本發(fā)明涉及一種待與具有可樞轉凸耳(耳)的掛桿一起使用的無凸耳(耳)的陽極，和由所述陽極和所述掛桿形成的系統(tǒng)，以及安裝方法。

本發(fā)明使得無凸耳的陽極的使用成為可能，這允許減少廢料的產生及其隨后的相關成本。

背景技術：

生產高純度銅的工藝涉及幾個階段，其從銅精礦的接收和取樣開始。重要的是對其執(zhí)行取樣并且根據(jù)銅、鐵、二氧化硅濃度以及諸如主要是砷、銻和鋅的雜質將其分類。

在分類之后，精礦進入干燥階段，其中濕度從8％降低到0.2％，然后干燥的精礦進入熔煉工藝，其目的是實現(xiàn)狀態(tài)的改變，這使得精礦從固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)以便使銅與作為精礦的部分的其它元素分離。

銅精礦熔融是其在高溫(大于1200℃)下發(fā)生的瞬時自燃的結果。在該過程中，精礦從固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)。存在于精礦中的礦石的部分的元素根據(jù)其重量分離，在熔融金屬的上部上留下被稱為廢料的最輕的元素，其主要是鐵和富二氧化硅相，而較重的與硫結合的銅集中在反應器的下部中，其被稱為白金屬或锍。

以該方式，通過位于不同高度處的排出通道將其從反應器中移除來分離兩者是可能的。

熔爐或反應器必須持續(xù)裝載并且需要永久排放。富銅材料以液體形式通過罐或槽被輸送到轉化過程，其中產生被稱為粗銅(98.5％)的富銅相，該產物隨后以液體形式通過盤或通道被送入精煉工藝，其間以最終獲得的產物是具有99.5％銅的超純的陽極銅的方式消除諸如溶解的硫、溶解的氧的主要雜質和諸如砷、銻、鉍、鉛等的雜質。

陽極銅以矩形幾何形狀被模制并固化，形成如圖1所示的具有凸耳(2)的陽極板(1)。

用于模制陽極銅的最常用的形狀是通過具有確定量的銅模具的鑄造輪，其中在低于或等于1200℃的溫度下澆注銅，一旦銅被澆鑄到鑄造輪中，其開始旋轉并且熔融銅在室溫下的第一階段開始冷卻直到銅的上部是固體。隨后，銅通過具有上部和下部水冷卻部分的冷卻部分，并且在該部分中銅降低其溫度直到處于完全固態(tài)以被帶到電解精煉工廠，以便生產具有高于或等于99.9％的銅濃度的高純度陰極。

陽極銅由模具(7)形成，該模具具有矩形形狀的中心腔(8)以容納形成陽極板(1)的液態(tài)銅。兩個腔體(9)位于所述模具(7)的上部中并且朝向中心腔(8)的角以容納形成凸耳(2)的液態(tài)銅，如圖6和圖7所示。

在精煉廠中，根據(jù)待使用的技術，將陽極(1)與其掛桿(5)一起引入具有陰極(4)并且可以是永久陰極或母板的電解池(3)中。電解池(3)填充有酸溶液，并且電力被施加到接觸部(6)以便從陽極(1)到陰極(4)產生銅電鍍，如圖2至圖5所示。在該過程中，陽極(1)僅浸沒到凸耳(2)的連續(xù)區(qū)域，因此，如圖3中更詳細地所示，陽極(1)的上部不參與電解，僅使用凸耳(2)用于其輸送和電接觸。

在電解周期結束時，陽極的該部分保持完整，并且其與被稱為廢料的未溶解的材料一起變成陽極的其余部分的重要部分。該材料必須再次熔煉以形成新的陽極(1)并繼續(xù)完整的循環(huán)。該產物在所有現(xiàn)有的精煉廠中形成，并且處理成本高，并且所述處理通過在市場中可用的不同現(xiàn)有技術來執(zhí)行。

本發(fā)明通過保持具有待使用的電-精煉技術所需尺寸的矩形構造或另一形狀提出一種能夠將凸耳(2)與陽極的主體分離的陽極(1)的新幾何形狀。隨后，模制工藝的下游，必須結合緊固系統(tǒng)，其已經根據(jù)現(xiàn)有電-精煉技術所使用的幾何尺寸被工廠尺寸化并標準化。

緊固系統(tǒng)可由耐于電-腐蝕中使用的酸溶液的材料構成并且將具有導體，其允許以電接觸適于電解過程的方式將電流傳輸至改性的陽極。

在現(xiàn)有技術中已經進行了若干嘗試，以便在獲得有色金屬中以不同的工藝生成用于懸掛陰極和陽極的具有凸耳的桿。

因此，例如，1988年9月28日公開的文件EP 0284128公開一種用于金屬的電解精煉中的陽極板或陰極板的懸掛桿，其中懸掛桿的芯由呈現(xiàn)高的抗彎曲性和高的機械阻力的材料構成，并且被具有良好導電特性的材料的護套包圍。

