JP3769948B2 - 電解槽用液面自動制御装置 - Google Patents
電解槽用液面自動制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3769948B2 JP3769948B2 JP31183098A JP31183098A JP3769948B2 JP 3769948 B2 JP3769948 B2 JP 3769948B2 JP 31183098 A JP31183098 A JP 31183098A JP 31183098 A JP31183098 A JP 31183098A JP 3769948 B2 JP3769948 B2 JP 3769948B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid level
- electrolytic
- drainage
- electrolytic cell
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解槽に関し、特に、該電解槽の液面自動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
銅の電解精製は、薄銅板製の種板に、導電性吊手部材を取り付け、導電性の棒状部材であるクロスビームに、前記吊手部材を通したカソードと、粗銅を鋳込んだアノードとを交互に装入した電解槽に電解液を通流し、アノードとカソード間に通電して行う。電気銅の製造操業は、通常、同時に複数の電解槽に通電して行う。
【0003】
しかし、電解精製の全通電期間を通じて電解液の液面を同じレベルに維持した場合、アノードの液面部分が溶解する問題や、液面部分で電気銅が厚くなり、電気銅の荷姿が悪くなるという問題があった。
【0004】
また、特に、カソードの吊手部材と種板とを接合した部分(打ち抜きかしめ部)で、銅が厚く電着するために、製品の電気銅を積み重ねたときに荷崩れし易いという問題があった。
【0005】
さらに、電解液の成分が気液境界面で濃縮、析出され、結晶としてカソードに固着するなどして電気銅の荷姿、外観が悪化する問題があった。この問題に対して、特開平8−277483号公報に開示されているように、電解槽の電解液の液面を変化させる電気銅の製造方法が開発された。しかし、電解槽の液面のレベル調整は作業者の感覚判断によって行われ、具体的には、電解槽から電解液を排出するための孔を有する堰板を、手作業で操作して排液量を調節し、電解槽の液面レベルを一定時間ごとに上昇あるいは下降させた。そのため、連続した調整とならず、液面レベルが一定に保持される時間が継続したり、また液面レベル間隔が一定にならず、必ずしも充分に問題が解決されてはいなかった。さらに、電解槽の数が多い場合には、作業者の負担が大きいという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記問題を解決するために、本発明は、作業者の手間とならずに、自動的に電解液の液面を調整する手段を備え、荷姿の良い電気銅を製造できる電解槽用液面自動制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明による銅の電解精製用の電解槽用液面自動制御装置は、該電解槽の内部と連通する流出部と、該流出部内で電解液の最高液面で開口する第1排液配管と、該流出部内で電解液の最低液面よりも低い位置で開口する第2排液配管と、第2排液配管に接続する開閉弁と、該開閉弁の開閉により電解液の液面を制御する制御手段とを有する。
【0008】
本発明を複数の電解槽に適用する場合、複数の電解槽の各々の内部と連通する流出部と、各流出部内で電解液の最高液面で開口する第1排液配管と、各流出部内で電解液の最低液面よりも低い位置で開口する第2排液配管と、それぞれの第2排液配管に接続する共通で1つの開閉弁と、該開閉弁の開閉により電解液の液面を制御する制御手段とを有する。
【0009】
さらに、流出部が、電解液の最低液面を調整するV字状の孔を備える堰板で電解槽と区切られ、該堰板を介して電解液が通流する排液ボックスであり、前記第1排液配管の開口部および第2排液配管の開口部が該排液ボックス内に配置される。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
【0011】
図1に示すように、本発明の電解槽用液面自動制御装置は、銅電解の電解槽1に適用され、電解槽1の端部に位置して、電解槽1と連通する流出部すなわち排液ボックス3と、該排液ボックス3の内部に連通する第1排液配管11および第2排液配管22と、開閉弁31および制御手段(図示せず)とからなる。図3に、排液ボックスの一部破断斜視図を示す。
【0012】
電解槽1は、図示しないが、アノードとカソードを交互に並べる構造と、アノードとカソード間に通電する回路手段を含む。
【0013】
排液ボックス3は、電解液4の最低液面L2を調整できる堰板2で電解槽1と区切られ、該堰板2の孔を介して電解槽1と排液ボックス3とを電解液4が通流する構造である。堰板2は、電解液を電解槽1から流出させる開口を有し、該開口は下部において下方へ絞られる形になっている。
【0014】
第1排液配管11の開口部は排液ボックス3内に位置し、該開口部から排液を続ける構造とするので、該開口部が電解槽1の最高液面L1となる。
【0015】
