特開 2023-18795 電解精製方法およびカソードの矯正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023018795

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】電解精製方法およびカソードの矯正方法

(51)【国際特許分類】

   C25C 7/02 20060101AFI20230202BHJP

【ＦＩ】

C25C7/02 304

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021123072

(22)【出願日】2021-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134979

【弁理士】

【氏名又は名称】中井 博

(74)【代理人】

【識別番号】100167427

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】長瀬 範幸

(72)【発明者】

【氏名】山口 洋平

(72)【発明者】

【氏名】竹中 和己

【テーマコード（参考）】

4K058

【Ｆターム（参考）】

4K058AA04

4K058BA21

4K058BB03

4K058CA04

4K058EB02

(57)【要約】

【課題】電解精製を実施した際に外観が良好な電気銅を得ることができる電解精製方法およびかかる電解精製方法に適したカソードを作製できるカソードの矯正方法を提供する。
【解決手段】複数のカソードＣと複数のアノードＡとを交互に並ぶように電解槽ＥＢに懸架した状態で、複数のカソードＣと複数のアノードＡとの間に電流を流して電解精製する方法に使用されるカソードを矯正する方法であって、カソードＣをカソードビームＢによって懸架したときにおける鉛直方向に対する種板Ｓの表面の傾きであるカソード傾斜量ＸとアノードＡを一対の肩部ＡＳ，ＡＳによって懸架したときの鉛直方向に対する胴部ＡＢの表面の傾きであるアノード傾斜量Ｙとの差が、一定の範囲になるようにカソードＣの形状を調整する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のカソードと複数のアノードとを交互に並ぶように電解槽に懸架した状態で、複数のカソードと複数のアノードとの間に電流を流して電解精製する方法に使用されるカソードを矯正する方法であって、
前記カソードをカソードビームによって懸架したときにおける鉛直方向に対する種板の表面の傾きであるカソード傾斜量と前記アノードを一対の肩部によって懸架したときの鉛直方向に対する胴部の表面の傾きであるアノード傾斜量との差が、一定の範囲になるように前記カソードの形状を調整する
ことを特徴とするカソードの矯正方法。

【請求項2】

前記カソードのカソード傾斜量を、該カソードをカソードビームによって懸架したときにおけるカソードビームの中心軸と種板の下端縁との水平方向の距離として定義し、
前記アノードのアノード傾斜量を、該アノードを一対の肩部によって懸架したときにおけるアノードの上端縁とアノードの下端縁との水平方向の距離として定義し、
前記カソード傾斜量と前記アノード傾斜量の差が、＋２ｍｍ～－２ｍｍとなるように前記カソードの形状を調整する
ことを特徴とする請求項１記載のカソードの矯正方法。

【請求項3】

前記アノードのアノード傾斜量が、測定錘と、該測定錘が一端に取り付けられた該測定錘を吊り下げる吊り下げ手段と、を有するアノード傾斜量測定器を用いて測定されたものであり、
前記アノードを一対の肩部によって懸架したときにおける胴部の表面の下端縁に前記吊り下げ手段を接触させた状態で、前記吊り下げ手段から前記アノードの表面の上端縁までの水平距離を前記アノード傾斜量として測定する、または、前記アノードを一対の肩部によって懸架したときにおける胴部の背面の上端縁に前記吊り下げ手段を接触させた状態で前記測定錘と前記アノードとの重なりに基づいて前記アノード傾斜量を推定する
ことを特徴とする請求項２に記載のカソードの矯正方法。

【請求項4】

前記カソードのカソード傾斜量を、前記カソードの種板および／または前記カソードを形成する前の種板を変形することによって調整する
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のカソードの矯正方法。

【請求項5】

前記カソードのカソード傾斜量を、前記カソードの吊り手を変形することによって調整する
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のカソードの矯正方法。

【請求項6】

複数のカソードと複数のアノードとを交互に並ぶように電解槽に懸架した状態で、複数のカソードと複数のアノードとの間に電流を流して電解精製する方法であって、
前記カソードを前記電解槽に懸架したときにおける鉛直方向に対する種板の表面の傾きを、前記アノードを前記電解槽に懸架したときの鉛直方向に対する胴部の表面の傾きにあわせる
ことを特徴とする電解精製方法。

【請求項7】

請求項１から５のいずれかに記載のカソードの矯正方法によって前記カソードの形状を調整し、形状が調整されたカソードを使用して電解精製を行う
ことを特徴とする請求項６記載の電解精製方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電解精製方法およびカソードの矯正方法に関する。さらに詳しくは、非鉄金属などの電解精製工程において採用される電解精製方法およびかかる電解精製方法に使用されるカソードを矯正するカソードの矯正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

金属の電解精製あるいは電解採取に代表される金属電解においては、アノードとなる母板（粗金属板）とカソードとを交互に並べて電解槽に装入して電解操業を行っている。例えば、銅の電解精製であれば、カソードと精製粗銅鋳造アノードとを電解槽に交互に並ぶように装入して通電する。すると、電解の進行につれアノードから銅が溶け出し、この溶け出した銅がカソード上に電着して製品となる電気銅が得られる。

