KR940002259B1 - 전극군을 이용한 전해정련방법 및 전극군을 형성하는 형틀 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전극군을 이용한 전해정련방법 및 전극군을 형성하는 형틀

제1a도는 본 발명에 사용되는 형틀의 일부를 절단한 사시도이다.

제1b도는 제1a도에서의 A-A선을 따라 절단한 형틀의 도식적인 수평단면도이다.

제2도는 양극판을 지지하고 있는 형틀의 평면도이다.

제3도는 제2도에서의 X-X선을 마라 절단한 형틀의 단면도이며, 음극판도 표시되어 있다.

제4도는 제2도에서의 B-B선을 따라 절단한 단면도이며, 2개의 형틀이 조립된 경우의 전극판을 도식적으로 표시한 수평단면도이다.

제5도는 형틀의 프레임의 상부비임의 일부를 절단하여 도식적으로 표시한 단면도이다.

제6도

제8도는 금속의 양극판과 음극판의 크기 및 금속의 전착상태를 도식적으로 표시한 평면도이다.

제9도는 전극군의 다른 예를 표시하는 사시도이다.

제10도는 전극군이 설치된 전해조의 일부를 절단한 사시도이다.

제11도는 전해조와 각종 처리부의 윤곽을 표시한 평면도이다.

제12a도와 제12b도는 전극처리장치의 한 예를 도식적으로 표시한 사시도이다.

제13도와 제14도는 양극판 처리장치를 도식적으로 표시한 평면도와 측면도이다.

제15도와 제16도는 음극판 연마장치를 도식적으로 표시한 평면도와 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 3 : 형틀 2 : 양극판

3 : 음극판 11, 12 : 프레임

30 : 단락방지수단 40 : 연결부재

41, 42 : 띠 60 : 전극군

2a : 가로대

본 발명은 효과적으로 전기분해를 실시하며, 전해조에 대한 침전과 전해조로부터 꺼내는 작업 및 극판을 조립하기 위한 형틀에 대한 각종 처리작업을 용이하게 실시할 수 있는 아연, 구리 등의 금속에 대한 전해정련 및 전해추출방법에 관한 것이다. 본 명세서에서, "전해추출(electrowinning)"이라는 용어를 다음부터는 "전해정련(electrolytic refining)"을 포함하는 것으로 한다.

금속의 전해정련에 있어서, 복수의 음극판과 양극판이 일정한 간격을 두고 서로 교대로 배열되어 있다. 지금까지는, 음극판과 양극판은 각각의 판으로 분리할 수 있는 상태로 전해조 위에 매달리도록 되어 있으며, 양극판과 음극판으로 조립되어 구성되는 전극군에 대해서는 알려져 있지 않았다.

그 이유는, 음극은 전기분해되는 금속이 전착되고 제거되는 모판(母板)으로 사용되는 반면에, 양극판은 단지 전극으로만 사용되기 때문이며, 전착된 금속을 제거시키고자 할 때에는 음극판을 전해조로부터 꺼내기만 하면 된다. 음극판과 양극판이 상기한 바와 같이, 각각의 판으로 분리할 수 있는 상태로 전해조에 매달리게 되면, 전극판이 흔들릴 염려가 있으며, 때로는 전극판이 서로 접촉하여 단락되는 경우도 있다. 그러므로, 음극과 양극은, 음극 표면에 전착되는 금속의 두께와 비교하여 상당히 넓은 간격을 두고 떨어져서 배치된다. 이것은 전해조의 크기를 크게 하며 전기저항을 증가시키게 되므로, 전기분해에 있어서의 비능룰과 전력 소비의 증가를 초래한다. 물론, 인접한 양극과 음극의 단락을 방지하면서 그 사이의 거리를 짧게 하고자하는 시도가 많이 이루어진다. 예를 들면, 전극의 흔들림과 접촉을 방지하기 위해서, 절연재로 만들어진 로드를 전해조의 바닥에 평행으로 배치하고, 전극판의 하단부를 로드와 로드 사이의 공간에 삽입하였다. 그러나, 메달려 있는 전극판의 하단부를 로드와 로드 사이의 공간에 삽입하는 일은 쉽지 않으며, 단락을 완전하게 방지하지는 못했다. 이것은 절연로드가 너무 길면 극판의 삽입이 쉽지 않으며, 절연로드가 짧으면 전극판의 끝부분이 서로 접촉하는 경향이 있기 때문이다. 또, 양극판은 연납이나 납 합금으로 만들어지기 때문에 쉽게 휘어지며, 전극판의 중앙에서는 서로 분리되어 있다 하더라도, 그 단부에서는 서로 접촉될 염려가있다. 또, 양극판을 절연로드 사이의 공간에 삽입할 때 휘어질 염려가 있어서, 인접한 판이 서로 접촉될 위험이 있다. 또, 양극판의 표면에 절연성 돌기를 형성하여 음극판의 전착면과 접촉하지 않도록 하는 것도 알려져 있다. 그러나, 이러한 절연성 돌기가 형성된 양극판을 제작하기에는 곤란한 것이 많으며, 또, 절연성 돌기가 형성된 양극판을 휘어지는 일이 없이 전해조 내에 안정된 상태로 설치하는 것은 쉽지 않으므로, 실용적연 것은 아니었다.

