SA04250008B1 - عملية تحليل كهربائي وخلية تستعمل في هذه العملية - Google Patents

Abstract

الملخص: الاختراع الحالي يختص عامةبعملية تحليل كهربائي لاستخلاص الفلزات من محلول مائي وإلى كاثود محسن للاستعمال في مثل هذه العملية . التطبيق الأولي للاختراع المناقش هنا يتعلق باستخلاص النحاس copper ، بالرغم من أن الاختراع قد أكتشف التطبيق المتساوي مع الاستخلاص الكهربائي للفلزات الأخرى على سبيل المثال النيكل nickel ، الرصاص lead ، الزنك zinc ، الخ...

Description

¥ عملية تحليل كهربائي وخلية تستعمل في هذه العملية الوصف الكامل خلفية الاختراع الاختراع الحالي يختص عامة بعملية تحليل كهربائي لاستخلاص الفلزات من محلول مائي وإلى كاثود محسن للاستعمال في مثل هذه العملية . التطبيق الأولي للاختراع المناقش هنا يتعلق باستخلاص النحاس ‎copper‏ ؛ بالرغم من أن الاختراع قد اكتشف التطبيق المتساوي مع © الاستخلاص الكهربائي للفلزات الأخرى على سبيل المثال التيكل ‎nickel‏ ؛ ‎lead Lala)‏ الزنك ‎zine‏ ¢ إلخ .. تعتبر عمليات ترشيح الفلزات القاعدية من الخامات والمركزات عن طريق الاستخلاص اللاحق للفلز القاعدي في خلايا التحليل الكهربائي معلومة في مجال استخلاص الفلزات. نوقش مثال في طلب البراءة الأسترالية رقم 93/47949 ( 139405 ) . هذه العملية ‎Jo‏ مرحلة ‎Ve‏ متعددة وتنتج تيار محلول سسائل مخصب تابع لترشيح المعدن في وسط كلوريدي ‎chloride‏ . التيار للمحلول السائل المخصب ينحل كهربائياً في خلية تحليل كهربائي لاستخلاص الفلزرمن المحلول حيث يترسب فوق كاثود من الخلية . عبر كثافات تيار عالية ؛ ينتج نحاس شجري الشكل (متشجر) عالي النقاوة فوق الكاثود . فيما مضى ؛ من الضروري فصل منتظم للكاثودات ‎cathodes‏ لنزع الألواح الفلزية المترسبة بحيث يتم المحافظة على كفاءة التيار في ‎ve‏ الخلية . جعل عملية اكتساب الكهرباء مثالية يمثل دلالة عن نقاوة التيار للمحلول السائل المخصب ؛ وبارامترات عامة للخلية على سبيل المثال كثافة (شدة) التيار ؛ دورة فصل (استخلاص) ؛ توزيع الخلية ودرجة الإثارة . طبقاً ؛ فإن هدف الاختراع الحالي هو تحسين كفاءة عملية اكتساب الكهرباء . وبصفة خاصة ؛ فإن الهدف عبارة عن عملية تحليل كهربائي وتوزيع ‎٠‏ الخلية التي تكون قادرة على ضبط محسن لكثافة التيار عبر سطح الترسيب للكاثود بحيث تساعد في كل من نشوء وفصل الراسب الفلزي ‎.metal deposit‏

. الوصف العام للاختراع في الهدف الأول للاختراع الحالي يتم توفير عملية تحليل كهربائي لاستخلاص ‎Si‏ من محلول مائي حيث أنه بالتحليل الكهربائي يحدث ترسيب فلز المحلول فوق سطح ترسيب كاثود ؛ العملية تتضمن على الخطوة :-

‎«٠‏ حث كثافة تيار غير متجانسة عبر سطح الترسيب بحيث تشكل نطاقات من كثافة تيار عالية متباعدة بينياً عن طريق كثافة تيار منخفضة ؛ الفرق بين نطاقات عالية كثافة التيار ومنخفضة كثافة التيار تكون كافية لكي تحدث ترسيب الفلز المراد تركيزه فوق النطاقات المذكورة ذات الكثافة العالية للتيار بحيث تعزز من الترسيب الغير متجانس ‎il‏ عبر سطح الترسيب المذكور .

‎٠‏ وفي سياق الاختراع الحالي ؛ فإن سطح الترسيب يمكن أن يمثل بنية متوحدة أو تبادلياً يمكن أن تشكل من عناصر منفصلة والتي يمكن أن تتباعد حيزياً أو في تلامس مباشر مع بعضها البعض. بتوفير كثافة تيار غير متجانسة عبر سطح الترسيب تتوفر ميكانيكية ‎mechanism‏ والتي عن طريقها يمكن ضبط ترسيب الفلز فوق هذا السطح . وبصفة خاصة ؛ يسمح بتركيز ترسيب الفلز في نطاقات (مناطق) محددة (أي ؛ النطاقات ذات كثافة تيار عالية) بحيث تعزز من الترسيب ‎Ye‏ الغير متجانس عبر السطح . الترسيب الغير متجانس للفلز يعتبر مفيدا حيث يسهل فصله من الكاثود الذي يساعد في عملية استخلاص الفلز . وبتفضيل؛ فإن ترسيب الفلز يتركز بنحو كبير فوق مناطق الكثافة العالية ‎Lal‏ بحيث أن ترسيب الفلز يكون غير مستمر بفعالية عبر سطح الترسيب. وبتفضيل؛ فإن تركيز الترسيب الفلزي عند تشغيل الخلية يكون أكبر من 780 في المناطق ذات كثافة عالية التيار وبتفضيل أكبر ‎٠٠‏ أكبر من 7/98 . وبتفضيل ؛ فإن المناطق ذات الكثافة العالية للتيار وذات الكثافة المنخفضة للتيار تمتد على طول السطح في اتجاه واحد وتتبادل عبر السطح في الاتجاه المقابل . عن طريق هذا النظام ؛ فإن الرواسب الفلزية على التوالي ذات النطاقات الخطية التي تلائم فعلياً للفصل باستعمال تأثير طمس (مسح) كما سيلي وصفه بأسفل بتفصيل أكبر .

¢ وبتفضيل ؛ فإن عملية التحليل الكهربائي تستحث كثافة تيار غير متجانسة عبر سطح الترسيب عن طريق توفير كاثود الذي عند تشغيل الخلية ؛ يولد مجال كهربائي غير متجانس به مناطق ذات مجال كهربائي قوي ومجال كهربائي ضعيف . عن طريق هذا الترتيب ؛ فإن المناطق ذات المجال الكهربائي القوي تستحث المناطق ذات الكثافة عالية التيار والمناطق ذات © المجال الكهربائي الضعيف تستحث المناطق ذات الكثافة المنخفضة للتيار. يمكن توليد المجال الكهربائي الغير متجانس عبر ‎lll‏ عديدة ؛ بما فيها هندسة السطح ؛ وعن طريق تباين المقاومة الكهربائية بين الكاثود ‎cathode‏ والأتود ‎anode‏ على طول سطح الترسيب ؛ أو عن طريق توافق من كل من تلك الآليات . الهندسة للسطح تؤثر على المجال الكهربائي وتتعلق بتقوس السطح . المجالات الكهربائية ‎٠‏ عادة عمودية على السطح بحيث أن ؛ الأطراف الحادة ؛ أو القمم عند سطح الترسيب تستحث المناطق ذات المجال الكهربائي العالي بالمقارنة مع المناطق ذات السطح المنبسط ؛ أو الأودية . المقاومة الكهربائية يمكن أن تتباين عن طريق استخدام مواد متتوعة على طول سطح الترسيب (مثلاً ؛ توفير أجزاء ذات مادة عازلة) أو عن طريق تغيير طول المسار الكهربائي بين الكاثود ‎cathode‏ و الأنود ‎.anode‏ ‎Ve‏ وفي صورة مفضلة؛ فإن الحقل الكهربائي الغير متجانس يستحث عند سطح الترسيب عن طريق هندسة السطح وبصفة خاصة عن طريق تشكيل سلسلة من قمم التلال المتبادلة والأودية عبر السطح . عن طريق هذه الهندسة؛ عند تشغيل الخلية؛ ‎als‏ هناك مجال كهربائي أعلى على طول قمم التلال بالمقارنة مع الأودية . بالإضافة ؛ فإن طول المسار للتيار عند القمم يكون أقصر بالمقارنة مع الأودية وبذلك تولد حالة حيث تنشاً مقاومة أقل عند القمم بالمقارنة مع ‎Ye‏ الأودية . التغير في كثافة التيار عبر سطح الترسيب يمكن أن يكون بحيث يتواجد ‎sa demacration‏ بين المناطق ذات الكثافة العالية للتيار والكثافة المنخفضة للتيار ؛ أو تبادلياً يمكن أن يتواجبد انتقال تدريجي بين المناطق ذات الكثافة الأعلى للتيار والكثافة الأدني للتيار . لقد وجدت الشركة الطالبة بأن حث الانتقال التدريجي بين المناطق الأعلى والأدني من ‎ve‏ كثافة التيار توفر أنماط ترسيب جيدة بحيث تعزز النمو المتقطع فعلياً عبر سطح الترسيب .