【0003】

図９（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、電解精製に使用されるアノードＡは、略矩形平板状の胴部ＡＢと、胴部ＡＢの上端部から左右に突出する一対の肩部ＡＳ，ＡＳと、から構成されている。電解槽ＥＢ（図１参照）は、対向する一対の槽壁の上面に細長の板状導電体であるブスバーＢＢがそれぞれ設けられており、アノードＡは、一対の肩部ＡＳ，ＡＳをそれぞれブスバーＢＢ上に懸架することによって電解槽ＥＢ内に吊り下げられている。具体的には、アノードＡの一方の肩部ＡＳは絶縁板ＩＢを介してブスバーＢＢ上に載置されており、アノードＡの他方の肩部ＡＳはブスバーＢＢの凸状部ｐの上に直接載置されている（図１参照）。

【0004】

一方、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、カソードＣは、略矩形平板状の種板Ｓと、種板Ｓの上端部に設けられたループ状の吊り手ｓｈと、吊り手ｓｈに挿通されたカソードビームＢと、から構成されている。かかるカソードＣは、吊り手ｓｈに挿通させたカソードビームＢの両端部をそれぞれブスバーＢＢ上に懸架することによって電解槽ＥＢ内に吊り下げられている（図１参照）。

【0005】

このようなアノードＡとカソードＣとを使用する金属電解においては、生産性向上のため、アノードＡとカソードＣは可及的に小さい間隔をもって電解槽ＥＢ内に装入され、また不利益を生じない限り高い電流密度において電解される。かかる状態を維持するには、アノードＡの傾きとカソードＣの傾きとが一致することが望ましい。具体的には、電解槽ＥＢに懸架された状態において、鉛直面に対するアノードＡの表面の傾きと、鉛直面に対するカソードＣの種板Ｓの表面の傾きと、が一致することが望ましい。そのため、表面が鉛直に近い状態でアノードＡが電解槽ＥＢに懸架されていることを前提として、カソードＣは、カソードビームＢの両端部をそれぞれ電解槽ＥＢに懸架した状態で種板Ｓの表面（電着面）が鉛直に近づくように形状が整えられる。

【0006】

ところで、銅の電解精製に使用されるアノードＡは、精製炉から抜き出される熔体状の粗銅を鋳型に流し込み、冷却後に鋳型から取り出すことで作製される。アノードＡの作製に使用される鋳型は、アノードＡにおける一対の肩部ＡＳ，ＡＳを形成する部分の深さが、胴部ＡＢを形成する部分の深さよりも浅くなっている。つまり、鋳型は、鋳造されたアノードＡにおいて、胴部ＡＢの厚さよりも一対の肩部ＡＳ，ＡＳの厚さが薄くなるように形成されている（図９（Ｄ）参照）。

【0007】

このため、鋳造後に鋳型から取り出したアノードＡは、粗銅熔体の湯面側の面（つまり開放面、以下表面という場合がある）は平坦な面になっているのに対して、その反対側の鋳型側の面（つまり鋳型と接する面、以下背面という場合がある）は一対の肩部ＡＳ，ＡＳの背面が胴部ＡＢの背面よりも表面側に位置するように段差が形成されている。すると、アノードＡの重心は胴部ＡＢの厚み方向の中央部に位置しているので、表面が鉛直になるように一対の肩部ＡＳ，ＡＳでアノードＡを懸架した場合には、アノードＡの重心は一対の肩部ＡＳ，ＡＳの厚み方向の中央部よりも背面側に位置することになる。したがって、鋳造されたままのアノードＡを加工せずに一対の肩部ＡＳ，ＡＳによって電解槽ＥＢに懸架すると、アノードＡは、その重心が一対の肩部ＡＳ，ＡＳと電解槽ＥＢとの接触点を含む鉛直面上に位置するように傾いた状態、つまり、表面側に傾いた状態になる。

【0008】

上述したように、カソードＣは、電解槽ＥＢに懸架したときに種板Ｓの表面が鉛直に近づくように形状が整えられるので、アノードＡが傾いた状態でたきードＡは電解槽ＥＢに懸架されていれば、カソードＣをたきードＡは電解槽ＥＢに懸架したときに、アノードＡとカソードＣとの距離が不均一となる。つまり、カソードＣの種板Ｓの上部とアノードＡとの距離が、カソードＣの種板Ｓの下部とアノードＡとの距離よりも長くなる。すると、電解槽ＥＢ内のアノードＡとカソードＣとの間に流れる電流にばらつきを生じて、カソードＣの表面に電着される電気銅の外観が悪化するという問題が生じる。

【0009】

そこで、電解槽ＥＢに懸架した状態においてアノードＡの表面が鉛直方向に対して傾くことを防ぐため、胴部ＡＢの形状を必要に応じて矯正したり、一対の肩部ＡＳ，ＡＳを変形したりすることが行われている。また、鋳造後のアノードＡの表面には離型剤が付着していたり表面の粗度が粗かったりするため、電解槽ＥＢのブスバーＢＢと接触する一対の肩部ＡＳ，ＡＳの下面を研磨することも行われており、この研磨によってアノードＡの表面の傾きを防止することも行われている。しかし、かかる矯正等を行っても、電解槽ＥＢにアノードＡを懸架したときに、鉛直方向に対してアノードＡの表面が傾くことを防ぐことは難しい。

【0010】

アノードの表面の鉛直方向に対する傾きを調整する方法として、特許文献１に開示された方法がある。特許文献１には、アノードの耳部（肩部）の下面と電解槽の槽壁上に設けられた板状導電体（ブスバー）の上の絶縁板との間に調整具を差し込んでアノードの垂直性を調整する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２０１８－１２８７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかし、特許文献１の方法では、調整対象となる全てのアノードに調整具を設置する場合には、調整対象となるアノードの数が多くなることを想定して、相当量の調整具を事前に準備しておかなければならない。