すなわち、電解槽1の他端側から電解液4を給液し、堰板2の孔から電解液4が排液ボックス3に流入し、第1排液配管11から排液されることになる。最高液面L1と電解槽1の縁との間隔W1は15〜20mm程度とし、最高液面L1と最低液面L2との間隔、すなわち液面の制御幅W2は30〜40mm程度とする。これらは、電解槽の形状と電極の電流密度と種板上端から吊手下端までの長さを勘案して決定する。また、排液ボックス3の容積は、排液の速度を考慮して決められる。
【0016】
そして、本発明の特徴である第2排液配管22の開口部は、排液ボックス3内に配置され、特に、操業停止時に排液ボックス3内の電解液を残さず排出するために排液ボックス3内の底部に配置される。
【0017】
第2排液配管22の途中に、開閉弁31を設ける。そして、該開閉弁31の開閉を制御する自動制御手段により、主に周期的に開閉させる。
【0018】
該自動制御手段により第2排液配管22からの排液を制御するが、排液ボックスと電解槽1とは前記堰板2により区切られていて、電解槽1の他端から給液され続けるので、堰板2のV字状の孔の途中まで液面が達すると、給液と排液の平衡により、液面の下降が停止する。該液面が最低液面L2となる。
【0019】
電気銅の製造過程の初期は、開閉弁31を閉じておくので、電解液4は第1排液配管11から排出される。この時は、最高液面L1で排液が続くが、前述の問題点である液面での溶解や、電気銅の膨らみを防止するために、通電の過程途中において、前記自動制御手段により、開閉弁31を開く。開閉弁31を開いている間は、液面が下降し、最低液面L2に達する。このとき、堰板2の開口が下部で絞られているので、最低液面L2近くで、微調整が可能となる。一定時間通電後、開閉弁31を閉じる。開閉弁31を閉じると、液面が上昇し、最高液面L1に達する。
【0020】
すなわち、開閉弁31の開閉により、電解槽1の液面は上昇と下降を続けながら、最高液面L1と最低液面L2の間で変動する。このように、開閉弁31の周期的な開閉を繰り返すことにより、次々と新しい液面で銅電解のための通電を行えば、液面に近い部分の電着量を制御でき、また、液面における諸現象を生じる位置が徐々に上下動するので、溶けて切断したり、一カ所が膨らみすぎることはない。
【0021】
また、開閉弁31の動作異常の発生を、槽電圧か、あるいは組電圧のトレンドで監視する。例えば、開閉弁31が何らかの原因で開閉動作せず、電解槽1の液面が一定のままであれば、前記槽電圧や組電圧は一定値を示す。このことで、開閉弁31および制御手段の異常が検知できる。
【0022】
図2に、本発明の一実施例であり、複数の電解槽に適用した液面自動制御装置の側面図を示す。
【0023】
複数の電解槽1で同時に電気銅を製造する場合には、それぞれの第2排液配管22を第2排液集合配管23でひとまとめにし、共通の開閉弁31に接続する。それぞれの第1排液配管11も、第1排液集合配管から排液を行う。このような構成によれば、一組の開閉弁31と制御手段により、同時に複数の電解槽の液面を自動制御することができ、より効果的である。それぞれの電解槽1の最高液面は、第1排液配管11の開口部で決定するので、全ての開口部の高さを調整する必要がある。そこで、排液ボックス3と第1排液配管11との接続を、例えば図1、3に示したソケット12のように、容易に調整できるように構成するとよい。高さ調整は、電解液をそれぞれに流入させれば、容易に行える。
【0024】
なお、図1、2に示した実施例では、排液配管11、22を最終的に排液配管33にまとめて1本化しているが、別々に排液槽につなげてもよい。また、堰板2の孔の形状は、図示したくさび型の他に楕円型などの形も採りうる。
【0025】
さらに、排液配管11、22を、別個の排液ボックスに開口させてもよく、また、排液ボックスを省略して、排液配管11、22を電解槽1の槽壁に設けてもよい。
【0026】
また、異なる形の開口を有する複数の堰板2を用意しておけば、微調整の幅が広がる。
【0027】
(実施例)
次に、本発明の実施例について図を参照して説明する。
【0028】
図1に示す本発明の液面自動制御電解槽を使用した。
【0029】
電解槽1には、1015mm×1015mm×38mmのアノードを51枚と、1050mm×1070mm×0.7〜0.8mmのカソードを50枚とを装入し、最低液面L2をカソード(種板)の吊手下端のレベルに調整し、かつ最高液面L1をカソード(種板)の上端のレベルに調整して、電解液を25l/minで流した。
【0030】
得られた電気銅において、電気銅の打ち抜きかしめ部の厚さは、平均値が10mmであり、標準偏差が1mm、電気銅表面の高低差の標準偏差が5mmであった。
【0031】
また、同様の装置で液面を一定に維持して通電して得た電気銅では、電気銅の打ち抜きかしめ部の厚さは、平均値が13mmであり、標準偏差が3mm、電気銅表面の高低差の標準偏差が10mmであった。
【0032】
本実施例が示すように、本発明の液面自動制御装置により、打ち抜きかしめ部の厚さを大幅に低減でき、ばらつきが少なく、電気銅の表面が滑らかになることがわかる。また、電気銅を重ねた荷姿が非常によく改善され、荷崩れなどの異常の発生する危険性が低くなった。
【0033】
また、作業者の感覚判断によらないで液面管理をすることができるようになり、電解槽の液面レベルの管理に関する作業者の作業時間も、従来の40%に低減することができた。
【0034】
なお、本実施例は一例であり、適宜設計して各種の電気銅製造を行える。
【0035】
【発明の効果】
電解槽の液面の制御が、個々の電解槽もしくは複数の電解槽において、個人差なく、自動的、連続的に実施でき、電気銅の打ち抜きかしめ部の厚さが薄くなり、電気銅の高低差が少なくなった。さらに、気液境界面での電解液成分の濃縮、析出による結晶の固着が減少することにより、電気銅の荷姿のばらつきが低減でき、電気銅の荷姿および外観が安定する。
