陽極及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在電分解中使用的陽極及其制造方法，特別是涉及一種在電分解低熔點金屬或低熔點合金時使用的陽極及其制造方法。本申請以2013年8月13日在日本國提出申請的日本專利申請編號特愿2013 —168271為基礎要求優先權，該申請通過參照而被引用于本申請。
【背景技術】
[0002]電解是電分解的簡稱，在使陽極與陰極成對并浸漬于電解液或融鹽的狀態下向兩者中通入直流電流，在電極表面發生化學變化，對物質進行分解.精制。
[0003]例如，金屬的濕式精煉、金屬鍍層是通過將金屬作為陽極并施加電壓，從而使在陽極處分解了的金屬以純度較高的狀態析出于陰極表面、或者形成覆膜的電解方法的一例子。
[0004]另一方面，通過將電解液調整至適當的pH條件，也能夠在使在陽極中分解了的金屬溶解于電解液中并向陰極移動時，通過在析出于陰極處之前作為氫氧化物進行沉淀而進行分離(例如，參照專利文獻1)。
[0005]如專利文獻2所示，在電解中使用的陽極多數情況是如圖10所示的陽極100。陽極100成形為一塊在上部具有突起101的板狀構件，通過將該突起101勾掛或懸掛于供電部102等而與供電部102電連接。
[0006]在使用了這種陽極100的電解中，在陽極100的突起101與供電部102之間產生由電阻引起的發熱現象。在陽極100中，由于該發熱關系到能量損失，因此被極力抑制。但是，無法使其完全不發熱。
[0007]另外，該發熱現象并不是上升至使由銅等常見金屬形成的陽極軟化、熔融的程度的溫度。但是，在將像錫或銦等這樣熔點較低的金屬或合金作為陽極100的情況下，若通入較大的電壓、電流，則會產生因其發熱而軟化變形、或者在達到最高溫的突起101與供電部102之間的接點處使突起101熔融而無法支承陽極100自身并脫落到電解槽內的問題。
[0008]針對這種問題，在如圖10所示的通常的一體型的形狀的陽極100的情況下，由于突起101與供電部102之間的接觸面積非常小，因此無法將通入較大的電壓、電流時的發熱抑制得較低。因此，難以防止陽極100的脫落。因而，在陽極100的情況下，必須在到脫落為止的短時間內結束電解處理，操作性變差，或者還存在只好將電壓、電流抑制得較低來進行電解的方法，金屬的析出效率變差。
[0009]此外，在專利文獻3中公開了一種方法，在該方法中，如圖11所示在陽極用的電極板103的上部兩個部位形成孔104，利用導電連接工具105懸掛于供電用的金屬棒106，將金屬棒106與供電部107電連接。另外，在專利文獻4中公開了一種方法，在該方法中，如圖12所示在電極板108上將帶狀的金屬吊架109安裝在兩個部位并懸掛于供電用的金屬棒110，將金屬棒110與供電部111電連接。
[0010]但是，在專利文獻3所記載的方法中，導電連接工具105與電極板103僅在各個孔進行點接觸，因此無法抑制接觸部的溫度在通入較大的電壓、電流時上升，在將錫、銦等低熔點金屬用于陽極用的電極板103的情況下，會發生軟化、熔融并脫落。
[0011]另外，專利文獻4所記載的方法是作為陰極側的電極較多使用的方法，但是這種結構在陽極中也被使用。在專利文獻4所記載的方法中，如圖12所示利用鉚釘在兩個部位將金屬吊架109與電極板108接合。由于該金屬吊架109與金屬棒110可靠地接觸，因此使用了加工性好的較薄的金屬，易于容易地變形，因此在鉚釘的接合過程中也產生了變形，難以說進行了充分的面接合。另外，根據吊架109的使用目的，常見的是只要能夠充分地保持電極板108，就不使用所需以上的寬度的較寬的金屬。在該專利文獻4所記載的方法中，雖然與專利文獻3所記載的方法那樣的點接觸相比，溫度上升稍微有所緩和，但是對于錫、銦等低熔點金屬或低熔點合金的電極板來說，效果并不充分，在通入較大的電壓、電流時產生軟化，在金屬吊架109與電極板108之間的接合部附近施加有上邊沒有保持部的地方等的自重，開始產生由自重引起的變形并脫落。
[0012]現有技術文獻
[0013]專利文獻
[0014]專利文獻1:日本特許第2829556號公報
[0015]專利文獻2:日本特開平11一229171號公報
[0016]專利文獻3:日本特許第4911668號公報
[0017]專利文獻4:日本特開2004 — 043846號公報

【發明內容】

[0018]發明要解決的問題