【0013】

また、調整対象となるアノードが数多くある場合、調整対象となる全てのアノードと絶縁板との間に調整具を設置するには多大な時間と労力を要する。このため、実際の操業では、時間等の制約から、調整対象となる全てのアノードに調整具を設置することは難しい。すると、調整具を設置できなかったアノードと隣接するカソードの表面に電着した金属は外観が悪くなる。

【0014】

以上のように、電解槽ＥＢに懸架した状態で、アノードＡとカソードＣの傾きを一致させる方法が種々用いられているが、両者の傾きをより適切に一致させる方法や両者の傾きをより適切に一致させた状態で電解精製を実施する方法が求められている。

【0015】

本発明は上記事情に鑑み、電解精製を実施した際に外観が良好な電気銅を得ることができる電解精製方法およびかかる電解精製方法に適したカソードを作製できるカソードの矯正方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

＜カソードの矯正方法＞
第１発明のカソードの矯正方法は、複数のカソードと複数のアノードとを交互に並ぶように電解槽に懸架した状態で、複数のカソードと複数のアノードとの間に電流を流して電解精製する方法に使用されるカソードを矯正する方法であって、前記カソードをカソードビームによって懸架したときにおける鉛直方向に対する種板の表面の傾きであるカソード傾斜量と前記アノードを一対の肩部によって懸架したときの鉛直方向に対する胴部の表面の傾きであるアノード傾斜量との差が、一定の範囲になるように前記カソードの形状を調整することを特徴とする。
第２発明のカソードの矯正方法は、第１発明において、前記カソードのカソード傾斜量を、該カソードをカソードビームによって懸架したときにおけるカソードビームの中心軸と種板の下端縁との水平方向の距離として定義し、前記アノードのアノード傾斜量を、該アノードを一対の肩部によって懸架したときにおけるアノードの上端縁とアノードの下端縁との水平方向の距離として定義し、前記カソード傾斜量と前記アノード傾斜量の差が、＋２ｍｍ～－２ｍｍとなるように前記カソードの形状を調整することを特徴とする。
第３発明のカソードの矯正方法は、第２発明において、前前記アノードのアノード傾斜量が、測定錘と、該測定錘が一端に取り付けられた該測定錘を吊り下げる吊り下げ手段と、を有するアノード傾斜量測定器を用いて測定されたものであり、前記アノードを一対の肩部によって懸架したときにおける胴部の表面の下端縁に前記吊り下げ手段を接触させた状態で、前記吊り下げ手段から前記アノードの表面の上端縁までの水平距離を前記アノード傾斜量として測定する、または、前記アノードを一対の肩部によって懸架したときにおける胴部の背面の上端縁に前記吊り下げ手段を接触させた状態で前記測定錘と前記アノードとの重なりに基づいて前記アノード傾斜量を推定することを特徴とする。
第４発明のカソードの矯正方法は、第１、第２または第３発明のいずれかにおいて、前記カソードのカソード傾斜量を、前記カソードの種板および／または前記カソードを作製する前の種板を変形することによって調整することを特徴とする。
第５発明のカソードの矯正方法は、第１、第２、第３または第４発明のいずれかにおいて、前記カソードのカソード傾斜量を、前記カソードの吊り手を変形することによって調整することを特徴とする。
＜電解精製方法＞
第５発明の電解精製方法は、複数のカソードと複数のアノードとを交互に並ぶように電解槽に懸架した状態で、複数のカソードと複数のアノードとの間に電流を流して電解精製する方法であって、前記カソードを前記電解槽に懸架したときにおける鉛直方向に対する種板の表面の傾きを、前記アノードを前記電解槽に懸架したときの鉛直方向に対する胴部の表面の傾きにあわせることを特徴とする。
第６発明の電解精製方法は、第１から第５発明のいずれかのカソードの矯正方法によって前記カソードの形状を調整し、形状が調整されたカソードを使用して電解精製を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

＜カソードの矯正方法＞
第１、第２発明によれば、電解槽に懸架された状態のアノードが鉛直方向に対して傾いていても、電解精製した際にカソード上に電着した金属の外観を良好にすることができる。
第３発明によれば、アノードのアノード傾斜量を適切に把握できるので、カソードの傾き調整を適切に行うことができる。
第４、第５発明によれば、カソードの傾き調整を適切かつ容易に行うことができる。
＜カソードの矯正方法＞
第６、第７発明によれば、電解槽に懸架された状態のアノードが鉛直方向に対して傾いていても、電解精製した際にカソード上に電着した金属の外観を良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施形態の電解精製方法において、電解槽ＥＢに装入された状態のアノードＡとカソードＣの概略説明図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ－Ａ線断面矢視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線断面矢視図である。

【図2】本実施形態のカソード仕上げ機１における吊り手形成部２０の概略説明図であり、（Ａ）は図３（Ａ）のIIＡ－IIＡ線断面矢視図であり、（Ｂ）は図３（Ｂ）のIIＢ－IIＢ線断面矢視図である。