종래의 금속의 전해정련에 있어서, 음극판만을 꺼내어, 전착된 금속만을 분리시킨 후 다시 전해조에 음극판을 설치하는 겻은 많은 문제점이 있었다. 전착된 금속이 제거된 음극판은 전해조 내에서 서로 인접하고있는 양극판 사이에 다시 삽입된다. 작업자는 매달려 있는 음극판을 관찰하면서, 음극판이 양극판 사이에 삽입되기 전에, 각 음극판의 위치를 세밀하게 조정해야만 한다. 이것은 숙련된 작업자라 하더라도 작업에 있어서 많은 시간을 필요로 한다. 종래의 금속의 전해정련에 있어서, 전기분해 후의 극판의 처리에도 문제점이 있다. 아연의 전해정련에 있어서, 전해정련의 대표적인 예로써, 1회의 전기분해 작업이 종료될 때마다 전착된 아연을 제거하기 위하여 음극판을 전해조로부터 꺼내며, 전착된 아연을 제거하고 다른 처리를 실시한 후 다시 음극판을 전해조에 설치하여 침전시킨다. 한편, 양극판의 표면에 형성된 고형물 등을 제거하기 위하여 수회의 전기분해가 진행된 후, 양극판을 전해조로부터 꺼낸다. 양극판 표면에 형성된 고형물은 전기분해 저항을 증가시켜서, 전기분해 효율을 밀어뜨린다. 그러므로, 가능한 한 자주 고형물을 제거하는 것이 바람직하다. 지금까지는 수회의 음극판 처리를 실시한 후 1회의 양극판 처리를 실시하였다. 그 이유는, 음극과 양극이 각각 판을 되어 매달려 있으며, 따라서, 교대로 배열되어 매달려 있는 음극판과 양극판을 꺼내는 일과, 두 종류의 전극을 매번 본래의 위치에 다시 설치하는 일에 힘든 점이 많고, 따라서 작업에 필요한 부담이 증가하기 때문이다. 본 발명의 첫째의 목적은, 서로 절연되면서 교대로 배치되도록 조립되는 복수의 양극판과 음극판으로 구성된 전극군을 1개 이상 사용하여 구성되는 금속의 전해정련방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 전해조에 대해서 전극을 꺼내거나 침전시키는 작업과 전극에 대한 다양한 처리작업을 전극군별로 실시하는, 상기한 바와 같은 전해정련방법을 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은, 이송장치에 유사하게 매달려 있는 양극판과 음극판에 대해서, 전해조로부터 전극판을 꺼내는 작업, 전극판에 대한 처리작업 및 전해조에 대해서 전극판을 다시 침전시키는 작업이 연속적으로 실시되는, 상기한 바와 같은 금속의 전해정련방법을 제공하는 하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은, 전극군이 형틀에 의해 조립되며, 전극군을 전해조로부터 꺼낸 후, 전극군이 분해되고, 형틀로부터 분리된 양극판과 음극판이 유사하게 매달리고 다양한 처리가 실시되며, 전극판이 조립된 후 다시 전극군별로 전해조에 침전되는, 상기한 바와 같은 금속의 전해정련방법을 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 전극군을 전해조로부터 꺼낸 후 양극판으로부터 형틀을 분리시키며, 전극판을 다시 조립하기 전에 형틀을 양극판에 고정시키는, 상기한 바와 같은 금속의 전해정련방법을 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 전극군을 형성하기 위하여 전기절연재로 만들어진 형틀을 제공하고자 하는 것이며, 상기한 형틀은 형틀을 구성하며 극판을 지지하는 2개의 프레임, 전극판을 지지하는 고정부재, 다른 형틀을 연결하기 위한 연결부재 및 전극의 가로대의 접촉을 방지하기 위한 단락방지부재로 구성되어 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 형틀이 외측가장자리를 둘러싸도록 직사각형이며, 복수의 고정수단은 각각 2개의 프레임의 사이에 삽입된 상태로 설치된 한 쌍의 못으로 구성되고, 연결부재는 그 사이에서 음극판을 지지하기 위하여 인접한 형틀을 향해 연장된 2개의 프레임 중의 한쪽 프레임의 양쪽 단부로부터 돌출된 한 쌍의 띠인, 상기한 바와 같은 전극군을 형성하는 형틀을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 형틀의 측면 외주면의 일부와 바닥면 외주면에 간극이 형성되는, 상기한 바와같은 전극군을 형성하는 형틀을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 있어서, 전극군이라는 단어는, 교대로 배치되며 절연되는 상태로 분리되어 배치되는 복수의 음극판의 조립체를 의미하며, 조립을 위한 부품과는 관련되지 않는다. 전극군의 가장 단순한 형태는, 전해조에서 침전되도륵 그 사이에 작은 공간이 있으며, 절연상태를 유지하면서 교대로 배치되는 복수의 양극판과 음극판의 조립체이다. 양극판과 음극판의 조립에 있어서, 다양한 크기로 실시될 수 있다. 즉, 절연스페이서를 일정한 간격으로 배치하며 한 쌍의 연결부재를 이용하여 양극판과 음극판을 교대로 배치하여 조립할 수 있으며, 한 쌍의 연결부재는 절연재나 스페이서의 기능도 동시에 한다. 양극판과 음극판 사이에 공간을 두고 교대로 지지할 수 있으면, 프레임의 형상과 구조는 다양하게 할 수 있다. 예를 들면, 절연프레임을, 프레임에 설치된 연결부재에 의해 인접한 프레임에 연결시결 수 있는 양극판에 개별적으로 고정시킬 수 있거나 또는, 그 사이에 공간을 두고 교대로 배치되는 복수의 양극판과 음극판을 지지하는 삼차원 형상의 프레임 등을 사용할 수 있다. 이러한 프레임의 특수한 예가, 전극을 둘러쌀 수 있는 한 쌍의 장방형 프레임으로 구성된 형틀이며, 양극판 고정부재, 인접한 다른 형틀과 연결하는 연결부재 및 가로대의 접촉을 방지하기 위한 단락방지부재가 설치되어 있다. 양극판 고정부재는 양극판의 가장자리를 지지하는, 한 쌍의 못과 같은부재로 구성되는 고정수단이며, 복수의 못과 같은 부재가, 프레임의 수직비임의 사이에서 서로 대칭하여 안쪽으로 돌출하도록 수직비임에 부착되어 있다. 양극판 고정부재는 형틀의 하부비임에도 설치되어 있다. 연결부재는 그 사이에서 음극판을 지지하도록 인접한 형틀을 향하여 연장되는 2개의 프레임 중의 한쪽 프레임의 한쪽 단부로부터 각각 돌출된 한 쌍의 띠이다. 형틀은 각각의 양극판을 지지하며, 교대로 배치된 음극판을 연결하여 전극군을 형성하며, 형틀은 스페이서로서의 기능을 한다. 이렇게 형성된 전극군에서, 양극판과 음극판은 스페이서나 형틀에 의해 고정되며, 흔들림에 의해 양극판과 음극판이 접촉하는 일은 발생되지 않는다.

