4和导电连接构件6的贯通孔8、9，预先松弛地紧固螺栓5与螺母，之后，在以螺栓5嵌入到电极板2的槽部7a的方式插入电极板2之后牢固地紧固螺栓5与螺母，获得使电极板2与保持构件3一体化的阳极1。

根据以上的阳极1的制造方法，通过在电极板2中使用具有100℃～250℃的低熔点的低熔点金属或低熔点合金而能够容易地熔融，通过利用铸模对熔融后的低熔点金属或低熔点合金进行成形而能够获得电极板2，仅通过使保持构件3、例如图1中的导电连接构件6与所获得的电极板2的保持构件安装面2a面接触并进行安装，就能够高效地制造阳极1，该阳极1能够在电极板2与保持构件3之间的连接部分抑制由电阻引起的温度上升，电极板2不会熔融，而且即使因电阻加热而多少产生了软化，也能够防止脱落。另外，根据该阳极1的制造方法，能够高效地制造阳极1，即使在通入了较大的电压、电流的情况下，通过使保持构件3以面接触的方式进行安装，也能够抑制由电阻引起的温度上升，电极板2不会熔融，能够防止脱落。

另外，在阳极1的制造方法中，在以图2所示的结构制造图1所示的阳极1的情况下，如图4和图5所示，在形成电极板2的供螺栓5贯穿的贯通孔7时，仅通过将被固定板13定位后的棒11插入到熔融了的低熔点金属或低熔点合金，就能够容易地制造已形成有贯通孔7的电极板2。由此，在以图2所示的结构制造图1所示的阳极1的情况下，通过使用具有贯通孔7的电极板2，从而能够仅通过利用螺栓5将导电连接构件6连接于该电极板2来制作阳极，因此能够高效地制造阳极1。

在制造图3所示的结构的阳极1的情况下，仅通过向图6所示那样的铸模15流入熔融的低熔点金属或低熔点合金，就能够获得形成有槽部7a的电极板2，因此能够更容易地制造电极板2。另外，在以图3所示的结构制造阳极1的情况下，不用使导电连接构件6自电极板保持构件4完全分离，在松弛了螺栓5的状态下将电极板2以螺栓5进入到槽部7a的方式插入到两块导电连接构件6之间，之后利用螺栓5牢固地进行紧固，从而能够连接电极板2与电极板保持构件4。在使用了形成有槽部7a的电极板2的情况下，特别是在将使用完毕的电极板2更换为新的电极板2时能够容易地进行更换，因此能够更高效地进行阳极1的制造。

实施例

以下，说明应用了本发明的具体的实施例，但是本发明并不限定于这些实施例。

＜实施例1＞

在实施例1中，以与如图2所示的使用了形成有贯通孔的电极板的阳极相同的结构来制作图1所示的阳极。

使用铸模(参照图5)通过熔化铸造来制作厚4mm、长宽27cm的四方的尺寸的铟电极板。

铸模是在厚30mm、长宽30cm的四方的石墨碳上施加深15mm且长宽27cm的凹部而制作的。固定板是从长65mm、宽35cm、高35mm的石墨碳的块切削成长60mm、宽30mm、高30mm的板状而制作的。安装于固定板的精度维持构件的尺寸d(参照图4)设为与石墨碳的厚度相同的30mm，长度设为与固定板的宽度30mm相同。在固定板上，等间隔地挖出4个直径5mm的通孔。此处，通孔的位置以在距电极板的上边15mm的距离的线上隔开6.8cm间隔的方式进行配置。另外，关于用于形成螺栓的通孔的棒，准备了4根直径5mm长度3cm的特氟龙(注册商标)制的棒。

使用像上述那样制作的铸模等像下述这样铸造铟电极板。在ASONE公司制的大型加热板(HP－A2234M、30cm×30cm)上放置制作的铸模，在其上放置2000g的铟金属。在该状态下将加热板加热至约300℃并进行保持。在铟金属完全熔化了时，将安装于固定板的精度维持构件的端部对齐铸模的一个角进行放置并向4个通孔内插入特氟龙(注册商标)制的棒直至尽头，之后进行冷却。在铟金属冷却至室温以后，拔出特氟龙(注册商标)制的棒，在卸下固定板之后使铸模翻转。固化后的铟金属能够快速地从铸模剥离并取出。所获得的铟电极板的厚度约为4mm。