o ‏بصفة خاصة ؛ فإن الشركة الطالبة قد وجدت أنه باستعمال كاثود يتضمن على سطح ترسيب به‎ ‏تغير أكثر‎ Lay ‏قمم تلال وأودية والذي لا يتضمن على انتقال حاد بين القمة والأودية بحيث‎ ‏تدريجاً بين الكثافة الأعلى للتيار والكثافة الأدنى للتيار وتوفر فعالية ممتازة . هذا الترتيب‎ ‏يستحث التأثيرات الثانوية التي تساعد على ترسيب الفلز عند القمم كما وصف بتفصيل أكبر‎ ‏يسمح بدخول أيسر لسطح الترسيب الكلي‎ Cum ‏باسفل وأيضاً يوفر لأجل فصل أيسر للفلز‎ ٠ . ‏مناطق يصعب الدخول إليها‎ Jig ‏والوادي يمكن أن‎ All ‏إلى انتقال حاد بين‎ ‏وفي صورة مفضلة ؛ حيث تكون الخلية فعالة لفصل النحاس من محلول مائي ؛ فإن كثافة‎

Taf ‏أمبير‎ Youu ‏التيار في المناطق ذات الكثافة الأعلى للتيار تكون في المدى من 5060 على‎ ‏أمبير /م'. وبتفضيل ؛ فإن المناطق ذات الكثافة المنخفضة للتيار تكون‎ ٠٠٠١ ‏وبتفضيل أكبر‎ . ‏أمبير /م'‎ ٠٠٠ ‏أمبير /م' ؛ وبتفضيل أكبر صفر إلى‎ ٠٠١5٠0 ‏في المدى من صفر إلى‎ ٠ ‏حيثما يتواجد إنتقال تدريجي بين المناطق ذات الكثافة الأعلى والأدنى للتيار ؛ فإن‎ ‏بين المنطقة ذات "الكثافة العليا للتيار " و " الكثافة المنخفضة للتيار "' يكون بعض‎ demacration ‏الشيء كيفي (اعتباطي) . وفي هذا الترتيب ؛ فإن منطقة الانتقال يمكن أن تختص كمنطقة‎ " ‏للتيار المتوسط التي تقع بين المناطق المجاورة ذات "الكثافة العليا للتيار ' والمناطق ذات‎ ‏الكثافة المنخفضة للتيار.‎ ١ ‏وبتفضيل ؛ فإن العملية تتضمن أيضا على خطوة فصل الفلز المترسب من سطح الترسيب‎ . ‏عن طريق مرور عنصر عبر السطح‎ ‏وبتفضيل ؛ فإن الترتيب (النظام) حيث تمتد المناطق ذات الكثافة العليا للتيار والمناقلق ذات‎ ‏الكثافة المنخفضة للتيار على طول السطح في اتجاه واحد ومتبادل عبر السطح في اتجاه مقابل ؛‎ ‏العنصر يتنقل في الاتجاه الذي فيه تمتد المناطق ذات الكثافة العليا للتيار والمناطق ذات الكثافة‎ ٠ . ‏المنخفضة للتيار‎ ‏وبتفضيل ؛ فإن الفلز المترسب ينتقل عن طريق العنصر أثناء المحافظة على تدفق التيار في‎ . ‏المحلول المائي . وبهذه الطريقة ؛ فإن العملية يمكن أن تصبح مستمرة فعلياً‎ ‏وفي هدف إضافي ؛ فإن الاختراع الحالي يختص بخلية تحليل كهربائي لاستخلاص‎ ‏كهرباء فلز من محلول ماي ؛ الخلية تتضمن على كاثود الذي يتضمن على سطح ترسيب‎ © ‏فوقه يترسب الفلز عبر التحلل الكهربائي للمحلول المائي ؛ حيث عند تشغيل الخلية ؛ فإن سطح‎

: الترسيب يتضمن على مجال كهربائي غير متجانس بحيث يتضمن على مناطق ذات مجال كهربائي قوي متباعد حيزياً بينيا عن طريق المناطق ذات المجال الكهربائي المنخفض ؛ الفرق بين المناطق ذات المجال الكهربائي العالي والمناطق ذات المجال الكهربائي المنخفض يصبح كافياً لتنشئة ترسيب فلزي لكي يتركز على المناطق ذات المجال الكهربائي العالي بحيث تعزز 0 الترسيب الغير متجانس للفلز فوق السطح . وبتفضيل ؛ فإن المناطق ذات المجال الكهربائي العالي والمجال الكهربائي المنخفض تمتد على طول السطح في اتجاه واحد وتتبادل عبر السطح في الاتجاه المقابل . وفي صورة مفضلة بشكل خاص ؛ فإن سطح الترسيب للكاتود يتضمن على نظام من القمم والوديان المتبادلة ؛ حيث تشكل القمم المناطق ذات المجال الكهربائي العالي والوديان تشكل المناطق ذات المجال ‎٠‏ الكهربائي المنخفض ‎low electrical field‏ ترسم الصورة الجانبية لسطح الترسيب لكي يتضمن على نظام من الوديان والقمم المتبادلة يتضمن على فائدة تعزيز الترسيب الفلزي المتقطع فعليا فوق الكاثود . بصفة نموذجية ؛ فإن هذا الرسم للصورة الجانبية يعزز الترسيب الفلزي كنمو شجري الشكل (متشجر) فوق كل القمم . بتميز ؛ فإن شجري الشكل (متشجر) الناتجة يسهل فصلها (كما وصف سلف . ‎١‏ ليس فقط يعمل البروفيل ‎Profiling‏ على توفير ؛ عند التشغيل الأولي للخلية ؛ كثافة تيار غير متجانسة مناسبة لتركيز الترسيب الفلزي كشجيرات فوق القمم ؛ ولكنها أيضاً تساعد على المحافظة على النمو المتقطع متى تستمر العملية . كما سيمكن إدراك أن ؛ متى يترسب ‎ll‏ ‏فوق سطح الترسيب ؛ فإن الفلز المترسب يشكل امتداد لسطح الترسيب . إن مميزة تضمين نظام من القمم والوديان هي أن الأشكال الشجيرية تنمو فوق القهم ؛ وهي تميل لأن تظلل ‎٠‏ _الوديان التي تثبط الترسيب القلزي في الوديان . بالإضافة ؛ فإن المحلول المائي يميل لأن يركد في الأودية التي تثبت إضافياً من ترسيب الفلز في الأودية . وفي الاختبارات التي تم إجراؤها عن طريق الشركة الطالبة ؛ باستعمال بروفيل ‎profile‏ من القمم والوديان المتبادلة ؛ فإنه قد تم ترسيب أكثر من 798:48 من الفلز فوق القمم لسطح الترسيب . بينما يتمكن من تحقيق التاثيرات المفيدة لتضمين القمم والوديان عبر مدى من البروفيلات ‎«profiles YO‏ فقد اكتشف مالكو الطلب ‎ob‏ بروفيل منتظم حيث تكون الأسطح بين القمة للتل والقاع للوادي فعلياً خطية وتتضمن على زاوية داخلية تقرب من ‎Te‏ درجة بين الأسطح المتجاورة