그러므로, 양극판과 음극판 사이의 공간은 종래보다도 더 작게 설계할 수 있다. 스페이서나 형틀의 두께를 감소시키므로써 양극판과 음극판 사이의 공간을 작게한다 하더라도 이 공간을 과도하게 작게 할 수는 없다. 그것은, 내부의 전극판의 공간이 과도하게 작으면, 전착되는 금속의 두께가 제한을 받기 때문이다. 얇게 전착된 금속을 제거하는 것은 쉽지않다. 그러므로, 공간의 크기는 전기분해의 상태, 전착되는 금속의 종류 등을 고려하여 적당하게 선택한다. 전극군이 전해조에 침전되고 전기분해가 실시되며, 전기분해가 완료된 후, 전해조로부터 전극군을 꺼낸다. 전해조로부터 꺼낸 전극군에 대해서는, 전해조에 다시 침전시키기전에 각종 처리가 실시된다. 전극군에 대해 실시되는 처리는 전극군의 구조에 따라서 다르다. 전극에 대해 어떠한 처리가 실시된다 하더라도, 전극이 군으로 조립되고, 전극군이 전기분해에 사용되면, 그러한 과정은본 발명에 속한다. 전극군을 전해조로부터 꺼낸 후, 양극판과 음극판으로 분리하는 일이 없이, 양극판과 음극판에 대해서, 전착된 금속의 제거를 포함하는 각종 처리가 실시된다. 그러므로, 양극판과 음극판은 동시에 전기분해의 단계로 다시 복귀한다. 즉, 전착된 금속의 제거와 전극판에 대한 처리가 전극군별로 실시된다. 전극군의 형태는 다양하게 실시될 수 있다. 전극군이 상기한 바와 같은 스폐이서-고정수단이나 3차원형상의 프레임에 의해 형성되면, 스폐이서-고정수단이나 3차원 형상의 프레임은, 전극판이 이송장치에 매달린 상태에서 각종의 처리부로 이송될 때, 제거된다.