接着，将铟电极板安装于像下述这样制作的保持构件。作为保持构件，是与图1所示的保持构件相同形状的铜材料，准备被成形为上边的长度为40cm并将下边缩小至27cm的形状的电极板保持构件和导电连接构件，用钛覆盖表面。在从电极板保持构件的下边向上方15mm的距离的线上以中心彼此隔开6.8cm间隔的方式挖出4个供5mm的螺栓贯穿的通孔。向这样的保持构件与铟电极板的通孔内贯穿螺栓，使用螺栓和螺母在4个部位进行接合。铟电极板与保持构件成为一体而得到的阳极的从上到下的长度为40cm。

使用像上述那样制作的阳极进行电解。电解装置20使用了图7所示的装置。作为电解液21，准备硝酸铵浓度为1mol/L的硝酸铵水溶液100L，向该硝酸铵水溶液中加入硝酸而将pH制作为4.0。将该硝酸铵水溶液放入设有液体分散板22的电解槽23并将电解液21保持为25℃。进而以极中心间距成为2.0cm的方式如图8所示配置4块阳极24、5块阴极25，使用导线26的双芯VV线缆(JISC3342容许电流200A、标称截面积100mm²)连结阳极24与阴极25，并与整流器相连接。

在电解装置20中，pH4.0、硝酸铵浓度为1mol/L的硝酸铵水溶液进入到与电解槽23相邻设置的调整槽27。调整槽27利用循环泵28与电解槽23相连接，并使电解液21循环。调整槽27包括用于搅拌电解液21的搅拌棒29、用于测量pH的pH电极30以及用于控制并维持电解液21的温度的温度调节加热器31和冷却器32。

在这种结构的电解装置20中，以电流密度成为15A/dm²的方式维持电流并进行电解。

在电解中，铟电极板与导电连接构件之间的接点温度在50℃～80℃之间变化，未发现由温度上升引起的铟电极板的变形。在实施例1中，能够通过电解在电解液中连续6个小时产生氢氧化铟，并能够将所获得的浆料固液分离。

＜实施例2＞

在实施例2中，以与如图3所示的使用了形成有槽部的电极板的阳极相同的结构来制作图1所示的阳极。

使用铸模(参照图6)通过熔化铸造来制作厚8mm、长349mm、宽260mm的尺寸的铟电极板。

铸模是在厚30mm、长400mm、宽300mm的石墨碳的内侧施加深15mm且底部长349mm、宽260mm的凹部而制作的。更详细地说，以在深度为8mm的位置处长355mm、宽266mm的方式对铸模内壁施加了倾斜。另外，在铸模上形成有自一个短边突出的凸部。该凸部是在铸模的凹部的底部位置处宽14mm、长17mm、在深8mm的位置处宽8mm、长14mm的带有角度的形状。凸部等间隔地设置了3个。该凸部将未与铸模短边相连接的另一个端部设为圆弧状而形成U字形状。

然后，在ASONE公司制的大型加热板(HP－A2234M、30cm×30cm)上放置2L的不锈钢锅并在其上放入5000g的铟金属。在该状态下将加热板加热至约300℃并进行保持，使铟金属完全熔化。使该熔融铟流入上述铸模内。之后，通过15分钟的室温静置进行冷却而使其固化，之后使铸模翻转。固化后的铟金属能够快速地从铸模剥离并取出。在电极板的一边没有问题地形成有3个槽部，获得了厚8mm、长349mm、宽260mm的尺寸的铟电极板。

除了将安装螺栓从4个减为3个以外，利用与实施例1相同的方法向保持构件安装。电解也利用与实施例1相同的方法来进行。

在实施例2中，能够通过电解产生12个小时的氢氧化铟，并能够将所获得的浆料固液分离。

＜实施例3＞

在实施例3中，制作了如下的阳极，该阳极使用了将在实施例2中形成为U字状的槽部设为三角形的V字状的电极板。以除此以外的条件与实施例2相同的方式进行。

在实施例3中，也能够通过电解产生12个小时的氢氧化铟，并能够将所获得的浆料固液分离。

＜比较例＞

比较例成形了如图9所示的阳极40，在宽27cm、长40cm、厚4mm的阳极40的上方具有沿横向分别向左右突出了6.5cm而成的部分40a，该阳极40由包括该突出部分40a在内的整个宽度为40cm的形状的铟金属形成。将该阳极40的突出部分40a勾挂于供电部41并以与实施例1相同的条件进行电解。

自电解刚开始之后，阳极40的突起40a与供电部41之间的接点附近的温度开始慢慢上升，30分钟后在将要达到150℃时铟软化熔融、阳极40落下，在该时刻不得不结束电解。

根据以上实施例及比较例可知，作为像铟那样的熔融温度较低的金属，在像实施例1～实施例3那样电极板与保持构件面接触的情况下，能够防止电极板的熔融，能够进行长时间电解。