【図3】（Ａ）は図２（Ａ）のIIIＡ－IIIＡ線断面矢視図であり、（Ｂ）は図２（Ｂ）のIIIＢ－IIIＢ線断面矢視図である。

【図4】（Ａ）～（Ｅ）は吊り手形成部２０の作動状態の説明図であり、（Ｆ）はカソードＣをカソードビームＢによって吊り下げた状態の概略説明図である。

【図5】（Ａ）はカソード仕上げ機１の概略説明図であり、（Ｂ）は内部応力除去部２のレベラーの概略説明図である。

【図6】（Ａ）はカソード仕上げ機１の溝つけ部１０に採用される溝つけローラー対１１～１３の一例を示した図であり、（Ｂ）はカソード仕上げ機１によって溝ｇが形成された種板Ｓの概略平面図であり、（Ｃ）は溝つけローラー対１１～１３の鍔部１５～１７の概略説明図である。

【図7】アノード傾斜量測定器５０によるアノード傾斜量Ｙを測定する作業の概略説明図である。

【図8】アノード傾斜量測定器５０の測定錘５１の概略説明図であり、（Ａ）は測定錘５１を上方から見た図であり、（Ｂ）は測定錘５１の側面図である。

【図9】（Ａ）、（Ｂ）はカソードＣの概略説明図であり、（Ｃ）、（Ｄ）はアノードＡの概略説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明のカソードの矯正方法は、アノードが鉛直方向に対して傾いている場合であっても、電解精製した際にカソードの表面に電着する金属の表面性状を良好な状態とすることができるようカソードを矯正することに特徴を有している。

【0020】

本発明のカソードの矯正方法は、電解精製による電気銅の製造に使用されるカソードの矯正に適しているが、本発明のカソードの製造方法によって製造されるカソードはかかるカソードに限られない。例えば、電気ニッケル電解製錬による電気ニッケルの製造に使用されるカソード等のように、アノードとの距離を適切に維持することが求められるカソードの形状を調整する方法として、本発明のカソードの矯正方法を使用することができる。

【0021】

＜アノードＡ＞
本実施形態のカソードの矯正方法では、アノードＡの傾きに基づいてカソードＣを矯正する。そこで、カソードの矯正方法によってカソードＣを矯正する基準となる、アノードＡの傾き（以下、アノード傾斜量Ｙという場合がある）およびアノード傾斜量Ｙの測定方法について説明する。

【0022】

図９に示すように、アノードＡは、表面視で略四角形に形成された胴部ＡＢと、この胴部ＡＢの上端に設けられた一対の肩部ＡＳ，ＡＳと、を備えている。一対の肩部ＡＳ，ＡＳは、胴部ＡＢの幅方向の両端部にそれぞれ設けられており、その先端が胴部ＡＢの側端から突出している。この一対の肩部ＡＳ，ＡＳは、その厚さが胴部ＡＢの厚さよりも薄くなっており、その表面は胴部ＡＢの表面とほぼ同一平面になるが、その背面は胴部ＡＢの背面との間に段差ができるように形成されている。

【0023】

かかる形状であるので、一対の肩部ＡＳ，ＡＳを電解槽ＥＢの電極（ブスバーＢＢ）に引っ掛ければ、アノードＡが電解槽ＥＢに懸垂された状態とすることができ、その状態で胴部ＡＢを電解槽中の電解液に浸漬することができる（図１参照）。しかも、アノードＡを電解槽ＥＢに懸架すると、アノードＡは、その重心が一対の肩部ＡＳ，ＡＳと電解槽ＥＢとの接触点を含む鉛直面上に位置するように傾いた状態、つまり、表面側に傾いた状態になる。

【0024】

なお、アノードＡの大きさはとくに限定されない。アノードＡの大きさは、例えば、胴部ＡＢは、高さが１０００～１１００ｍｍ、横幅が約１０００～１１００ｍｍ、厚さが約３５～５０ｍｍとなるように形成することができる。また、各肩部ＡＳは、アノードＡを吊り下げたときに重量を支えることができる大きさであればよい。つまり、肩部ＡＳは、アノードＡを電解槽ＥＢに懸架することができる大きさや強度を有していればよい。例えば、肩部ＡＳは、その長さ、つまり、胴部ＡＢの幅方向と平行な方向の長さが約１５０～２５０ｍｍ、その幅、つまり、胴部ＡＢの高さ方向と平行な方向の長さが約５０～１５０ｍｍ、となるように形成することができる。各肩部ＡＳの厚さは、胴部ＡＢが上述したような大きさに形成され、肩部ＡＳの長さや幅が上述したよう長さに形成される場合であれば、約３０～４５ｍｍとなるように形成することが望ましい。各肩部ＡＳの厚さが３０ｍｍより薄くなると、アノードＡを電解槽ＥＢに懸架したときに強度が不足する懸念がある。一方、各肩部ＡＳの厚さが４５ｍｍより厚くなると肩部ＡＳとカソードビームＢとの間隔が狭まることにより接触の懸念がある。したがって、胴部ＡＢが上述したような大きさに形成されその長さやその幅が上述したよう長さに形成される場合であれば、各肩部ＡＳの厚さは、約３０～４５ｍｍとなるように形成することが望ましい。

【0025】

＜アノード傾斜量Ｙの測定＞
上述したように、アノードＡを電解槽ＥＢのブスバーＢＢ上に懸架すると、アノードＡの胴部ＡＢの表面が鉛直方向に対して傾く（図７参照）。本実施形態のカソードの矯正方法では、このアノードＡの胴部ＡＢの表面の鉛直方向に対する傾き（以下単にアノードＡの傾きという場合がある）を測定し、この傾きに基づいて、カソードＣを矯正する。

