JPH0768628B2 - 電解製錬における極板処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は陰陽両極板を同時に電解槽から引き上げ、各種
極板処理を行う電解製錬における極板処理方法に関す
る。

［従来技術と問題点］ 電解製錬の代表的な一例である亜鉛電解においては、電
解槽に装入されている陰陽両極板は以下の処理例に示さ
れるように従来、互いに分離して処理されている。

陰極板の処理工程例 （ａ）陰極板を電解槽から吊上げる→（ｂ）陰極板の洗
浄→（ｃ）電着金属の剥離→（ｄ）陰極板を電解槽へ装
入→（ｅ）電解継続 陽極板の処理工程例 （ａ）電解槽の通電停止→（ｂ）陰極板の取出し→
（ｃ）電解液の抜出し→（ｄ）陽極板の取出し→（ｅ）
必要に応じ電解槽の掃除→（ｆ）陽極板からクラストを
除去→（ｇ）陽極板の洗浄、プレス等→（ｈ）陰陽両極
板の電解槽への装入→（ｉ）電解液の供給→（ｊ）電解
再開 以上のように、従来、陰極板は電着金属を剥離する都度
電解槽から引き上げられ、剥離前後に種々の極板処理が
施された後に再び電解槽に装入されるが、陽極板は数回
の電解サイクルが繰り返された後に、電解槽から引き上
げられ、極板表面に付着するクラストの除去等の各種整
備作業が施される。従来、陰陽両極板を分離して処理し
ている理由は、陰極板に析出する電着金属の剥離が１日
〜４日毎に行われるのに対して陽極板のクラスト除去は
20日〜40日毎に行えば足りると考えられているからであ
る。クラスト除去のため陽極板の整備サイクルを短くす
れば、作業回数の増加による負担を招く。特に、従来、
陰陽両極板は夫々一枚づつ電解槽に吊り下げられている
のでこれら両極板を夫々引き上げて同時に両極板の処理
を施すのが煩雑であり、作業負担が大きい。其処でクラ
スト除去の作業負担とクラストの除去による消費電力の
軽減効果との兼ね合いから、従来、陽極板のクラスト除
去作業は20日〜40日のサイクルで行っている。然し乍
ら、陽極板のクラストは電解抵抗となり、クラストが厚
くなるほど電解効率は低下するので、電解効率を高める
観点からはクラストは出来るだけ早期に除去することが
望ましい。また、クラストの付着量が少ないほど陽極板
の整備作業が容易であるので、この点でも陽極板の整備
サイクルが短期間であることが望ましい。

また、従来、陽極板の整備は特定の電解槽の陰陽両極板
全部を取り出すため、通電を停止して行っており、極板
処理作業の間この電解槽での電解が中断する問題があ
る。

［問題解決の手段］ 本発明は、クレーンなどの吊り上げ移送手段を用いて陰
陽両極板を同時に吊り上げ、両極板を該移送手段に保持
したまま一連の極板処理を連続して行うことにより、陰
極板の電着金属の剥離作業に付随して陽極板の整備作業
を行い、該整備作業の負担をあまり増加せずに陽極板の
クラストを除去し、これにより従来の問題を解決して電
解効率の向上を図った。

［発明の構成］ 本発明によれば以下の構成からなる極板処理方法が提供
される。

（１）（イ）複数の陽極板と陰極板を絶縁性の型枠を介
して交互に一定間隔ごとに一体に連結した極板ユニット
を形成し、該極板ユニットを電解槽に装入して電解を行
った後に、（ロ）多数の摺動自在な陽極ハンガーと陰極
ハンガーを有し、これら陽極ハンガーと陰極ハンガーが
相互に絶縁され、各ハンガーには極板を吊下げるフック
が装着されており、該ハンガーに極板を吊下げた状態で
搬送する移送クレーンを用い、（ハ）極板ユニットの各
陽極板および各陰極板を移送クレーンの各ハンガーに吊
下げて極板ユニットを電解槽から引上げ、（ニ）該ハン
ガーの移動により、各極板を吊下げた状態で互いに引き
離して極板間隔を広げ、（ホ）極板間隔を広げて吊下げ
た状態で、電着金属の剥離、極板洗浄および極板表面の
研磨を含む極板処理を行い、（ヘ）極板処理後、極板を
吊り下げているハンガーを接近させて交互に配列されて
いる陽極板と陰極板との間隔を狭め、型枠を介して一定
間隔に一体化して再び極板ユニットを形成して電解工程
に送ることを特徴とする電解製錬における極板処理方
法。

