阴极剥离系统的制作方法

专利名称：阴极剥离系统的制作方法
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 涉及一种用于获取沉积在阴极上的金属板的阴极剥离系统。
背景技术：
众所周知，湿法冶金生产锌的主要步骤为
-焙烧石克化锌(ZnS)，以获得氧化锌(ZnO)并去除某些杂质；
-进行浸滤，以〗更以^L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、 镉和铜)；
-进行电解，以将硫酸锌转变为锌金属。
最后的锌电极沉积步骤通常称为电解冶金法(也称为EW )，因 此包括通过交替阳极与阴极之间的直流电流，使电解池中净化后 的锌溶液电解。该过程可以在阴极上电解沉积高质量金属锌(纯度 为99.99% )。
实际中，阴极通常由竖直设置在电解池中的铝板构成。此板在 其顶部边缘上设有宽度略大于板宽度的杆(bar)，这对阴极提供了 支架、电接触，并便于操纵。阴极板的竖直边缘通常覆盖有绝缘带， 以阻止《辛沉淀在其上。因此，在电解过禾呈中，金属沉积在暴露的阴
极表面上，超出浸入到电解池中的高度，形成由其底部边缘连接的 两个金属片(每个金属片位于阴极板的一侧上)。
然后必须去除牢固粘附在阴极上的金属锌沉淀物。这项操作按 照惯例是借助于阴极剥离机完成的。在这种才几器中，剥离通常包括 两个连续的步骤。在第一步骤中，使用一对凿子(或类似的工具) 来提起/分离每个金属板的一个上游角部。接着，在第二步骤中，借 助于在阴极宽度上延伸的刮刀将金属板完全移开并使之与阴才及分 离。然后清洗剥离后的阴才及，并将其返回到电解池中，以再次收集 金属。
在生产场合(production hall)的传统布置中，需要将电解冶金 区与剥离和清洁阴才及的阴才及处理区区分开。图8中示出了这种处理 区的典型设备。参考标号210表示阴极剥离装置。链条传送装置214 与装置210关耳关。传送装置包括一对平行的4连条216,该链条朝向 处理装置210共同运4亍，并且包括用于通过其各自的顶部杆支撑阴 极的凹槽。相对于剥离系统而言，待处理的阴极装载到上游的传送 区218中，顺序地到达去除金属沉积物的剥离装置210，并继续前 行到下游储存区220,在下游储存区可以拾取阴极，以使阴极被运 送到清洁装置并返回到电解池。优选地，传送装置链条216中的阴 极凹槽被隔开距离d,该距离对应于阴极从电解池到达时的阴极间 距。这使得可以拾取电解池中的阴极(几个阴极为一组)，并将这 些阴极在不改变阴极间距的情况下放置在传送装置214的上游储存 区中。
可以注意到，通常在电解冶金区运行时获取阴极。因此，不可 能从用于收集金属沉积物的给定池中移开所有阴极，但通常从池中 每隔一个或每第三个移开一个阴极。々I定每隔一个以组移开池中的
所以，在传送装置中，以同样的间距d储存阴极，当从池中拾 取阴极时该间距实际上存在于这些阴极之间，通常是阴极相互间距 (两个连续阴极之间的间距)的两倍或三倍。
因为此过程避免了任何其它的阴极处理，所以该过程显然是有 利的。由于在阴极处理期间阴极间距不变化，所以剥离后的阴极以 与上游区域中的间距同样的间距被储存在下游传送区中，并且阴极 可以在不改变其间距的情况下返回到电解池。
4旦是，尽管阴才及在传送装置中以不改变其间距的布置方式才及大 简化了装卸，但此间距对于剥离操作可能太窄。实际上，阴极剥离 涉及移动阴极以及将工具带入阴极以作用在其上。阴极操作可能导
致其摇摆(dangling )，从而该阴极可能撞击邻近的阴极，即，待处 理的下一个阴才及和最后一个处理后的阴才及。因此，这种阴才及摇摆可 能在剥离过程中干涉并阻挡系统，并且更重要的是还可能损坏阴 极。而且这种情况减慢了剥离过程。此外，对于这种设备，由于与 剥离机中阴极之间的窄间距相关的易接近性降低，所以在剥离期间 出现问题时操作人员难以进行干预。