그 후, 전극판은 전해조에 재침전되기 위해서 스페이서-고정수단이나 프레임에 의해 다시 조립된다. 절연재로 만들어진 프레임을 이용하여 전극판에 각각 고정시켜서 전극군을 형성하면, 인접한 각각의 형틀과 연결시키며, 전극군을 전해조로부터 꺼낸 후 형틀의 연결상태는 다시 해제되고, 형틀을 제거함이 없이 이송장치에 매달린 상대로 전극판에 대한 다양한 처리가 실시된다. 전극판에 대한 각종 처리가 실시된 후, 전극만은 전극군으로 다시 조립되어 전해조에 침전된다.

일부 경우에, 필요에 따라 형틀을 양극판으로부터 제거하는 경우도 있다. 양극판과 음극판에 대해, 전착된 금속의 제거, 세척 등을 포함하는 다양한 처리가 실시되는 경우에, 양극판과 음극판은 천정기중기 등과같은 이송장치에 매달려 있다. 프레임이나 스페이서로부터 분리된 전극판은, 전극판에 대한 다양한 처리가 실시되기에는 너무 인접하여 배치되어 있다. 본 발명의 실시에 있어서는, 전극판을 서로 떨어지도록 하여 함께 이동시키는 이송장치를 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 이송장치는 동일 양수인에 의해 동일자로 접수된 특허출원에 기재되어 있다(미국 특허 4,851,095호).

상기한 바와 같이, 본 발명의 방법에 의하면, 내부의 전극판의 공간을 극히 작게 할 수 있다. 예를 들면, 아연의 전해정련에 사용되는 전극군에서, 인접한 양극판의 표면과 음극판 사이의 거리를, 종래의 방법에서의 30∼35㎜와 비교하여, 약 14㎜ 정도로 짧게 할 수 있다. 즉, 공간을 약 1/2로 축소시킬 수 있다.

이것은 전기저항의 감소, 즉, 소비전력의 감소를 의미한다. 또, 전해조를 더욱 소형으로 할 수 있으며,이것은 작업공간을 축소시킨다는 의미이다. 전극군을 사용하므로써, 전극판의 취급이 간단하게 되며, 작업효울이 개선된다. 전착된 금속의 제거, 세척 및 다른 각종 처리가 전극군별로 실시되므로, 전기분해로부터 전극판에 대한 각종 처리작업 등 일련의 작동을 자동화 하기에 적합하다.

본 발명의 방법에 있어서, 양극판과 음극판을 분리하여 꺼내는 종래의 방법과는 달리, 양극판과 금속이 전착된 음극판을 전류를 유지한 상태로 전극군별로 동시에 꺼낸다. 그리고, 전극판이 이송장치에 매달려 있는 상태에서 연속적으로 각종 처리가 실시된다. 그러므로, 작업을 종래의 방법보다 더욱더 신속하게 실시할 수 있다. 다음에 명세서에서 설명하는 바와 같이, 양극판 처리장치와 음극판 세척장치를 사용하므로써, 이러한 각종 처리작업을 전극판이 이송되는 동안 연속적으로 실시할 수 있다.

종래의 방법에서는, 전극판이 각각 매달려서 차례대로 각각의 처리부로 이송되기 때문에, 전극판의 처리에 스토크 컨베이어(stock conveyer)를 사용하였다. 스토크 컨베이어의 설치는 넓은 설치공간을 필요로 한다. 본 발명에 의하면, 다른 종류의 전극판을 동시에 처리하기 때문에, 스토크 컨베이어의 설치는 필요없으며, 따라서 전극판에 대한 일련의 처리작업을 작은 공간에서 효과적으로 실시할 수 있다. 이송장치에 매달려 있는 상태에서 복수의 전극판에 대해 처리작업을 동시에 실시할 수 있으며, 이것은 작업효율을 높일 수 있다는 것을 의미한다.

제1a도와 제1b도에는 전극군이 형성된 형틀(1)이 표시되어 있다. 제2도∼제4도에 형틀(1)에 의한 양극(2)와 음극(4)의 조립체가 표시되어 있다. 형틀(1)은, 플라스틱 등과 같은 절연재로 만들어지며 양극판을지지하는 2개의 프레임(11), (12), 양극판(2)을 형틀에 고정시키는 고정수단(20), 전극판의 접촉을 방지하기 위한 단락방지수단 및 인접한 형틀을 서로 연결시키는 연결부재(40)로 구성되어 있다. 형틀(1)은 양극판(2)을 둘러싸기 위해서 장방형으로 형성되어 있으며 2개의 프레임(11), (12)으로 구성되어 있다. 프레임(11), (12)은 각각 수평비임(11a), (12a)과 수직비임(11b), (12b)으로 구성되어 있다. 수직비임 사이의 거리는 양극판(2)의 폭보다 약간 넓은 것이 바람직하며, 형틀(1)과 양극판(2) 사이에는 제1a도와 제2도에 표시된 바와 같이, 전해액이 흐를 수 있도록 잔극(50), (1∼2㎝)이 형성되어 있다.