ل لتوفر نتائج جيدة . علاوة على ذلك وبتفضيل فإن المسافة بين القمم المتجاورة تكون في الرتبة ‎40-٠‏ مم ؛ وبتفضيل أكبر ‎70-1١١‏ مم ؛ والعمق بين القمة والوادي يكون في المرتبة تساوي 77-8 مم وبتفضيل أكبر في المرتبة التي تساوي ‎70-١"‏ مم . لقد وجد بأن سطح الترسيب لتلك الخصائص ينتج فعليا رواسب فلزية متقطعة . المميزة الإضافية هي أن هذا © البروفيل يمكن فعلياً من تنظيف السطح بدون توليد " بقع ساخنة " من كثافة التيار والتي تؤدي إلى رواسب فلزية غير نقية . عندما تكون كثافة التيار عند موضع تكون عالية جداً ؛ فإنه متى يتقدم الترسيب ؛ فإنه يؤدي إلى تركيز الاستقطاب (الذي يحدث حول الترسيب النامي) . عندما تحدث هذه الظاهرة ؛ يمكن أن تحدث زيادة نسبية في تضمين الشوائب في الفلز المترسب (مثلاً ؛ في النحاس) . بذلك من المهم ضبط كثافة التيار في الموضع . المميزة للبروفيل المذكور ‎٠‏ سلفاً هي أن المناطق ذات كثافة التيار العالية حيث يترسب الفلز الذي يشغل جزء من المساحة الكلية للكاثود (أي » بجوار 7275-76 من المساحة السطحية المحصلة لسطح الترسيب) . عن طريق هذا النظام ؛ فإن التيار يتمكن من البقاء عند معدل ثابت فعلياً بصرف النظر عما إذا كان السطح نظيفاً من الترسبات الفلزية أو عما إذا حدث الترسيب فعليا . كما هي + ليس هناك حاجة لكي يثور التيار عبر بدء الخلية حيث أن البروفل ذاته لا يميل لأن يحث "بقع ساخنة" قوية من ‎Ye‏ كثافة التيار والتي بالمتل تحدث مشاكل في الترسيب الفلزي الأولي . وفي صورة مفضلة بصفة خاصة ؛ فإن الكاثود يتضمن على صفيحة بها سطح غالب واحد على الأقل والذي يشكل سطح ترسيب الكاثود ؛ الصفيحة تشكل سلفا بحيث تدمج القمم والوديان المتبادلة . بذلك فإن الصفيحة يمكنها تحديد بروفيل متموج . وبتفضيل ؛ يتحقق إجراء هذه العملية عن طريق طي الصفيحة ولكن يمكن أن يتم ذلك عن طريق أية عملية أخري مناسبة على سبيل ‎JE ٠‏ الرض ‎dae‏ ؛ الطحن ؛ التشكيل بالتطريق ؛ عملية الصب أو توافقات مشتقة منها . وفي صورة مفضلة بصفة خاصة ‎(fic‏ الصفيحة تشكل من التيتانيوم ‎titanium‏ مادة مماثلة مقاومة للأكسدة ‎oxidation‏ . بينما يمكن استخدام المواد الأخرى المقاومة للأكسدة ؛ على ‎Ju‏ المثال البلاتين ‎platinum‏ » الاستتلس ‎stainless steel Ji‏ ؛ السبائك الفلزية ‎metal alloys‏ المقاومة للتأكل ؛ فإن التيتاتيوم ‎titanium‏ يعتبر الأكثر تفضيلاً بسبب المقاومة ‎YO‏ الممتازة له للأكسدة ‎oxidation‏ ؛ كفاءة مقاومته لتشكيل رابطة معدنية مع الفلزات (المعادن) على سبيل المثال النحاس ؛ وبسبب التوفر النسبي له .

A

‏متموج هي أنه يساعد على المحافظة على ثبات‎ profile ‏المميزة الإضافية لاستعمال بروفيل‎ ‏الأبعاد للصفيحة . هذا الترتيب يمكن أن يساعد في المحافظة على التغلب على العيوب لأنظمة‎ afi ‏المجال الأولي حيث أن كاثودات الصفيحة لديها الميل في أن تلوى وتنثني . إضافياً‎ ‏فإن‎ «crystalline ‏يترسب الفلز فوق الصفيحة كنمو شجري الشكل (متشجر) أو بللوري‎ Lexie . ‏_ثبات الأبعاد للصفيحة يمكن من طرق الطمس لكي تستخدم بيسر لفصل الراسب من الصفيحة‎ ٠ ‏لقد اكتشف مالكو الطلب أن صفائح التيتانيوم ذات المرتبة في السمك تساوي 1,6 مم توفر ثبات‎ . ‏كاف للأبعاد لهذه العملية‎ ‏فإن الصفيحة تهياً في الاستعمال لكي تلحق بقضيب رئيسي موصل . هذا‎ ٠ ‏وبتفضيل‎ ‏عليها.‎ electrons ‏الرئيسي يدعم الكاثود في الاستعمال ويوفر الالكترونات‎ asl] ‏وفي أحد الصور ؛ فإن الأسطح المقابلة الغالبة للصفائح المطوية تستعمل كأسطح ترسيب عند‎ ٠ . ‏تشغيل الكاثود‎ ‏وفي صورة بديلة ؛ فإن الكاثود يصنع من بنية مركبة ويتضمن إضافياً على عنصر‎ dlectro ‏موصل يمتد على طول الصفيحة . العنصر الموصل يكون في اتصال كهربائي‎ ‏الصفيحة بحيث عند الاستخدام لتزويد سطح الترسيب بالاليكترونات‎ ae communication ‏في عملية التحليل الكهربائي . أحد مميزات استخدام العنصر الموصل الذي يمتد على‎ electrons ٠ ‏طول الصفيحة هي أنها تقلل النقص الأومي الذي يحدث عندما تزود الاليكترونات حصرياً من‎ ‏أحد أطر اف الصفيحة . المميزة الثانية هي استعمال عنصر موصل حيث يمكن أن يشتمل‎ ‏على حجم كاف لتوفير الصلابة للصفيحة لكي تساعد إضافياً في المحافظة على ثبات الأبعاد‎ ‏للكاثود . عن طريق هذا النظام المركب يمكن بذلك أن تستخدم بنيات صفئحية أرق لسطح‎ . ‏الترسيب‎ (glad) ٠ ‏مّصلة‎ Al ‏وفي صورة مفضةة لهذا النظام الأخير ؛ فإن الكاثود يتضمن على صفيحة‎ ‏بالصفيحة الأولى وحيث تتضمن على سطح غالب يشكل سطح ترسيب شان للكائود ؛‎ ‏الصفيحة الثانية يمكن أن تشكل سلاً بحيث تدمج القمم والوديان المتبادلة على طول سطح‎ ‏الترسيب . وبتفضيل ؛ فإن الصفيحة الثانية توصل بالصفيحة الأولى بحيث تشكل عدد من‎

Yor

] الجيوب التي تمتد في اتجاه القمم والوديان المتبادلة . على الأقل بعض من تلك الجيوب يكون فعالاً لاستقبال العنصر الموصل للكاثود. وفي صورة مفضلة ¢ فإن وسيلة الطمس تكون فعالة للمرور عبر سطح الترسيب للكاثود بحيث تفصل المادة المترسبة من سطح الترسيب . ‎hy‏ صورة مفضلة بصفة خاصة ؛ حيث © يتضمن الكاثود على بروفيل قمة ووادي ؛ فإن وسيلة الطمس تتضمن على عدد من البروزات التي تكون فعالة لتحديد موضع الوديان التابعة لسطح الترسيب + وفي صورة مفضلة ؛ فإن تلك البروزات تصنع من ‎Babe‏ سيراميكية ولكن يمكن أن تصنع من أية مادة أخري مقاومة للتآكل . وفي صورة مفضلة ؛ فإن البروزات تكون قابلة للتنقل بين الموضع الأول والثاني وتكون فعالة لكي تمر عبر السطح في أي من تلك المواضع . وفي الموضع الأول ؛ فإن العنصر يكون ‎٠‏ في تلامس مع أو تقارب مجاور لسطح الترسيب بحيث يفصل فعلياً كل المادة المترسبة من هذا السطح . وفي الموضع الثاني ؛ وبتفضيل فإن العنصر يتباعد حيزياً عن سطح الترسيب ويكون فعال لفصل المادة المرتسبة التي تمتد لمسافة مقدرة سلفاً من سطح الترسيب . وفي هدف آخر ؛» فإن الاختراع الحالي يختص بكاثود للاستعمال في عملية أو خلية تحليل كهربائي كما حدد في أي من الصور المذكورة سلفاً . ‎Yo‏ وفي هدف إضافي ؛ فإن الاختراع الحالي يوفر نظام طمس للاستعمال في خلية تحليل كهربائي في أية صورة كما حدد سلفاً . وفي هدف إضافي ؛ فإن الاختراع الحالي يختص بكاثود يستعمل في خلية تحليل كهربائي للاستخلاص الكهربائي للفلز من محلول مائي ؛ الكاثودات بما فيها سطح الترسيب تتضمن على عدد من القمم التي تتشابك بينيا عن طريق عدد من الوديان ؛ البروفيل للكاثود يصبح فعالا عند ‎٠‏ تشغيل الخلية لكي تحدث ترسيب الفلز لكي يتركز فوق القمم بحيث يعزز الترسيب الغير متجانس للفلز فوق هذا السطح. شرح مختصر للرسومات على الرغم من ‎df‏ صورة يمكن أن تقع ضمن مقصد الاختراع الحالي ؛ فسوف يتم الآن وصف الصور المفضلة للاختراع الحالي ؛ عن طريق المثال فقط ؛ بالرجوع إلى الرسومات ‎YO‏ المصاحبة والتى فيها :+- - شكل رقم ‎١‏ عبارة عن مخطط تدفق عام لمعالجة واستخلاص النحاس ‎copper‏ ؛ ‎Yo)‏

