用于金属电沉积的优化装置，所述优化装置覆盖了从最低电流密度到最高电流密度的金属电沉积的整个范围，所述优化装置在其整个表面上具有多个开口，这些开口最大化了电解质流的自由通过，而不改变电沉积过程，并且使电极变直，使得安装在电解池中的电极中的电流均匀分布，这导致产生具有高质量均匀沉积物的阴极，避免了由于阳极与阴极之间发生短路而导致的电流损失，从而提高了系统的电流效率。所述装置包括具有由不同主体区段形成的坚固骨架结构的单个主体，至少一个主体区段包括倾斜侧壁。壁。壁。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于金属电沉积的优化装置以及系统
[0001]本申请涉及一种用于金属电沉积的优化系统，该优化系统能够在从最低到最高的宽电流密度范围内运行，优选在电解过程中运行。
[0002]该系统由优化装置组成，这些优化装置在其整个表面上具有多个开口，这有利于富含金属的电解质的通过，从而促进金属在装置所在的阳极区域中的电沉积，获得具有均匀沉积物的金属阴极。此外，该装置设法尽可能地使阳极变直以及分开阳极。
[0003]该系统包括优选为塑料的至少一个电沉积优化装置，其改善了电极中电流的均匀分布，从而提高了系统电流的效率，避免了由于短路造成的电流损失。这样，阳极在运行中持续时间更长，提高了整个生产的物理质量，并且实际上将由于结瘤导致的废品减少到零。因此，整个废弃百分比转化为所获得的金属阴极产量的增加。
[0004]此外，所述系统和装置沿着每个阳极的两侧安装，解决了电解过程中存在的部分主要问题。
技术介绍
[0005]已知，在例如通过电解提取和电解精炼来生产金属阴极的电解过程期间，最初使用平的、直的或竖直的阳极板。主要由铅或任何其他适用于该过程的材料制成的这样的阳极，由于它们被浸没在其中的热酸性电解质的腐蚀作用而退化。在这种情况下，在电解池运行期间，阳极氧化，由于在其表面上形成的氧化物的逐渐分离而导致阳极变薄。然后，在损失厚度时，阳极板的性质改变，其中包括它们的机械性质仍然容易变形，例如屈曲成凹形，失去其原始的竖直度。
[0006]阳极的变形导致阳极的低效运行，由于变形的阳极倾向于减少其与相邻阴极中的一者或两者的分离或简单地连接。所述分离或接触的减少助长了在待收获的阴极中产生短路，而短路导致结瘤、畸形或突起，由于结瘤和电流效率的损失而在阴极生产中产生损失。
[0007]此外，一旦阳极发生退化和变形的情形，腐蚀就会加剧，板也会愈加变薄，这将导致更大的变形以及阴极生产和电流效率的更大损失。阳极的这种退化过程在阳极板的拐角处达到顶点，由于这些阳极板变薄，这些阳极板开始更加弯曲，直到最终需要更换受影响的阳极板。
[0008]在这种情况下，目前在电解提取或电解精炼过程中使用的阳极，随着热酸性电解质的使用和腐蚀，会腐蚀、变薄以及变形，失去它们的竖直度，并且因此由于这些阳极与一个或两个相邻阴极的接近而产生微短路。这导致电沉积板中的结瘤或突起，从而导致电流效率的损失以及由于结瘤而使收获的板废弃，此外，随着使用的增加，阳极的退化加剧，这多次迫使过早更换受影响的阳极或阳极组。
[0009]在这种情况下，已经尝试过各种解决方案改善阳极的性能，以降低电解介质对这样的部件的影响。然后，已经使用钛合金或其他材料设计过阳极，虽然钛合金或其他材料设法增加了阳极的使用寿命，但是钛合金或其他材料使阳极的使用成本大大增加。因此，需要一种解决方案，其允许增加阳极的使用寿命而不管其组成为何，同时减少其退化对阴极的
生产和质量的影响。
[0010]在这点上，有一些方法被设计来加强新阳极，诸如在专利申请CL 778
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1996中描述的方法。这个申请描述了一种方法，其中通过诸如液压机等的大型机器，在阳极的整个表面上施加巨大的机械压力来压印图形，在板上印刷各种形状来加强它们。然后，当所述板投入使用时，它们比没有冲压的板保持更长时间的刚性，这部分地解决了上述问题。然而，由申请CL 778
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1996提出的解决方案的一个很大的缺点是，一旦一个或多个阳极开始腐蚀，它们就会损失厚度，不可避免地变形或屈曲，从而引发前面提出的问题，即产生质量差的阴极、电流效率损失，并因此由于结瘤而导致相应的阴极的废弃。
[0011]在现有技术中发现的另一种类型的解决方案对应于大约电解池大小的庞大系统，其中所述系统使用通道形导向装置将阳极与阴极等距离地分开，使得阳极和阴极竖直地移动。当母阴极不使用边缘盖时应用的所述导向装置，在阳极和阴极完全竖直时，即当它们是新的时，工作良好。然而，一旦阳极开始使用，它们无论如何都会开始腐蚀、损失厚度和变形，根据上文所述，母阴极也会发生同样的情况。然后，当需要取出变形的阳极和/或阴极时，位移导向装置成为障碍，使得运行效率低，因为电极由于使用而变形，使得它们难以沿着所述导向装置滑动。因此，这种系统的缺点是实施成本高，此外，当阳极变形时，导向通道不能使阳极变直或加强。在这种情况下，需要一种解决方案，其除了给阳极提供刚性之外，还允许将阴极和阳极同时从电解池中取出并不间断地插入。
[0012]另一方面，在各种文献中，诸如在专利US 5762776、US 4619751和US 3997421中，描述了位于阳极表面上的分离器装置和/或绝缘体装置，它们都位于阳极的下三分之一处、其侧面上、其中央部分或前述位置的组合，允许维持阳极与阴极之间的特定分离，从而降低短路风险和电流效率损失。所述装置安装在阳极上，以提供接触和滑动表面，这些表面除了在电解系统中进行的普通运行期间有利于电极的插入和抽出之外，还保持阳极与相邻阴极之间的均匀距离。然而，当腐蚀开始以及随之发生的阳极变薄和变形时，这些装置仅允许减轻屈曲的影响，也就是说，不需要加强阳极，所以当阳极退化并因此变形时，短路以同样的方式发生。