수평비임(11a), (12a)에는 제1a도와 제3도에 표시된 바와 같이, 양극판(2)을 형틀(1)에 고정시킬 수 있는 볼트공(13), (14)이 형성되어 있다. 이러한 고정은 필요에 따라서는 용접하여 고정시킬 수 있다. 상부수평비임(11a), (12a)은 제5도에 표시된 바와 같이, 전해조의 표면에 생성되는 증기(mist)를 모으는 필터재를 넣을 수 있도록 통풍공이나 슬리트가 형성된 중공튜브를 사용할 수 있다. 즉, 전해조의 표면에서 생성된 산소가스 등은 통풍공이나 슬리트(15)를 거쳐서 발산된다. 산소가스에 의해 동반되는 전해액의 증기는 비임에 삽입된 필터(16)에 의하여 모아지며, 주기적으로 복귀된다. 고정부재(20)는, 일정한 간격으로 베이스와 일체로 고정되어 있으며 간극이 있는 한 쌍의 탄성못(21a), (21b)이다. 양극판(2)의 가장자리는 그내부에 삽입되며 그 탄성력에 의해 지지된다. 프레임(11), (12)은 제4도에 표시된 바와 같이, 고정수단(20)의 간극(22)의 끝과 고정수단에 의해 고정된 음극판(2)의 가장자리 사이에 약간의 간극(50)이 형성되도록 설계되어 있다. 간극(22)의 길이는 제4도에 표시된 바와 같이, 그 바닥이 간극(50)의 일부에서 프레임(11), (12)의 안쪽 가장자리의 약간 안쪽에 위치하도록 되어 있다. 단락방지수단(30)은 제1a도에 표시된 실시예의 경우와 같이, 상부비임(11a), (12a)의 끝으로부터 돌출된 띠(strip)이다. 이것들은, 프레임(11), (12)이 가로대(2A)에 매달릴 수 있도록 역 U자형으로 조합할 수 있다. 프레임(11)의 양쪽으로부터 돌출된한 쌍의 띠(41), (42)인 연결부재(40)는 한 형틀(1)을 다른 형틀(3)과 서로 연결시키며, 그 사이에 음극판(4)이 지지된다. 제4도에 표시된 바와 같이, 연결부재(40)는 띠(41), (42) 사이에서 인접한 형틀(3)을 지지하며, 2개의 형틀(1), (3) 사이에 지지된 음극판(4)의 측면 가장자리를 덮고 있다. 음극판의 측면 가장자리가 노출되면 전해정련하고자 하는 금속이 노출부위에 전착되어, 인접한 음극판의 전착물과 접촉된다. 이것은 전착된 금속의 제거를 어렵게 한다.

즉, 제4도에 표시된 바와 같이, 전극군은, 제1형틀(1) 및 제2형틀(3) 등을 조합하고, 양극판 고정수단(20)에 의해 양극판(2)을 지지하며, 연결부재(40(41, 42))에 의해 형틀(1), (3) 사이에서 음극판(4)을 지지하므로써 조립된다. 이렇게 형성된 전극군(참조부호(70)으로 표시)을, 조립된 양극과 음극의 전체 두께 이상으로 연장되어 있고 그 양쪽 단부에 설치된 클로우에 의해 고정하는 한 쌍의 고정봉(71), (제12a도에 표시)을 이용하여 지지하는 것이 바람직하다. 전극군이 전해조로부터 들어올려지고 전극처리부로 이송되면 고정부(71)은 제거된다. 수평비임(11a), (l2a)의 길이는 음극판(4)의 길이(1), (제6도)와 거의 동일하며, 음극판의 측면 외주면은 수직비임(11b), (12b)에 의하여 덮혀 있다. 그러므로, 음극판의 전착면의 폭(m)은 음극판(4)의 폭(1)보다 약간 짧다(제6도). 음극판(4)의 전착면의 폭(m)이 양극판(2)의 폭보다 짧으면,그에 의해서 제7도에 표시된 바와 같이, 전착면의 양 외주면은 양극판(2)의 측면 가장자리의 내면으로 된다. 전기분해에 있어서의 전류의 밀도가 중심부보다 측면 외주면에서 더 높다면 더 많은 금속(51)이 정상부의 외주면에 전착되어, 양극판(2)과 접촉할 염려가 있으며, 단락의 원인이 된다. 한편, 음극판(4)의 전착면의 폭(m)이 제8도에 표시된 바와 같이, 양극판(2)의 폭(m)보다 크면 외주면에 전착되는 금속의 두께가 얇게 되며, 전착된 금속(51)과 음극판 표면 사이에 제거용 칼을 삽입하는 것이 어렵다.