发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的阴极剥离系统，该系统不含 有上述缺陷。该目的通过权利要求1中所要求保护的一种阴极剥离 系统而实^L。
才艮据本发明， 一种阴极剥离系统，包括 阴极剥离装置；
传送系统，与所述剥离装置相关，该传送系统包括
-上游储存区，位于阴极剥离装置之前，在该上游储存区 中，待处理的阴极以第一间距dl被彼此平行地储存；
画下游储存区，在该下游^f渚存区中，处理后的阴极以与第 一间距同样的间距被彼此平行地储存。
根据本发明的一个重要方面，阴极装卸单元与阴极剥离装置有
关，该阴极装卸单元包括
-输送器，沿传送方向移动，并设置有用于以第二间距d2 隔开的两个阴才及的支撑装置，该第二间距d2大于所述第一间 距dl;
-用于输送器的驱动装置，该驱动装置被设计成使得输送 器可以相对于阴极剥离装置进行往复移动，以便在对应于第二 间距d2的距离上将待处理的阴极从上游储存区移动到剥离装 置，同时在对应于第二间距d2的距离上将处理后的阴极从剥 离装置移动到下游储存区。
因此，本阴极剥离系统包括与阴极剥离装置有关的用作装载和 卸载装置的阴极装卸单元。实际上，阴极装卸单元与传送装置和剥
后一个阴极从剥离机发送到下游储存区。可以注意到，该阴极装卸 单元不同于输送系统，并且可相对于输送系统沿向前的输送方向以 及沿相反的方向(向后)移动。由于用于两个阴极的支撑装置，输 送器可以同时移动待处理的阴极和剥离后的阴极。在使用中，上游 储存区中的下一个4寺处理阴才及与剥离装置之间的间距为第二间距 d2。实际上，输送器以比该储存区中阴才及间的第一间距dl更大的 距离(对应于第二间距d2)拾取上游储存区中的阴极，同时在对应 于第二间距d2 (逻辑上对应于输送器中的阴极支撑装置之间的间 距)的距离上将处理后的最后一个阴才及输送到下游储存区。
因此，剥离时的阴才及与邻近阴才及隔开对应于第二间3巨(d2)的 距离，从而阴极装卸单元还起到间隔件的作用。由于被剥离阴极的
损坏这些阴极。如果需要，这还有助于操作人员的接近。另一可感 知方面在于装卸单元的输送器可以将剥离装置中的待剥离阴极以 比大体积传送装置更高的精度发送。
由于在现有技术中传统的是当将阴极从池中移开时第 一 间距 dl可以通常对应于阴极之间的间距。如果移开所有的阴极，贝'J间距
对应于池中的阴极相互间距；如果每隔一个或每第三个移开一个阴 极，则间距是阴极像话间距的2倍或3倍。总之，间距dl对应于 池中的阴极相互间距或是阴极相互间距的多倍。
优选地，第二间距d2是第一间距dl的多倍。实际中，第二间 3巨d2可以对应于第一间3巨dl的2<咅、3 4咅、4^咅或者甚至5^f咅。
在一个实施例中，输送器由对称i殳置并沿传送方向延伸的一对 杆形成，每个杆i殳置有隔开对应于第二间距d2的距离的一对阴相^ 支架。优选地，该阴极支架包括用于接收阴极杆末端的V形凹槽。 阴才及装卸单元的驱动装置包4舌用于沿向前方向和向后方向移动專t 送器的装置以及用于沿竖直方向引导输送器的装置，从而其可以描 述为闭环工作循环。
阴才及装卸单元与传送系统间隔开，可以i殳计一控制单元来控制
阴极装卸单元的工作循环并^吏其#:作与传送系统的向前移动同步。
传送系统可以是延伸经过阴极剥离装置的线性链条传送装置。 该传送系统可以包4舌一对隔开的链条，阴极停留在传送系统上位于 链条之间，而其顶部杆的末端容纳在由链条限定的支撑凹槽中。
阴极装卸单元可以是相当简单的结构并且适合于多个阴极剥 离装置或任何其它的处理装置。因此，本发明还涉及一种将阴极传送到处理装置(诸如剥离装
置)的方法，其中阴极以第一间距dl前进到传送系统上的处理装 置，并且其中，在处理装置附近，从传送系统上的上游储存位置拾 耳又待剥离的阴才及，以在距离d2上前4亍到处理位置，而处理位置处 的处理后的阴极同时在距离d2上向前移动到传送系统上的下游储 存位置。阴极在距离d2上的向前移动借助于具有支撑装置的输送 器执行，该支撑装置用于将两个阴极隔开距离d2。


现在参照附图^"助于实例描述本发明，附图中
图1是根据本发明的阴极剥离系统的优选实施例的俯视图2是安装到图1系统中的阴极剥离装置上的阴极装卸单元的 透视图3是图2中阴极装卸单元的详细侧视图； 图4是图2中阴才及装卸单元的俯—见图5的a)到e)是示出了用于本发明中的阴极装卸单元的工作原 理的草图6是附于剥离装置(省略了其中央部分)的阴极装卸单元的 侧一见图7是阴极装卸单元的透一见图(未示出剥离机)； 图8是锌生产厂中的传统阴极处理区的视图。
具体实施例方式
图1中示出了本阴才及剥离系统10的伊c选实施例。该阴才及剥离 系统包括具有有关传送装置14的以12表示的阴极剥离机，该传送 装置用于朝向剥离机12向前传送待处理(剥离)的阴极16。在本 实施例中，传送装置14包4舌沿箭头20所示的前进方向^皮同步驱动 的一对链条18。链条18彼此隔开并且包括用于阴极16的凹槽22; 阴极16放置于传送装置中，从而阴极停留在传送装置上，而阴极 的顶部杆23容纳在凹槽22中(最佳如图7中所示)。
参考标号24表示传送装置14的上游4诸存区，；降处理的阴才及以 第一间距dl储存在上游储存区中。该间距由链条凹槽22之间的间 距确定。对本领域技术人员来说公知的是，阴极通常以几个阴极为 一组被从池中移开。而且，所有的阴极;故从给定池中移开仅仅是相 当例外的，并且通常是每隔一个或每第三个阴极被移开，以放置在 传送装置14上。于是，在被移开的阴极之间存在一定的间距，该 间距通常是池中的阴极相互间距的多倍。
优选地，链条凹槽22之间的间距dl适合对应于阴极被从池中 移开之后存在于阴极之间的间距。这允许以组来拾取电解池中的阴 极，并将这些阴极在不改变阴极间距的情况下直接放置在上游储存 区24中。处理之后，即，在剥离机12中剥离之后，处理后的阴极 ,皮储存在传送装置14的下游储存区26中。为了增大剥离才凡12处 的阴极之间的间距，本系统10包括通常以30表示的阴极装卸单元， 该阴极装卸单元与剥离机12有关。在图2至图4中更清楚示出的 阴才及装卸单元30包括输送器32，该输送器可沿传送方向移动并且 i殳置有用于两个阴才及的以第二间距d2隔开的支撑装置，该间距d2 大于间距dl。优选地，间距d2是第一间距dl的多倍。
装卸单元30还包括用于输送器32的驱动装置，该驱动装置被 设计成使得输送器32可以相对于阴极剥离机12进行往复移动，以 便在对应于第二间距d2的距离上将待处理的阴极从上游储存区24 移动到剥离装置12，并同时在相同距离d2上将处理后的阴极从剥 离装置12移动到下游4诸存区26。
从图5中的草图a)到e)将更好地理解阴极装卸单元30的工作 原理。图5a)示意性地示出了其上停留有阴极16的传送装置14。传 送装置14从左到右向前移动阴极。待处理的阴极储存在剥离机(未 示出)之前的左侧上，而剥离后的阴极位于图5a)的右侧上。剥离 机12的位置由竖直的虚线B表示。竖直虚线A和C分别表示待处 理/剥离的下一个阴才及的位置和下游储存区中的处理后的最后一个 阴极的位置。
为了具有由剥离机处理的阴极，必须将阴极带入到剥离位置B。 在诸如图8所示的传统系统中，阴才及通过传送装置链条的向前移动 被简单地带入到阴极剥离位置。
应该认识到在本系统中，阴才及装卸单元30用作与传送装置14 和剥离机12配合的装载/卸载单元，以将待剥离的阴极从位置A带 入到位置B,并将剥离后的阴极从位置B带入到位置C，同时保持 剥离机高度处的阴极间距(即，d2)(该间距d2大于储存区中的阴 极间距(dl))。当然，传送装置14具有其自身的传送移动，通常 对应于距离dl向前移动多步。这样，输送器32的移动与传送装置 14的移动并4亍。
图5bM叉示出了装卸单元的输送器32以及3个阴极位置 A:下一个待处理阴才及的位置； B:剥离位置；
C:下游储存区中的处理后的最后一个阴极的位置。