أ - شكل رقم ؟ عبارة عن مسقط راسي مقطعي لخلية تحليل كهربائي ‎electrolysis cell‏ وفقا لأحد أمثلة الاختراع الحالي مع أجهزة ماسحة (طامسة) من هذه الخلية في موضع القفل ؛ -_شكل ‎VB,‏ عبارة عن منظر جانبي مقطعي لخلية ‎Gy‏ للشكل رقم ؟ ؛ - شكل رقم ؛ عبارة عن مسقط رأسي مقطعي لخلية الشكل رقم ؟ وتكون الماسحة ‎wipers (Ai) 0‏ موضع الفتح ؛ -_شكل رقم © عبارة عن منظر مفصل لمجموعة الربط في الخلية ‎Tay‏ للشكل رقم ‎EY‏ ‏<> شكل رقم ‎١‏ عبارة عن رسم منظوري أبتر لخلية الشكل رقم ؟ ؛ - شكل رقم ا عبارة عن رسم بياني لمقياس مكبر يبين الماسحة (طامسة) ‎wipers‏ الواقعة في موضع الفتح عند قمة ألواح الكاثود ؛ ‎Ye‏ - شكل رقم ‎A‏ عبارة عن رسم مفصل بمقيأس مكبر للماسحة (طامسة) ‎wipers‏ في موضع القفل ؛ - شكل رقم 4 عبارة عن مسقط أمامي للوحة كاثود مستخدمة في الخلية وفقاً للشكل رقم ؟ -_شكل رقم ‎٠١‏ عبارة عن منظر طرفي للوحة الشكل رقم 4 ؛ <> شكل رقم ‎١١‏ عبارة عن رسم منظوري بياني لماسحة (طامسة) ‎wiper‏ يربط كاثود فى ‎Vo‏ خلية الشكل رقم ؟ ؛ ّ -_شكل رقم ‎١١‏ عبارة عن رسم مقطعي على طول الخط المقطعي 701-01 فى الشكل رقم ‎١١‏ ؛ - الشكل رقم ‎١١‏ عبارة عن رسم مفصل لبنية نصل ممسحات مستخدمة فى خلية الشكل رقم ؟؛ ‎ve‏ . الشكلان رقم ‎VE‏ و رقم 10 عبارة عن تغيرات في بنية النصل المبيين في الشسكل رقم ‎¢Y‏ ‏- شكل رقم ‎١‏ عبارة عن رسم منظوري بياني لكاثود بديل مصمم للاستعمال في خلية الشكل رقم ؟ ؛ و - شكل رقم ‎١١‏ عبارة عن رسم قطاع عرضي على طوال الخط الجزئي ‎XVI-XVI‏ ‎Yo‏ لكاثود الشكل رقم ‎١6‏ .

١ : ‏الوصف التفصيلى‎ ‏بما فيها ترشيح‎ ٠٠١ ‏؛ يتم تصور تمثيل بياني لعملية مدمجة‎ ١ ‏في الشكل رقم‎ ‏للفلز . وفي صورة مفضلة لهذه العملية ؛ يتم تغذئية‎ ٠١4 ‏وترويق واستخلاص كهربائي‎ ‏متعدد المراحل لعملية ترشيح وترويق تيار والتي‎ dae ‏نحو‎ ٠٠١١6 ‏كبريتيد نحاس مطحون‎ ‏فيها تذاب الفلزات عبر الأكسدة عن طريق مادة مرشحة . وفي صورة مفضلة ؛ فإن المادة‎ © ‏التي تشكل في آنود مرحلة التحلل‎ halide ‏المرشحة تتضمن على أصناف معقدة من الهاليد‎ ‏الكهربائي اللاحقة وتغذي داخل مرحلة ترشيح وترويق كجزء من إعادة تدوير الاليكتروليت‎ . ٠١ electrolyte

الفلزات المذابة ‎Dissolved metals‏ في حالات الأكسدة المتطلبة تفصل في مراحل متنوعة ‎Ve‏ من ‎ide‏ ترشيح وترويق في المادة المرشحة . تمرر المادة المرشحة عبر الترشيح ‎٠١١‏ لفصل المواد الصلبة الغير متطلبة على سبيل المثال الكبريت ‎sulfur‏ و أكسيد الحديديك ‎ferric oxide‏ . ومن ثم تمرر المادة المرشحة للتنقية ‎١١١‏ لفصل الفلزات ‎metals‏ التي يمكن أن تشوب التحليل الكهربائي اللاحق (على سبيل المثال الفضة و الزئبق) . الفلزات الملوثة يمكن أن تترسب في

صورة أكسيد فلز ‎metal oxide‏ أو كربونات ‎carbonate‏ ‏ومن ثم تغذى المادة المرشحة إلى مرحلة التحليل الكهربائي ؛ ‎٠١‏ والتي يمكن أن تتضمن على عدد من مجموعات خلية تحليل كهربائي على التوالي و/أو على التوازي . وفي كل مجموعة ؛ يمكن إنتاج فلز مختلف ¢ وبصفة نموذجية مع كون فلز التحاس ‎copper metal‏ يستخلص كهربائياً في مجموعة أولى من الخلايا والفلزات على سبيل المثال الزنك ‎zine‏ ؛ الرصاص 40 والنيكل ‎nickel‏ تستخلص في المجموعات الخلوية ‎cell groups‏ اللاحقة أو ‎٠‏ المتوازية . بصفة نموذجية فإن عملية التحليل الكهربائي تشغل بحيث أنه يمكن إنتاج مادة مرشحة عالية الأكسدة (على سبيل المثال أصناف من معقد الهاليد ) في الأنود .ومن ثم يدور الاليكتروليت ‎electrolyte‏ المنقضي (أنوليت) إلى مرحلة الترشيح ويتضمن على مادة مرشحة ‎Ale‏ الأكسدة والتي تترسب في ترشيح إضافي للتيار المقابل . بذلك ؛ فإنه يمكن تشغيل العملية

بإستمرار . أ

VY

‏الاختراع الحالي يختص بجعل الاستخلاص الكهربائي للفلزات مثالياً ويختص‎ ‏بتحسينات مميزة في التصميم في عملية التحليل الكهربائي ؛ بما فيها تصميم و هندسة محسنة‎ . ‏للكاثود‎ ‏للاستعمال في‎ ٠١ ‏بالإشارة الآن إلى الأشكال رقم 7 0 فإن خلية التحليل الكهربائي‎ ‏التي تنظم ضمن ذلك خلية تحليل‎ ١١ ‏تتضمن على سلاسل من ألواح كاثفود‎ ٠٠١ ‏العملية‎ 5 ‏المغذي للخلية‎ electrolyte ‏الاليكتروليت‎ . ١١ ‏عن طريق الآنودات‎ Law ‏وتتباعد‎ ٠٠ ‏كهربائي‎ ‎(VY ‏الأسطح الخارجية‎ cathodes ‏الكاثودات‎ anodes ‏يمكن من تدفق التيار بين الآنتودات‎ ‏للكاثودات التابعة تشكل سطح ترسيب للخلية التي يتم عليها استخلاص الرسوبيات عند تشغيل‎ ٠4 profile ‏كما سيتم وصفه بتفصيل أكبر بأسفل ؛ فإن ألواح الكاثود تشكل من بروفيل‎ . ٠١ ‏الخلية‎ ‏فوق أسطح‎ Sill ‏مموج بصفة عامة ذا قمم ووديان متبادلة بحيث تؤثر على نمط الترسيب‎ ٠