본 발명에 의한 전극군에서는 음극판(4)의 전착면의 폭(m)이 양극판의 폭(n)보다 약간 넓기 때문에, 제8도와 관련하여 앞에서 설명한 문제점은 없다.

본 발명에 의한 전극군의 다른 실시예가 제9도에 표시되어 있다. 전극군(60)은, 사이사이에 절연스페이서(61)가 삽입되며, 교대로 배치되는 복수의 양극판(2)과 음극판(4)으로 구성된다. 전극판은, 나사수단(63)이 있는 클로우(62a)가 설치된 한 쌍의 연결봉(62)에 의해 조밀하게 고정된다. 이러한 전극군은 전기분해를 위하여 제10도에 표시한 바와 같이 전해조에 침전된다. 1회의 작업이 완료된 후, 전극군은 전해조로부터꺼내지며, 전착된 금속의 제거, 전극의 처리 등과 같은 다잉한 처리를 실시하는 처리부로, 천정기중기와 같은 적합한 이송장치에 의해 이송된다. 전해조와 다양한 처리를 실시하는 처리부의 윤곽의 한 예가 제11도에표시되어 있다. 본 실시예에서, 전해조(120a),(l20b)…, 양극판 처리부(130) 음극판 세척부(140), 음극판 연마부(150), 제거부(160)등이 이송장치(100)의 이동경로를 따라서 배치되어 있다. 적합한 이송장치(100)가제12a도와 제12b도에 표시되어 있다. 이송장치는 구조물(111), 구조물(111)을 이동시키는 구동기구(112),구조물(111)에 설치되어 있으며 상하 작동할 수 있는 행거)디지프레임(113), 행거지지프레임(113)에 설치되어 있으며 행거지지프레임(113)의 비임을 따라 이동하는 복수의 행거(114), 행거(114)를 서로 가까이 하거나 또는 멀리 하도록 배치하는 행거 구동기구(115), 행거에 매달려 있으며 전극판의 손잡이를 잡는 경사진 고리부재(116) 및 고리부재가 전극판을 잡거나 해제하도록 작동시키는 고리구동기구(117)로 구성되어 있다. 구조물(111)은 예를 들면 천정레일(111a), (111b)에 매달린 상태로 이동하거나 또는 바닥에 설치된 레일을따라 이동한다. 행거(114)와 행거지지프레임(113)은 그 사이에 삽입된 절연부재에 의해 절연되어 있다. 양극판을 매다는 외측행거(114a)와 음극판을 매다는 내측행거(114b)가 있다.

행거(114a), (114b)는 링크(118)에 의해 일열로 연결되어 있으며, 행거지지프레임 체인기구(119a), (119b)에 설치되어 있고, 그 중의 한 행거지지프레임 체인기구는 행거를 한 쪽 방향으로, 다른 행거지지프레임 체인기구는 행거를 반대방향으로 각각 이동시킨다. 2개의 체인기구의 작동에 의해, 링크(118)에 의해 연결되어 있는 행거는 멀어지거나 또는 가까와지도록 배치된다. 지금까지 설명된 이송장치는 동일한 양수인에 의해 동일 날짜에 접수된 특허출원에 관한 것이며, 상세하게 설명되어 있다. 한 전해조(제10도)로부터 이송장치에 의해 단위전극이 꺼내어진다.

고정봉(사용하는 경우)과 전극이 조립된 형틀이 예컨대 이송되는 동안 제거되며, 행거가 배치되고, 내부의 전극 간격이 넓어지며, 전극판은 양극판 처리부로 이송된다. 예를 들면, 내부의 전극 간격이 15∼30㎜로 조립된 전극판은 150∼250㎜로 분리될 수 있다. 양극판 처리부(l30), (제11도)에서 양극판의 고형물이 제거된다. 양극판 처리장치(131)의 한 예가 제13도와 제14도에 표시되어 있다. 도면에 표시된 양극판 처리장치(131)는 일련의 분사노즐공이 있으며 일정한 간격으로 배치되는 복수의 수직분사관(132)으로 구성되어 있다. 인접한 수직분사관(132) 사이의 거리는, 연결된 행거가 최대로 떨어졌을 때의 양극판과 인접한 음극판 사이의 거리와 동일하며, 분사노즐공은 양극판을 향하고 있는 수직분사관(132)의 측면에 형성되어 있다. 그러므로, 이송장치로부터 최대로 떨어진 상태에서 매달려 있는 각각의 양극판(2)괴 음극판(4)은 인접한 수직분사관(132) 사이의 공간을 통과할 수 있으며, 양극판과 프레임은 노즐공으로부터 분사되는 고압 분출수에 의해 세척된다. 이러한 작동은 감지기 및 이와 관련된 자동제어장치에 의해 자동적으로 제어될 수 있다. 양극판은 형틀에 의해 지지되므로, 처리작동이 진행되는 동안 받을 수 있는 변형으로부터 완전하게 보호된다.