這種具有良好導電特性的材料例如是銅，其中靠近懸掛桿的端部的至少一個，并且優(yōu)選地靠近兩端，在至少3cm和至多5cm的長度上，護套與所述芯部的端部是連續(xù)的。并且，該文件公開一種用于制造懸掛桿的方法，其中從銅管開始在鋼芯上形成銅護套。

銅芯和鋼芯被引入銅管中，其中隨后在添加另外的芯的情況下護套被拉伸至總長度，其基本上對應于由于拉伸而發(fā)生的銅管的長度變化，并且最后，將制造的桿在銅芯所處的點處鋸切成所需的長度。朝向中心，視情況而定，桿具有兩個掛鉤以懸掛陽極或陰極。

文件ES 8303548(Prengaman等人)公開一種用于制造用于金屬的電解提取的鉛陽極的方法。

鉛陽極用于金屬的電解提取并且包括鉛陽極材料板，其被設置有在鉛-錫合金涂覆的銅母線的表面上的一個或多個凹部，在該母線的槽中放置鉛陽極材料板，其具有將所述板接合至母線的一種焊料以及接合在所述板和所述母線之間的現(xiàn)有接合部的鉛合金的沉積物。焊料包括待用于銅、鎳和鋅的電解沉積中的鉛-錫-銀合金。

1981年2月17日公開的文件CA 1095841(Huppi)公開一種用于靜電除塵器的整體結構的電極懸掛器，其具有在其上端用于與載流支撐裝置接合的裝置以及在其下端用于接收在其上的電極的裝置。

2000年7月6日公開的文件WO 2000/39366(Prengaman)公開一種制造電解沉積陽極的方法，其包括：a)在母線中的槽中調節(jié)鉛合金板；b)將母線保持在板上；c)在母線上電解沉積鉛涂覆層；銷和接合部圍繞母線形成冶金結合，銷和接合部位于板和母線之間。

上述文件中沒有一個公開一種提出具有獨立的緊固裝置的陽極的新幾何形狀的系統(tǒng)，其使得使用所述沒有凸耳的陽極成為可能，從而減少廢料的產生，使得熔煉和電精煉之間工藝提高。

另一方面，相同申請人的文獻WO 2013/038352A1公開一種包括陽極懸掛器裝置和增強的幾何形狀陽極的系統(tǒng)，其使得再次使用所述陽極懸掛器裝置成為可能，最小化廢料的產生，使得熔煉和電精煉之間工藝提高，其中所述懸掛裝置由位于增強的幾何形狀陽極的上邊緣上的可重復使用的實心中心桿形成，其中所述可重復使用的實心中心桿在其端部上具有可重復使用的耳部，該耳部具有在其上角部上采用增強的幾何形狀陽極的接合裝置，其中在所述增強的幾何形狀陽極的上角部中出現(xiàn)兩個小的上突出部，其中所述懸掛裝置包括可重復使用的獨立中心桿，其中在所述可重復使用的獨立中心桿的端部安裝有兩個可重復使用的獨立耳部，該獨立耳部具有由下部凹口形成的緊固裝置，增強的幾何形狀陽極的上突出部容納在該下部凹口上。

在文件WO 2013/038352A1中公開的該陽極和懸掛桿系統(tǒng)由實心中心桿形成，該中心桿必須并置在陽極的上邊緣上，使得獨立的耳部滑入凹槽和凸緣中以形成舌槽接合構件，其使得可重復使用的獨立中心桿和所述可重復使用的獨立耳部之間的接合部作為軌道成為可能?？芍貜褪褂玫莫毩⒍客ㄟ^所述軌道從可重復使用的獨立中心桿的端部移位，直到所述可重復使用的獨立耳部被裝配到陽極上的上部小突出部中，從而生成系統(tǒng)的閉合并且將陽極固定至懸掛裝置。

懸掛桿和增強的幾何形狀陽極之間的安裝系統(tǒng)對于在工廠中執(zhí)行的操作相當復雜。

在陽極已經從模具中被移除之后，必須將其輸送到懸掛桿的安裝區(qū)域?？芍貜褪褂玫莫毩⒅行臈U必須并置并且與陽極的上邊緣接觸，獨立的耳部在所述可重復使用的獨立中心桿上滑動直到與陽極的小突出部配合并且因此關閉系統(tǒng)，以該方式朝向電-精煉過程輸送陽極和懸掛桿。