【0026】

本実施形態のカソードの矯正方法では、アノードＡの傾きは、アノードＡの上端部と下端部の位置のズレとして定義する。具体的には、図７（Ａ）に示すように、アノードＡの肩部ＡＳの表面側の上端とアノードＡの胴部ＡＢの表面側の下端との水平方向の距離Ｙ（以下ではアノード傾斜量Ｙという場合がある）として定義する。

【0027】

＜アノード傾斜量測定器５０＞
アノード傾斜量Ｙは、図７に示すアノード傾斜量測定器５０によって測定することができる。

【0028】

図７に示すように、アノード傾斜量測定器５０は、測定錘５１と、測定錘５１を吊り下げる吊り下げ手段である吊り紐５５と、から構成されている。

【0029】

吊り紐５５は、一端に測定錘５１が取り付けられた一般的な紐状の部材（例えばワイヤーやチェーン、ナイロン糸等）であり、他端を保持すると吊り紐５５が鉛直方向に伸びた状態となるように測定錘５１を吊り下げることができるものである。

【0030】

図８（Ｂ）に示すように、測定錘５１は、その中心軸上の上端部に吊り紐５５の一端が取り付けられており、吊り紐５５の他端を保持して吊り下げると、吊り紐５５の軸方向と中心軸５１ａとがほぼ同軸となるような形状に形成されている。ここでいうほぼ同軸とは、吊り紐５５の軸方向と測定錘５１の中心軸５１ａとが完全に同軸になる場合と、両者間に若干の傾き（例えば、０から０．５度程度の傾き）がある場合とを含んでいる。

【0031】

この測定錘５１の上部には、アノード傾斜量Ｙを測定するための測定部５２を有している。この測定部５２は、中心軸５１ａと交差する断面が、中心軸５１ａ上に中心を有する円形断面に形成されている（図８（Ａ））。しかも、測定錘５１の上端から下方に向かって断面の半径が大きくなるように測定部５２は形成されている。そして、測定部５２には、中心軸５１ａ方向の各位置の半径を人が把握できるように、その表面に半径を示すマークが設けられている。例えば、図８に示すように、測定部５２の側面が階段状になっている場合、つまり、測定部５２が複数の円筒を下方から上方に向かって順に半径（外径）が小さくなるように積み重ねたような形状を有している場合には、各段の上面（つまり円筒の上面）を直径に応じて色分けする。すると、測定錘５１の上端側から人が測定部５２を見たときに、色によってその位置の半径が何ｍｍ～何ｍｍの間であるか、言い換えれば、その位置は、測定部５２の中心軸５１ａから何ｍｍ～何ｍｍ離れているかを把握することができる。例えば、外径６ｍｍの段の上面を青色に着色し、その段の上段の外径４ｍｍの段の上面を赤色に着色する。すると、青色の部分に物体があれば、その物体は、測定部５２の中心軸５１ａから４ｍｍ～６ｍｍの距離にあることが把握でき、測定部５２の半径方向において青色の領域のほぼ中間にあれば、その物体は、測定部５２の中心軸５１ａから約５ｍｍの距離にあることが把握できる。

【0032】

もちろん、測定部５２は円錐状に形成されていてもよい。この場合には、測定部５２の側面に所定の間隔で中心軸５１ａ上に中心を有する円を描き、隣接する円の間を円の半径によって色分けする。この場合も、測定錘５１の上端側から人が測定部５２を見たときに、色によってその位置の半径が何ｍｍ～何ｍｍの間であるかを把握することができる。例えば、半径４ｍｍの円と半径６ｍｍの円との間の領域を青色に着色すれば、青色の部分に物体があれば、その物体は、測定部５２の中心軸５１ａから４ｍｍ～６ｍｍの距離にあることが把握できる。

【0033】

なお、測定錘５１の下部は、測定錘５１の姿勢を安定させることができる構造となっていればよく、その形状はとくに限定されない。つまり、吊り紐５５によって測定錘５１を吊り下げた状態において、吊り紐５５の軸方向と測定錘５１の中心軸５１ａとがほぼ同軸となるように測定錘５１の下部は形成されていればよい。例えば、測定錘５１の中心軸５１ａを中心軸とする下方に頂点を有する円錐状に測定錘５１の下部を形成してもよい。

【0034】

＜アノード傾斜量測定器５０によるアノード傾斜量Ｙの測定＞
上述したアノード傾斜量測定器５０を使用したアノード傾斜量Ｙの測定は、以下の方法で実施することができる。

【0035】

図７（Ａ）に示すように、アノード傾斜量Ｙを測定するアノードＡを一対の肩部ＡＳ，ＡＳによって懸架する。また、吊り紐５５の他端部を保持して測定錘５１を吊り下げて、吊り紐５５の一端部（図７（Ａ）では下端部）をアノードＡの胴部ＡＢの表面の下端縁に接触させる。このとき、吊り紐５５がアノードＡの胴部ＡＢの表面の下端縁の位置で折れ曲がることが無いようにする。この状態で吊り紐５５の他端部とアノードＡの上端縁、つまり、吊り紐５５の他端部とアノードＡの肩部ＡＳの上端縁との水平方向の距離を測定すれば、アノード傾斜量Ｙを測定することができる。

【0036】

なお、アノード傾斜量Ｙは、アノードＡの肩部ＡＳの表面側の上端縁とアノードＡの胴部ＡＢの表面側の下端縁との水平方向の距離Ｙを測定して求めればよく、上述したアノード傾斜量測定器５０を使用する方法にかぎられない。しかし、上述したアノード傾斜量測定器５０を使用する方法でアノードＡの傾きを測定すれば、アノード傾斜量Ｙを短時間で測定ができる点で好ましい。