즉, 본 발명에 의한 방법은 돌발적으로 굴곡되는 전극을 수선할 필요성을 배제하는 것이다. 음극판은, 상기한 양극판 처리부(130)와 동일하게 구성된 음극판 처리부(140)를 통과하는 동안 세척할 수 있다. 음극판은 온수로 세척하는 것이 바람직하다. 양극판 처리장치(131)의 수직분사판(132)의 양쪽에 분사노즐공을 형성하여 양극판(2)과 음극판(4)을 동시에 처리하도록 할 수도 있다. 이송장치(100)에 매달려 있는 양극판(2)과 음극판(4)은 양극판 처리장치(131)에서 세척되며, 음극판 처리장치가 제거부(160)로 이송된다. 제거부에서, 양극판과 가장 넓은 간격을 두고 배치된 상태로 이송장치(100)에 매달려 있는 양극판에 대해 스크레이퍼가 작동한다. 스크레이퍼(161)에는 복수의 제거용 칼(162a), (162b), (162c)이 설치되어 있으므로, 복수의 음극판에 대한 작업을 진행할 수 있다.

음극판과 다른 인접한 음극판 사이의 거리는, 제거용 칼(162a)과 다른 제거용 칼(162b) 사이의 거리와 동일하게 설정된다(제11도). 이송장치(100)에 매달려 있는 양극판(2) 및 음극판(4)에 대한 제거작업이 진행된다. 본 실시예에서, 양극판(2)의 가장자리와 프레임의 가장자리 사이에서의 간극(50)은 제2도에 표시된 바와 같이, 프레임(10)의 상부에는 형성되지 않는다. 프레임을 이렇게 형성하므로써, 음극판(4)의 상부는 제7도에 표시된 바와 같은 상태로 된다.

이것은 제거용 칼의 삽입이 쉽게 되도록 한다. 즉, 칼날이 전착된 금속층으로 기울어지지않고 쉽게 삽입될 수 있다. 지금까지 설명한 바와 같이, 양극판(2) 및 음극판(4)이 이송장치(100)에 매달려 있는 동안 제거작업을 실시할 수 있다. 음극판(4)과 인접한 양극판(2) 사이의 거리가 상기한 바와 같이 150∼250㎜로 떨어져 있기 때문에, 인접한 양극판으로부터의 방해를 받지 않고, 종래의 스크레이퍼에 의한 제거작업을 실시할 수 있다. 음극판(4)으로부터 전착된 금속(아연 등)을 제거한 후, 양극판(2) 및 음극판(4)은 음극판 연마부(150)로 이송된다. 음극판에 대한 연마도, 양극판과 음극판이 이송장치에 메달려 있는 동안 실시된다.

이 단계에서, 연마브러시 등은, 음극판과 양극판 사이의 거리가 상기한 바와 같이 150∼250㎜로 떨어져있기 때문에, 별다른 어려움이 없이 설치할 수 있다. 음극판 연마장치(151)의 한 예가 제15도와 제16도에 표시되어 있다. 연마장치는, 음극판이 최대로 멀어진 상태로 매달려 있을 때의 음극판의 위치에 설치된, 인접하여 배치되고 회전가능한 한 쌍의 수직원통형 브러시(152a), (152b)이다. 그러므로, 음극판은, 이송장치(100)가 이동하면서 회전하는 한 쌍의 브러시를 통과한다. 브러시의 회전방향과 회전속도는 이송장치(100)의 이동방향과 이동속도에 따라 조정될 수 있다. 전극판(2), (4)에 대한 처리가 완료된 후(형틀이 제거되었으면, 형틀을 다시 양극판에 고정시킨다. ), 전극판(2), (4)은 행거의 이동에 의해 다시 이송되며, 이들 전극군은 이송장치가 전해조를 향하여 이동하기 전이나 또는 이동하는 동안에 조밀하게 체결된다. 다시 전극군으로 형성하기 위해서, 한 쌍의 고봉이 조밀하게 체결된 전극군을 고정시키며, 이렇게 재조립된 전극군이 전해조에 침전된다. 금속의 전해정련방법에서, 전극군으로 조립되는 전극판의 수 또는 1회의 작업에서 취급되는 전극군의 수는 정해져 있는 것은 아니다. 한 실시예는 다음과 같다. 전해조에서 처리되는 전극은 2가지로 형성된다. 한가지의 전극이 전해정련에 사용되는 동안 다른 한가지의 전극은 전해조의 밖에서 처리될 수 있으며, 전극군이 이미 침전되어 있는 전해조의 공간의 1/2은 전극군이 처리되는 동안 유지되는 전해전류에 의해 세정될 수 있다. 즉, 양극의 슬러지 등을 흡입하여 배출시킬 수 있다. 그러므로, 1회의 작업에서 2회 이동되므로, 전해조를 효과적으로 이용할 수 있다. 본 발명의 방법에 있어서의 일련의 과정은, 각각의 처리장치와 이송장치에 설치된 자동제어기구에 의해 자동으로 진행될 수 있다. 물론 이러한 자동제어기구는 일반적으로 사용되는 감지기, 제어회로 등으로 구성된다.