[0019]因此，本發明是鑒于這種實際情況而提出的，其目的在于提供一種抑制低熔點金屬或低熔點合金的電極板與用于保持該電極板并將該電極板電連接于供電部的保持構件之間的連接部分的溫度上升、且電極板不會熔融不會脫落而能夠進行長時間的電解的陽極及其制造方法。特別是，其目的在于提供一種即使在針對電極板通入較大的電壓、電流的情況下也使電極板不脫落而能夠進行長時間的電解的陽極及其制造方法。
[0020]用于解決問題的方案
[0021]用于達成上述目的的本發明的陽極的特征在于，在由具有100°C?250°C的熔點的低熔點金屬或低熔點合金形成的電極板的至少一個主面的一邊附近，以面接觸的方式安裝有長度為該一邊的長度以上、且由熔點比電極板的熔點高的金屬或合金形成的保持構件。
[0022]用于達成上述目的的本發明的陽極的制造方法的特征在于，在鑄模中將具有100°C?250°C的熔點的低熔點金屬或低熔點合金冷卻固化，從鑄模中取出固化后的低熔點金屬或低熔點合金而獲得電極板，在所獲得的電極板的至少一個主面的一邊附近，以面接觸的方式安裝長度為該一邊的長度以上、且由熔點比電極板的熔點高的金屬或合金形成的保持構件，從而制造陽極。
[0023]發明的效果
[0024]在本發明中，通過在電極板的至少一個主面的一邊附近使具有該一邊的長度以上的長度的保持構件與電極板面接觸并進行安裝，從而能夠在電極板與保持構件之間抑制由電阻引起的溫度上升并防止電極板的熔融，而且即使在因電阻加熱而多少產生了軟化的情況下，通過整體保持電極板的至少一個主面的一邊附近，從而也能夠防止電極板的脫落，并進行長時間的電解。而且，在本發明中，即使在通入較大的電壓、電流的情況下，通過使保持構件面接觸并進行安裝，從而也能夠抑制由電阻引起的溫度上升并防止電極板的熔融，因此能夠進行長時間的電解。
[0025]另外，在本發明中，通過在電極板中使用具有100°C?250°C的低熔點的低熔點金屬或低熔點合金而能夠容易地熔融，冷卻固化而通過鑄造獲得電極板，僅通過以與所獲得的電極板的至少一個主面的一邊附近面接觸的方式安上保持構件，就能夠高效地制造能夠抑制電極板與保持構件之間的連接部分的由電阻引起的溫度上升并能夠防止電極板的熔融、而且即使因電阻加熱而產生軟化也能夠防止脫落的陽極。
【附圖說明】
[0026]圖1是應用了本發明的陽極的立體圖。
[0027]圖2是應用了本發明的陽極的分解立體圖。
[0028]圖3是具有形成有槽部的電極板的陽極的分解立體圖。
[0029]圖4是表不鑄_旲與固定板之間的關系的圖，圖4的(A)是俯視圖，圖4的(B)是側視圖。
[0030]圖5是表示鑄模、固定板、棒之間的關系的立體圖。
[0031]圖6是用于制造具有槽部的電極板的鑄模的立體圖。
[0032]圖7是電解裝置的概略圖。
[0033]圖8是表示電解槽中的電極的配置的概略圖。
[0034]圖9是在比較例中使用的陽極的俯視圖。
[0035]圖10是以往的陽極的俯視圖。
[0036]圖11是以往的陽極的俯視圖。
[0037]圖12是以往的陽極的俯視圖。
【具體實施方式】
[0038]以下，參照附圖詳細說明應用了本發明的陽極及其制造。另外，本發明只要沒有特別限定，就不限定于以下的詳細說明。
[0039]<1.陽極>
[0040]應用了本發明的、圖1和圖2所示的陽極1是在電解中使用的陽極，是勾掛或懸掛于電解裝置的供電部的方式的陽極。陽極1在位于電極板2的兩主面的一邊附近的保持構件安裝面2a上安裝有用于在電解時保持電極板2的保持構件3。
[0041]電極板2包括具有100°C?250°C的熔點的低熔點金屬或低熔點合金，例如形成為正方形或長方形的板狀。作為低熔點金屬或低熔點合金，能夠列舉錫、銦或者銦與錫的合金(例如In — 9.6wt%Sn)、銦與鎵的合金(例如In — 6.3wt%Ga)等。
[0042]電極板2的厚度根據防止因電極板2自身的重量而自保持構件3脫落的情況、陽極1的厚度隨著電解進行而變薄的情況等而適當地確定。例如，作為電極板2的厚度，優選的是設為2mm?15mm。在2mm以下的厚度的情況下，較薄而導致有時在處理時產生斷裂，而且作為電解的陽極1容易被點蝕，故不優選。另一方面，若厚度為15mm以上，則電極板2的重量變重，因此易于脫落，處理較困難，并且若電解進行而陽極1變薄，則電極間距變大、電壓顯著上升，故不優選。
[0043]形成電極板2的低熔點金屬或低熔點合金具有純度越高而且溫度越高變得越柔軟的特征。因此，將低熔點金屬或低熔點合金成形為板狀而得到的電極板2在安裝于電解裝置時安裝有與位于上方的保持構件安裝面2a接觸的接觸面積較大的保持構件3，利用該保持構件3維持在電解液中懸掛的狀態