Age 17 ‏الترسيب التابعة‎ ‏والذي يتضمن على عدد من‎ ١١ ‏(طامسة)‎ dale ‏تتضمن على سطح‎ ٠١ ‏الخلية‎ ‏للكاثودات التابعة‎ VE ‏و‎ ١“ ‏فعالة للتنقل عبر أسطح الترسيب‎ ١6 ‏مجموعات ماسحة (طامسة)‎ ‏لكي تطمس أسطح‎ ١7 ‏بحيث تفصل الرسوبيات الفلزية من تلك الأسطح . تنظم ممسحات‎ ١ ‏الترسيب التابعة )£5 1 عند فواصل مقدرة سلفا لكي تسبب هبوط الفلز المزاح تجاه القاع للخلية‎ vo . ‏لفصلها من الخلية‎ VA ‏حيث تنقل للناقلة‎ ٠ ‏يضمن على‎ ٠١ ‏لكي يتم تحقيق هذا التأثير الطامس ؛ فإن نظام الطمس (المسح)‎ ٠١ ‏حركتين أساسيتين ؛ الأولى تمثل حركة رأسية لكي تسمح بتنقل مجموعات ماسحة (طامسة)‎ ‏؛ الثانية تمثتل لكي تسمح‎ ١١ ‏فيما بين الجزء العلوي و الجبزء السفلي من الكاثودات التابعة‎ ‏من موضع الفتح (كما وضح بنحو أمثل في الشكل‎ ١٠١ ‏في كل مجموعة‎ ١١ ‏بتنقل الممسحات‎ Ye (A ‏رقم ") إلى موضع القفل (كما وضح بنحو أمثل في الشكل رقم‎ ‏تجمع فوق إطار 7 الذي يؤمن في الطرف العلوي له‎ ١١ ‏مجموعات ماسحة (طامسة)‎

YY ‏كل من دعامات يتضمن على مجاز حلزونى‎ YY ‏و‎ 7١ ١ 700 14 ‏بأربعة دعامات مدعمة‎ ‏بهذه الطريقة ؛ يتنقل الإطار‎ . FY ‏متصل بالإطار‎ YE ‏الذي يتعاون مع ناقل حركة لولبي الشكل‎ ‏ويكون فعالا لدفع‎ YT ‏عبر كمرةعرضية‎ YO ‏نسبياً مع دعامات . يركب موتور كهربائي‎ YY YO ‏بحيث يتم تحقيق حركة رأسية لمجموعات ماسحة (طامسة) نسبة‎ YE ‏ناقلات حركة اللولبية الشكل‎

VY

‏عبر هذا التأثير ؛ فإن ممسحات تصبح فعالة للتتقل بين‎ . ١4 و١“ ‏إلى أسطح الترسيب‎ . 4 ‏إلى موضع علوي كما نوقش في الشكل رقم‎ ١ ‏موضح منخفض كما نوقش في الشكل رقم‎ ‏والتي تتصل تباعاً بمجموعات ماسحة (طامسة)‎ TY ‏يدعم مجموعة ربط‎ TY ‏الإطار‎ ‏عند كل طرف من مجموعات‎ YA ‏تتضمن على زوج من ألواح الربط‎ TV ‏مجموعة الربط‎ . ١ ‏يتصل بنحو قابل‎ Fo crank ‏التي تتصل بأذرع ربط تابعة 74 . الكرنك‎ ١١ ‏ماسحة (طامسة)‎ © ‏ذراع‎ god ‏تمتد‎ . YY ‏عبر نقاطة تمفصل‎ YA ‏للتمفصل مع الأزواج التابعة من ألواح الربط‎ ‏بحيث‎ ١١ ‏إلى مجموعات ماسحة (طامسة)‎ ٠ ‏من ال ذراع تدوير (ساعد)‎ Eo ‏تدوير (ساعد)‎ : ‏تعتبر قابلة للحركة الرأسية‎ YA ‏تدعم كل طرف من مجموعات ماسحة (طمس) . أذرع الربط‎ ‏وفي الصورة المفضلة ؛ فإن وسيلة الدفع الثانية تكون في صورة‎ . ١ ‏عبر وسيلة دفع ثانية‎ . ‏ناقلات حركة ملولبة والتي تشترك مع مجازات حلزونية مشكلة فوق أذرع الربط التابعة‎ ٠ ‏ناقلات حركة ملولبة تدور بحيث تؤثر على دوران أذرع الربط 79 لتحدث إزاحة رأسية لتلك‎ ‏الأذرع نسبياً مع الإطار © والذي تباعاً يدفع ذراع تدوير (ساعد) + بحيث يحرك الممسحات‎ ‏بين موضعي الفتح والقفل الخاصة بها . وسيلة الدفع الثانية يمكن أن توهن لمنع الشد والرص‎ ‏الفوقي للممسحات قبالة الكاثود . يمكن توفير التوهين عن طريق تقارن محمل بزنبرك‎ worm ‏أو عن طريق استعمال أسطوانة هوائية في محل ناقل حركة ملولب‎ over-tightening ٠6 .gear ٠١ ‏كما يوضح بنحو أفضل في الشكل رقم + فإن كل خط من الكاثودات في الخلية‎ ‏بحيث أن الألواح‎ YE ‏تتصل بالقضيب الرئيسي‎ Allg ١١ ‏يتكون من عدد من ألواح كاثودية‎ ‏يكون موصل و يوصل بمصدر القوة بحيث‎ VE ‏القضيب الرئيسي‎ . ٠٠ ‏المستقلة تعلق في التنك‎ . ‏يزود الاليكترونات للكاثود‎ Ye ‏التآكسدية ¢ وينتج من‎ Je ‏يعتبر‎ electrolyte ‏بصفة نموذجية ؛ فإن الاليكتروليت‎ alkaline-carth metal halides ‏تركيز © مولار أو أكثر من هاليدات فلزية قلوية أو قلوية أرضية‎ ‏يصنع من مادة مقاومة‎ ١١ ‏لكي نمكن من تشغيل المكونات في هذه البيئة ؛ فإن النظام الماسح‎ ‏المواد الأخرى المناسبة تتضمن على‎ «titanium ‏بتفضيل بالتيتانيوم‎ Jud ‏للتاكل والتي‎ ‏مقاومة للتآكل‎ metal alloys ‏سبائك فلزية‎ ¢ stainless steel ‏؛ الاستنلس ستيل‎ platinum ‏البلاتين‎ Ye ‏أو بعض أنواع المواد البلاستيكية‎ «(YY Hastalloy © ‏سبيل المثال هاستالوي سي‎ (Je)

You

١ ‏ام . أيضاً ؛ فإن التيتانيوم يعتبر الأكثر تفضيلا بالنسبة للكاثود بسبب مقاومته الممتازة‎ ‏على سبيل المثال النحاس ؛ وبسبب‎ SU ‏للتآكل وكفاءته لمقاومة تشكيل رابطة فلزية مع‎ ‏المتاحية النسبية له (ومن ثم فائدة التكلفة) . مقاومته لتشكيل رابطة فلزية تحسن من قابلية فصل‎ ‏الألواح باستعمال نظام الطمس المذكور سلفاً.‎

° الشكلان رقم 4 و رقم ‎٠١‏ يوضحان بنية ألواح كاثودية مستقلة ‎١١‏ . وفي الصورة الموضحة ¢ فإن لوح الكاثود ‎١١‏ يشكل من صفيحة من التيتانيوم المتضمنة على سمك يقرب بتفضيل من ‎VT‏ مم . لقد اكتشف عن طريق الشركة المالكة للطلب بأن الصفائح ذات هذا السمك يوفر صلابة ملائمة للوح الكاثود لمنع الثني (الالتواء) عند الاستعمال . صفيحة التيتانيوم تطوى لكي تشكل بروفيل مموج عام بحيث يتوفر فوق كل سطح ترسيب ‎١56 VY‏ القمم والوديان

