阴极剥离装置的制作方法

专利名称：阴极剥离装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及金属(诸如锌)的湿法冶金生产，更具体地说， 涉及一种用于收集沉积在所述阴极上的金属板的阴极剥离装置。
背景技术：
如普遍公知的，用湿法冶金法生产锌的主要步骤如下
-焙烧硫化锌(ZnS),以获得氧化锌(ZnO)并去除某些杂质；
陽进行浸滤，以便以石克酸锌(ZnS04)的形式溶解锌；
-进行置换(cement),以从硫酸锌溶液中去除杂质(钴、镍、 4鬲,^4同)；
-进行电解，以将硫酸锌转变为锌金属。
因此，最后的锌电解冶金步骤(EW)包括通过使DC电流穿
于通过电解而在阴极上沉积高纯度级别的锌金属(纯度大约是 99.99% )。
在实际中，阴极典型地由 一个竖直地定位在电解池中的铝板组 成。该板在其顶部边纟彖上设有宽度大于纟反宽度的条杆(bar),该条 杆用作支架、电端子，并使操作便利。阴极的竖直边缘通常衬有电 绝缘材料来阻止锌的沉积。这样，在电解过程中，在浸入电解槽中 的高度上，金属就沉积在阴极的暴露表面上。 然后必须去除牢固粘附在阴才及上的锌金属沉积物。传统来说/f吏 用阴极剥离机进行这项操作。在清洁后，剥离后的阴极返回到电解 ;也以 <更再次镀l丈4辛。
在所述机器中，剥离操作通常包括两个连续阶段。在第一阶段， 使用 一对凿子在阴极的各个表面上操作，以剥离/分离每个板的上角 部。接着，在第二阶段，使用沿阴极整个宽度延伸的刮刀将锌板完 全剥离下来并将其与阴极分离。
为了使用凿子来最初剥离板的上角部，4青确地调节凿子以4吏它 尽可能地靠近阴极表面，插入到金属沉积物的下面，但在任何时候 都尽可能不要碰触到阴极以免将其损坏。
在实际中，凿子净皮;汶置在工作位置中，并4吏阴极支架进行垂直 运动，以便使凿子处理所述上角部。
可以理解的是在这项才乘作中，如果凿子祐J晉误地定位，则它们 有可能刮伤阴极表面。同样地，如果凿子没有被十分稳固地保持在 适当位置，它们有可能移位(偏离)，并且特别是易于彼此靠近， 紧密地分布在阴极周围并将其表面刮伤。对阴极的这种损坏是有害 的，并造成阴极较早地退化，进一步降低后面金属沉积物的质量。

发明内容
本发明的目的是提出 一种使得上述阴极损坏问题最小化的阴
极剥离装置。
才艮据本发明，上述目的通过才艮据4又利要求1的一种阴才及剥离装 置得以实现。
根据本发明， 一种阴极剥离装置包括
-用于待剥离阴极的支架，所述阴才及包括上面具有金属沉积物
的两个牙目只十面；
-至少一对分离工具，适合于分别作用在阴极的每个面上，以 ^更至少部分地分离金属沉积物；
-用于驱动这对分离工具的装置，所述驱动装置^皮i殳计成使得 分离工具在释放位置与工作位置之间移动，其中所述分离工具^皮方丈 置在阴极的每一侧上，它们之间具有预定间隔；以及
-用于在阴极与这对分离工具之间产生相对运动的机构，以便 至少部分地分离金属沉积物，所述分离工具处于工作位置中。
根据本发明的一个重要方面，本装置包括与所述这对分离工具 相关的一对止挡件。每个止挡件与相应的分离工具相关，并在运动 中与之结合，止挡件被定位和制造成在分离工具的工作位置中止挡 件彼此相接触，从而阻止分离工具相互靠近。
由于每个止挡件都与相关的分离工具结合在一起，因此使用其 驱动机构对分离工具的控制必然会引起止挡件的运动。为了分离金 属沉积物，将分离工具移动得更靠近阴极，每个分离工具位于其相 应面上。因此，当分离工具与阴才及之间产生相对运动时，分离工具 移动得相互更靠近，夹住阴极来进行金属沉积物的至少部分剥离。 随着将分离工具带到相互更靠近的位置，止挡件也会移动得相互更 靠近并开始接触，因此在分离工具之间留有间隔分离工具处于其 工作位置中。止挡件处于接触中，由于分离工具与止挡件结合，因 此不可能使分离工具靠得更近。因此止挡件保证了分离工具之间的 最小间隔。
分离工具可以是局部i也处理阴才及每个面上金属;;冗积物的顶部 边缘的凿子，或是沿阴极的整个宽度延伸的刮刀，用于完全地分离 先前由凿子部分分离的^^反。事实上，才艮据本发明的一对止挡件可以
与凿子、刮刀相关，或是与两者都相关。实际上，凿子和刮刀通常 可围绕阴极移动并仅在剥离操作之前净皮放置于工作位置中。
在实际中，凿子的定位是最关键的因素，因为它们被放置在距 离阴极表面十分之几毫米处。因此至少一对止挡件通常与凿子相关。
根据一个实施例，分离工具枢转地安装在阴极的每一侧上。因 此将凿子布置于工作位置中通常包括-使凿子枢转以夹住阴极，从而 〃使凿子头部相互更靠近在一起。因此，止挡件可以固定在与凿子相 同的转轴上，并且该止挡件^^没计成进^f于与将凿子布置在工作位置 中相对应的转动之后相接触。用于驱动这对分离工具的装置可以包 括线性致动器，该线性致动器被安装成使得这对分离工具在释放位 置与工作位置之间才区转。
但需要注意的是，这种止挡件也可以用在例如它们进行轴向运 动的情况下。大致原理是这样的，当分离工具被带到一起以作用在 阴极上时，止挡件与分离工具在运动中结合，并且它们在阴极旁会 合。止挡件的会合点必须和与其相关的分离工具的操作位置相对应。
优选地，每个凿子包括固定于枢转支架的工具架以及安装在所 述工具架上的^^奪利工具。应该注意到，在这种情况中，通过改变安 装在枢转支架上的工具架/工具的组合，可以改变凿子头部之间的间 隔。事实上，由于凿子转动的止动点是由止挡件限定的，因此对于 一套给定的凿子，凿子之间的间隔也是固定的。可拆卸的凿子结构 用来替换凿子，以在不同的间隔下操作。 一个替换方式是替换止挡 件。
优选地，通过相对于分离工具移动阴才及来剥离金属沉积物，而 分离工具处在其固定的工作位置中。为此，该装置有利地包^^用于 沿垂直和向上方向线性牵引所述4反的系统。


参照附图，从以下为了解释所给出的 一个优选实施例的详细描
述中可明白本发明的其它特征和细节。这些附图示出了
图1是根据本发明的阴极剥离装置的优选实施例的主视图2是图1装置中各种板剥离元件的细节图3是处于工作位置中的凿子以及相关止挡件的细节图。
具体实施例方式
图1示出了本阴才及剥离装置10的优选实施例的整体一见图。该 装置10包括形成矩形框架的结构12,该结构包括用于支撑待剥离 阴才及的装置和用于/人阴才及两个面上去除金属沉积物进而对所述阴 极进行剥离的分离工具。
尽管未示出，但通常是由例如链条类型的传送装置使装置10 来回移动。在该传送装置上，^^剥离装置10来看，可以区分为包 含待剥离阴极的上游储存区和包含处理(剥离)后的阴极的下游储 存区。在该传送装置上，阴极通常以给定的阴4及相互间距储存，该 阴极相互间距对应于电解池中的阴极相互空间。这样的储存布置方 式显著地简化了阴极的处理，因为这样它们可以整体从电解池中被 移除并以适当的间隔倍整体重新定位。在两个l诸存区之间，在剥离 装置10处，阴极支架装置被有利地设计成允许在传送装置上移除 待剥离的阴极并在处理后将阴极;改置在传送装置上。
如图2中更好地示出的，通常#:标记为14的阴才及支架装置，
包含由一条横条杆18和两条垂直立柱20 (仅示出了一个)构成的 框架，这两条垂直立柱在其各自的底端设有凹槽22,该凹槽适于接 收阴极26的头杆24的悬垂端部。需要再次说明的是，在金属(诸 如锌)的湿法冶金生产中，通常采用的阴极26是由铝板28构成的， 该板在其顶部边纟彖上^殳置有宽度大于该;仗28宽度的头杆24，所述 头杆24作为支架、电端子并《更于才喿作。阴招j反28的竖直边纟彖通常 衬有电绝缘材料(未示出)来阻止锌的沉积。
在该替换方式中，剥离装置10祐:设计成通过两个步骤来进行 剥离
-首先，使用组成第一对分离工具的两把凿子30分离阴极26 每个面上的金属;;兄积物29的一个上角部。
-接着，使用组成第二对分离工具的两把刮刀32将金属沉积物 29乂人阴4及26的每个面上完全剥离下来。
关于凿子30的更具体描述，如图2和图3中清楚所示，它们 —皮安放在阴极26的每侧上，以便每个凿子处理金属沉积物的一个 顶部边缘。在图2和图3中，凿子位于^皮称为工作位置的位置中 它们;故定^(立在阴纟及26的每侧上，位于金属沉积物29顶部边纟彖的正 上方。而且，他们最好被安放得非常靠近阴极26，即，距离阴极表 面十分之几毫米的地方，以便避免碰触阴才及并尽可能地靠近板28 和金属沉积物29的分界面来处理沉积物。因此，在工作位置中， 在每把凿子30与阴极26之间留有预定间隔(通常两面上一样)， 该预定间隔对应于两4巴凿子30之间的子贞定间隔。