【0037】

また、アノード傾斜量Ｙは、アノードＡの胴部ＡＢの裏面側で測定した測定値YOを用いて推定してもよい。この場合には、以下の方法でアノード傾斜量Ｙを推定する。

【0038】

測定値ＹＯは、以下の方法で測定することができる。
図７（Ｂ）に示すように、アノード傾斜量Ｙを測定するアノードＡを一対の肩部ＡＳ，ＡＳによって懸架する。また、吊り紐５５の他端を保持して測定錘５１を吊り下げて、吊り紐５５の他端部をアノードＡの胴部ＡＢの背面における上端縁に接触させる。このとき、吊り紐５５がアノードＡの胴部ＡＢの背面における上端縁の位置で折れ曲がることが無いようにする。この状態から、測定錘５１を、アノードＡの胴部ＡＢの背面（つまりアノードＡの胴部ＡＢの背面の下端縁）に測定錘５１の外周縁（測定部５２の外周縁、測定部５２が階段状の場合には円筒の上面）が接触するまで鉛直方向に引き上げる。そして、アノードＡの胴部ＡＢの背面に測定錘５１の外周縁が接触した状態で、アノードＡの胴部ＡＢの背面に沿った方向から測定錘５１を視認し、測定錘５１の測定部５２とアノードＡの重なりを確認する。つまり、測定錘５１の測定部５２において、アノードＡによって隠れている部分、逆に言えば見えている部分を確認する。そして、測定錘５１の測定部５２においてアノードＡの胴部ＡＢの背面の下端縁が、測定部５２のどの位置にあるかによって、水平方向における吊り紐５５からアノードＡの胴部ＡＢの背面の下端縁までの距離ＹＯを求めることができる。ここで求めた距離ＹＯは、アノードＡの肩部ＡＳの表面側の上端縁とアノードＡの胴部ＡＢの表面側の下端縁との水平方向の距離Ｙ、つまり、アノード傾斜量Ｙに相当するものとして取り扱うことができる。

【0039】

＜カソードＣ＞
本実施形態のカソードの矯正方法では、上述したアノード傾斜量Ｙに基づいて、カソードＣの形状、具体的には、カソードＣの傾き（以下、カソード傾斜量Ｘという場合がある）が調整される。まず、本実施形態のカソードの矯正方法によって傾きが調整されるカソードＣの概略を説明する。

【0040】

図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、カソードＣは、種板Ｓを吊り手ｓｈでカソードビームＢから吊り下げたものである。このため、カソードビームＢを電解槽ＥＢの電極（ブスバーＢＢ）に引っ掛ければ、カソードＣを電解槽ＥＢに懸垂された状態とすることができ、その状態で種板Ｓを電解槽ＥＢ中の電解液に浸漬することができる（図１参照）。

【0041】

カソードの種板Ｓは、例えば、縦幅が約１０００～１１００ｍｍ、横幅が約１０００～１１００ｍｍ、厚さが約０．６～１．０ｍｍの金属板である。ここで、種板Ｓの縦幅は、アノードＡの胴部ＡＢの高さよりも大きくすることが好ましく、種板Ｓの横幅は、アノードＡの胴部ＡＢの横幅よりも大きくすることが好ましい。これにより、種板Ｓの周縁に電流が集中し、この周縁において局部的に電着速度が増加することを防止でき、アノードＡとカソードＣとが接触するリスクを低減できる。
また、電気銅の製造に使用される場合には、カソードの種板Ｓには、純度が９９．９９％の電気銅が使用される。この種板Ｓには、その上下方向（カソードＣを吊り下げたときに鉛直方向となる方向、図６（Ｂ）では上下方向）に沿って延びる溝ｇが複数本形成されている。この複数本の溝ｇは、後述するカソード仕上げ機１によって形成される。この複数本の溝ｇを形成することによって、カソードＣの種板Ｓの幅方向（上下方向と交差する方向、図６（Ｂ）では左右方向）における種板Ｓの凹凸が小さくなり、カソード歪を抑制することができる。

【0042】

また、吊り手ｓｈは、電気銅の電着後において、カソードＣの懸架状態を安定的に維持することができればよく、その大きさや素材はとくに限定されない。例えば、幅７５～１０５ｍｍ、厚さ０．６～１．０ｍｍの金属板で吊り手ｓｈを形成することができる。電気銅の製造に使用される場合には、吊り手ｓｈとなる金属板には、純度が９９．９９％の電気銅を使用することが望ましい。

【0043】

カソードビームは、例えば、断面四角形（２４ｍｍ×４２ｍｍ）の金属棒であり、電気銅の製造に使用される場合には、鉄で作成された軸材の表面（軸方向と平行な側面）が銅で覆われた棒材が使用される。かかる棒材を使用することによって、カソードＣを懸架するために必要な強度と優れた導電性とを両立できる。

【0044】

かかるカソードＣは、後述するカソード仕上げ機１によって製造される。例えば、図示しない種板電解工程において製造された種板Ｓを収容した種板パレットをカソード仕上げ機１の供給口に移送すれば、種板Ｓに吊り手ｓｈとカソードビームＢとが取り付けられた状態のカソードＣが製造される。