【0036】
これらのことにより、荷姿が不安定なために行っていた電気銅のフォークリフトなどでの差し替え作業がなくなり、電気銅の置き場スペースがより広く確保できるようになった。さらに、電解槽の液面の管理作業に必要な作業時間が低減できた。
【0037】
また、通電の際に、電解槽の液面が一定に維持され続けることにより、液面付近における銅の酸化反応(Cu→Cu2++2e- )が生じて、カソードの吊手部分が切断することが抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の電解槽用液面自動制御装置の縦断面図を示す。
【図2】 本発明の一実施例であり、複数の電解槽に液面自動制御装置を適用した例を側面図で示す。
【図3】 排液ボックスの一部破断斜視図を示す。
【符号の説明】
1 電解槽
2 堰板
3 排液ボックス
4 電解液
11 第1排液配管
12 ソケット
13 第1排液集合配管
22 第2排液配管
23 第2排液集合配管
31 開閉弁
33 排液配管
L1 最高液面
L2 最低液面
W1 縁部高
W2 制御幅
Claims (2)
- 電解槽内の電解液の液面を自動制御する装置であって、該電解槽の内部と連通する流出部と、該流出部内で電解液の最高液面で開口する第1排液配管と、該流出部内で電解液の最低液面よりも低い位置で開口する第2排液配管と、第2排液配管に接続する開閉弁と、該開閉弁の開閉により電解液の液面を制御する制御手段とを有し、流出部が電解液の最低液面を調整するV字状の孔を備える堰板で電解槽と区切られ、該堰板を介して電解液が通流する排液ボックスであり、前記第1排液配管の開口部および第2排液配管の開口部が該排液ボックス内に配置されていることを特徴とする銅の電解精製用の電解槽用液面自動制御装置。
- 複数の電解槽の各々の内部と連通する流出部と、各流出部内で電解液の最高液面で開口する第1排液配管と、各流出部内で電解液の最低液面よりも低い位置で開口する第2排液配管と、それぞれの第2排液配管に接続する共通で1つの開閉弁と、該開閉弁の開閉により電解液の液面を制御する制御手段とを有し、流出部が電解液の最低液面を調整するV字状の孔を備える堰板で電解槽と区切られ、該堰板を介して電解液が通流する排液ボックスであり、前記第1排液配管の開口部および第2排液配管の開口部が該排液ボックス内に配置されていることを特徴とする銅の電解精製用の電解槽用液面自動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31183098A JP3769948B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 電解槽用液面自動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31183098A JP3769948B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 電解槽用液面自動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000144476A JP2000144476A (ja) | 2000-05-26 |
| JP3769948B2 true JP3769948B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=18021924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31183098A Expired - Lifetime JP3769948B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 電解槽用液面自動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3769948B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103820821B (zh) * | 2014-02-28 | 2016-08-24 | 金川集团股份有限公司 | 一种用于镍电解槽的液位调节装置 |
| CN106987892A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-07-28 | 无锡市明骥智能机械有限公司 | 具有自动加液功能的电镀槽 |
| WO2020204003A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Jx金属株式会社 | 電解装置及び電解方法 |
| JP6929320B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2021-09-01 | Jx金属株式会社 | 電解装置及び電解方法 |
| JP7150769B2 (ja) * | 2020-01-30 | 2022-10-11 | Jx金属株式会社 | 電解装置及び電解方法 |
| CN113235131B (zh) * | 2021-05-13 | 2025-04-08 | 铜陵有色金属集团股份有限公司 | 铜电解槽的电解液液位调节装置 |
-
1998
- 1998-11-02 JP JP31183098A patent/JP3769948B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000144476A (ja) | 2000-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3974049A (en) | Electrochemical process | |