假定位置B中的阴极162已经被剥离，于是输送器的工作循环 如下。输送器32从图5b)所示的位置向上移动，以拾取(举升)位 置A和B处的两个阴才及16t和162，导致图5c)的结构。在此结构中， 输送器32于是输送其左支撑装置上的下一个待处理的阴极16!和右 手支撑装置上的处理后的阴极162。接着输送器移动到右侧(在等 于d2的距离上)，直到下一个待处理的阴极16!与位置B对齐并且 处理后的阴才及162与位置C 3十齐，如图5d)中所示。在此最后移动 期间，即，输送器32移动到右侧时，传送装置14向前移动一步， 即在距离dl上，从而新的待处理的阴极164位于位置A处，并且 位置C处的一对空的链条凹槽可用，以便接收由输送器32移动的 处理后的最后一个阴-級162。然后，丰叙送器32下降，以一t阴才及16t 和162堆积在传送装置14上(见图5e))，并且输送器32返回到图 5b)的位置。
一旦新的4寺处理阴4及16!由装卸单元30的1#送器32发送到4立 置B，就可以开始剥离机12中的剥离操作。在完成剥离之后，可 以重复上述装卸单元的工作循环，以将阴才及164/人^立置A移动到4立 置B并将阴才及16^人4立置B移动到^立置C。
图2至图4中详细示出了阴才及装卸单元30的示例性实施例。 其包括由安装在剥离机12上的两个三角形翼板36组成的框架，即 安装在剥离机的面对传送装置14上游储存区的侧部上。该框架还 包括保持平行翼才反36的间隔件40。
输送器32自身通过对称i殳置在翼板36下方的一对杆42简单 地形成。每个杆42包括以V形凹槽46为特4正的一对阴才及支架44。 输送器杆42平行于传送方向而延伸，并且阴极支架44隔开对应于 所需间距d2的距离。还可以注意到，输送器杆42之间的间距稍大
于传送装置14的宽度，以便能够由其顶部杆的末端拾取在传送装
置14上行进的阴极(见图6和图7)。
设置驱动装置用于引导输送器32。在本实施例中，驱动装置包 括固定于每个翼板36下方的水平轨道45，其中对应的竖直臂47借 助于辊48可滑动地安装。线性致动器50附于每个翼板36并连接 于每个臂47。每个杆42自身由此对臂47中的一个臂支撑，该一个 臂的特征在于连接有杆42的一体竖直举升件，用于杆的竖直驱动。 该举升件由面对侧部4九道的一对竖直支柱52形成，该侧部4九道中 可滑动地容纳有矩形件54并连接于竖直设置的线性致动器56 (见 图3)。输送器杆42固定地安装于举升件的滑动件54。线性致动器 56和50可以是任^f可合适的类型(电的、液压的、气动的、或积4戒 的/螺杆的)。
因此上述驱动装置允许输送器32沿水平方向、平行于传送装 置14 (来回)以及沿竖直方向(上下)移动。其空间延伸相对较短。 在长度上，即沿传送装置的方向上，输送器在距离d2上移动就足 够了。实际上，有利地，d2可以如已经提及的那样为间距dl的多 <咅，唢口为间3巨dl的2 4咅、3 #■、 4 4咅、或5 4咅。
竖直地，输送器32在下部位置与上部位置之间移动，在下部 位置输送器可以空闲地4亍进，而不会干涉停留在传送装置14上的 阴极杆23，在上部位置输送器可以输送两个阴极，而不会千涉链条 18。
图6示出了安装在剥离装置12上的阴极装卸单元30的侧视图。 在该图中，为了更好地读耳又附图，4又示出了剥离装置12的顶部和 底部。在作为装卸单元30的透一见图的图7中，为了容易读耳又，也 省去了剥离装置。
再回到图2,阴极装卸装置30安装于传统的剥离装置12，该 阴极装卸装置包括普通刮刀和用于靠着刮刀举升阴极以移开金属 沉积物的牵引杆。可以认识到本装卸单元极为灵活，并且实际上可 安装于不同的剥离装置或期望在剥离/处理之前增加阴极间距的其 它装置上。装卸单元可以可替换地设计成自直立型并布置在剥离装 置附近。
还可以注意到在本实施例中，输送器32在返回的位置B处将 待处理的阴极放置到传送装置链条18上。对于剥离操作，剥离装 置包括从传送装置举升阴极的钩件，以移开金属板。
