Verfahren und Vorrichtung zum elektrolytischen Abscheiden von Metallen, insbesondere Kupfer

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrolytischen Abscheiden von Metallen, insbesondere Kupfer, bei dem zu Beginn der elektrolytischen Abscheidung Kathodenbleche, insbesondere dünne Startkathodenbleche, zwischen Anodenplatten in den Elektrolyten eingesetzt werden.

[0002] Bei der elektrolytischen Raffination und Gewinnung von Metallen, insbesondere von Kupfer, werden in Elektrolytbäder eine große Zahl von Anoden und Kathoden in Plattenform oder Blechform eingesetzt, damit sich das Metall auf den Kathodenblechen oder -platten abscheiden kann. Um die Abscheideleistung zu erhöhen, werden die Anoden und Kathoden so nah wie möglich aneinander angeordnet. Bekannterweise kommt es wegen der geringen Abstände zwischen Anode und Kathode von Zeit zu Zeit zu Kurzschlüssen zwischen Anode und Kathode, die die Stromausbeute verringern und die Abscheideleistung sinken lassen.

[0003] Um Kurzschlüsse zu verhindern, ist es z.B. aus der Deutschen OfFenlegungsschrift 25 08 094 bekannt, die Kathodenbleche an ihren Rändern in Halterungen aus nicht metallischem Material zu führen. Der Investionsaufwand, der sich durch diese Halterungen ergibt, ist jedoch beträchtlich Außerdem nehmen die Randzonen, die abgedeckt sind, an der Abscheidung nicht teil.

[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Elektrolyseverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, das den bei der bekannten Halterung notwendigen Aufwand erheblich verringert, die Ausnutzung der gesamten Kathodenfläche erlaubt und darüber hinaus insbesondere für dünne Kathodenbleche geeignet ist, die z.B. dadurch erhalten werden, daß eine auf einem Mutterblech ebenfalls elektrolytisch abgeschiedene dünne Schicht, die anschließend von dem Mutterblech abgezogen wurde, als Kathodenblech verwendet wird. Dabei sollen die Raum-Zeit Ausbeute und die Stromausbeute erhöht sowie der Energieverbrauch verringert werden.

[0005] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kathodenbleche durch eine Festlegung einzelner Punkte oder kleinerer Bereiche im Elektrolyten räumlich fixiert werden, wobei die Lage der Fixierungspunkte oder Bereiche während des Abscheidungsprozesses geändert wird. Durch die räumliche Fixierung über eine Festlegung einzelner Punkte oder kleiner Bereiche der Kathodenfläche im Gegensatz zur bekannten Linienfixierung durch Einspannen der Kanten wird erreicht, daß auch eine dünne Kathode keine Bewegung ausführen kann, die ein Anliegen von Teilen der Kathode an die Anode zur Folge hätte. Auf diese Weise wird die Sicherheit des Elektrolyseverfahrens so erheblich gesteigert, daß auf eine fortwährende Überwachung des Elektrolysevorgangs auf Kurzschlüsse verzichtet werden kann. Die Stromausbeute steigt, die Anodenrestmenge sinkt.

[0006] Überraschenderweise hat sich dabei herausgestellt, daß die Anzahl der Fixierungspunkte oder -bereiche sehr klein sein kann, ohne daß der gewünschte Effekt der ausreichenden räumlichen Fixierung verloren geht.

[0007] Diese Veränderung der Lage der Fixierungspunkte oder Bereiche sorgt dabei dafür, daß die Kathodenbleche vorteilhaft lochfrei bleiben. Es genügt bereits eine relativ geringfügige Lageänderung, insbesondere wenn weitgehend punktförmig anliegende Fixierungselemente verwendet werden, um auch während einer längeren Fixierungszeit das Entstehen von Vertiefungen zu verhindern und ein Einwachsen der Fixierungselemente zu vermeiden. Der zeitliche Abstand von einer Lageänderung zur anderen kann groß sein.

