專利名稱：用于從陰極板剝離金屬的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從陰極板剝離金屬的設(shè)備。本發(fā)明還涉及用于從陰極板剝離金屬
的方法。
背景技術(shù)：
利用電化工藝的生產(chǎn)金屬包括在陰極板上沉積金屬。許多不同的金屬可以通過利用這樣的工藝獲得，包括銅、鎳、鋅、鈷等。例如，在銅的電積金屬法和電解精煉中，銅金屬沉積在不銹鋼陰極板上。當(dāng)沉積的銅金屬已經(jīng)生長到期望厚度時(shí)，陰極板從電解池中移除，沉積的金屬從陰極板剝離。 從陰極板剝離沉積的金屬期望地是利用大量的自動化工藝進(jìn)行以為了在剝離廠中實(shí)現(xiàn)高的產(chǎn)出。例如，在美國專利No. 4840710中，該專利的整個(gè)內(nèi)容在此被引用作為參考，描述了一種用于從陰極剝離電沉積的銅的方法，在該方法中，陰極折曲超過沉積金屬和陰極之間的粘著接合強(qiáng)度的量；但是不超過陰極的彈性極限。這使得至少一部分沉積金屬從陰極分離，從而在一部分沉積金屬和陰極之間留下間隙。沉積金屬然后通過利用沿著沉積金屬和陰極的表面滑動的楔而從陰極剝離。美國專利No. 4840710還描述了一種利用吹氣來從陰極剝離沉積金屬的方法。 美國專利No. 4840710的方法已經(jīng)在全球范圍內(nèi)在許多銅廠中商業(yè)化實(shí)施，并且該方法形成可從本申請人處商購的ISAPROCESSTM技術(shù)的一部分。 當(dāng)金屬沉積在陰極板上時(shí)，邊緣條典型地布置在陰極板的豎直邊緣上以為了防止金屬沿著陰極板的豎直或者側(cè)邊緣沉積。結(jié)果，金屬片沉積在陰極板的每側(cè)上。在陰極板的每側(cè)上的這些金屬片并不沿著它們的豎直邊緣彼此結(jié)合。 在一些工廠中，陰極板的底部邊緣在沉積金屬于其上之前用蠟覆蓋或者配置底部條。這防止金屬沿著陰極板的底部邊緣沉積，結(jié)果，沉積在陰極板每側(cè)上的金屬片保持彼此分離。 在其它工廠中，陰極板的底部邊緣在沉積金屬之前沒有打蠟或者配置底部條，這導(dǎo)致金屬同樣沿著陰極板的底部邊緣沉積。在這些工廠中，沉積在陰極板每側(cè)上的金屬片通過沿著底部邊緣沉積的金屬而彼此相連。在陰極剝離過程中，其中金屬沿著陰極板的底部邊緣以及兩側(cè)沉積，楔推動金屬片從陰極板的側(cè)面離開到夾持器，到大約15-20度的角度。夾持器然后將銅帶到水平位置并拉動其以便分離。 但是，如果沉積在陰極板的底部邊緣上的金屬在初始的剝離操作中沒有斷裂，則必須向上折曲金屬片然后向下折曲直到金屬斷裂。為了實(shí)現(xiàn)這，一些剝離工廠設(shè)置有在互連的金屬沒有斷裂的情形下夾持金屬片的夾持器。夾持器然后用于向上和向下折曲金屬片直到片之間的互連金屬確實(shí)斷裂。 在整個(gè)說明書中，術(shù)語"包括"以及語法上的等同詞應(yīng)當(dāng)視作包括但不限于的意思，除非上下文另有明確說明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種克服或者至少改善現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)的設(shè)備
和方法，或者至少提供一種商業(yè)上可接受的替代設(shè)備和方法。 在第一方面，本發(fā)明提供一種用于從陰極板剝離金屬的設(shè)備，其中一部分金屬已
經(jīng)從陰極板分離以在該部分金屬和陰極板之間形成間隙，該設(shè)備包括用于定位在陰極板和金屬之間的間隙中的至少一個(gè)輥和用于沿著陰極板或者金屬驅(qū)動輥以使得金屬從陰極板剝離的驅(qū)動裝置。 從陰極板剝離的金屬可以是沒有以任何方式結(jié)合的兩片，或者它們可以通過在板的底部的薄弱的結(jié)合而連接。 陰極板的取向通常是使得陰極底部面對底部，并且吊架桿處于頂部。但是，陰極可以通過吊架桿在底部并且陰極的底部朝向上方的方式剝離；或者，陰極可以在其間以任何角度剝離。 陰極在剝離操作中能夠由吊架桿、陰極板底部或者其組合進(jìn)行支撐。
