JP2580945B2 - 金属電解精製用カソードスペーサー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属の水溶液電解におい
て使用されるカソードの歪によるアノードとの接触を防
止するために設けられるカソードスペーサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】ニッケル、コバルト、銅等の金属の電解
精製においては、周知のようにＳＳ、ＳＵＳ、Ｔｉ等を
母板として作成された薄い種板をカソード板として使用
して、電解槽中に該カソード板とアノード板またはアノ
ード隔膜（以下、アノード板と称する）とを交互に配置
し、カソード板上に電解金属を電着させることによって
精製が行われているが、このような金属の電解精製にお
いて、使用されるカソード板はきわめて薄肉であるため
に、電解操業中にカソード板への電着物の応力により歪
を生ずる。

【０００３】ところで一般的に電解精製においては、電
解効率を高めるために電極間の距離をできるだけ狭くす
るのが通例であるために、上記したようにカソード板に
歪が発生すると容易にアノード板と接触を起こして電解
効率の低下や電着金属の品質低下等を生ずる問題があっ
た。

【０００４】このような問題を避けるために、通常電解
終了後あるいは電解操業中においてカソード板を取り外
して、ローラーまたはプレス等を用いて歪を機械的に矯
正する作業が行われるが、この作業は煩わしいものであ
る上に、十分に完全な歪矯正を行うことができないため
に、歪矯正を行ったカソード板でも再使用に当たって短
時間で再びアノード板と接触を起こしてしまう可能性が
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、カソード板と
アノード板との接触を防止するために、図５（Ａ）に示
すカソード板２の両側と底部を取り囲むような塩化ビニ
ル等電気絶縁材料による枠材よりなるスペーサー１が開
発され、このスペーサーの使用によりカソード板とアノ
ード板との歪による接触を回避することができるように
なったが、一方において、スペーサーの使用によりカソ
ード板の両側と底部に電流遮蔽部を生ずるために、この
部分における電着金属の厚みが極端に薄くなり、またこ
の電流遮蔽によってスペーサー端部付近の電流密度が局
部的に高くなって、電着金属の異常析出６が起こり、こ
の異常析出金属が成長してスペーサーを包み込んで、ス
ペーサーの破損を招いたり、成長した金属がアノード板
と接触を起こしてしまうという新らたな問題が生じた
（図５（Ｂ）参照）。

【０００６】本発明は、金属電解精製におけるカソード
板において、スペーサーの使用による上記した問題点を
解決し、スペーサーによるカソード板の遮蔽部の発生に
よっても電着金属の析出が品質上問題ない程度の厚さに
なるように行われ、且つスペーサーの枠先端部における
電着金属の異常析出並びに成長が起こりにくい形状のカ
ソードスペーサーを開発することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、枠状スペーサーの枠断面をＶ字状に形成
し、且つ該スペーサーに嵌込まれたカソード板面とスペ
ーサーの枠面との角度を１０〜８０°になるように形成
してなる電解精製用カソードスペーサーである。

【０００８】

【作用】以下に本発明の詳細およびその作用についてこ
の好ましい実施態様に基づいて説明する。図１は本発明
による電解精製用カソードスペーサーの１実施態様を示
す斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面の模式
図である。また、図３および図４はそれぞれ本発明の他
の実施態様における、図２と同様部分の模式断面図であ
る。図において１はカソードスペーサー、２はカソード
板である。またθはカソードスペーサーの枠面と挿入さ
れたカソード板面とにより形成される角度を示す。

【０００９】図においても見られるように本発明のスペ
ーサー１は、カソード板２の両側部および底部を拘束す
るように枠状に形成されており、その上面開放部よりカ
ソード板をスペーサー内に挿入して使用される。スペー
サーの枠断面は基本的にＶ字状に形成され、Ｖ字の枠面
と挿入されたカソード板面との角度を１０〜８０°、好
ましくは１５〜５０°になるように形成されている。枠
断面が基本的にＶ字状に形成されるのは、カソード板が
スペーサーの枠に接しても電流を遮蔽することなくある
程度回り込ませ得る容積を設け、かつカソード板の挿
入、引上げの作業を容易にするためである。