[0008] In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Fixierung der Kathodenbleche über eine mittelbare Abstützung der Kathodenbleche an den Anodenplatten erfolgt. Durch diese Ausbildung kann vorteilhaft auf ein in horizontaler Richtung starres System für die Fixierung verzichtet werden, da die Abstützung in Verzugsrichtung, d.h. senkrecht zu den Kathodenfläche, von den stabilen Anoden vorgenommen wird. Es muß lediglich noch eine vertikale Festlegung der Fixierungspunkte zwischen den Anoden und Kathoden erfolgen. Eine seitliche Fixierung der Kathodenbleche ist überflüssig.

[0009] In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Fixierungspunkte oder Bereiche auf den beiden Kathodenblechseiten ungleich verteilt sind. Hierdurch kann vorteilhaft die Zahl der Fixierungspunkte weiter verringert werden. Die ungleiche Verteilung ist, dadurch möglich, daß sich überraschenderweise gezeigt hat, daß die Tendenz der Kathodenbleche, die nach der gleichen Herstellungsmethode hergestellt worden sind, gleich ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn kostensparend auf einen genauen Richtvorgang nach der Herstellung der Kathodenbleche verzichtet wird, diese also weitestgehend im Rohzustand belassen werden.

[0010] Es ist weiterhin vorgesehen, daß die Fixierungspunkte oder Bereiche auf den einzelnen Kathodenblechseiten unsymetrisch verteilt sind. Hierdurch wird vorteilhaft der Tatsache Rechnung getragen, daß die Kathodenbleche an ihrer Oberseite über Ohrenbänder und Haltestangen bereits gegenüber den Anoden genügend fixiert sind. Es genügt beispielsweise, wenn die zur Ausbeulung neigende Seite eines Kathodenbleches mit einer bis drei Fixierungen im mittleren Bereich und die gegenüberliegende Seite etwa an der Unterkante mit zwei Fixierungen versehen wird. Diese ungleichen und unsymetrischen Fixierungen ergeben im Zusammenwirken mit der Tendenz der Kathodenbleche, sich nur nach einer Richtung zu bewegen, eine überraschenderweise trotz der Einfachheit ausreichende, sehr kostensparende räumliche Fixierung, die verhindert, daß sich die Kathoden und Anoden berühren können.

[0011] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Veränderung der Lage der Fixierungspunkte oder Bereiche nach vorherbestimmten Rhythmus geschieht. Durch diese Maßnahme kann die Veränderung der Lage der Fixierungspunkte den jeweiligen betrieblichen Erfordernissen besonders günstig angepaßt werden. Insbesondere werden so zu große Zeitintervalle vermieden.

[0012] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Fixierung nach vorherbestimmter Zeit entsprechend dem Abscheiden einer vorher bestimmten Metallschichtdicke aufgehoben wird. Es hat sich gezeigt, daß es möglich ist, nach einer gewissen Zeit die Fixierung der Kathodenbleche aufzuheben, ohne daß es zu einem Verzug der Kathodenbleche kommt. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, die Zahl der in einer Elektrolyse einsetzenden Fixierungsvorrichtungen herabzusetzen und so die Investitionskosten zu senken. daß die Fixierung c. 24 Stunden nach ihrem Beginn, oder nach einem Vielfachen von 24 Stunden beendet wird. Völlig überraschend hat sich herausgestellt, daß die Kathodenbleche bereits am Tag nach dem Start der Elektrolyse, speziell nach 24 Stunden Abscheidungszeit, eine Steifigkeit aufweisen, die einen Verzug ausreichend verhindert, obwohl sie mechanisch noch ohne weiteres bewegt und gebeult werden können. Bereits nach 24 Stunden stehen die Elektroden bei normalen Stromstärken, z.B. bei 180-200 A/m² und normaler Elektrolyttemperatur, z.B. 60°C, ausreichend. Sollte mit geringeren Stromstärken oder ungünstigeren Temperaturen gearbeitet werden, genügt zumeist eine Abscheidungszeit von 2 Tagen um eine genügende Steifheit der Kathodenbleche zu erreichen. Der Tagesrhytmus ist dabei besonders vorteilhaft, da so die in Zusammenhang mit der Fixierung anfallenden Arbeiten einer besonders geeigneten Schicht, z.B. der Morgenschicht, übertragen werfen können. Das Aufheben der Fixierung schon nach 24 Stunden oder bei Erreichen einer entsprechenden Abscheidedicke hat noch den weiteren Vorteil, daß auf eine Änderung der Lage de Fixierungspunkte während dieser relativ zur Länge der Anodenreise kurzen Zeit versichtet werden kann. Insgesamt ergibt sich ein sehr einfaches und praktikables Verfahren zum elektrolytischen Abscheiden.