至少一個(gè)輥可以包括獨(dú)立的輥?；蛘?，至少一個(gè)輥可以形成為更大結(jié)構(gòu)的一部分。例如，至少一個(gè)輥可以安裝在殼體或者主體的內(nèi)部， 一部分輥與陰極板或者金屬接觸，殼體或者主體與另一陰極板或者金屬接觸。至少一個(gè)輥可以是輪。 應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，至少一個(gè)輥定位在陰極板和已經(jīng)沉積在陰極板上的金屬之間。結(jié)果，當(dāng)驅(qū)動裝置被促動以沿著陰極板或者金屬(或者二者)驅(qū)動時(shí)，至少一個(gè)輥推動金屬遠(yuǎn)離陰極板從而從陰極板剝離金屬。 優(yōu)選地，該設(shè)備包括在陰極板的一側(cè)或者兩側(cè)上的至少一個(gè)輥用于定位在金屬和陰極板之間的間隙中。 在一些實(shí)施例中，該設(shè)備可以包括至少兩個(gè)輥，其定位在陰極板的一側(cè)或者兩側(cè)上，至少兩個(gè)輥的一個(gè)接觸陰極板，至少兩個(gè)輥的其它一個(gè)接觸金屬。在該實(shí)施例中，與陰極板接觸的輥用以定位和導(dǎo)引輥，而與金屬接觸的輥用以隨著驅(qū)動裝置被操作以沿著陰極板驅(qū)動輥而迫使金屬從陰極板離開。適當(dāng)?shù)?，至少兩個(gè)輥以彼此固定的關(guān)系安裝。
輥可以包括任何適當(dāng)?shù)妮仭＠?，輥可以是金屬輥，它們可以由人造橡膠或者聚合物材料制成，或者它們在其上可以具有人造橡膠或者聚合物涂層。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，其中陰極板的底部邊緣沒有被處理以防止金屬沉積在其上，可以提供位于沉積金屬外部的一個(gè)或多個(gè)其它輥。在金屬片之間的互連金屬在剝離過程中沒有斷裂的情況下，外部輥可以接觸金屬片的外表面。外部輥然后可以用于向上折曲金屬片以輔助斷裂互連金屬。 在一些情形下，外部輥可以安置為以使得它們與剝離輥一齊運(yùn)動。例如，外部輥可以安裝到托架，該托架也安裝到剝離輥。在該實(shí)施例中，剝離輥可以被偏壓，例如通過彈簧加載或者其它機(jī)構(gòu)，以使得外部輥保持與正在剝離的金屬的外表面接觸。在該實(shí)施例中，在剝離操作過程中外部輥用以支撐正在從陰極板剝離的金屬片。這能夠允許改善剝離金屬片的操縱。再者，如果金屬片之間的任何互連金屬在初始剝離過程中沒有斷裂，驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠被促動以升高輥組件。隨著外部輥與金屬片的外表面接觸，這使得金屬片向上折曲。因此，即使互連金屬在初始剝離過程中沒有斷裂，金屬片在向上和向下方向的折曲能夠容易地實(shí)現(xiàn)。
在其它實(shí)施例中，外部輥可以獨(dú)立于剝離輥而進(jìn)行操作。 在第二方面，本發(fā)明提供一種用于從陰極板剝離金屬的方法，包括以下步驟使得 至少一部分金屬從陰極板分離并在陰極板和金屬之間形成間隙，定位至少一個(gè)輥在金屬和 陰極板之間的間隙中，以及沿著陰極板或者金屬移動所述至少一個(gè)輥從而從陰極板剝離金屬。 在本發(fā)明的第二方面的方法中，該方法可以包括折曲陰極板以使得至少一部分金 屬從陰極板分離的步驟。 與用于從陰極板剝離沉積的金屬的現(xiàn)有的設(shè)備和方法相比，本發(fā)明的第一和第二 方面的發(fā)明提供許多明顯的優(yōu)勢。特別地，資金成本更低，維護(hù)需求降低。隨著維護(hù)需求的 降低，陰極剝離工廠中的停機(jī)時(shí)間同樣減少，從而允許陰極剝離工廠中更高的產(chǎn)能和更高 的可靠性。而且，當(dāng)輥用于從陰極板分離沉積的金屬時(shí)，對正在從陰極板剝離的金屬以及陰 極板的損壞更少。 本發(fā)明還包括剝離設(shè)備，其中用于在本剝離工廠中夾持金屬的夾持器被一個(gè)或多 個(gè)輥替代，在初始剝離過程中在金屬片之間的任何互連金屬沒有斷裂的情形下，所述輥與 金屬的外表面接觸。 相應(yīng)地，在第三方面，本發(fā)明提供一種用于從陰極板剝離金屬的設(shè)備，其中金屬片 沉積在陰極板的每側(cè)上，并且形成在陰極板的每側(cè)上的金屬片之間的橋的互連金屬沿著陰 極板的底部邊緣沉積，該設(shè)備包括用于從陰極板分離在陰極板每側(cè)上的金屬片的剝離裝置 和一個(gè)或多個(gè)輥，所述輥與金屬片的外表面接觸并推動金屬片從而使得在互連金屬在剝離 過程中沒有被斷裂的情形下金屬片圍繞互連金屬折曲。 在本發(fā)明的第三方面，如果互連金屬在初始剝離過程中沒有斷裂，一個(gè)或多個(gè)輥 可以移動來接觸金屬片的外表面。