i殳置驱动装置，用于在如图2和图3所示的工作位置与释方文位 置(图中未示出)之间移动凿子，在释^t位置中，凿子30超出阴 极26的范围，并将无法处理金属沉积物29或阴极板28。
在本实施例中，每对巴凿子30围绕相应的转轴34枢转地安装， 所述转轴为水平的且平行于阴极26的平面。驱动装置包括与每4巴 凿子30相关的线性致动器36，例如，所述致动器为枳4戒的、电的 或是液压缸类型的。更精确地，每个致动器36的杆38通过凸轮40 与对应凿子30的轴34连接，以便致动器杆38的加长或缩短引起 相应轴34沿一个方向或另一方向的寿争动，并4吏与轴相连4妾的凿子 也随之转动。需要注意的是，对于这种操作模式，致动器杆38包 4舌一 个4交4妻端部，该4交4妻端部遵循凸4仑的曲线;洛径，该曲线3各径由 致动器本体的4交^妄组件增补。
应清楚的是，为了使图2和图3结构中的凿子30能够有效地 处理金属沉积物29，凿子30与阴极26之间必然存在相对运动。这 种相对运动优选地通过4吏阴才及26向上移动而4吏分离工具4呆持不动 来实现。为此，阴极支架14的横杆18被稳固地固定于竖直牵引机 构42上，该竖直牵引才几构包4舌气釭44、以及滑專仑46和酉己重48构 成的系统。阴极26受控的一或几厘米的向上移动用于将金属沉积 物29从板28上分离(剥离)。
众所周知，在这项操作中，凿子的不合适定位(离阴极板太近 或是直接与之接触)导致损坏阴极26表面的高风险。因此，凿子/
无论是在凿子的定位过程中，还是在进行剥离操作的过程中，都必 须防止凿子30偏离自己的工作位置以及移动得更靠近在一起。
应该理解的是，为了防止凿子30相互4妄近，以及为了考虑凿 子的内部间隔，装置10包括一对止挡件50，每个止挡件50与每个
对应的凿子30相关。如图2和图3中所示的情形，止挡件50在移 动(这里为转动)中结合于各自的凿子30,并且止挡件的尺寸被制 成为在凿子30的工作位置中相互4妻触。在本替换方式中，止挡件 5(H皮牢固地结合于凿子30的转轴34上并垂直于该转轴而延伸。在 与凿子30朝向彼此移动以进入工作位置相对应的每个轴34的转动 方向上， 一旦止挡件50相接触，转动就自动被阻止。止挡件的接 触端部具有适合的形状。
为了更高的效率，尤其是为了使弯曲/扭转载荷最小化，有利地 将止挡件50定位成与邻近的阴^l相"l妄触，靠近凿子的活动区(见 图2)。此外，每个止挡件50的接触区均位于转轴与接触点之间的 一距离处，该距离基本相当于转轴与相应凿子30的锋利工具56之 间的3巨离。
因此，止挡件50对于控制凿子30在工作结构中的定位是有用 的，并且还用于保证凿子支架之间的相应凿子30之间的最小间隔。
实际上需要注意的是，在本替换方式中，凿子30被安装在与 相应转轴34相结合的支架52上，因此形成了枢转支架。凿子30 本身包4舌工具架54和牢固:l也固定在工具架54上的4奪利工具56。在 本替换方式中，每个工具架54都是通过两个螺钉58固定在其支架 52上的。
还需要注意到这种结构的有利方面。通过将止挡件50布置成 相4妄触，所述止挡件限制凿子30朝向4皮此的移动，乂人而限定凿子 支架52的纟会定径向位置，并且还限定处于工作位置中的两个凿子 30的锋利工具56之间的间隔。对于给定的一套凿子，处于工作位 置中的凿子相互间隔是不变的，因为这是由两个止挡件的接触决定 的。
为了在不同的凿子相互间隔下进行操作，例如由于不同的阴极
厚度，必须更换凿子30,即，更换工具架54和工具56的组合。一 旦安装到支架52上之后，就采用第二套凿子，与凿子30之间的不 同间隔以及与《奪利工具56之间的不同间隔相对应，第二套凿子具 有不同的支架和^^奪利工具组合的结构。
在机构42对阴才及支架14的条杆18施加的竖直牵引作用下， 传统上4吏用刮刀32来#1行剩下的剥离才喿作，即，将金属沉积物完 全从阴极26上剥离下来。刮刀32沿阴极^反的整个宽度延伸并稍凝: 倾斜，使得当阴极26被向上拉起时，刮刀在由凿子30分离的上角 部处,皮插入到金属沉积物29的下面。