[0013] In Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Badoberfläche abgedeckt und die Elektrolyttemperatur höher als 60°C eingestellt wird. So kann vorteilhaft ausgenutzt werden, daß die räumliche, erfindungsgemäße Fixierung eine fortlaufende Überwachung der Anoden und Kathoden auf Kurzschlüsse überflüssig macht.

[0014] Zur Durchführung des Verfahrens zum elektrolytischen Abscheiden von Kupfer ist vorgesehen, daß zumindest auf einer Seite der Kathode ein während des Elektrolysevorganges beweg- und entfernbare Fixierungsvorrichtung angeordnet ist, die auf der Kathodefläche anliegt und aus Abstützelementen zwischen Anode und Kathode besteht. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, die erfindungsgemäß räumliche, aufhebbare Fixierung der Kathode vorzunehmen. Dabei wird vorteilhaft die natürliche Tendenz der Kathodenbleche berücksichtigt sich auf Grund des gleichen Herstellungsverfahrens ähnlich zu verformen. Desweiteren wird hierdurch verhindert, daß sich die Kathode als Reaktion auf eine Ausbeulung oder Verwerfung als ganzes zur freien Seite hin bewegenm kann.

[0015] In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Punkte, an denen die Fixierungsvorrichtung an den beiden Kathodenflächen anliegt, auf den beiden Kathodenflächen unterschiedlich angeordnet und dabei insbesondere an den unteren Ecken und in der Mitte der Kathode anliegend sind. Hierdurch kann vorteilhafterweise der in Versuchen ermittelten Hauptausbeulungstendenz gezielt entgegengewirkt werden. Die Fixierung erfolgt so in der Weise, daß nur die ausbeulungsgefährdeten Bereiche fixiert werden, die Zwischenbereiche aber ebenso wie die obere Kante der Kathode, die durch die Ohrenbänder und die Kathodenhaltestange bereits ausreichend fixiert ist, fixierungsfrei bleiben.

[0016] in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abstützelemente als Kugeln, Zylinder oder Prismen ausgebildet sind, die zusammen mit Halteelementen die Fixierungsvorrichtung bilden. Kugeln, Zylinder oder Prismen weisen eine Oberflächengestalt auf, die relativ unempfindlich gegen das Absetzen von Ablagerungen ist. So ist es ohne weiteres möglich, die Abstützelemente, ohne sie zu reinigen, mehrere Tage zwischen Kathode und Anode zu belassen. Eine Brückenbildung wird vorteilhaft vermieden. Die Kugeln, Zylinder oder Prismen werden von Haltestangen oder ähnlichen Elementen in ihrer vertikalen Position gehalten, so daß sie leicht und einfach in die gewünschte Positonen zu bringen sind.

[0017] In weiterer Ausgestaltung der Erfingung ist vorgesehen, daß die Fixierungsvorrichtungen für mehrere Kathoden durch Tragelemente zu einer Hantierungseinheit zusammengefaßt sind. Hierdurch wird das Einbringen, Bewegen und Entfernen der Abstützelemente besonders erleichtert, da so für eine größere Anzahl von Kathoden einer Elektrolysezelle eine gleichzeitige Fixierung erreicht wird. Das Bewegen und Umsetzen der Fixierungselemente erfordert somit einen nur geringen Aufwand, der weit unter dem Aufwand liegt, der bei nicht fixierten Kathoden für die dauernde Temperaturüberwachung und Störungsbeseitigung erforderlich ist.