在另一實(shí)施例中，接觸金屬片的外表面的一個(gè)或多個(gè)輥 在初始剝離過程中可以布置為接觸金屬片的外表面。 在第四方面，本發(fā)明提供一種用于從陰極板剝離金屬的方法，其中金屬片沉積在 陰極板的每側(cè)上，并且在陰極板每側(cè)的金屬片之間形成橋的互連金屬沿著陰極板的底部邊 緣沉積，該方法包括步驟使得至少一部分沉積金屬片從陰極板分離，從陰極板剝離金屬 片，以及在互連金屬在初始剝離過程中沒有斷裂的情形下，通過布置為接觸金屬片的外表 面的一個(gè)或多個(gè)輥向著彼此推動金屬片。 在本發(fā)明的第四方面的方法中，該方法可以包括折曲陰極板以使得至少一部分金 屬從陰極板分離的步驟。 在本發(fā)明的所有方面，將提供折曲工作站，其在從陰極剝離金屬片之前折曲陰極。 折曲工作站折曲陰極并破壞陰極和至少一部分金屬之間的粘著接合。這可以例如根據(jù)在美 國專利No. 4840710中描述的方法或者通過利用在PCT/FI2004/000719(W02005/054546A1) 中描述的在陰極的豎直方向能夠可轉(zhuǎn)動地移動的剝離元件而實(shí)現(xiàn)。任何其它的為本領(lǐng)域技 術(shù)人員已知或者描述在文獻(xiàn)中的折曲操作都可以用于形成間隙。 為了保持陰極板和金屬之間按的間隙，一個(gè)或多個(gè)楔可以插入在金屬和陰極板之 間。在這方面的例子在澳大利亞專利No.625243的附圖12和13中給出。或者，一個(gè)或多 個(gè)臂可以插入在金屬和陰極板之間，并且臂從陰極板稍微拉開以保持金屬和陰極板之間的 間隙。
本發(fā)明可以用于電積金屬法和電解精煉工廠中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在陰極板的底部邊緣 沒有被包括以免于金屬電解因而金屬的互連橋沉積在底部邊緣上的工廠中，由于工藝差 異，互連金屬在電積金屬法工廠中然后在電解精煉工廠中趨于更容易地?cái)嗔选?br>

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的剝離設(shè)備的示意性端視圖； 圖2示出類似于圖1所示的示意性端視圖，但是剝離輥沿著陰極板移動了部分路 程； 圖3示出類似于圖2所示的示意性端視圖，但是剝離輥沿著陰極板更進(jìn)一步地移 動； 圖4示出類似于圖3所述的示意性端視圖，但是剝離輥沿著陰極板移動了其行程 的最大程度； 圖5示出剝離操作的示意性端視圖，其中沉積在陰極板的底部邊緣上的互連金屬 沒有被初始剝離操作破壞；以及 圖6示出類似于圖5所示的示意性端視圖，但是外部輥用于使得金屬片圍繞互連 金屬向上折曲。
具體實(shí)施例方式
應(yīng)當(dāng)理解，本說明書中的附圖是為了示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而提供的。這樣，應(yīng) 當(dāng)理解，本發(fā)明不應(yīng)被認(rèn)為是限于如圖所示的特征。 圖1示出陰極板10，該陰極板10具有沉積在其每側(cè)上的金屬片12、14。陰極板IO 包括陰極吊架ll，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所非常理解的。 如圖l所示，間隙已經(jīng)形成在陰極板10和它們各自的金屬片12、14之 間。這些間隙用附圖標(biāo)記16、18表示。間隙16、18可以通過在折曲工作站中折曲陰 極而形成。這可以例如根據(jù)美國專利No. 4840710中描述的方法或者通過利用PCT/ FI2004/000719(W02005/054546A1)中描述的在陰極的豎直方向能夠可轉(zhuǎn)動地運(yùn)動的剝離 元件而實(shí)現(xiàn)。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員已知或者文獻(xiàn)中描述的其它折曲操作都可以用于形成間 隙。該間隙可以在折曲工作站中通過利用定位在金屬片和陰極板之間的楔或者臂而得以保 持。這方面的例子在澳大利亞專利No. 625243的附圖12和13中給出。