‎٠‏ المتبادلة ‎«Yo‏ ¥7 تعاقبياً . هذه التموجات تجري بموازاة الطول ‎ISH‏ للكاثود بين الأطراف العلوية والسفلية ‎CFA COPY‏ وفي الصورة الموضحة ؛ فإن المسافة بين القمم 3 تكون ‎٠١‏ مم ؛ بينما العمق بين الجزء العلوي من القمم 7 و الجزء السفلي من الوديان #5 يقرب من ‎١١‏ مم . الأسطح الجدارية ؟؛ المشكلة من الصفيحة المموجة تصبح عامة خطية و تتضمن على زاوية داخلية عند ‎٠‏ الجزء العلوي من القمم و الجزء السفلي من الوديان تقرب من ‎Te‏ درجة . الغرض الأولي لدمج التموجات في الكاثود هو التأثير على كثافة التيار على أسطح الترسيب ‎VET‏ عبر تشغيل الخلية . وبصفة خاصة ؛ فإن التموجات فوق سطح الترسيب تسبب مجال كهربائي غير متجانس عبر السطح عند تشغيل الخلية . سطح الترسيب المموج فوق الكاثود ينشيء نطاقات ذات كثافة تيار عالية على طول ‎٠‏ قمم الكاثود نتيجة إلى المجال الكهربائي العالي المناظر لها في هذه المناطق والكثافات المنخفضة نسبياً ‎tal‏ في الوديان . هذا يسبب تركيز الترسيب الفلزي في المناطق ذات الكثافة العالية للتيار ويعزز الترسيب الغير متجانس عبر السطح بحيث أن الغالبية المتسعة من الترسيب تتضمن في مناطق القمة ‎YO‏ من سطح الترسيب . توليد ترسيب متقطع فعلياً يحسن من القدرة على التمكن من فصل الفلز المستخلص من الكاثود باستعمال النظام الماسح ‎١٠9‏ . ‎Yo‏ البروفيل ‎profile‏ لسطح الترسيب عن طريق القمم والوديان يحدث المجال الكهربائي الغير متجانس عن طريق آليتين . أولاً ‎loc‏ ضوء الهندسة للبروفيل ؛ فإن المجال الكهربائي ‎Yo)‏

\o ‏سوف يكون أقوى عند القمم عما عند الوديان بسبب التقوس السطحي لها . بصفة عامة ¢ فإن‎ ‏خطوط المجال الكهربائي تكون عادة عمودية للسطح . لذلك ؛ عند كل قمة سوف يتكون تركيز‎ ‏من مجال على طول تلك النقط . ثانياً ؛ فإن مسار التدفق للتيار في القمم يكون أقل من مسار‎ ‏التدفق للتيار في الوديان . كنتيجة ؛ هناك مقاومة أقل عند القمم عما تتكون في الوديان.‎

° بالإضافة ؛ فإن استعمال البروفيل المموج للكاثود يسمح بضبط أحسن في المواضع الأساسية للترسيب (أي ؛ على طول القمم) . عندما تكون الكثافة للتيار في الموضع عالية جداً ؛ متى يتقدم الترسيب ؛ فإنها تؤدي إلى تركيز الاستقطاب (الذي يحدث حول الراسب المتنامي) . عندما تحدث هذه الظاهرة ؛ يمكن أن تحدث زيادة نسبية في تضمين الشوائب في الفاز المترسب (مثلاً ؛ في النحاس) . عن طريق البروفيل المموج ؛ فإن المواضع الأساسية

‎٠‏ للترسيب تصف ما يقرب من 778-75 من المساحة السطحية المحصلة للكاثود . كدالة عن نقل ‎ALY‏ ؛ فعلياً فإن التيار عند سطح الترسيب يجب أن يكون بالقرب من ‎٠٠٠١‏ أمبير/متر مربع أو أقل . متى تنمو الشجيرات فوق السطح ؛ فإن المساحة السطحية الفعلية لسطح الترسيب تتزايد متى يترسب الفلز فوق الفلز المترسب سلفاً . عندما تكون مواضع الترسيب الأولية فوق الكائود صغيرة جداً ‎٠‏ ومن ثم هناك ميل متى تفصل الشجيرات من الكاثود ؛ الكثافة الحالية في هذا

‎NO‏ الموضع تصبح عالية جداً . عبر المحاولات التي تم إجراؤها بواسطة الشركة الطالبة ؛ باستعمال البروفيل المموج ؛ فقد اكتشف أن الكثافة الحالية عند موضعي الترسيب عند الترشغيل الأولي للخلية وبعد حدوث النمو الشجيري ؛ يمكن أن يتم المحافظة على القيمة المقاربة إلى ‎٠‏ أمبير/ متر مربع بحيث توفر جودة عالية للترسيب الفلزي . كما هي ؛ فإنه لين هناك حاجة لتباين التيار أثناء العملية .

‎Ye‏ المميزة الأخري لاستعمال البروفيل المموج على الكاثود هي أنها تحسن صلابة اللوح الكاثودي ‎cathode‏ ؛ حيث أن البروفيل المموج يكون أكثر صلابة عن اللوح المنبسط على طول الاتجاه للقمم والوديان . بالإضافة ؛ فإن البروفيل المموج يلاثم فعلياً أن ينظف باستعمال نظاء شفرة ماسحة كما وصف بتفضيل أكبر بأسفل.

‏بالإشارة إلى الأشكال رقم ‎١١‏ إلى ‎Vo‏ ؛ فإن الممسحة ‎١١7‏ تتضمن على الأصابع ‎Pe‏ ‎YO‏ _التى تركب بين زوج من سياج (مشجب) ؟؛ . وفي الصورة الموضحة ؛ فإن كل من الأصابع

المستقلة تشكل من مادة سيراميكية ‎ceramic material‏ ذات سياج (مشجب) مصنوعة من التيتانيوم ‎titanium‏ . كل من الأصابع تتباعد على طول الأسياج (مشجب) ‎£Y‏ بحيث أن الممسحات ‎١7‏ تطابق عامة الشكل للوح الكاثودي المموج ‎١١‏ ؛ مع الأصابع المستقلة الواقعة ضمن الوديان ‎Yo‏ لسطح الترسيب وفوق القمم المصاحبة 76 .

° كما يتضح بنحو أفضل في الشكل رقم ‎VY‏ ؛ فإن النظام الطامس 10 يصمم بحيث عندما تكون المجموعات الطامسة ‎١١‏ في موضع القفل ؛ فإن الممسحات ‎١١‏ تأخذ وضعاً زاويا مع اللوح الكاثودي ‎١١‏ بحيث أن الأصابع المستقلة 9 تكون في موضع 7 سياج (مشجب) نسياً إلى خط التنقل للمسحة ‎VY‏ أسفل اللوح الكاثودي . هذا الترتيب (النظام) يفضل متى يمنع تثبيت (صد) الأصابع في الوديان كما يمكن أن يحدث عندما تكون الأصابع 9 في موضع

‎٠‏ الموصل نسبياً إلى اتجاه تنقل الممسحات أسفل اللوح الكاثودي.