可替换地，可以将该系统设计成使得输送器将待处理的阴极直 接放置到剥离装置中的钩件中。这是有利的，因为与较大的传送装 置相比更容易控制装卸单元的精度，而较大传送装置的操作需要一 些冲喿作配合/间隙。
因此，可以理解，可以利用一对4交短的独立传送装置， 一个位
于剥离机的上游一个位于下游，来取代横穿剥离机12的一个传送装置。
从图6可以注意到，在本实施例中，链条凹槽之间的间距为dl ， 从而阴极可以以间距dl停留在凹槽上。但是，在还容纳阴极杆的 凹槽22之间仍存在较小的间隙。因此，可以以间距dl和d1/2储存 阴极。可替换地，链条可以具有隔开距离d1/2的凹槽，但也可以通 过将阴极放置在每隔一个的凹槽中而以间距dl储存阴极。
权利要求
1.一种阴极剥离系统，包括阴极剥离装置；传送系统，与所述剥离装置相关，所述传送系统包括-上游储存区，位于所述阴极剥离装置之前，在所述上游储存区中，待处理的阴极以第一间距d1被彼此平行地储存；-下游储存区，在所述下游储存区中，处理后的阴极被彼此平行地储存；其特征在于，与所述阴极剥离装置有关的阴极装卸单元，所述阴极装卸单元包括-输送器，可沿传送方向移动，并设置有用于以第二间距d2隔开的两个阴极的支撑装置，所述第二间距d2大于所述第一间距d1；以及-用于所述输送器的驱动装置，所述驱动装置被设计成使得所述输送器可以相对于所述阴极剥离装置进行往复移动，以便在对应于所述第二间距d2的距离上将待处理的阴极从所述上游储存区移动到所述剥离装置，同时在对应于第二间距d2的距离上将处理后的阴极从所述剥离装置移动到所述下游储存区。
2. 根据权利要求1所述的阴极剥离系统，其中，所述第二间距 d2为所述第一间3巨dl的多4咅。
3. 根据权利要求1所述的阴极剥离系统，其中，所述第一间距dl对应于电解池中的阴极相互间距或为所述阴极相互间距的多倍。
4. 根据权利要求1、 2、或3所述的阴极剥离系统，其中，所述 输送器由对称设置并沿传送方向延伸的 一对杆形成，每个杆设 置有隔开对应于所述第二间距d2的距离的 一对阴极支架。
5. 根据权利要求4所述的阴极剥离系统，其中，所述阴极支架包 4舌V形凹槽。
6. 根据权利要求1所述的阴极剥离系统，其中，所述阴极装卸单 元的所述驱动装置包括用于沿传送方向的两个方向移动所述 输送器的装置以及用于沿竖直方向引导所述输送器的装置，从 而其工作循环可以描述为闭环。
7. 根据权利要求1所述的阴极剥离系统，包括控制单元，所述控 制单元一皮:没计成控制所述阴才及装卸单元的工作循环并4吏其才喿 作与所述传送系统的向前移动同步。
8. 根据权利要求1所述的阴极剥离系统，其中，所述传送系统线 性地延伸经过所述阴^l剥离装置。
9. 根据权利要求1或8所述的阴极剥离系统，其中，所述传送系 统包括一对隔开的链条；并且所述阴极停留在所述传送系统上 位于所述链条之间，而其顶部杆的末端容纳在由所述链条限定 的凹冲曹中。
全文摘要
本发明公开了一种阴极剥离系统，包括阴极剥离装置(12)和传送系统(14)，该传送系统包括上游储存区(24)，待处理的阴极(16)以第一间距d1被彼此平行地储存在上游储存区中。阴极装卸单元(30)与阴极剥离装置(12)有关，且包括输送器(32)，沿传送方向移动，并设置有用于具有第二间距d2的两个阴极的支撑装置(44)，该第二间距d2大于所述第一间距d1；以及用于输送器(32)的驱动装置，该驱动装置被设计成使得输送器相对于阴极剥离装置(12)往复移动，以便在对应于第二间距d2的距离上将待处理的阴极(16)从上游储存区(24)移动到剥离装置(12)，同时在对应于第二间距d2的距离上将处理后的阴极从剥离装置(12)移动到下游储存区(26)。
文档编号C25C7/00GK101368283SQ20081014627
公开日2009年2月18日 申请日期2008年8月14日 优先权日2007年8月17日
发明者塞缪尔·雷纳尔, 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