본 발명의 방법에 있어서, 전극판의 세척과 고형물의 제거는, 수회의 전기분해 작업당 1회 실시되면 충분하다. 본 발명의 상기한 실시예는 제11도에 표시된 장치의 구성과 관련하여 설명했지만, 본 발명의 방법은 다른 구성으로 된 장치에 의해서도 실시될 수 있다. 전극판의 세척장치, 처리장치 등은 상기한 실시예와 도면에 표시된 실시예로 한정되는 것은 아니다.

Claims (8)

1. 절연상태를 유지하면서 교대로 배치되며, 분해가능하도록 조립되는 복수의 양극판(2)과 음극판(4)으로 구성되는 전극군을 1개 이상 사용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전극군을 이용한 금속의 전해정련방법.
2. 제1항에 있어서, 전해조에 대한 전극판(2), (4)의 침전 및 꺼내는 작업과 전극판(2), (4)에 대한 다양한 처리작업이 전극군별로 실시되는 것을 특징으로 하는 전극군을 이용한 금속의 전해정련방법.
3. 제1항에 있어서, 전해조로부터 전극판을 꺼내며, 전극판(2), (4)에 대한 처리작업, 전해조에 대한 전극판(2), (4)을 다시 침전시키는 등의 일련의 과정이, 양극판(2)과 음극판(4)이 이송장치(l00)에 동시에 지지되어 있음에 의해, 연속적으로 실시되는 것을 특징으로 하는 전극군을 이용한 금속의 전해정련방법.
4. 제1항∼제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 전극군이 형틀(1)을 이용하여 조립되며, 전극군이 전해조로부터 꺼내어진 후 전극군은 분해되고, 이송되는 동안이나 이송된 후, 형틀(1)로부터 분리된 양극판(2)과 음극판(4)은 동시에 매달려서 다양한 처리가 실시되며, 그 후 전극판(2), (4)은 다시 전극군으로 조립되어, 전해조에 침전되는 것을 특징으로 하는 전극군을 이용한 금속의 전해정련방법.
5. 제1항∼3항 중의 어느 한 항에 있어서, 전해조로부터 전극군이 꺼내진후 양극판(2)으로부터 형틀(1)이 분리되며, 전극판(2), (4)이 다시 조립되기 전에 형틀(1)이 양극판(2)에 고정되는 것을 특징으로 하는 전극군을 이용한 금속의 전해정련방법.
6. 전극군을 형성하기 위한 것으로, 전기절연재로 만들어지며, 형틀(1)을 구성하고 양극판(2)을 지지하는 2개의 프레임(11), (12), 양극판(2)을 고정시키는 고정수단(10), 다른 형틀(3)을 연결시키기 위한 연결부재(40) 및 전극판의 가로대의 접촉을 방지하기 위한 단락방지수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전극군을 형성하는 형틀.
7. 제6항에 있어서, 형틀(1)은 양극판(2)의 외측 가장자리를 둘러싸도록 직사각형이며, 복수의 고정수단(20)은 각각 2개의 프레임의 사이에 삽입된 상태로 설치된 한 쌍의 못(21a), (21b)으로 구성되고, 연결부재(40)는 그 사이에 음극판(4)을 지지하기 위하여 인접한 형틀을 향해 연장된 2개의 프레임 중의 한쪽 프레임의 양쪽 단부로부터 돌출된 한 쌍의 띠(41), (42)인 것을 특징으로 하는 전극군을 형성하는 형틀.
8. 제7항에 있어서, 형틀(1)의 측면 외주면의 일부와 바닥 외주면에 간극(50)이 형성되는 것을 특징으로 하는 전극군을 형성하는 형틀.

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