从阴极移除金属的方法
【专利摘要】本发明公开一种从阴极板分离电解沉积的金属的方法。该方法包括将磁性设备定位成在操作上接近阴极板的面的步骤，阴极板的面具有位于其上的电解沉积的金属。该方法还包括使用磁性设备来施加磁场以由此从阴极板的面分离沉积的金属的步骤。
【专利说明】从阴极移除金属的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于回收金属的方法。具体地，但是并非排它地，本发明涉及从阴极移除电解沉积的金属的方法。
【背景技术】
[0002]对在溶液中包含的金属离子进行电解以得到固体金属产物是一种众所周知的用于离析相对纯的金属的技术。该技术通常用于镍、钴、铜和锌的生产过程。
[0003]将固体阴极放置于金属离子溶液中，并且向阴极施加电流。然后发生金属电沉积于阴极上。周期地，从溶液移除阴极和所附着的金属产物。然后从阴极分离固体金属产物，并且理想地然后重复使用阴极。
[0004]通常通过范围从由人用撬棍手工移除到自动剥离机的物理方法来进行从阴极分离固体金属产物。
[0005]在US4840710中公开了一种利用剥离机的方法。在该方法中，首先弯曲阴极以引起沉积的金属的一部分从阴极分离，从而形成缝隙。然后将楔形物插入缝隙并且强迫楔形物在沉积的金属和阴极之间，以分离沉积的金属。
[0006]由于撬棍、楔形物、刀具等的动作，或者由于弯曲或锤击阴极以便放松沉积的金属，用于分离沉积的金属的物理方法可能引起阴极的损伤。
[0007] 当从阴极分离电解沉积的钴时，面临具体的困难。在钴回收中使用的阴极通常被设计有由非导电材料(诸如涂料或树脂)包围的导电金属隔离岛。因此钴被沉积为许多分离的部分。钴倾向于被沉积为使得形成结节或无定形形状，而不是与在铜沉积中形成的形状相似的平坦薄片。
[0008]从阴极剥离钴因此需要在阴极上的多个点处物理分离。因此有其中可能容易出现对阴极的损伤的多个点，特别是对非导电材料的损伤。对非导电材料的损伤可以导致在被损伤区域上形成金属沉积物，这又可能导致非导电材料的进一步的损伤。因此，阴极变得不可用，并且非导电材料必须被移除并以规律的间隔被应用。阴极的导电金属也可能变得被损伤，这就可以允许杂质聚集在阴极上，并且变得被合并入沉积的金属。就维修本身以及进行维修所需的停工期来说，对阴极的导电金属的维修可能是昂贵的。
[0009]有与对上述金属中的每个金属的处理相关联的各种问题。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于克服或者至少减轻上述问题中的一个或多个和/或为消费者提供有用的或商用的选择。
[0011]在一种形式中，但是其不需要是唯一的或者实际上是最广泛的形式，本发明涉及一种用于从阴极分离电解沉积的金属的装置，所述装置包括磁性设备，该磁性设备可移动到与阴极有关的位置，以由此该磁性设备能够从阴极分离沉积的金属。
[0012]优选地，磁性设备是电磁体。
[0013]在另一形式中，本发明涉及一种从阴极分离电解沉积的金属的方法，包括以下步骤:
[0014]将磁场设定位成靠近在其上具有沉积的金属的阴极，以从阴极分离沉积的金属。
[0015]优选地，方法可以包括以下步骤中的一个或多个步骤:
[0016]将阴极放置于在溶液中包含金属离子的电解池中；
[0017]向溶液施加电流以将金属离子还原为沉积到阴极上的金属；
[0018]从电解池移除阴极；
[0019]将磁性设备放置为接近阴极，从而使得金属优先地粘附到磁性设备；和/或
[0020]移除阴极。
[0021 ] 在该方法的一个特别优选的实施例中，磁性设备是电磁体。在从电磁体移除阴极之后，反转或切断电磁体的磁场，从而使得金属从电磁体释放。
[0022]在又一形式中，本发明涉及从阴极板分离电解沉积的金属的方法，该方法包括下列步骤:
[0023]将磁性设备定位成在操作上接近阴极板的面，阴极板的面具有位于其上的电解沉积的金属；并且
[0024]使用磁性设备来施加磁场，以由此从阴极板的面分离沉积的金属。
[0025]优选地，磁性设备为电磁体形式，并且施加磁场的步骤包含向电磁体施加电流。