為了從陰極板剝離金屬，提供了剝離輥。如圖l所示，剝離輥包括第一輥20和第 二輥22，其定位在陰極板10和金屬片12之間的間隙中。類似地，在陰極板的另一側(cè)上，同 樣提供剝離輥。在陰極板的另一側(cè)上的剝離輥包括第一輥24和第二輥26。第一輥20和 24接觸陰極板。第二輥22和26從第一輥20、24向外定位，結(jié)果，第二輥22、26接觸各個(gè)金 屬片12、14的內(nèi)表面。 盡管沒有在附圖1中示出，剝離設(shè)備還包括用于沿著陰極板驅(qū)動輥的驅(qū)動裝置。 該驅(qū)動裝置可以包括氣動驅(qū)動裝置、液壓驅(qū)動裝置、機(jī)械驅(qū)動的驅(qū)動裝置、電機(jī)驅(qū)動裝置或 者齒輪驅(qū)動的驅(qū)動裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動裝置包括一個(gè)或多個(gè)氣動壓頭，其能夠伸長 以向下驅(qū)動輥和回退以向上移動輥。 在圖2中，驅(qū)動裝置已經(jīng)操作以沿著陰極板10向下驅(qū)動輥。如能夠從圖2中看出
7的，當(dāng)輥沿著陰極板向下驅(qū)動時(shí)，金屬片12、14被逐漸地進(jìn)一步推動遠(yuǎn)離陰極板10。
圖3示出當(dāng)輥已經(jīng)沿著陰極板10移動到行程的幾乎最大程度時(shí)金屬片12、14的 取向。如能夠從圖3中看出的，金屬片12、14已經(jīng)基本從陰極板10剝離。但是，金屬片12、 14通過由電沉積形成在陰極板的底部邊緣上的互連金屬橋28而彼此連接。有必要破壞該 金屬橋28。 在底部上的兩沉積銅層之間的連接點(diǎn)有時(shí)非常強(qiáng)，需要很大的力來將銅翻巻 (downend)。當(dāng)用于當(dāng)前可用的剝離設(shè)備中的夾持器連接到金屬的大致金屬側(cè)面的一半以 上時(shí)，金屬沉積物有時(shí)在向下運(yùn)動過程中在夾持器和底部之間彎曲。當(dāng)迫使銅向外時(shí)，在本 發(fā)明中的輥更靠近底部上的連接點(diǎn)。這意味著有更少的機(jī)會來折曲金屬沉積層(因?yàn)橹c(diǎn) 更靠近連接處)，并且施加的力更指向到V形槽的假想斷裂點(diǎn)，所述V形槽可以形成在沉積 在陰極板的底部邊緣上的金屬中。 圖4示出正移動到它們的最低取向的輥，該最低取向表示沿著陰極板10的行程的 最大程度。如能夠從圖4中看出的，陰極板12、14已經(jīng)被推出超過水平。這有助于破壞互 連的金屬橋28。 在互連的金屬橋28在如圖1-4所示的初始剝離步驟中沒有斷裂的情形下，則必須 圍繞互連橋28折曲金屬片12、14以為了破壞互連橋28。為了實(shí)現(xiàn)該折曲，外部輥30和32 可以接觸金屬片12、14的外表面(參見圖5)。而且，支撐件34、36可以在陰極板10的底 部附近接觸金屬片12、14的內(nèi)表面以為了阻止金屬片豎直向上運(yùn)動并影響陰極板10。外 部輥30、32可以然后向上移動，如圖6所示，從而使得金屬片12和14圍繞互連橋28折曲。 如果該操作不足以破壞互連橋中的金屬，剝離輥可以再次使用以向下折曲金屬片。金屬片 的向上和向下折曲將繼續(xù)直到互連橋28實(shí)際斷裂。 如圖5和6所示的外部輥30、32可以安置為以使得它們與剝離輥20、22、24、26 — 齊運(yùn)動。例如，外部輥30和32可以安裝為與剝離輥進(jìn)行共同的安裝。外部輥可以是彈簧 加載的以使得它們保持與金屬片12、14的外表面接觸。
在另一實(shí)施例中，外部輥30、32可以單獨(dú)移動到剝離輥。 同樣應(yīng)當(dāng)理解，外部輥可以與其它剝離設(shè)備一起使用，例如楔剝離器或者吹氣剝
尚為o 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，除了具體描述的那些，本發(fā)明可以進(jìn)行各種變化和修改。 應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明包括這樣的變化和修改，其落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于從陰極板剝離金屬的設(shè)備，其中一部分金屬已經(jīng)從所述陰極板分離以在該部分金屬和所述陰極板之間形成間隙，該設(shè)備包括用于定位在所述金屬和所述陰極板之間的間隙中的至少一個(gè)輥以及用于沿著所述陰極板或者所述金屬驅(qū)動所述輥以從所述陰極板剝離所述金屬的驅(qū)動裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)輥安裝在殼體或者主體的內(nèi)部。