（２）複数の陽極板と陰極板を同時にハンガーに吊下
げ、通電中の電解槽から極板ユニットを引上げて極板処
理工程に搬送する上記（１）の極板処理方法。

（３）多数の極板をハンガーに吊下げた状態で各極板処
理手段の間を通過させる間に吊下げた多数の極板の処理
を同時に行う上記（１）の極板処理方法。

本発明に係る極板処理工程の一例を第１図に示す。第２
図に各処理工程の配置例を示す。

図示するように本発明の方法においては、陽極板と陰極
板とが同時に電解槽から引き上げられる。陰陽両極板を
吊上げて移送する手段としてはクレーン等を用いること
が出来る。電気的に絶縁されているクレーンを用いるこ
とにより通電状態の電解槽から陰極板と陽極板とを同時
に吊上げることが出来る。陰陽両極板は電解槽中で、通
常、30〜35mm程度の間隔に保持されており、又、或る種
の型枠を用いることにより15mm程度に近接して配設され
る。上記極板相互の間隔は、陰陽両極板を同時にクーレ
ンから吊り下げて種々の極板処理作業を行なうには狭過
ぎる。そこで、上記クレーンは吊り下げた極板相互の間
隔を拡大及び縮小する機能を有することが望まれる。こ
のようなクレーンとして第３図に示すクレーンを用いる
と良い。

図示するようにクレーン10は、電解槽に沿って走行自在
に配設された本体フレーム11と；該本体フレームの走行
機構12と；該本体フレームに装着され、電解槽の上方に
位置する昇降自在なハンガー支持台13と；該ハンガー支
持台に装着された複数の移動自在なハンガー14と；該ハ
ンガーを移動して互いに接近離反させるハンガー移動機
構15と；該ハンガーから吊下げられ極板の耳部に係合す
る傾動自在なフック16と；該フックを傾動して極板耳部
に係合離脱させるフック傾動機構とを有している。上記
ハンガーと上記ハンガー支持台との間に絶縁材が介設さ
れている。また、上記支持台に装着された複数のハンガ
ーを移動して各ハンガーの間隔を拡大、縮小する手段が
設けられている。即ち、各ハンガーは連結リンクを介し
て相互に連結され、他方、上記ハンガー支持台には各ハ
ンガーを互いに逆向きに移動する２連のチェーンが配設
されており、該チェーンおよび上記連結リンクを介によ
り各ハンガーが移動して接近乃至離反し、相互の間隔が
調節される。

さらに、上記クレーンは、相互の間隔が狭い極板をも同
時に吊下げることができるように、２種のハンガーを備
える。すなわち、カソード板を吊下げる陰極ハンガーと
アノード板を吊下げる陽極ハンガーを有し、この陽極ハ
ンガーと陰極ハンガーとの間は上記絶縁材によって相互
に絶縁されている。さらに陰極ハンガーは、その両側端
に脚部が形成され、該脚部を介してハンガー支持台上の
ガイドレールに載置されており、該陰極ハンガー脚部の
間に陽極ハンガーが入り込めるように該陰極ハンガーの
脚部は陽極ハンガーよりも高く形成されている。

上記電解槽からクレーン10によって引上げられたアノー
ド板（陽極板）１と電着カソード板（陰極板）２はクレ
ーン10により極板間隔を拡げてアノード板整備工程30に
移送される。尚、一例として電解槽内の極板間隔が15〜
30mmであるものが移送中に150〜250mmの間隔に拡げられ
る。

アノード整備工程30に移送された極板は、該工程を通過
する間にアノード板表面のアノードクラストが除去され
る。該アノード整備工程30に設けられたアノード整備機
31の一例を第４図、第５図に示す。図示するアノード整
備機31はクレーン10から吊下げられた複数の極板1,2が
立設された複数の配管32の間を通過し、クレーン10の水
平移動が妨げられないように構成されている。各配管32
の側面にはアノード板１の表面に向って開口する多数の
ノズル33が設けられている。複数枚の極板1,2がクレー
ン10に吊下げられた状態で並列に各配管32の間に進入し
てくると、位置センサー等によりこの進入が検出され、
アノード板１の両側からノズル33を通じて高圧水がアノ
ード板表面に向って噴射される。アノード板１が配管32
を通過する間、高圧水の噴射が継続され、この水圧によ
りアノード板表面に付着したアノードクラストが除去さ
れる。同時にアノード板側端に装着されている型枠70が
洗浄される。アノード板１が配管32を通過すると、位置
センサー等によりこの通過が検出され、高圧水の噴射が
停止される。以上のように該アノード整備機31では、ア
ノード板１およびカソード板２がクレーン10に吊下げら
れた状態のまま、次のカソード洗浄工程40に向って移送
される間に、複数枚のアノード板１が同時に処理され
る。アノード整備機は上記型式に限らず用いることがで
きる。尚、アノード板２に型枠70が装着されていれば、
アノード板２は湾曲し難いので、従来行われている板面
の湾曲補修作業を省略できる。