刮刀32被固定于转轴60,以便通过接合于凸轮64的线性致动 器6 2移动得更靠近或更远离阴极2 6 。刮刀与阴才及间的距离大于凿 子的距离，因此刮刀的定位不是太关键，而且损坏阴极板28的风 险要低。由于上述原因，在本替换方式中，如同对凿子那样对所结 合的刮刀提供止挡件的系统不是必须考虑的。但是，为了精确地控 制刮刀之间的间隔，每个刮刀可以以与凿子相同的方式在移动中与 所结合的止挡件相关。
在本替换方式中，为了紧凑性，各个转轴34和60、凿子30 以及刮刀32都是同轴安装的。并且，转轴34和60间的间隔〗吏得 当阴极被牵引系统向上拉起时允许阴极从该间隔中通过。显然，本 领域中普通技术人员能够想到不同的结构。
权利要求
1.一种阴极剥离装置，包括-用于待剥离阴极的支架，所述阴极包括两个相对面，所述两个相对面上具有金属沉积物；-一对分离工具，适合于分别作用在所述阴极的每个面上，以便至少部分地分离所述金属沉积物；-用于驱动所述分离工具对的装置，所述装置被设计成使得所述分离工具在释放位置与工作位置之间移动，其中所述分离工具被放置在所述阴极的每一侧上，它们之间具有预定间隔；以及-用于在所述阴极与所述分离工具对之间产生相对运动的机构，以便至少部分地分离所述金属沉积物，所述分离工具处于所述工作位置中，其特征在于一对止挡件，每个所述止挡件与所述止挡件对的相应分离工具相关，并在运动中与之结合，所述止挡件被定位和制造成在所述分离工具的工作位置中所述止挡件彼此相接触，从而限定所述分离工具对之间的所述预定间隔。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分离工具是凿 子，所述凿子计为局部地处理所述阴才及每个面上的所述金 属沉积物的顶部边缘。
3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分离工具是沿 所述阴极的整个宽度延伸的刮刀。
4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分离工具是凿子，并且所述止挡件与所述凿子相关；并且所述分离工具还包括一对刮刀。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述分离工具被枢转地安装。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，与每个分离工具相关的所述止挡件固定于与所述分离工具相同的枢转轴。
7. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分离工具分别安装在相应的枢转支架上。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，每个凿子包括固定于所述枢转支架的工具架和安装在所述工具架上的锋利工具。
9. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用于驱动所述分离工具对的装置包括线性致动器，所述线性致动器被安装成使得所述分离工具对在释放位置与工作位置之间枢转。
10. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用于在所述阴极与 所述分离工具对之间产生相对运动的所述才几构包括用于沿垂 直和向上方向线性牵引板的系统。
全文摘要
一种阴极剥离装置包括用于待剥离阴极的支架；一对分离工具(30)，适合于分别作用在所述阴极(26)的每个面上，以便至少部分地分离金属沉积物(29)；用于驱动这对分离工具的装置，该驱动装置被设计成使得分离工具(30)在释放位置与工作位置之间移动，其中分离工具被放置在阴极(26)的每一侧上，它们之间具有预定间隔；以及用于在所述阴极与这对分离工具之间产生相对运动的机构。该装置还包括一对止挡件(50)，每个止挡件(50)与所述止挡件对的相应分离工具(30)相关，并在运动中与之结合，止挡件(50)被定位和制造成在所述分离工具(30)的工作位置中彼此相接触，从而限定这对分离工具(30)之间是所述预定间隔。
文档编号C25C7/08GK101343759SQ20081013055
公开日2009年1月14日 申请日期2008年7月7日 优先权日2007年7月12日
发明者弗雷德·帕拉斯基, 阿兰·科夫里子茨 申请人:保尔伍斯股份有限公司