‏كما وصف ‎lil‏ ؛ على ضوء التوزيع للألواح الكاثودية ‎١١‏ ؛ فإن الفلز المستخلص من

‏خلية التحليل الكهربائي يتركز فوق القمم لأسطح الترسيب التابعة للخلية . كما سبق ؛ فإنه عندما تنتقل الممسحة ‎١١7‏ عبر سطح الترسيب فإن المادة تزاح من القمم تميل لأن تنتقل ‎daly‏ ‏الوديان المجاورة لسطح الترسيب . هذا يسبب تراكم الفلز ‎metal‏ ضمن الوديان حيث يميل لأن

‎. ‏من البلي بالاحتكاك‎ WA ceramic ‏يطوق الأصابع 9 وبذلك تحمي الأصابع السيراميكية‎ VO ‏أسفل سطح الترسيب وبذلك‎ alll ‏بالإضافة ؛ هناك تنامي في قوى الاحتكاك متى تنتقل الكتلة‎ ‏تساعد على فصل المادة متي يتم سحب المادة من السطح عبر قوة الاحتكاك هذه . ليس من‎ ‏الضروري أن تكون الأصابع 34 في تلامس مع سطح الترسيب لضمان التنظيف المناسب لهذا‎ . ‏السطح‎

‎Ye‏ المميزة الأخرى لتصميم نظام الطمس ‎١5‏ هي أنها تمكن من المراحل المختلفة لتنظيف الكاثودات . بصفة خاصة ¢ وكما وصف سلفا ؛ فإنه يمكن تشغيل الممسحات ‎١7‏ لفصل الكتلة المصمتة للمادة المترسبة فوق أسطح الترسيب عن طريق سحب عبر تلك الأسطح عندما تكون في موضع القفل لها . الممسحات يمكن أيضاً أن تنتقل عبر الترسيب عندما تكون في موضع الفتح لها . يستخدم هذا ليس للتنظيف التام لسطح الترسيب ولكن يفضل لضمان عدم

‎YO‏ نمو شجيرات ممتدة فوق جزء من سطح الترسيب الذي يمكن أن ينمو من ناحية أخرى متى يتلامس مع الآنتود وبذلك يسبب تدوير قصير لخلية التحليل الكهربائي . أيضاً ؛ فإن هذا ‎Yo) |‏

VY

‏يسمح بنمو أكثر تساوقاً عبر القمم للكاثود ؛ والذي يساعد في ضبط كثافة التيار على طول‎ . ‏سطح الترسيب‎ ‏كما في ترتيب‎ . ١١7 ‏يوضحان بعض التغيرات في تصميم الممسحات‎ Yo ‏و‎ ١؛‎ DISS . 9 ceramic ‏يتضمن على الأصابع السيراميكية‎ VY ‏؛ فإن أي من الممسحات‎ ١“ ‏رقم‎ JS ١“ ‏على أية حال ؛ مفضلاً عن استعمال ترتيب سياج (مشجب) 7؛ كما وصف في الشكل رقم‎ ٠ ‏فإن الأصابع 4 توصل بينيا عن طريق قضيب توصيل داخلي 44 . وفي مثال الشكل رقم‎ » ٠ ‏فإن قضيب التوصيل‎ ١١ ‏؛ فإن القضيب ؛4؛ يشكل كمقطع عرضي ؛ بينما في الشكل رقم‎ 4 . 46 ‏يصنع من قضيبين أسطوانيين‎ ‏؛ يتم تصور بنية كاثودية بديلة . وفي هذا‎ VY ‏و‎ ١١6 ‏بالإشارة الآن إلى الشكلان رقم‎ ‏تحدد‎ VE ‏؛‎ VY ‏المثال ؛ فإن الكاثود يتكون من بنية مركبة حيث أن أسطح الترسيب الخارجية‎ ٠ ‏عن طريق صفائح منفصلة والتي تثبت سويا على طول الأحرف العرضية التابعة لها 60 ؛‎ . 67 ‏؛ و التي يمكن أن تثبت اختياريا في مناطق متقطعة‎ ١١ ‏تشكل جزء من البنية و تمتد لأسفل‎ TY ‏وفي هذا المثال ؛ فإن عدد من القضبان الموصلة‎ ‏من القضيب الرئيسي 74 ؛ بصفة نموذجية فإن القضبان الموصلة تشكل من التيتانيوم (أو قضيب‎ ‏لكي تحسن التوصيلية إضافياً). بصفة نموذجية فإن‎ titanium ‏نحاسي مغطى بالتيتانيوم‎ 10 ‏عبر كل المجازات (المسارت)‎ VE NY ‏القضبان الموصلة تمتد بالنسبة للطول التام للألواح‎ ‏عبر‎ electrons ‏المحددة بين لوح وتثبت بهذا . هذا الترتيب يوفر توزيعاً محسناً للاليكترونات‎ ‏المجموعة ؛ وبذلك يمكن أن يحدث هبوط أومي عندما تتوفر الاليكترونات على حدة إلى أحد‎ ‏فيه ترتيب القضبان الموصلة‎ Lay ‏أطراف الصفيحة . كذلك ؛ فقد اكتشف أن الترتيب المركب ؛‎ ‏في المجازات ؛ يحسن من ثبات الأبعاد لالصفيحة بحيث يمكن توظيف بنيات لوحية رقيقة (مثلاً ؛‎ . ٠ ‏مم) أو تبادلياً بيات لوحية متسعة للكاثود . بطريقة أخرى ؛ فقد تم وصف‎ ١ ‏صغيرة تساوي‎ ‏سلفاً.‎ ١7 ‏و‎ ١١ ‏أسس تشغيل الكاثود وفقاً للشكلان رقم‎ ‏بينما قد تم وصف الاختراع الحالي بالرجوع إلى عدد من الأمثلة المفضلة ؛ فإنه يجب‎ . ‏في صور أخري عديدة‎ Sa ‏إدراك أن الاختراع الحالي يمكن أن‎

Claims (1)

1. YA ‏عناصر الحماية‎

   ‎-١ \‏ عملية تحليل كهربائي لاستخلاص الفلز من محلول مائي حيث يسبب التحليل الكهربائي 7 للمحلول ‎٠‏ ترسيب الفلز على سطح ترسيب من كاثود ؛ العملية تتضمن على الخطوة التالية :~ ‎٠ v‏ حث كثافة تيار غير متجانسة عبر سطح الترسيب بحيث تشكل نطاقات من كثافة ¢ تيار عالية متباعدة بينيا عن طريق ‎ALS‏ تيار منخفضة ؛ الفرق بين نطاقات عالية 0 كثافة التيار ومنخفضة كثافة التيار تكون كافية لكي تحدث ترسيب الفلز المراد 1 تركيزه فوق النطاقات المذكورة ذات الكثافة العالية للتيار بحيث تعزز من الترسيب ‎v‏ الغير متجانس للفلز عبر سطح الترسيب المذكور .

   ‎١‏ "- عملية وفقاً لعنصر الحماية رقم ٠؛‏ حيث أن المناطق ذات الكثافة العالية للتيار والكثافة ‎Y‏ منخفضة التيار تمتد على طول السطح في اتجاه واحد وتبادلياً عبر السطح في اتجاه مقابل.

   ‎—Y ١‏ عملية وفقاً لأي من عنصري الحماية رقم ‎١‏ أو 7 ؛ حيث أنها تعتبر فعالة لاستخلاص ل النحاس من المحلول المائي وكثافة التيار في المناطق ذات الكثافة العالية للتيار تكون في المدى أ من ف و ‎Y of sd Y Qaea—0‏ و بتفضيل أكبر ‎١١‏ أمبير/م ‎Y‏ .

   ‎١‏ ¢— عملية وفقاً لعنصري الحماية رقم ‎١‏ أو 7 ؛ حيث أنها تعتبر فعالة لاستخلاص النحاس من ¥ المحلول المائي وكثافة التيار في المناطق ذات الكثافة المنخفضة للتيار تكون في المدى من ¥ صفر = ‎of sal YYO‏ وبتفضيل أكبر صفر ‎Ove‏ أمبير/م ‎J‏

   ‎١‏ 0— عملية وفقاً لعنصري الحماية رقم ‎١‏ أو 7 ؛ وتتضمن إضافياً على خطوة فصل الفلز ‎Y‏ المترسب من سطح الترسيب المذكور عن طريق مرور عنصر عبر السطح المذكور . ‎Yo)‏

   ااه

   ‎١‏ 7- عملية وفقاً لعنصر الحماية رقم © ؛ حيث تعتمد على عنصر الحماية رقم 7 ؛ حيث أن . العنصر ينتقل في الاتجاه الذي فيه تمتد المناطق ذات الكثافة العالية والمنخفضة للتيار .

   ‎-١ ١‏ عملية وفقاً لعنصر الحماية رقم © ؛ حيث أن الفلز المترسب ينفصل عن طريق العخصر المذكور أثناء المحافظة على تدفق تيار في المحلول المائي .

   ‎—A ١‏ عملية وفقاً لعنصر الحماية رقم © حيث أن العنصر يكون قابل للتتقل بين موضعين ‎Y‏ أول وثان ؛ ويكون فعالا لكي يمر عبر السطح المذكور في أي من الموضعين الأول والثاني ِ المذكورين.