另一方面，可知，像比较例那样在电极板与供电部以较窄的面积相接触的情况下，像铟那样的熔点较低的金属熔融，电解时间缩短，无法充分地析出金属。

附图标记说明

1阳极；2电极板；2a保持构件安装面；3保持构件；4电极板保持构件；5螺栓；6导电连接构件；7贯通孔；7a槽部；8贯通孔；9贯通孔；10铸模；10a凹部；10b角部；11棒；12通孔；13固定板；14精度维持构件；14a端部；15铸模；15a凹部；15b凸部；20电解装置；21电解液；22液体分散板；23电解槽；24阳极；25阴极；26导线；27调整槽；28循环泵；29搅拌棒；30pH电极；31加热器；32冷却器。

Claims (12)

1.一种阳极，其特征在于，

在由具有100℃～250℃的熔点的低熔点金属或低熔点合金形成的电极板的至少一个主面的一边附近，以面接触的方式安装有长度为该一边的长度以上、且由熔点比上述电极板的熔点高的金属或合金形成的保持构件。

2.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，

上述保持构件具有用于保持上述电极板的电极板保持构件和用于电连接上述电极板与上述电极板保持构件、并形成为板状的导电连接构件，

通过利用两块导电连接构件夹住上述电极板与上述电极板保持构件相连接的连接部分的侧面，并拧紧贯穿上述电极板、上述电极板保持构件以及两块上述导电连接构件的螺栓，以使上述电极板、上述电极板保持构件以及两块上述导电连接构件成为一体，从而上述电极板与上述电极板保持构件借助上述导电连接构件电连接。

3.根据权利要求2所述的阳极，其特征在于，

上述电极板的供上述螺栓贯穿的部分由贯通孔或槽部构成。

4.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，

上述电极板的厚度为2mm～15mm。

5.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，

上述低熔点金属为铟或锡。

6.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，

上述保持构件由铜形成。

7.根据权利要求1所述的阳极，其特征在于，

利用不会被电解的电解液腐蚀的金属覆盖上述保持构件的表面。

8.一种阳极的制造方法，其特征在于，

在铸模中将具有100℃～250℃的熔点的低熔点金属或低熔点合金冷却固化，从上述铸模中取出固化后的低熔点金属或低熔点合金而获得上述电极板，在所获得的上述电极板的至少一个主面的一边附近，以面接触的方式安装长度为该一边的长度以上、且由熔点比上述电极板的熔点高的金属或合金形成的保持构件，从而制造阳极。

9.根据权利要求8所述的阳极的制造方法，其特征在于，

在上述铸模中的低熔点金属或低熔点合金熔融的状态下，在上述一边附近插入棒，以插入的该棒部分成为贯通孔的方式形成上述电极板，

在用于构成上述保持构件、并保持上述电极板的电极板保持构件的端部形成贯通孔，

利用两块导电连接构件夹持上述电极板与上述电极板保持构件相连接的连接部分的侧面，该两块导电连接构件是在与上述电极板的贯通孔和上述电极板保持构件的贯通孔相对的位置形成有贯通孔的板状构件，且该两块导电连接构件用于构成上述保持构件并电连接上述电极板与上述电极板保持构件，

使螺栓贯穿上述电极板的贯通孔、上述电极板保持构件的贯通孔以及上述两块导电连接构件的贯通孔并拧紧该螺栓，而使上述电极板、上述电极板保持构件以及上述两块导电连接构件成为一体，利用上述导电连接构件电连接上述电极板保持构件与上述电极板。

10.根据权利要求8所述的阳极的制造方法，其特征在于，

上述铸模由石墨碳形成。

11.根据权利要求9所述的阳极的制造方法，其特征在于，

上述棒由聚四氟乙烯形成。

12.根据权利要求8所述的阳极的制造方法，其特征在于，

使用具有自内壁突出的凸部的上述铸模，形成在外周部具有利用该凸部部分形成的槽部的上述电极板，

在用于构成上述保持构件、并保持上述电极板的电极板保持构件的端部形成贯通孔，

利用两块导电连接构件夹持上述电极板与上述电极板保持构件相连接的连接部分的侧面，该两块导电连接构件是在与上述电极板的槽部和上述电极板保持构件的贯通孔相对的位置形成有贯通孔的板状构件，且该两块导电连接构件用于构成上述保持构件并电连接上述电极板与上述电极板保持构件，

使螺栓贯穿上述电极板的槽部、上述电极板保持构件的贯通孔以及上述两块导电连接构件的贯通孔并拧紧该螺栓，而使上述电极板、上述电极板保持构件以及上述两块导电连接构件成为一体，利用上述导电连接构件电连接上述电极板保持构件与上述电极板。