次にカソード板洗浄工程40に移送された極板は、該工程
を通過する間にカソード板表面が洗浄される。カソード
洗浄機としてはアノード整備機31と同構造のものを用い
ることができる。尚、カソード板洗浄工程40においては
温水を用いると洗浄効果がよい。

尚、アノード板整備とカソード板洗浄とを同時に行って
もよい。上記アノード整備機31の配管32に、夫々アノー
ド板表面とカソード板表面とに向うノズルを設けること
により、アノード板整備とカソード板洗浄とが同時に行
われる。

第４図、第５図に示すアノード整備機31およびカソード
洗浄機を用いることにより、複数枚のアノード板および
カソード板はクレーン10に吊下げられて剥離工程60に向
って水平に移送される間に、アノード板の整備とカソー
ドの洗浄とが行われる。

剥離工程60において、極間距離が拡げられた状態で電着
カソード板２とアノード板１を保持したまま、これら極
板はカソード剥離機にセットされる。該剥離機は第２図
に示すように複数枚の電着カソード板を一度に剥離でき
る型式のものが使用される。アノード板１と電着カソー
ド板２が同時に剥離機61にセットされる。クレーン10に
よって拡げられた電着カソード板相互の間隙は剥離機61
に具備された剥離用ナイフ62a,62bの間隙と同一に設定
され、これら極板1,2をクレーン10に保持した状態のま
ま電着亜鉛が剥離される。

このように剥離操作はハンガーから両方の極板を取り外
すことなく実施されるが、電着カソード板と隣接するア
ノード板との距離を150〜250m/mに保持すればアノード
板が剥離機内に存在しても通常の剥離機でも剥離操作に
支障はない。

電着亜鉛がカソード板２から剥離された後、極板1,2は
カソード研磨工程50に移送される。電着亜鉛を剥離した
後のカソード板の研磨もクレーン10にアノード板１とカ
ソード板２を保持したまま実施される。この工程におい
てもカソード板と隣接するアノード板の距離が150〜250
m/mであれば、カソード板研磨の妨げとならない。

カソード研磨機51の一例を第６図、第７図に示す。該研
磨機51はクレーン10から吊下げられた複数の極板1,2が
立設された複数の研磨ブラシの間を通過し、このときカ
ソード板２が一対の研磨ブラシ52a,52bに圧接して通過
するように構成されている。研磨ブラシ52a,52bは水平
回転され、カソード板２が通過する間に極板表面を、回
転研磨する。研磨ブラシ52a,52bの回転方向および回転
速度はクレーン10の移送方向及び速度に応じて適宜調整
される。尚、アノード板２の側端に型枠70を設けカソー
ド板２と密着して電解槽に配設すれば、カソード板２の
側端には従来のような絶縁材を取付ける必要がなく、従
って、研磨ブラシ52a,52bの間隙も固定できるので研磨
機の機構が簡略化できる。

上記カソード研磨機51を通過した極板1,2は、クレーン1
0が電解槽に向って移動する間に該極板を吊下げている
アノードハンガーおよびカソードハンガーが互いに接近
するように移動され、極板間隙が縮小され、型枠を介在
してアノード板とカソード板とが交互に密接した状態に
配列される。このように一体化された極板の配列が電解
槽に降下され、該極板を取出した箇所に再び装入され
る。

上記本発明の処理方法においては、１サイクルの処理工
程において取扱の極板の枚数は任意であるが、作業能率
を高める観点から、その一例として１つの電解槽につい
て1/2槽分の極板を処理し、上記処理工程を２サイクル
繰返すことにより１槽分の極板処理を終了させればよ
い。尚、1/2槽分の極板が引下げられた後、再び装入さ
れる間に、該電解槽に生じた空間を利用して電解槽を掃
除することができる。このとき電解槽底部にアノードク
ラストの落下物が堆積している場合には、槽底のクラス
トを吸引する手段を用いることにより電解槽への通電を
停止せずに電解槽の底部を掃除することができる。

本発明の処理方法における一連の処理操作は、各工程に
配設されている処理装置およびクレーンに夫々内蔵した
自動制御機構により自動的に行うようにするとよい。該
自動制御機構としては位置センサー、制御回路部等を具
えた通常のものを用いることができる。

また、上記処理工程において、極板の洗浄工程及びクラ
スト除去工程は毎回行なわず、処理工程を数回行なう際
に１回行なうようにしても良い。

更に、上記処理工程において、剥離工程から極板の研磨
工程に至る間に損傷した極板及び型枠が検出され、他の
極板及び型枠に取替えられる。

以上、第１図に示す処理方法について、第２図の配置図
を参照して説明したが、本発明の処理方法は上記工程を
経由する方法に限らず、また第２図の配置例によるもの
に限らない。更に、極板の洗浄装置乃至整備装置は図示
する構成の装置に限らない。