| US8454818B2 (en) | Method for operating copper electrolysis cells | |
| DE4444114A1 (de) | Druckkompensierte elektrochemische Zelle | |
| JP3769948B2 (ja) | 電解槽用液面自動制御装置 | |
| US7335289B2 (en) | High purity electrolytic copper and its production method | |
| JP2002105684A (ja) | 電解方法及びこれに使用する電解槽 | |
| US3956086A (en) | Electrolytic cells | |
| JP2021120478A (ja) | 電解装置及び電解方法 | |
| CA1126684A (en) | Bipolar refining of lead | |
| JP4055298B2 (ja) | 電解槽の液面調整装置 | |
| US4957611A (en) | Process and apparatus for the electro-deposition of copper sheets on the cathodic sides of bipolar electrodes made of lead | |
| WO2017144912A1 (en) | Equipment for a metal electrowinning or liberator process and way of operating the process | |
| EP3452640B1 (en) | Equipment for decopperising an electrorefining process and way of operating the process | |
| JP2884348B2 (ja) | 金属製造用電解槽 | |
| JPS6220452Y2 (ja) | ||
| JP2839401B2 (ja) | 金属電解精製用電解槽における給排液方法 | |
| JP7023156B2 (ja) | 金属インジウムの回収方法 | |
| JP4342522B2 (ja) | 電解液の濃度均質化方法及び電解槽 | |
| JP2020128579A (ja) | 電解精製における電解液の排液方法 | |
| JP7002494B2 (ja) | 電解装置及び電解方法 | |
| JPH1192984A (ja) | 電解精製方法及び電解槽 | |
| US3567615A (en) | Mercury cell | |
| JP7188239B2 (ja) | 電解槽および酸溶液の製造方法 | |
| DE882847C (de) | Elektrolytische Zellen zur Chlor-Alkali-Elektrolyse mit beweglicher Quecksilberkathode und Verfahren zur Durchfuehrung der Elektrolyse in diesen Zellen | |
| DE2519994C2 (de) | Elektrolyseur zur herstellung und zum raffinieren von metallen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040722 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051018 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051216 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060117 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060130 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090217 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100217 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100217 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110217 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120217 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120217 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130217 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130217 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140217 Year of fee payment: 8 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |