Устройство для удаления осадка, создаваемого при электролитическом рафинировании или электрохимическом извлечении металла

1 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к устройству для удаления осадка, создаваемого при электролитическом рафинировании или электрохимическом извлечении металлов с поверхности маточной пластины, используемой в качестве электрода в процессе электролитического рафинирования или электрохимического извлечения металлов, когда указанное удаление предпочтительно выполняется без изгиба и проковки маточной пластины. Уровень техники При производстве многих металлов, таких как медь, цинк или никель, одним из важных этапов в процессе производства является электролиз, при котором получаемый металл осаждается с помощью электрического тока, проходящего через электролит, на поверхности электрода, т.е. катода. Обычно катод представляет собой объект с установленным на нем хомутом для подвески катода в электролитическом резервуаре и включения его в цепь, а также содержит пластинчатую деталь, которая погружается в электролит, т.е. маточную пластину, на поверхности которой осаждается получаемый металл. В современных производственных установках пластину катода обычно изготовляют из металла, отличающегося от производимого металла, и две вертикальные кромки катода или все три кромки, которые погружаются в электролит, покрыты электрическим изолятором,изготовленным, например, из пластмассы, так,что металл, осаждаемый на поверхности пластины катода, разделен на две отдельные пластины, осаждаемые, по меньшей мере, по ее двум вертикальным сторонам. Производство постоянно работающих катодов вышеописанного типа, изготовленных из металла, отличающегося от получаемого металла, реализуется так,что производимый металл удаляют с поверхностей постоянных катодов в виде плоских листов,и постоянные катоды непрерывно циркулируют между электролитическими резервуарами и пунктом удаления. Электрическая изоляция,установленная на краях постоянных катодов,необходима, в частности, для удаления и обработки осажденного металла. Особенности производственного процесса и производства металла требуют, чтобы получаемый металл достаточно часто удалялся с поверхности пластины катода. Интервал между удалениями обычно выбирается от одного до семи дней, и поскольку удаление обычно требует масштабных переносов материала и перерывов в процессе, стараются, чтобы интервал между удалениями был как можно большим. Поэтому слой осажденного металла при современном производстве обычно чрезвычайно толстый, и его толщина обычно превышает 5 мм. 2 Поскольку установки по производству меди, никеля и цинка производят большое количество металла, указанные установки включают тысячи или десятки тысяч катодных пластин, и количество катодных пластин, которые ежедневно поступают на удаление, может даже превышать тысячи или десятки тысяч. Следовательно, для удаления производимого металла с поверхности постоянных катодов используются механизированные и автоматизированные стрипперные машины. Кроме того, поскольку постоянные катоды являются дорогостоящими при производстве, максимизация срока их службы является чрезвычайно важным фактором для данной установки. Очевидно, что изоляция, установленная на краях катода, может обновляться, но для установки предпочтительно также увеличить срок ее службы. Таким образом, среди наиболее важных характеристик стрипперной машины требуется, чтобы машина не повреждала постоянные катоды, и не повреждала изоляцию на краях катода, чтобы получаемый металл удалялся надежно и, чтобы стрипперная машина могла работать с высокой скоростью. Сущность изобретения Таким образом, настоящее изобретение направлено на реализацию улучшенного устройства для удаления осадка, создаваемого при электролитическом рафинировании или электрохимическом извлечении металлов с поверхности маточной пластины, используемой в качестве электрода, так, чтобы к самой маточной пластине не прикладывались излишние напряжения, такие как происходят при изгибе или при ударе. Существенные новые свойства изобретения будут очевидны из прилагаемой формулы изобретения. В соответствии с настоящим изобретением для удаления металлического осадка, создаваемого при электролитическом рафинировании или электрохимическом извлечении металлов,такого как осадок меди, никеля или цинка, с поверхности маточной пластины используемого электрода при электролитическом рафинировании или электрохимическом извлечении металлов, используется стрипперная машина для, по существу, полного удаления осадка или для удаления осадка только до определенной степени, когда отдельный элемент может входить между осадком и маточной пластиной для выполнения окончательного удаления. Стрипперная машина, в соответствии с настоящим изобретением, содержит, по меньшей мере, один элемент захвата, и с помощью, по меньшей мере, одного элемента управления, подключенного к указанному элементу захвата, элемент захвата устанавливается с образованием механического контакта с осадком, удаляемым с маточной пластины. Для установки элемента захвата, по существу, точно по отношению к осадку, по меньшей мере, один из элементов управления 3 элементом захвата, устанавливается в контакт с осадком или, по меньшей мере, с поверхностью,которая свободна от осадка металла на электроде. Для правильного выполнения операции по удалению элемент захвата стрипперной машины, в соответствии с настоящим изобретением,передвигается с помощью элемента удаления,соответствующим образом соединенного с элементом управления. Стрипперная машина в соответствии с настоящим изобретением устанавливается на структуре рамы, которая одновременно составляет пункт по удалению произведенного осадка на маточной пластине в процессе электролитического рафинирования или электрохимического извлечения металла. Обычно осадок в процессе электролитического рафинирования или электрохимического извлечения металла создается на двух противоположных сторонах маточной пластины, и поэтому в пункте удаления установлены, по меньшей мере, два элемента удаления, предпочтительно так, чтобы для каждого осадка было установлено, по меньшей мере,одно устройство с обеих сторон маточной пластины. Если отдельное устройство используется для удаления осадка после предварительного удаления, выполняемого стрипперной машиной в соответствии с настоящим изобретением, и указанное отдельное устройство представляет собой, например, нож, указанный удаляющий нож также может быть установлен на том же пункте удаления. Удаляющий нож также может быть расположен отдельно от пункта удаления,состоящего из стрипперной машины. При использовании стрипперной машины в соответствии с настоящим изобретением маточные пластины, которые циркулируют между процессом электролитического рафинирования или электрохимического извлечения металлов и пунктом удаления и которые в этом случае представляют собой постоянные катоды, не должны изгибаться или подвергаться другим механическим напряжениям, что является предпочтительным для продления срока службы постоянных катодов. Кроме того, благодаря использованию элемента управления установленного на стрипперной машине, элемент захвата не находится в контакте с поверхностью маточной пластины, т.е. постоянного катода. Кроме того, ни элемент управления, ни какая-либо другая часть стрипперной машины не находится в контакте с теми частями постоянного катода,которые при электролитическом рафинировании или электрохимическом извлечении металлов находятся под поверхностью электролита, причем в этом случае часть постоянного катода,которая является активной при создании осадка,по существу, не подвергается каким-либо повреждениям, что является предпочтительным для создания осадка. Предпочтительные свойства стрипперной машины в соответствии с настоящим изобретением улучшены благодаря 4 тому, что движения, выполняемые элементом управления и элементом захвата, являются, по существу, короткими, и, таким образом, соответствующая операция по удалению может быть выполнена быстро. При использовании стрипперной машины в соответствии с настоящим изобретением, маточная пластина, служащая в качестве постоянного катода, не должна изгибаться (по кромкам указанной маточной пластины обычно устанавливают полоски для предотвращения осаждения на кромках маточной пластины) и, следовательно, срок службы полосок, устанавливаемых на кромках маточной пластины, также может быть увеличен, поскольку ее изгиб возможно привел бы к разрывам полосок, устанавливаемых на кромках, что привело бы к невозможности использования указанных полосок, устанавливаемых на кромках. Кроме того, при использовании стрипперной машины в соответствии с настоящим изобретением, удаление особенно толстого слоя осадка выполняется надежно, поскольку при толстом осадке сила, необходимая для изгиба будет тем больше, чем толще осадок. Когда постоянный катод, на котором закончено осаждение металла, устанавливается в пункте удаления в начале операции удаления,стрипперная машина с соответствии с настоящим изобретением перемещается в положение удаления, используя элементы, соединенные с элементом управления элемента захвата, т.е. с частью стержня элемента захвата и с собственно стрипперной машиной. Часть стержня элемента захвата установлена подвижно так, что элемент управления и, следовательно, также элемент захвата могут перемещаться, по существу, в направлении к поверхности маточной пластины. С другой стороны, собственно стрипперная машина установлена подвижно так, что стрипперная машина может перемещаться в направлении, по существу, перпендикулярном к поверхности маточной пластины. Кроме того, часть стержня элемента захвата установлена так, что часть стержня может поворачиваться вокруг своей оси. Благодаря этим отдельным движениям, элемент захвата может быть установлен в положение, которое является предпочтительным для удаления осадка металла. В устройстве в соответствии с настоящим изобретением, движение элемента захвата и одновременное движение элемента управления, по существу, в направлении параллельно к поверхности маточной пластины, либо, по существу, в направлении перпендикулярно к маточной пластине, может предпочтительно выполняться с использованием гидравлического, пневматического или с электрического привода. Аналогичные способы также могут применяться при повороте части стержня элемента захвата вокруг ее оси. 5 Перечень фигур Настоящее изобретение более подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает предпочтительный вариант воплощения настоящего изобретения в виде сбоку с частичным сечением; и фиг. 2 изображает вариант воплощения по фиг. 1 в начале работы по удалению. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения В соответствии с чертежами, постоянный катод 2, который частично покрыт металлическим осадком 1, проходящий обработку в пункте удаления, устанавливают на структуре 3 рамы пункта удаления. С обеих сторон постоянного катода 2 установлена стрипперная машина в соответствии с настоящим изобретением так,что ее элемент 4 захвата вначале соединяется с элементом 5 управления и дальше с частью 6 стержня. Часть 6 стержня дополнительно соединена с шарниром 7, который позволяет части 6 стержня поворачиваться вокруг ее оси. Шарнир 7 дополнительно содержит элемент 8 привода, который передвигает элемент 4 захвата, по существу, в направлении, параллельном поверхности постоянного катода 2. Элемент 5 управления также соединен с элементом 9 удаления, благодаря чему элемент 5 управления и элемент 4 захвата передвигаются, по существу,в направлении, перпендикулярном поверхности постоянного катода 2 для удаления металлического осадка 1. При работе стрипперной машины в соответствии с настоящим изобретением элемент 9 удаления, соединенный с элементом 5 управления, вначале смещает элемент 5 управления до контакта с поверхностью постоянного катода 2,свободной от осадка, причем указанная поверхность, свободная от осадка, расположена ниже хомута 10 постоянного катода 2, пропорционально по длине постоянного катода 2, которая располагается над поверхностью электролита во время процесса электролитического рафинирования или электрохимического извлечения металлов и одновременно во время процесса создания осадка. Элемент 5 управления смещен на поверхность, свободную от осадка постоянного катода так, что часть 6 стержня поворачивается вокруг ее оси, проходящей через шарнир 7. Элемент 5 управления предпочтительно отрегулирован так, что сам элемент 4 захвата не входит в контакт с поверхностью, свободной от осадка, постоянного катода 2, но располагается на некотором расстоянии между элементом 4 захвата и постоянным катодом 2, которое предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,5-1 мм. В соответствии с этим, элемент 8 привода,соединенный с шарниром 7, перемещает как часть 6 стержня, так и элемент 5 управления и элемент 4 захвата, соединенный с указанной частью 6 стержня, по направлению к осадку 1 6 металла. Одновременно с тем, как элемент 9 удаления, соединенный с элементом 5 управления, удерживает элемент 5 управления в контакте с поверхностью постоянного катода 2, элемент 8 привода, соединенный с шарниром 7,перемещает элемент 5 управления и элемент 4 захвата по направлению к металлическому осадку 1 так, что элемент 4 захвата входит в контакт с кромкой металлического осадка 1 и,по существу, проникает в металлический осадок 1. Элемент 4 захвата также может быть выполнен так, чтобы элемент 4 захвата направлялся в место между постоянным катодом 2 и металлическим осадком 1. В каждом альтернативном варианте воплощения элемент 5 управления устанавливается в контакте с поверхностью постоянного катода 2, которая свободна от металлического осадка 1. В соответствии с фиг. 2, когда элемент 4 захвата находится в контакте с металлическим осадком 1 для удаления металлического осадка 1 с постоянного катода 2, элемент 9 удаления,соединенный с элементом 5 управления, перемещает элемент 5 управления и элемент 4 захвата от поверхности постоянного катода 2. При этом металлический осадок 1 или, по меньшей мере, кромка металлического осадка 1 следует за элементом 4 захвата и удаляется от поверхности части пластины постоянного катода 2. Если металлический осадок 1 является, по существу,жестким, и разрешенное расстояние передвижения элемента 9 удаления, соединенного с элементом 5 управления, будет достаточно большим, металлический осадок 1 полностью удаляется с помощью стрипперной машины в соответствии с настоящим изобретением. В другом случае элемент 4 захвата используется для удаления кромки металлического осадка 1 и окончательное удаление металлического осадка 1 выполняется с помощью отдельного механизма,предпочтительно, например, с помощью удаляющего ножа. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для, по меньшей мере, частичного удаления осадка, создаваемого при электролитическом рафинировании или электрохимическом извлечении металла с поверхности маточной пластины, используемой в качестве электрода, в процессе электролитического рафинирования или электрохимического извлечения металла, содержащее, по меньшей мере,один элемент для удаления осадка и, по меньшей мере, один элемент для управления элементом удаления по отношению к осадку, отличающееся тем, что устройство содержит, по меньшей мере, один элемент (4) захвата, который используется для создания механического контакта между осадком (1) и элементом удаления, причем указанный элемент (4) захвата соединен с элементом (5) управления, с которым соединены как часть (6) стержня элемента захвата, так и элемент (9) удаления осадка. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем,что элемент (4) захвата установлен так, что он имеет возможность перемещения в направлении, по существу, параллельном поверхности маточной пластины (2), и в направлении, по существу, перпендикулярном к поверхности маточной пластины (2). 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что для перемещения элемента (4) захвата в направлении, по существу, параллельном поверхности маточной пластины (2), часть (6) стержня элемента (4) захвата содержит элемент(8) привода. 4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что перемещение элемента (4) захвата в направлении, по существу, перпендикулярном к поверхности маточной пластины (2),может выполняться с помощью средства элемента (9) удаления осадка (1). 5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что часть (6) стержня элемента захвата поворачивается вокруг своей оси. 6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что перемещение элемента (4) захвата как в направлении, по существу, параллельном поверхности маточной пластины (2), так и в направлении, по существу, перпендикулярном к поверхности маточной пластины (2),может выполняться гидравлическим приводом. 7. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что перемещение элемента (4) захвата как в направлении, по существу, параллельном поверхности маточной пластины (2),так и в направлении, по существу, перпендикулярном к поверхности маточной пластины (2),может выполняться с помощью пневматического привода. 8. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что перемещение элемента (4) захвата как в направлении, по существу, параллельном поверхности маточной пластины (2),так и в направлении, по существу, перпендикулярном к поверхности маточной пластины (2) может выполняться с помощью электрического привода. 9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что для удаления осадка (1) элемент (5) управления элемента захвата находится в контакте с той частью маточной пластины (2),которая свободна от осадка (1), одновременно с тем, как элемент (4) захвата находится в контакте с удаляемым осадком (1).