【００１０】Ｖ字の枠面と挿入されたカソード板面との
角度が１０°未満では、電流が回り込み得る容積が小さ
くなり過ぎてカソード板の両側と底部における電着金属
の厚みが極端に薄くなり、また、Ｖの字の幅が小さくな
ってカソード板の挿入、引上げの作業の能率が悪くな
る。一方、８０°を超えると、Ｖの字の高さが小さくな
るため、カソード板が歪によりスペーサーから外れ易く
なると共に、カソード板の挿入、引上げの作業の能率も
やはり悪くなる。３はスペーサー上端部に設けられた固
定用補強鍔であって、スペーサーの電解槽への固定と補
強とを兼ねている。スペーサー枠の底部は、図３に示さ
れるようにカソード板を挿入しやすくするための長さの
平面底部４を形成してもよく、また図４に示されるよう
にＶ字状枠は、カソード板２の電着応力によって先端部
が広がらないようにその外側を補強板５によって補強し
てもよい。またカソードスペーサーの構成材料には、木
製、ＦＲＰ、塩化ビニル等の加工が容易な電気絶縁材料
の使用が適当である。

【００１１】本発明のカソードスペーサーは、上記した
ように形成されているので、電流遮蔽部分を生ずること
がなく、従ってカソード板の両側部面にも品質上問題な
い程度の厚さになるように電着が行われるとともに、異
常析出による析出金属の部分的な成長によるアノード板
との接触を回避することができる。

【００１２】

【実施例】カソード板（厚み０．９ｍｍ）の両側部およ
び底部がその端部から３０ｍｍに亘って挿入されるよう
に枠（高さ１０６５ｍｍ、幅８３０ｍｍ、厚さ５５ｍ
ｍ）を構成した図３に示されたような本発明によるカソ
ードスペーサー（試験番号１) と、断面形円弧状、並び
に矩形状の従来のカソードスペーサー（試験番号２およ
び３、枠のカソード板挿入深さは何れも上記と同じ）の
３種類のカソードスペーサーを準備し、３００ｔプレス
で歪矯正を行った上記のカソード板をそれぞれのカソー
ドスペーサーに挿入したもの、およびカソードスペーサ
ーを使用しないでそのままのカソード板（試験番号４）
について、ニッケル含有液を電解液として用いて、電流
密度２．３Ａ／ｄｍ^２で常法によるニッケルの電解精製
を８日間行い、得られたカソード板における異常電着の
有無、電解操業中のアノード板とのショート発生率につ
いての評価試験を行った。その結果を表１に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】表１の結果より、スペーサーなしの場合
（試験番号４）には、カソード板に顕著な歪を発生する
ために著しくショート率が高く、またスペーサーを使用
したものであっても、従来のスペーサーを使用した場合
（試験番号２および３）は、歪の発生は防止できるとし
ても挿入部分の電流遮蔽のためにこの部分にニッケルの
異常電着を生じ、この成長部分がアノードとショートす
るためにショート率はそれほど低下しない。これに対し
て本発明のスペーサーを使用した場合（試験番号１）に
は、挿入部分におけるニッケルの異常電着は認められ
ず、勿論カソード板に歪を生ずることもないので、ショ
ートの発生は殆どないことが判る。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によるときは
金属の電解精製を行うに際して、カソード板の歪発生に
よる矯正作業を行う必要がないので、電解精製の生産性
が向上するうえに、スペーサーの使用に伴う金属の異常
電着を生ずることがないために電流効率の改善、製品の
品質の向上を果たすことができる等数多くの効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカソードスペーサーの一実施態様を示
すものの斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面の模式的断面図である。

【図３】本発明のカソードスペーサーの他の実施態様を
示すものの図１と同部位における模式的断面図である。

【図４】本発明のカソードスペーサーのさらに他の実施
態様を示すものの図１と同部位における模式的断面図で
ある。

【図５】従来のカソードスペーサーを示す図で、（Ａ）
は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部分の拡大断面図であっ
て異常電着の発生状況を示す説明図である。

【符号の説明】

１ スペーサー枠 ２ カソード板 ３ 固定用補強鍔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠状スペーサーの枠断面をＶ字状に形成
   し、且つ該スペーサーに嵌込まれたカソード板面とスペ
   ーサーの枠面との角度を１０〜８０°になるように形成
   してなる電解精製用カソードスペーサー。