[0026]适当地，磁性设备为电磁体形式，并且施加磁场的步骤括持续相对短的脉冲时间向电磁体施加相对高的电流。
[0027]在优选的形式中，电磁体被施以脉冲至少两次。
[0028]优选地，在施加磁场之前，磁性设备被定位成在操作上接近阴极板的第一面，并且第二磁性设备被定位成在操作上接近阴极板的第二面。
[0029]施加磁场的步骤包含使用第一磁性设备施加磁场并且使用第二磁性设备施加磁场，以由此从阴极板的第一面和阴极板的第二面分离沉积的金属。
[0030]在又一形式中，本发明涉及从阴极板分离电解沉积的金属的方法，该方法包括以下步骤:
[0031]将阴极放置于在溶液中包含金属离子的电解池中；
[0032]向溶液施加电流，以将金属离子还原为沉积于阴极上的金属；
[0033]从电解池移除阴极；
[0034]将磁性设备定位成在操作上接近阴极板的面，阴极板的面具有位于其上的电解沉积的金属；并且
[0035]使用磁性设备来施加电磁场，以由此从阴极板的面分离沉积的金属。
[0036]本发明的进一步的特征将由以下详细说明而变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]为了帮助理解本发明并且使本领域技术人员能够将本发明付诸实践，将参考附图以仅为示例的方式来描述本发明的优选的实施例。
[0038]图1A至图1C示出根据本发明的一个实施例使用磁性设备从阴极顺序分离电解沉积的金属。
【具体实施方式】
[0039]磁性设备100被用于从阴极200剥离电解沉积的金属210，如图1的图示所示。
[0040]磁性设备100可以是任何形状或尺寸，但优选地是大约与阴极200相同的尺寸和形状。备选地，磁性设备100的尺寸可以小于阴极200，并且在操作中磁性设备可移动，以被依次定位成接近阴极200所有区域。
[0041]磁性设备100可以是永久磁体或电磁体。优选地磁性设备100是电磁体，从而使得磁场可以被切断或者反转极性以允许粘附的金属被释放。可选地，永磁体可以被置于表面之后，从而使得由永磁体生成的磁场将金属粘附于表面上。当永磁体从表面之后被移除时，任何粘附到表面的金属都被释放。
[0042]由磁性设备100生成的磁场的强度被选择为足够从阴极200分离沉积的金属。
[0043]将金属电解沉积于阴极200上(过程未示出)开始于将阴极200浸入包含包括溶解的金属离子的溶液的电解池中的步骤。经由阴极200和对应的阳极来向溶液施加电流，这将电解还原金属离子以将纯的金属沉积于阴极200上。
[0044]该过程可以用于离析和提纯各种金属，包括钴、镍、铜和锌。阴极200是由导电金属(经常为不锈钢)制成的，并且可以被在边缘上的覆盖条220掩蔽。备选地，阴极200可以被划分为被非导体材料包围的导体金属岛，从而使得沉积的金属按部分形成而不是形成单个薄片(未示出)。
[0045]在已经将足够量的金属沉积于阴极200上之后，阴极200被从电解池移除，并且移动到剥离区域。
[0046]当阴极200正被剥离沉积的金属210时，阴极200被附着的挂杆230、支撑结构(未示出)或者其组合支撑。
[0047]如在图1A中所示，磁性设备100被置于接近阴极200，从而使得阴极在操作上接近由磁性设备100生成的磁场，从而使得沉积的金属210经受由磁性设备100生成的磁场力。
[0048]在阴极200配备有边缘覆盖条200的情况下，边缘覆盖条220从阴极200的面向外突出。在这种情况下，避免磁性设备100接触沉积的金属210或阴极面240。这就提供了避免磁性设备100紧贴到阴极面240的优点。
[0049]在一个优选的实施例中，放置了两个磁性设备100，阴极200的每个面接近一个磁性设备100。
[0050]当磁性设备100接近阴极200 (如在图1B中所示)并且磁场被激活时,沉积的金属210从阴极200移动，并且优选地粘附到磁性设备100。
[0051]可选地，持续相对短的脉冲时间使用大电流来向磁性设备100的磁场施以脉冲，以便从阴极200分离沉积的金属。优选地，磁性设备100被施以脉冲至少两次。
[0052]在该实施例中，阴极200被定位成在密闭容器等内，以便沉积的金属可以聚集。