[0018] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abstützelemente und ihre Halteelemente aus z.B. Porzellan, Hartgummi, Polypropylen oder Polyäthylen bestehen. Diese Stoffe sind nicht nur elektrisch nicht leitend, sie werden auch von der Elektrolytflüssigkeit nicht angegriffen und können so lange Zeit benutzt werden. Die Ablagerung von Schlamm ist insbesondere auf Porzellan und glatten Kunststoffoberflächen behindert. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Polyäthylen und Polypropylen. Aus diesen relativ leichten Materialien, y=1,0, sind Kugeln, Rohre und Prismenprofile ohne weiteres im Handel erhältlich. Bei der Verwendung dieser Kunststoffe ergibt sich eine besonders günstige, leichte und haltbare Ausführung für die Fixierungsvorrichtung mit guten Gebrauchseigenschaften.

[0019] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abstützelemente und die Halteelemente einer Reihe von Anlagepunkten an hintereinanderliegenden Kathoden zu einer kammartigen Einsatzvorrichtung zusammengefaßt sind. So ergibt sich ein vorteilhaftes starres Gebilde, dessen Fixierungselemente von Ablagerungen vollkommen frei bleiben. Die Hantierung der kammartigen Einsatzvorrichtung ist problemlos, sie wird einfach in die Zwischenräume zwischen den Anoden und Kathoden jeweils an vorherbestimmten Stellen der Kathoden, z.B. an den Seiten und an der Mitte der Kathoden, eingesetzt.

[0020] In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Fixierungsvorrichtung auf den Kathodenhaltestangen auflegbar ausgebildet ist, und daß sie auf ihrer Oberseite eine wärmedämmende Schutzhaube trägt, die vorzugsweise die Kontaktstellen der Stromschienen mit den Anodenohren und den Kathodenhaltestangen freiläßt. So kann die Hantierungsvorrichtung besonders einfach ausgebildet und vorteilhaft eingesetzt werden. Durch die direkte Auflage auf die Kathodenhaltestangen erübrigen sich gesonderte Auflagevorrichtungen und die Gesamthöhe der Bäder vergrößert sich nur unwesentlich. Gleichzeitig ist eine direkte Auflage einer wärmedämmenden Schutzhaube auf die Fixierungsvorrichtung möglich. Die Kontaktstellen der Stromschienen werden vorteilhaft nicht mit abgedeckt, damit sie weiterhin von der Hallenluft gekühlt werden. So kann vorteilhaft mit geringstem Aufwand bei gleicher Beheizung die Elektrolyttemperatur erhöht und die Absacheideleistung des Elektrolyseverfahrens verbessert werden.

[0021] Die Erfindung wird in Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus den Zeichnungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind.

[0022] Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Ausführung mit an Schnüren oder dünnen Stangen aufgehängten Kugeln

Fig. 2 eine kammartige Hantierungseinheit

Fig. 3 zwei Gußanoden und ein Kathodenblech mit einer erfindungsgemäßen Fixierungsvorrichtung.

[0023] In Fig. 1 bezeichnet 1 die Haltestange für die Abstützelemente 2. Die einzelnen Abstützelemente 2 sind durch Fäden oder dünne Stangen 3 mit der Haltestange 1 verbunden. Trotz der einfachen Befestigung an den Fäden oder dünnen Stangen 3 verbleiben die Abstützelemente 2 in ihren Positionen zwischen Anode und Kathode, da sie nicht im Elektrolyten aufschwimmen. Die Abstützelemente 2 können beliebige Gestalt aufweisen, z.B. als Doppelkegel oder Pyramide ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft sind jedoch Kugeln oder Profilabschnitte, die problemlos erhältlich oder für eine Nachrüstung selbst herstellbar sind.