   ‎١‏ 4- عملية وفقاً لعنصر الحماية رقم 6 ؛ حيث عندما تكون في الموضع الأول لها ؛ فإن " - العنصر يكون في تلامس مع ؛ أو بجوارء سطح الترسيب المذكور بحيث يفصل فعلياً كل المادة ‎v‏ المرسبة من هذا السطح.

   ‎-١٠ ١‏ عملية وفقاً لأي من عنصري الحماية رقم ل أو ‎A‏ « حيث عندما تكون في الموضع الثاني ‎X‏ لها ؛ فإن العنصر يتباعد عن سطح الترسيب ويكون فعالاً لربط وفصل المادة المرسبة التي تمتد "ا لمسافة مقدرة سلفاً من سطح الترسيب.

   ‎-١ ١‏ خلية تحليل كهربائي لاستخلاص الكهرباء من محلول مائي ‏ الخلية تشتمل على كاثود به ‎Y‏ سطح ترسيب يترسب فوقه الفلز بالتحليل الكهربائي للمحلول المائي + حيث عند تشغيل الخلية ‘ 7 فإن سطح الترسيب يتضمن على مجال كهربائي غير متجانس به مناطق ذات مجال كهربائي ؟ ‎gf‏ متباعد ‎Lipa‏ بمناطق ذات مجال كهربائي منخفض ؛ الفرق بين المناطق ذات المجال © الكهربائي القوي والمجال الكهربائي الضعيف يكون كافياً لكي يسبب تركيز الترسيب الفلزي ‎١‏ فوق المناطق المذكورة ذات المجال الكهربائي العالي بحيث تعزز الترسيب الغير متجانس للفلز ل فوق السطح .

   ‎Yeo)

   Yo ‏المناطق ذات المجال‎ of ‏خلية تحليل كهربائي وفقاً لعنصر الحماية رقم )0 حيث‎ - ١ ‏الكهربائي القوي وذات المجال الكهربائي المنخفض تمتد على طول السطح في اتجاه واحد‎ y ‏عبر السطح في الاتجاه المقابل.‎ Lay T ‏أو17 ؛ حيث أن سطح‎ ١١ ‏تحليل كهربائي وفقاً لأي من عنصري الحماية رقم‎ ada VY ١ ‏حيث تكون القمم تشكل‎ ٠ ‏الترسيب للكاثود يتضمن على نظام من القمم والوديان المتبادلة‎ ¥ ‏المناطق ذات المجال الكهربائي القوي والوديان تشكل المناطق ذات المجال الكهربائي الضعيف.‎ v ‏؛ حيث أن الكاثود يتضمن على صفيحة‎ ١7 ‏خلية تحليل كهربائي وفقاً لعنصر الحماية رقم‎ -٠ ١ ‏بها سطح غالب واحد على الأقل يشكل سطح الترسيب المذكور من الكاثود ؛ الصفيحة تشكل‎ Y . ‏سلفاً بحيث تدمج القمم والوديان المتبادلة‎ >» ‏؛ حيث أن الصفيحة تتضمن على‎ VE ‏خلية تحليل كهربائي وفقاً لعنصر الحماية رقم‎ Vo ١ ‏متقابلة كل منها يشكل سطح ترسيب الكاثود.‎ Ale ‏أسطح‎ ٠ ‏خلية تحليل كهربائي وفقاً لعنصر الحماية رقم 10 ؛ حيث أن الصفيحة تطوى بحيث‎ VY ١ ‏تشكل الوديان والقمم فوق أسطح الترسيب المبتادلة حيث تكون القمم فوق سطح ترسيب واحد‎ ٠ . ‏تقابل مباشرة الوديان فوق سطح ترسيب مقابل والعكس صحيح‎ 1 ‏حيث أن الصفيحة تكون ذات سمك‎ VE ‏خلية تحليل كهربائي وفقاً لعنصر الحماية رقم‎ VY ١

   : . ‏متجانس عموماً‎ Y ‏حيث أن‎ IY ‏أو‎ ١١ 015 VE ‏خلية تحليل كهربائي وفقاً لعخصر الحماية رقم‎ VA ١ titanium ‏الصفيحة تتكون من تيتانيوم‎

   AR

   ‎١‏ 45-14 تحليل كهربائي وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎٠6‏ ¢ وتتضمن إضافياً على عنصر موصل

   ‏واحد على الأقل يمتد على طول الصفيحة المذكورة ؛ عنصر التوصيل المذكور يكون في اتصال كهربائي مع الصفيحة المذكورة بحيث عند الاستعمال لتوفير سطح الترسيب

   ‏بالالكترونات في عملية التحليل الكهربائي.

   ‎-٠ ١‏ خلية تحليل كهربائي وفقاً لعنصر الحماية رقم 14 حيث أن العخصر الموصل يكون ‎Y‏ ذا حجم كاف لإضافة صلابة للصفيحة.

   ‎Aa) ١‏ تحليل كهربائي وفقاً لأي من عنصري الحماية رقم ‎١9‏ أو 70 ؛ حيث أن الكائود ‎Y‏ يتضمن على صفيحة ثانية تتصل مع الصفيحة الأولى المذكورة وتتضمن على سطح غالب " - يشكل سطح ترسيب ثان للكاثود ؛ الصفيحة الثانية تشكل سلفاً بحيث تدمج القمم والوديان ¢ المتبادلة على طول سطح الترسيب المذكور .

   ‎YY \‏ خلية تحليل كهربائي وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎7١‏ ؛ حيث أن الصفيحة الثانية تومسل ‎Y‏ بالصفيحة الأولى المذكورة من الكاثود بحيث تشكل عدد من الجيوب التي تمتد في اتجاه القصم والوديان المتبادلة ‎٠‏ الجيوب المذكورة تصبح فعالة لاستقبال عنصر ‎dra ill‏ المذكور من 1 الكاثود المذكور .

   ‎YA ‏خلية تحليل كهربائي وفقاً لعنصر الحماية ركم 31001 كف 1 أ‎ -7" ١ ‏؛ وتتضمن إضافياً على وسيلة طامسة (ماسحة) فعالة للمرور عبر سطح الترسيب‎ YY ‏أو‎ Yoo 0 . ‏المذكور من الكاثود بحيث تفصل المادة المرسبة من سطح الترسيب‎ 7 ‏عندما تعتمد على عنصر الحماية‎ YY ‏خلية تحليل كهربائي وفقاً لعنصر الحماية رقم‎ -*4 ١ ‏حيث أن الوسيلة الماسحة تتضمن على عدد من البروزات التي تكون فعالة لتحديد‎ ١١ ‏ل رقم ؟‎ . ‏موضع الوديان التابعة لسطح ترسيب مذكور‎

   ‎Yor

   YY

   ¢ ‏؟- كاثود للاستعمال في خلية تحليل كهربائي لاستخلاص كهربائي للفلز من محلول مائي‎ © ١ valleys ‏والوديان‎ ridges ‏الكاثود المذكور يتضمن على سطح ترسيب به نظام من القمم‎ y ‏المتبادلة.‎ v

   ‎١‏ - آلية لفصل الفلز المترسب فوق سطح الترسيب لكاثود وفقاً لعنصر الحماية رقم 75 ؛ ¥ تتضمن الآلية على عدد من العناصر المرتبة لكي تبرز داخل الوديان التابعة وتنتقل على طولها 7 بحيث يُحرك الفلز المترسب من القمم ‎ridges‏ والوديان ‎valleys‏ .

   ‎-7١7 ١‏ آلية وفقاً لما ذكر في عنصر الحماية رقم ‎(YT‏ حيث أن العناصر ذات مظهر مشابهة ¥ للوديان 8 بشكل عام.

   ‎—YA ١‏ آلية وفقاً لما ذكر في عنصر الحماية رقم 77 أو ‎(YY‏ حيث أن العناصر تشكل من مادة ‎Y‏ السيراميك ‎.ceramic‏

   ‎١‏ 4؟- آلية وفقاً لما ذكر في عنصر الحماية رقم 77 أو ‎YY‏ حيث أن العناصر تكون قابلة ‎v‏ لتحور عند التشغيل بين الموضع الأول الذي فيه تبرز العناصر داخل الوديان ‎valleys‏ وموضع ِ ثان لا تبرز فيه العناصر.