[0053]在一个优选的形式中，持续45ms持续时间的相对短的脉冲时间使用大约1500000安培的相对高的电流来对磁性设备100施以脉冲。
[0054]在一个更优选的形式中，将电磁体形式的两个磁性设备100定位成在阴极200的任一侧上在操作上接近阴极200，并且以45ms的脉冲使用大约1500000安培的电流来对每个磁性设备100施以脉冲。
[0055]一旦沉积的金属210已经粘附到磁性设备100，从磁性设备100移除阴极200，如在图1C中所示。然后反转或去激活磁性设备100的极性，从而使得沉积的金属被从磁性设备100释放并且落人接收漏斗，落在传送带上等(未示出)。
[0056]可选地，在一些实施例中沉积的金属210从阴极200转移，并且直接沉积于被定位成俘获沉积的金属的容器等中。在这些实施例中，沉积的金属未被磁性地定位在磁性设备100的表面上。
[0057]本发明的阴极剥离方法不需要阴极弯曲或者在剥离设备和阴极之间的任何物理接触。因此可以引起对阴极200和存在的任何非导电材料的任何损伤的物理力没有被施加于阴极200上。这可以减小运行成本，如每个阴极200的“寿命”可以大幅增加。即，当与通过标准物理方法剥离的阴极相比时,每个阴极200在需要重整面(resurface)之前可以重复使用多的多的次数。
[0058]去除沉积的金属快速且简单，并且不需要具有很多活动部件、压缩空气等的机器。因为被剥离的金属保持粘附到磁性设备直到磁体极性被反转，因此可以简单地控制剥离操作以及被剥离的金属。
[0059]贯穿说明书，目的在于描述本发明，而非将本发明限制于任何一个实施例或特征的具体集合。本领域技术人员可以由具体的实施例实现多个修改，其将仍然落入本发明的范围内。例如，为了剥离操作，将阴极200接近磁性设备100或者将磁性设备100接近阴极200两者任一。
[0060] 应理解，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下，对所描述的实施例做出各种其它改变和修改。
【权利要求】
1.一种从阴极板分离电解沉积的金属的方法，所述方法包括以下步骤: 将磁性设备定位成在操作上接近所述阴极板的面，所述阴极板的所述面具有位于其上的电解沉积的金属；并且 使用所述磁性设备来施加磁场，以由此从所述阴极板的所述面分离所述沉积的金属。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述磁性设备为电磁体的形式，并且施加所述磁场的步骤包含向所述电磁体施加电流。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述磁性设备为电磁体的形式，并且施加所述磁场的步骤包含持续相对短的脉冲时间向所述电磁体施加相对高的电流。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述电磁体被施以脉冲至少两次。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在施加所述磁场之前，所述磁性设备被定位成在操作上接近所述阴极板的第一面，并且第二磁性设备被定位成在操作上接近所述阴极板的第二面。
6.根据权利要求5所述的方法，其中施加所述磁场的步骤包含使用所述第一磁性设备施加磁场并且使用所述第二磁性设备施加磁场，以由此从所述阴极板的所述第一面和所述阴极板的所述第二面分离所述沉积的金属。
7.一种从阴极板分离电解沉积的金属的方法，所述方法包括以下步骤: 将阴极放置于在溶液中包含金属离子的电解池中； 向所述溶液施加电流，以将所述金属离子还原为沉积于所述阴极上的金属； 从所述电解池移除所述阴极； 将磁性设备定位成在操作上接近所述阴极板的面，所述阴极板的所述面具有位于其上的电解沉积的金属；并且 使用所述磁性设备来施加磁场，以由此从所述阴极板的所述面分离所述沉积的金属。
【文档编号】B03C1/02GK104185695SQ201280050500
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2011年10月31日
【发明者】J·R·塞雷佐 申请人:钢铁控股有限公司