[0024] Die Länge bzw. der Durchmesser der Abstützelemente 2 wird kleiner als der Sollabstand zwischen Anode und Kathode gewählt, vorteilhaft etwa 5 mm kleiner. So werden die Unterschiede in den Kathodendicken etc. berücksichtigt, so daß jederzeit ein einwandfreies und leichtes Einführen, Bewegen und Herausnehmen der Abstützelemente 2 möglich ist. Die Abstützelemente 2 sind vorzugsweise aus homogenem Kunststoffmaterial, sie können aber auch Füllmittel, z.B. Quarzsand aufweisen, um ihre Herstellung zu verbilligen und/oder ihr spezifisches Gewicht erhöhen.

[0025] Fig. 2 zeigt eine Zusammenfassung der Elemente 1, 2 und 3 aus Fig. 1 zu einer formstabilen Hantierungseinheit 4, die kammartiges Aussehen hat. Die Abstützelemente 5 sind hier vorzugsweise nicht mehr kugelförmig, zylindrisch oder prismatisch, sondern keilförmig mit nach oben weisender Verjüngung. Die Zusammenfassung der Elemente 1, 2 und 3 zu einer kammartigen Vorrichtung 4 ist für die Hantierung besonders vorteilhaft und die Ausbildung der Abstützelemente 5 in Keilform ist für die Verhinderung der Brückenbildung auf den Abstützelementen besonders vorteilhaft. Die Herstellung der kammartigen Vorrichtung 4 kann durch eine einfache Verklebung von entsprechenden Einzelteilen, z.B. von Plattenausschnitten erfolgen, ebenso ist aber auch eine Herstellung durch Gießen o.ä. möglich. Die Gesamtlänge der kammartigen Vorrichtung 4 beträgt vorzugsweise nicht mehr als 4 m, da längere Vorrichtungen zu undhandlich werden.

[0026] Fig. 3 zeigt zwei Anoden 12 und 13 sowie ein zwischen den Anoden 12 und 13 angeordnetes Kathodenblech 8, das sich mittels der Abstützelemente 6 und 7 an den Anoden 12 und 13 abstützt. Die Abstützelemente 6 und 7 sind auf den beiden Seiten des Kathodenblechs 8 ungleich angeordnet, einmal in der Mitte und einmal an der Unterkante. Sie werden von Fäden oder dünnen Stangen 15 und 16 gehalten. Oben wird das Kathodenblech 8 von den Ohrenbändern 9 gehalten, die auf die Kathodentragstange 10 aufgeschoben sind. Die Kathodentragstange 10 ist in nicht gezeigter Weise ebenso wie die Ohren 11 der Anoden auf Stromschienen aufgelegt. Auf die Kathodentragstangen 10 ist wiederum der strichliert gezeichnete Rahmen 14 aufgelegt. Dieser vereinigt eine größere Anzahl von Abstützelementen 6 und 7 mit ihren Fäden oder dünnen Stangen 15 zu einer Hantierungseinheit. Der Rahmen 14 kann aus jedem beliebigen, den elektrischen Strom nicht leitenden Material bestehen, z.B. aus PVC. Auf den Rahmen 14 wird eine nicht gezeigte Wärmedämmschicht, vorzugsweise in Mattenform aufgelegt. Es können sowohl Faser als Schaummatten verwendet werden. Wichtig ist, daß ihre Unterseite luftundurchlässig ist und daß ihre Wärmedämmung so groß ist, daß kein H₂₀ an ihrer Unterseite kondensiert.

[0027] Das erfindungsgemäße Verfahren zum elektrolytischen Abscheiden von Metallen läuft wie folgt ab: Kathodenstartbleche werden in üblicher Weise in den Elektrolyten eingesetzt und anschließend wird die Fixierungsvorrichtung eingebracht, die von Zeit zu Zeit lageverändert werden kann. Wahlweise folgt ein Abdecken des Elektrolyten. Spätestens nach 2 bis 3 Tagen, meist jedoch schon nach 24 Stunden, hat die Kathode eine Steifheit erreicht, die einen weiteren Verzug der Kathode verhindert. Die Fixierungsvorrichtung wird jetzt entfernt und die Abscheidung geht ohne die Fixierungsvorrichtung störungsfrei weiter, bis die gewünschte endgültige Kathodendicke erreicht ist.

[0028] Bei Versuchen, bei denen gegossene Anoden von 40 mm Dicke und Startkathoden mit einer Dicke von 0,5 mm bei einer Raffinationselektrolyse (Elektrolyttemperatur 60°C, Abstand Anoden-Kathoden 30 mm, Kathodengröße 1 m², 190 A/m²) verwendet wurden, konnte die Stromausbeute von zuvor 94% auf 97% erhöht werden. Dabei wurde auf das Aufbringen von Thermocolorfarben auf die Kathodenhaltestangen und eine dauernde Überwachung verzichtet und nur alle 24 Stunden eine Kontrolle der Kathodenhaltestangentemperaturen durch ein Kontakt-Oberflächenmeßgerät. vorgenommen. Außer der Erhöhung der Stromausbeute auf 97% ergab sich eine Verringerung des Anodenrestanteils um 9 kg bei einem ursprünglichen Anodengewicht von 330 kg.

[0029] Insgesamt ergibt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Erhöhung des Raum-Zeit Ausbeute, eine Erhöhung der Stromausbeute und eine Verringerung des Restanfalls bei verbesserter Kathodenqualität. Weiterhin ergibt sich ein verringerter Arbeitsaufwand durch den Fortfall der fortlaufenden Entstörung der Anlage sowie eine Einsparung der Thermocolorfarbe. Es kann weiterhin vorteilhaft eine Abdeckung vorgenommen werden, die Heizdampf einspart und ein besseres Hallenklima ergibt.

[0030] Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wurden für die Kupferraffination entwickelt. Die Erfindung ist jedoch keinesfalls auf die Kupferraffination beschränkt. Sie kann überall dort angewendet werden, wo Metalle elektrolytisch auf Kathodenblechen abgeschieden werden, z.B. bei der Nickel- oder Kobaltelektrolyse. Auch bei der Verwendung inerter Kathodenbleche ergeben sich erhebliche Vorteile, da die teueren Titan- oder Niro-Kathodenbleche dünner ausgelegt und so erhebliche Investitionskosten gespart werden können.

Ansprüche

1. Verfahren zum elektrolytischen Abscheiden von Metallen, bei dem zu Beginn der elektrolytischen Abscheidung dünne Startkathodenbleche zwischen Anodenplatten in den Elektrolyten eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenbleche durch eine Festlegung einzelner Punkte oder kleinerer Bereiche im Elektrolyten räumlich fixiert werden, wobei die Lage der Fixierungspunkte oder Bereiche während des Abscheidungsprozesses geändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der Kathodenbleche über eine mittelbare Abstützung der Kathodenbleche an den Anodenplatten erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungspunkte oder Bereiche auf den beiden Kathodenblechseiten ungleich verteilt sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungspunkte oder Bereiche auf den einzelnen Kathodenblechseiten unsymetrisch verteilt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Lage der Fixierungspunkte oder Bereiche nach vorherbestimmten Rhythmus geschieht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung nach vorherbestimmter Zeit entsprechend dem Abscheiden einer vorher bestimmten Metallschichtdicke aufgehoben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung c. 24 Stunden nach ihrem Beginn, oder nach einem Vielfachen von 24 Stunden beendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Badoberfläche abgedeckt und die Elektrolyttemperatur höher als 60°C eingestellt wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum elektrolytischen Abscheiden von Metallen, insbesondere Kupfer, nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf einer Seite der Kathode (8) eine während des Elektrolysevorgangs beweg- und entfernbare Fixierungsvorrichtung angeordnet ist, die auf der Kathodenfläche anliegt und aus Abstützelementen (2, 5, 6, 7) zwischen Anode (12, 13) und Kathode (8) besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte, an denen die Fixierungsvorrichtung an den beiden Kathodenflächen anliegt, auf denen beide Kathodenflächen unterschiedlich angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungsvorrichtung an den unteren Ecken und in der Mitte der Kathode (8) anliegend ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (2, 5, 6, 7) als Kugeln, Zylinder oder Prismen ausgebildet sind, die zusammen mit Halteelementen (3, 15, 16) die Fixierungsvorrichtung bilden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungsvorrichtungen für mehrere Kathoden (8) durch Tragelemente (1, 14) zu einer Hantierungseinheit zusammengefaßt sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (2, 5, 6, 7) und ihre Halteelemente (3) aus Porzellan, Hartgummi, Polypropylen oder Polyäthylen bestehen.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (5) und die Halteelemente einer Reihe von Anlagepunkten an hintereinanderliegenden Kathoden (8) zu einer kammartigen Einsatzvorrichtung (4) zusammengefaßt sind.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf die Kathodenhaltestangen (10) auflegbar ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf ihrer Oberseite eine wärmedämmende Schutzhaube trägt, die vorzugsweise die Kontaktstellen der Stromschienen mit den Anodenohren (11) und den Kathodenhaltestangen (10) freiläßt.