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括在所述陰極板的一側(cè)或兩側(cè)上的 至少一個(gè)輥，用于定位在所述金屬和所述陰極板之間的間隙中。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，該設(shè)備包括定位在所述陰極板的一側(cè) 或者兩側(cè)上的至少兩個(gè)輥，其中所述至少兩個(gè)輥的一個(gè)接觸所述陰極板，且所述至少兩個(gè) 輥的一個(gè)接觸所述金屬。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述至少兩個(gè)輥以固定關(guān)系彼此安裝。
6. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，該設(shè)備包括定位在所述金屬的外表面 之外并且接觸所述金屬的外表面的一個(gè)或多個(gè)外部輥。
7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述一個(gè)或多個(gè)外部輥適于與所述一個(gè)或多個(gè)輥 一齊運(yùn)動。
8. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述一個(gè)或多個(gè)外部輥適于獨(dú)立于所述一個(gè)或多 個(gè)輥運(yùn)動。
9. 一種從陰極板剝離金屬的方法，包括以下步驟使得至少一部分沉積金屬從陰極板分離并在該陰極板和金屬之間形成間隙；定位至少一個(gè)輥在沉積金屬和陰極板之間的間隙中并沿著所述陰極板或者金屬移動所述至少一個(gè) 輥從而從所述陰極板剝離所述金屬。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，包括折曲陰極板以使得至少一部分金屬從陰極板剝離 的額外步驟。
11. 一種用于從陰極板剝離金屬的設(shè)備，其中金屬片沉積在陰極板的每側(cè)上，在陰極板 每側(cè)上的金屬片之間形成橋的互連金屬沿著陰極板的底部邊緣沉積，該設(shè)備包括用于從陰 極板分離在陰極板每側(cè)上的金屬片的剝離裝置和接觸金屬片的外表面并推動金屬片從而 在互連金屬在剝離過程中沒有斷裂的情形下使得金屬片圍繞互連金屬折曲的一個(gè)或多個(gè) 輥。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，如果互連金屬在初始剝離過程中沒有斷裂，所述 一個(gè)或多個(gè)輥移動到接觸金屬片的外表面。
13. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，在初始剝離過程中所述一個(gè)或多個(gè)輥移動到接 觸所述金屬片的外表面。
14. 如權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述剝離裝置包括一個(gè)或多個(gè)輥。
15. —種用于從陰極板剝離金屬的方法，其中金屬片沉積在陰極板每側(cè)上并且在陰極 板每側(cè)的金屬片之間形成橋的互連金屬沿著陰極板的底部邊緣沉積，該方法包括以下步 驟使得至少一部分沉積的金屬片從陰極板分離，從陰極板剝離金屬片，在互連金屬在初 始剝離過程中沒有斷裂的情形下，通過布置為接觸金屬片的外表面的一個(gè)或多個(gè)輥向著彼 此折曲金屬片。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，該方法包括折曲陰極板以使得至少一部分金屬 從陰極板分離的額外步驟。
全文摘要
一種用于從陰極板剝離金屬的設(shè)備，其中一部分金屬已經(jīng)從陰極板分離以在該部分金屬和陰極板之間形成間隙，該設(shè)備包括至少一個(gè)用于定位在金屬和陰極板之間的間隙中的輥和用于沿著陰極板或者金屬驅(qū)動輥以使得金屬從陰極板剝離的驅(qū)動裝置。
文檔編號C25D1/20GK101790600SQ200880102087
公開日2010年7月28日 申請日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日
發(fā)明者珀·O·埃里克森 申請人:斯特拉塔技術(shù)有限公司