[0013]从上面可以得出，为了减少变形、提高阴极的质量和产量(其中它们没有结瘤)，以及为了提高电流效率并延长阳极的使用寿命，有必要保持阳极竖直并确保阳极和阴极在其整个长度上的最大距离。然而，传统的分离系统没有考虑如何避免阳极整体屈曲，它们仅局限于减轻屈曲的影响，而使用分离器作为次要目的。上述的一个示例是，用这些分离系统的电获得的阴极的废弃百分比在4％与7％之间的范围内，这对于目前管理的高生产率是不希望的因素。此外，如文献WO2015010220中所述溶液的使用通常导致主要在靠近或接触安装在阳极上的分离系统的区域中在阴极上的矿石沉积物减少。
[0014]因此，本专利技术解决的主要问题是促进阴极仅在装置封装在阳极中的区域的电沉积，这是由于装置具有的有利于电解质的通过的多个开口而导致的。此外，该装置使阳极变直，使阳极保持平行，避免屈曲，设法在其整个长度上保持阳极与阴极之间的最大距离，等距离地在所有阴极中产生相等的电流分布，避免短路。因此，系统的电流效率增加，实际上将由于结瘤导致的废弃(废弃高达7％)降低到零，因此，提高了生产的所有阴极的质量，在相同的废弃百分比下增加了阴极的产量。
技术实现思路
[0015]如上所述，现有技术中已知的装置可以部分地解决由阳极板变形引起的问题，即，保持刚性和完全竖直的阳极，同时在阳极与阴极之间有等距的间隔，避免影响电沉积电极的质量和产量的短路和结瘤的形成。
[0016]文献WO 2015010220的加强件没有解决的问题是，优选在低电流密度下运行时，仅在安装加强件的区域中待沉积在阴极上的金属的非沉积或部分沉积沉积在阳极上。
[0017]鉴于以上所述，本专利技术提出了一种优化金属电沉积的系统和装置，由于其具有的多个开口，该系统和装置在不改变电沉积过程的情况下，优选在低电流密本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于金属电沉积的优化装置，所述优化装置具有多个开口，所述多个开口在不改变电沉积过程的情况下使电解质流的通过最大化，所述优化装置适用于所有电流密度γ，并且所述优化装置使电极变直，避免了由于阳极与阴极之间发生短路而导致的电流损失，其特征在于，所述优化装置包括具有坚固骨架结构的单个主体，所述骨架结构由不同的主体区段形成，所述主体区段呈现为具有倾斜侧壁的至少一个分离区段，所述至少一个分离区段邻接至少一个循环区段，所述至少一个循环区段具有配置成截面比所述分离区段窄的壁，在所述装置的整个长度上交替重复这种主体区段的配置；其中所述装置的不同主体区段的所有侧壁都具有有利于所述电解质流的通过的各种形状的多个开口，并且其中所述区段中的所有或部分区段的壁在所述装置的前表面上汇合，形成支撑楔形区域的壁，所述楔形区域布置成，在所述壁的紧密且延伸形式下，容纳电极的周边边缘，优选容纳阳极的周边边缘，使所述电极在其整个延伸方向上变直并将所述电极与相邻电极分开。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分离区段具有在其后部较宽的U形截面，并且其特征在于，所述循环区段由平行侧壁形成。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述侧壁具有允许电解质通过的多个开口，所述多个开口优选为矩形、三角形、圆形、它们的组合以及不规则形状。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，具有多个开口的所述装置以及包括所述装置的系统能够在用于金属电沉积的整个电流密度范围内、尤其是在低电流密度下正常工作。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述楔形区域可以是延伸的或非延伸的，可以是小的、中等的或大的，并且沿着所述装置的整个前部延伸部分布。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述楔形区域为延伸的楔形区域，所述延伸的楔形区域沿着所述装置的所述前部延伸部的大部分延伸，优选地沿着其整个长度延伸。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有固定孔，所述固定孔优选地沿着所述楔形区域的延伸部位于所述楔形区域中，所述固定孔允许封装在所述楔形区域中的所述电极由于固定介质而被固定。8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，不需要对所述阳极进行钻孔，所述装置包括夹具系统，通过所述夹具系统，所述装置被固定到优选地沿着电极的延伸方向位于所述楔形区域中的所述阳极。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述楔形区域以所述电极的延伸形式从所述装置外部的侧壁的接合处突出。10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，由所述壁形成的区的面积可以是可变的，以使得所述电解质流更多或更少地通过，所述壁连接所述装置外部的侧壁，直到其以延伸的形式与所述电极的...
【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：P，
类型：发明
国别省市：
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