Claims

1. Electrolytic metal separation process, whereby thin initial cathode plates are used between anode plates in the electrolyte at the beginning of the electrolytic separation, characterized by the fact that cathode plates are locally fixed by determining individual points or small areas within the electrolyte. The position of the fixed points or areas will be changed during separation.

2. Process acc. to claim 1, characterized by the fact that the fixing of the cathode plates is carried out by indirectly attaching the cathode plates to the anode plates.

3. Process acc. to claim 1 or 2, characterized by the fact that the fixed points or areas are distributed on both sides of the cathode plates unequally.

4. Process acc. to claim 1, 2 or 3, characterized by the fact that the fixed points or areas are spread over both sides of the cathode plates asymmetrically.

5. Process acc. to claim 1, 2, 3 or 4, characterized by the fact that the change in position of the fixed points or areas follows a predetermined rhythm.

6. Process acc. to claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized by the fact that the fixing will be released in accordance with the separation of a predetermined thickness of the metal after a predetermined time.

7. Process acc. to claim 6, characterized by the fact that the fixing will end abt. 24 hours after its beginning, or after a multiple of 24 hours.

8. Process acc. to one of above claims, characterized by the fact that the surface of the bath is covered and that the temperature of the electrolyte will be higher than 60 degrees C.

9. Device for the process of electrolytic metal separation acc. to one of claims 1-8, characterized by the fact that, at least on one side of the cathode, there will be installed a fixing device which is movable and removable during electrolysis, which is attached to the surface of the cathode and consists of sustaining elements (2, 5, 6, 7) between anode (12, 13) and cathode (8).

10. Device acc. to claim 9, characterized by the fact that the points to which the device for fixing is attached on both sides of the cathode, are distributed on these both sides of the cathode differently.

11. Device acc. to claim 9 or 10, characterized by the fact that the fixing device is attached to the cathode (8) in the lower corners and in the middle of the latter.

12. Device acc. to claim 9, 10 or 11, characterized by the fact that the sustaining elements (2, 5, 6, 7) are built as balls, cylinders and prisms;which form, together with holders, the fixing device.

13. Device acc. to claim 9, 10, 11 or 12, characterized by the fact that the devices for fixing for several cathodes (8) are connected by sustaining devices (1, 14) to form one operational unit.

14. Device acc. to one of claims 9, 10, 11, 12 or 13, characterized by the fact that the sustaining elements (2, 5, 6, 7) and their holders (3) are made of porcelain hard rubber, polypropylene or polyethylene.

15. Device acc. to one of above claims, characterized by the fact that the sustaining elements (5) and the holders of a number of attaching points on cathodes (8) installed behind each other are connected to form a comb-shaped inserting device.

16. Device acc. to one of above claims, characterized by the fact that it can be laid atop of the cathode anker bar.

17. Device acc. to one of above claims, characterized by the fact that it carries on its upper side a temperature-insulating protecting hood, preferably leaving uncovered the points where the contactor rails meet the anode lug and the cathode fixation rod.

Revendications

1. Procédé pour la séparation électrolytique des métaux sur lequel les tôles minces des cathodes initiales sont disposées entre les plaques anodiques dans l'électrolyte du début de la séparation électrolytique, caractérisé en ce que les tôles cathodiques sont fixées localement dans l'électrolyte par une détermination des points du de sections particuliers, la position des points de fixation ou des sections changeant pendant le procédé de séparation.

2. Procédé svt. revendication 1, caractérisé en ce que la fixation des tôles cathodiques ce fait indirectement sur les tôles anodiques.

3. Procédé svt. revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les points ou les sections de fixation sont repartis irrégulièrement sur les deux côtés des tôles cathodiques.

4. Procédé svt. ravendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que les points ou les sections de fixation sont repartis asymétriquement sur les côtés particuliers des tôles cathodiques.

5. Procédé svt. revendications 1, 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que la modification de la position des points de fixation ou des sections se fait à un rythme déterminé à l'avance.

6. Procédé svt. revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que la fixation est intér- rompue svt. la séparation d'une épaisseur déterminée de la couche métallique et cela après une période définie à l'avance.

7. Procédé svt. revendication 6 caractérisé en ce que la fixation prend fin env. 24 heures après le début ou bien après une période considérablement plus longue.

8. Procédé svt. les revendications ci-dessus, caractérisé en ce que la surface du bain électrolytique est couverte et que la température de l'électrolyte dépasse 60 degrés.

9. Dispositif pour la séparation électrolytique des métaux svt. l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une dispositif de fixation qui peut être enlevé pendant le procédé est disposé au moins sur un côté de la cathode (8). Ce dispositif touche la surface cathodique et consiste en éléments de fixation (2, 5, 6, 7) entre l'anode (12, 13) et la cathode (8).

10. Dispositif svt. revendication 9 caractérisé en ce que les points touchés par le dispositif de fixation sur les deux surfaces cathodiques, sont repartis différemment sur ces dernières.

11. Dispositif svt. revendication 9 ou 10 caractérisé en ce que la fixation se fait de façon qu'elle prenne contact aux coins inférieurs et au milieu de la cathode (8).

12. Dispositif svt. revendications 9, 10 ou 11 caractérisé en ce que les éléments de support (2, 5, 6, 7) sont en forme de sphères, de cylindres ou de prismes formant avec les éléments de fixation (3, 15, 16) le dispositif de fixation.

13. Dispositif svt. revendications 9, 10, 11 ou 12, caractérisé en ce que les dispositifs fixant plusieures cathodes (8) par les éléments porteurs (1, 14) sont groupés en un ensemble.

14. Dispositif svt. une des revendications 9, 10, 11, 12 ou 13 caractérisé en ce que les éléments de support (5, 6, 7) et leurs éléments de fixation (3) sont en porcelaine, en caoutchouc durci, en polypropylène ou en polyéthylène.

15. Dispositif svt. une des revendications sus-mentionnées caractérisé en ce que les éléments de support (5) et les éléments de fixation d'un nombre de points de contact des cathodes (8) mises en série sont groupés en accessoire (4) qui ressemble à un peigne.

16. Dispositif svt. l'une des revendications ci-dessus, caractérisé en ce que celui-ci est construit de façon que l'on puisse le mettre sur les barres de fixation des cathodes (10).

17. Dispositif svt. une des revendications ci-dessus, caractérisé en ce qu'il porte sur son côté supérieur un capot de protection calorifuge, laissant libre de préférence les points de contact des barres collectrices avec les suspensions des anodes (11) et les barres de fixation des cathodes (10).

Zeichnung