【0045】

ここで、種板電解工程とは、例えば、電気銅を製造する場合であれば、純度が９９．９９％の電気銅の種板を得る工程を意味している。この種板電解工程では、純度９８％程度の粗銅であるアノード（陽極）とステンレス製やチタン製の母板（陰極）とを、電解液を満たした電解槽に交互に供給した状態で種板の製造が実施される。この状態で、電解槽に対する電解液の給液を行いつつ、例えば、電流密度２５０Ａ／ｍ^２程度となるように両電極間に電流を供給すれば、純度が９９．９９％の電気銅の種板を得ることができる。この種板電解工程で使用される電解液はとくに限定されないが、例えば、膠、アビトン等が添加された銅の硫酸溶液が好ましい。

【0046】

＜カソードＣのカソード傾斜量Ｘの測定＞
本実施形態のカソードの矯正方法では、カソードＣの傾きは、カソードＣをカソードビームＢによって懸架したときにおけるカソードビームＢの中心軸とカソードＣの種板Ｓの下端縁の位置のズレとして定義する。具体的には、図９（Ａ）に示すように、カソードＣをカソードビームＢによって懸架したときにおけるカソードビームＢの中心軸とカソードＣの種板Ｓの下端縁との水平方向の距離Ｘ（以下ではカソード傾斜量Ｘという場合がある）として定義する。

【0047】

本実施形態のカソードの矯正方法において、カソード傾斜量Ｘの測定方法はとくに限定されないが、電解用極版の平坦度測定装置（特開平７－１９０７４４に開示されている測定装置）で測定することができる。具体的には、カソードビームＢによってカソードＣを懸架した状態で、センサーによってカソードビームＢの位置とカソードＣの種板Ｓの下端縁の位置とで測定された値（センサーから各位置までの水平方向の距離）を用いてカソード傾斜量Ｘを算出することができる。

【0048】

なお、カソード傾斜量Ｘを測定する方法はとくに限定されない。カソードビームＢによってカソードＣを懸架した状態において、水平方向におけるカソードビームＢの位置とカソードＣの種板Ｓの下端縁の位置の差、つまり、水平方向におけるカソードビームＢの中心軸（またはカソードビームＢの表面）とカソードＣの種板Ｓの下端との距離の差を測定できる方法であれば、カソード傾斜量Ｘを測定する方法として採用することができる。

【0049】

＜傾斜量差＞
本実施形態のカソードの矯正方法では、カソード傾斜量Ｘとアノード傾斜量Ｙとが一定の範囲内に入るようにカソードＣを矯正する。具体的には、カソード傾斜量Ｘとアノード傾斜量Ｙの差（以下傾斜量差Ｚという場合がある）が一定の範囲内に入るようにカソードＣを矯正する。すると、傾斜量差Ｚが一定の範囲内に入るカソードＣとアノードＡとを使用した場合には、電解槽ＥＢに懸架された状態のアノードＡの胴部ＡＢの表面が鉛直方向に対して傾いていても、電解精製した際にカソードＣの種板Ｓの表面に電着した金属の外観を良好にすることができる。

【0050】

例えば、アノードＡが、胴部ＡＢの高さが１０９０ｍｍ、胴部ＡＢの横幅が１０１５ｍｍ、胴部ＡＢの厚さが３５～５０ｍｍ、肩部ＡＳの幅が約５０～１５０ｍｍ、肩部ＡＳの厚さが約３０～４５ｍｍであるとする。この場合、カソードＣの種板Ｓが縦１０５０ｍｍ×横１０７０ｍｍ×厚さ０．６～１．０ｍｍであれば、傾斜量差Ｚが＋２ｍｍ～－２ｍｍとなるようにカソードＣの形状を調整する。このようなアノードＡとカソードＣとを使用すれば、電解槽ＥＢに懸架された状態のアノードＡの胴部ＡＢの表面が鉛直方向に対して傾いていても、電解精製した際にカソードＣの種板Ｓの表面に電着した金属の外観を良好にすることができる。

【0051】

＜本実施形態の電解精製方法＞
以下では、本実施形態の電解精製方法について説明する。
本実施形態の電解精製方法は、複数のカソードＣと複数のアノードＡとが交互に並ぶように電解槽ＥＢに懸架した状態で、複数のカソードＣと複数のアノードＡとの間に電流を流して電解精製する方法である。そして、本実施形態の電解精製方法を採用すれば、電解槽ＥＢに懸架された状態のアノードＡが鉛直方向に対して傾いている状態でも、電解精製した際にカソードＣの種板Ｓの表面に電着した金属の外観を良好にすることができる。

【0052】

具体的には、本実施形態の電解精製方法では、隣接するカソードＣの種板Ｓの表面の傾きとアノードＡの胴部ＡＢの表面の傾きとを合わせる。つまり、一対の肩部ＡＳ，ＡＳによって電解槽ＥＢのブスバーＢＢ上に懸架された状態で、アノードＡの表面が鉛直方向に対して傾いているとする。この場合、表面が鉛直方向に対して傾いているアノードＡ（以下傾斜アノードＡという）の表面の傾きに、隣接するカソードＣの種板Ｓの表面の傾きを合せる。つまり、傾斜アノードＡの表面とこの傾斜アノードＡと隣接するカソードＣの種板Ｓの表面との傾斜量差Ｚが、一定の範囲になるように隣接するカソードＣの形状を調整する。

【0053】

このように、傾斜アノードＡの表面との傾斜量差Ｚが一定の範囲になるように形状を調整したカソードＣを使用して電解精製を実施すれば、傾斜アノードＡとこの傾斜アノードＡと隣接するカソードＣとの間に流れる電流のばらつきを抑えることができるので、隣接するカソードＣの表面に電着される金属の外観が悪化することを防止することができる。