由于前述，本發(fā)明的第一個目的是提供一種懸掛裝置，其由彼此連接的獨立的懸掛桿和可樞轉凸耳形成，以該方式陽極容易安裝。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種陽極的設計，其允許陽極耐于熔煉過程和精煉過程之間的輸送過程，以該方式陽極具有均勻的厚度和體積，這提高模制和冷卻的益處，從而避免了扭曲。因此，產生更好質量的陽極。

本發(fā)明的第三個目的是提供一種被設計成完全浸沒在電解質下方的陽極。

第四個目的是提供陽極的設計，其本身操作可樞轉凸耳因此這些凸耳可從打開位置經過到達關閉位置。

本發(fā)明的第五個目的是提供一種用于具有可樞轉凸耳的懸掛裝置上的陽極的安裝方法，以該方式將陽極固定在所述懸掛裝置上，使得其可固定并且準備被輸送并被引入電解池中。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種用于銅陽極的可重復使用凸耳的系統(tǒng)，其允許懸掛這些電極以便在熔煉過程和電-精煉過程之間輸送，其防止陽極熔煉其自身的凸耳，從而產生幾何形狀的改變，提高其中減少廢料量的工藝。

本發(fā)明的系統(tǒng)由具有特殊幾何形狀的陽極和一組以獨立的方式產生的可重復使用的部件形成，并且作為系統(tǒng)被引入到陽極銅的模制過程之后的階段中。

本發(fā)明的實質在于允許陽極銅的操作處理，從而允許電流的有效傳導并且結合從該過程產生相關信息的技術元件的總成系統(tǒng)。

陽極的特征在于不具有凸耳，并且僅在上部中更寬以被裝配并鎖定在由可樞轉凸耳(耳)形成的結構中。

該陽極從上方被插入懸掛桿中并且通過可樞轉凸耳保持牢固地裝配。

懸掛裝置的結構包括兩個鋼板，其具有允許電解質的循環(huán)的孔并且在每個端部上支撐作為電導體并且在電池的母線和陽極的主體之間支撐的銅接觸部。

此外，它具有塑料間隔件，其允許在陽極和陰極之間保持均勻的距離，并且相應地其用作電絕緣體。

凸耳被設置為具有杠桿原理的樞轉裝置，其允許利用陽極本身的重量，以便增強在陽極的上表面上的緊固力。

以該方式，獲得較大壓力，其確保母線和陽極的主體之間的最佳電傳導，從而使陽極在懸掛裝置上的安裝更容易。

凸耳具有與齒的形狀的機械接觸，其允許與陽極的上部側邊緣的電接觸的質量。

附圖說明

包括附圖以便提供對本發(fā)明的更好的理解并且構成本說明書的部分，并且附圖還示出現(xiàn)有技術和一些優(yōu)選的實施例的一部分以便解釋本發(fā)明的原理。