［発明の効果］ 本発明の処理方法では、通電状態の電解槽からアノード
板と電着カソード板を同時に機械的に引上げるため、従
来のようなこれらの極板を別々に引上げる方法と異な
り、作業量が増加せず、むしろこれらの極板をクレーン
に吊下げた状態で連続的に各工程の処理を行うので従来
の方法に比べ、一連の作業をより迅速に実施することが
できる。

因に、図示する型式のアノード整備機およびカソード洗
浄機を用いることによりクレーンの水平移動中にこれら
の処理を行うことができるので一層処理時間が短縮され
る。

従来の方法では、アノード板の整備や、電着カソード板
からの電着亜鉛の剥離、カソード板の研磨等の各処理作
業を実施するには何れもストックコンベアが必要であっ
た。ストックコンベアを設置するには電解工場に広い建
屋面積が必要となる。本発明においては、ストックコン
ベアを全く用いる必要がなく、比較的小さい建屋面積で
極板の一連の処理を効果的に行うことができる。

また、多数枚の極板をクレーンに保持したまま１度に処
理できるので処理能力が大きく、かつ極板を保持したク
レーンから各工程への極板の移載が不要であり、ストッ
クコンベアからアノード整機、剥離機、研磨機等への移
載及びこれらの機器からストックコンベアへの移載及び
ストックコンベアからクレーンへの移載設備が全て不要
であるので処理工程を簡単化できる。

本発明の処理方法は、極板の移送中に極板相互の間隙を
拡大縮小することにより電解槽中の極板間隔が狭い極板
についても実施することが出来、従来の電解槽の極板、
或いは、極板型枠を用いて極板間隔を更に狭めた電解槽
の極板についても本発明の処理方法を適宜することがで
きる。従って極板の間に型枠を介在して複数の極板を一
体化した極板配列に対しても効果的に一連の処理を実施
できる。例えばアノード板にその外周を囲む型枠を取付
け、この型枠を介在してアノード板とカソード板を交互
に密着して配列し、カセット状に一体化したものは、従
来の電解槽に比べ、極板間隔が小さく、電解槽を小型化
出来る利点が在る。また電解槽に多数の極板を装入する
のが容易である等の利点を有する。本発明の方法は陰陽
両極板を同時に吊上げるので、かかる一体型の極板に対
して本発明の処理方法を実施すれば、極板を個々に取り
外す必要が無く、その極板処理を極めて効率的に行なう
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理方法の一例を示すフローシート、
第２図は各処理工程の配置図、第３図は本発明に用いる
クレーンの一例を示す概略図、第４図および第５図はア
ノード整備機の概略図、第６図および第７図はカソード
研磨機の概略図である。 図面中、10……クレーン、20a〜20b……電解槽、30……
アノード整備工程、40……カソード板洗浄工程、50……
カソード研磨工程、60……電着亜鉛剥離工程

フロントページの続き (72)発明者 大小田 満 秋田県秋田市茨島３−１−18 三菱金属株 式会社秋田製錬所内 (56)参考文献 特公 昭57−53437（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−53438（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−4152（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）複数の陽極板と陰極板を絶縁性の型
   枠を介して交互に一定間隔ごとに一体に連結した極板ユ
   ニットを形成し、該極板ユニットを電解槽に装入して電
   解を行った後に、（ロ）多数の摺動自在な陽極ハンガー
   と陰極ハンガーを有し、これら陽極ハンガーと陰極ハン
   ガーが相互に絶縁され、各ハンガーには極板を吊下げる
   フックが装着されており、該ハンガーに極板を吊下げた
   状態で搬送する移送クレーンを用い、（ハ）極板ユニッ
   トの各陽極板および各陰極板を移送クレーンの各ハンガ
   ーに吊下げて極板ユニットを電解槽から引上げ、（ニ）
   該ハンガーの移動により、各極板を吊下げた状態で互い
   に引き離して極板間隔を広げ、（ホ）極板間隔を広げて
   吊下げた状態で、電着金属の剥離、極板洗浄および極板
   表面の研磨を含む極板処理を行い、（ヘ）極板処理後、
   極板を吊り下げているハンガーを接近させて交互に配列
   されている陽極板と陰極板との間隔を狭め、型枠を介し
   て一定間隔に一体化して再び極板ユニットを形成して電
   解工程に送ることを特徴とする電解製錬における極板処
   理方法。
2. 【請求項２】複数の陽極板と陰極板を同時にハンガーに
   吊下げ、通電中の電解槽から極板ユニットを引上げて極
   板処理工程に搬送する特許請求の範囲第１項の極板処理
   方法。
3. 【請求項３】多数の極板をハンガーに吊下げた状態で各
   極板処理手段の間を通過させる間に吊下げた多数の極板
   の処理を同時に行う特許請求の範囲第１項の極板処理方
   法。