圖1示出現(xiàn)有技術的陽極的透視圖。

圖2示出來自現(xiàn)有技術的具有插入其中的陽極和陰極的電解池的透視圖。

圖3示出來自現(xiàn)有技術的具有懸掛在酸溶液(電解質)上的陽極和陰極的電解池的透視圖。

圖4和圖5示出根據(jù)現(xiàn)有技術的具有浸沒在酸溶液(電解質)中的陽極和陰極的電解池的透視圖。

圖6示出用于形成現(xiàn)有技術的陽極的鑄模的正視圖。

圖7示出用于形成現(xiàn)有技術的陽極的鑄模的透視圖。

圖8示出本發(fā)明的陽極的透視圖。

圖9示出本發(fā)明的陽極掛桿的正視圖。

圖10示出本發(fā)明的具有所述桿的凸耳的部件的掛桿的端部的上部分解透視圖。

圖11示出本發(fā)明的具有所述桿的凸耳的部件的掛桿的端部的下部分解透視圖。

圖12示出將本發(fā)明的陽極的下部插入本發(fā)明的掛桿中的上部透視圖。

圖13示出將本發(fā)明的陽極的中部插入本發(fā)明的掛桿中的上部透視圖。

圖14示出將本發(fā)明的陽極完全插入本發(fā)明的掛桿中的上部透視圖，其中桿具有處于打開位置的凸耳。

圖15示出將本發(fā)明的陽極完全插入本發(fā)明的掛桿中的正面上部透視圖，其中桿具有處于關閉位置的凸耳。

圖16示出將本發(fā)明的陽極完全插入本發(fā)明的掛桿中的側面上部透視圖，其中桿具有處于關閉位置的凸耳。

圖17示出處于打開位置的本發(fā)明的掛桿的凸耳的分解透視圖。

圖18示出處于打開位置的本發(fā)明的掛桿的凸耳的樞轉機構的分解透視剖視圖。

圖19示出處于關閉位置的本發(fā)明的掛桿的凸耳的樞轉機構的分解透視截面圖。

圖20示出在電解池內的具有本發(fā)明的掛桿的本發(fā)明的陽極的正視圖。

具體實施方式

本發(fā)明涉及一種待與具有可樞轉凸耳的掛桿一起使用的無凸耳的陽極，和由所述陽極和所述掛桿符合的系統(tǒng)，以及陽極在掛桿上的安裝方法。

參照圖8，本發(fā)明的陽極(10)由主體的第一下部(11)和第二上部懸掛部分(12)形成。主體的下部(11)具有長方體直薄形狀并且第二上部懸掛部分(12)具有倒置扁平梯形的形狀，其中第二上部懸掛部分(12)的側邊緣生成第一傾斜表面(13)為主體的下部(11)的高度和第二上部懸掛部分(12)的高度約為10:1的關系。

并且，本發(fā)明涉及一種具有可樞轉凸耳(16)以支撐陽極(10)的懸掛桿(14)。

根據(jù)在圖9至圖16中已經示出的內容，所述懸掛桿(14)由兩個細長的夾板(15)形成，夾板(15)具有與陽極(10)的上部懸掛部分(12)的寬度相似的寬度并且具有多個孔(19)以便于電解質朝向陽極(10)的所述第二懸掛部分(12)的過渡。兩個夾板以與陽極(10)的厚度相似的距離彼此分開，為所述陽極(10)在其內部滑動留下適當?shù)目障丁?/p>

所述距離通過由基部(28)形成的間隔塑料件(33)被固定，兩個支柱(20)從該基部(28)露出，當處于關閉位置時，在兩個支柱(20)之間留下用于樞轉支撐部(17)的中心殼體區(qū)域(34)。所述間隔塑料件(33)位于細長夾板(15)對的每個端部處，該間隔塑料件(33)通過間隔銷(22)和多個螺釘(24)被接合到所述細長夾板(15)對。夾板(15)對的端部被通過多個螺釘(23)附接的板(18)加強。

在基部(28)上并且在兩個支柱(20)之間存在平坦表面(31)，軸套(27)被支撐在該平表面(31)上，抵靠其的是形成所述軸套(27)和支撐樞轉凸耳(16)的樞轉件(17)的直件(43)的整體部分。軸套(27)的中心以短軸(21)被容納在孔(38,39,40)內的方式具有與支柱(20)的第二孔(38)和細長夾板(15)的第三孔(40)匹配的第一孔(39)，其中該短軸(21)樞轉樞轉支撐部(17)。當陽極(10)與掛桿(14)接觸時，間隔塑料件(33)的基部(28)側向具有第二內部傾斜表面(30)，其與陽極(10)的第一傾斜表面(13)相匹配并且支撐陽極(10)的第一傾斜表面(13)，從而生成楔形器件。

所述樞轉凸耳(16)由以90°彼此一體地連接的第一細長部分(36)和第二短部分(37)形成，其在打開位置提供以倒置垂直方式定向的L形，并且當處于關閉位置時，其以鋪設水平方式定向。

第一部分(36)旨在通過第一齒形凹口(26)與電解池(3)的接觸桿(6)接觸以保證良好的電接觸。

第二短部分(37)旨在通過第二齒形凹口(25)與陽極(10)的上部邊緣(32)接觸以保證良好的電接觸。

樞轉支撐部(17)和樞轉凸耳(16)通過螺釘(35)并且還通過位于樞轉支撐部(17)上的凸形突出部(41)和位于樞轉凸耳(16)的短部分(37)上的凹形腔體(42)彼此連接，從而形成舌槽接合部(41,42)。在樞轉凸耳(16)的第一部分(36)的外表面上存在突出部(29)，其被設計為當凸耳從打開位置轉變?yōu)殛P閉位置時，界定凸耳的路徑。

圖18和圖19示出描述樞轉凸耳(16)和樞轉支撐部(17)的樞轉系統(tǒng)的正面透視剖視圖。當樞轉凸耳(16)和樞轉支撐部(17)處于打開水平位置時，它們使陽極(10)朝向夾板(15)之間產生的空隙自由進入，使得所述陽極(10)在其內部滑動并且所述陽極(10)的第一傾斜表面(13)與所述塑料間隔件(33)的基部(28)的第二傾斜表面(30)完全接觸。當陽極(10)的第二上部懸掛部分(12)的第一傾斜表面(13)與塑料間隔件(33)的基部(28)的第二傾斜表面(30)鄰接時，陽極(10)被固定，其中通過使樞轉凸耳(16)朝向其垂直位置移動可關閉樞轉凸耳(16)，使得陽極(10)準備被輸送并且引入到電解池(3)中，如圖20所示。