【0054】

例えば、上述したように、傾斜アノードＡとの傾斜量差Ｚが一定の範囲内に形状が調整されたカソードＣを傾斜アノードＡに隣接するように電解槽ＥＢに装入して電解精製を実施すれば、カソードＣの表面に電着される金属の外観が悪化することを防止することができる。

【0055】

＜カソード仕上げ機１＞
本実施形態のカソード矯正方法では、カソード仕上げ機１においてカソードＣを製造する際に、上述したアノードＡのアノード傾斜量Ｙに基づいて、カソードＣを矯正してもよい。以下では、カソードＣの矯正に使用されるカソード仕上げ機１の一例を説明する。

【0056】

図５（Ａ）に示すように、カソード仕上げ機１は、厚さ測定部、内部応力除去部２、溝付け部１０、吊り手形成部２０を備えている。このカソード仕上げ機１では、作製されたカソードＣのカソード傾斜量Ｘとアノード傾斜量Ｙとの傾斜量差Ｚが所定の範囲になるように、内部応力除去部２においてカソードＣの種板Ｓを変形させる機能を有している。

【0057】

なお、図５（Ａ）では、厚さ測定部は記載を省略している。
また、カソード仕上げ機１は、上記以外にも、種板の裁断、表面付着物の除去、カソード歪の測定などを行う機能を有していてもよい。
さらに、カソード仕上げ機１には、溝付け部１０は必ずしも設けなくてもよい。溝付け部１０を設ければ、内部応力除去部２による種板Ｓの内部応力の除去や種板Ｓの歪除去に加えて、溝付け部１０でも種板Ｓの歪を除去することができる。

【0058】

カソード仕上げ機１には、高純度の金属板を所定の寸法（例えば、縦幅約１０００～１１００ｍｍ、横幅が約１０００～１１００ｍｍ）に裁断などの加工が施された種板Ｓと、金属板を所定の寸法（例えば、縦約１００ｍｍ×横約３０ｍｍ）に加工した吊り手ｓｈとなる板状の部材ＰＲと、が供給される。

【0059】

なお、高純度の金属板を裁断して所定の寸法の種板Ｓや板状の部材ＰＲを作製する方法は、バリが少なく平滑な板となった種板Ｓや板状の部材ＰＲが得られる方法であればよく、とくに限定されない。

【0060】

＜厚さ測定部＞
厚さ測定部は、内部応力除去部２へ供給する種板Ｓの厚さを測定するものである。厚さ測定部を設ければ、所定の範囲の厚さから外れた種板Ｓを検出することができるので、その種板Ｓを、内部応力除去部２等に供給する前に予め除去しておくことができる。また、厚さ測定部を設けて種板Ｓの厚さを測定すれば、その測定値を、溝付け部１０における各溝付けローラー対１１～１３の鍔部１５～１７同士の隙間（クリアランスＣＬ、図６（Ｃ）参照）の調整に利用することもできる。

【0061】

厚さ測定部が種板Ｓの厚さを測定する方法はとくに限定されない。例えば、ノギスによって種板Ｓの厚さを直接測定してもよいし、レーザー光、放射線、超音波等を使用した機器によって非接触で厚さを測定してもよい。レーザー変位計などのレーザー光等を使用した機器によって種板Ｓの厚さを測定する場合には、種板Ｓの板厚方向において対向する位置に機器を設置し、種板Ｓの表面までの距離を種板Ｓの板厚方向（例えば上下方向）から測定することによって、種板Ｓの厚さを求めることができる。

【0062】

＜内部応力除去部２＞
内部応力除去部２は、ローラーによって種板Ｓを挟んで、種板Ｓの内部応力を除去するものである。具体的には、内部応力除去部２はレベラーを備えている(図５（Ｂ）参照)。図５（Ｂ）に示すように、レベラーは、種板Ｓに直接接触するワークローラー２１Ａ，２１Ｂを備えたものである。ワークローラー２１Ａ，２１Ｂは、上下に千鳥状に配置されており、上下のワークローラー２１Ａ，２１Ｂ間に種板Ｓが送り込まれる。すると、種板Ｓは多数のワークローラー２１Ａ，２１Ｂで繰り返し板厚方向に曲げられるので、搬送方向における種板Ｓの反りや凹凸幅を小さくすることができる。なお、内部応力除去部２のレベラーにおける種板Ｓの搬送方向は、種板Ｓの上下方向と一致している。

【0063】

レベラーにおいて、種板Ｓに対して板厚方向から変形を加える量、つまり、ローラー押込み量はとくに限定されないが、ローラー押込み量は、入口側が大きく出口側が小さくなるように調整することが好ましい。ここで、ローラー押し込み量とは、上段の各ワークローラー２１Ａと種板Ｓが接触する点を繋いで形成される第１接触面Ａ１と、下段の各ワークローラー２１Ｂと種板Ｓが接触する点を繋いで形成される第２接触面Ａ２と、の距離Ｗのことである（図５（Ｂ）参照）。第１接触面Ａ１と第２接触面Ａ２が一致する場合を基準、つまり、距離Ｗ＝０とする。すると、第１接触面Ａ１に対して第２接触面Ａ２が下方に位置する場合には、距離Ｗはプラス量として規定され（図５（Ｂ）の状態）、第１接触面Ａ１に対して第２接触面Ａ２が上方に位置する場合には、距離Ｗはマイナス量として規定される。つまり、この距離Ｗを調整することによって、種板Ｓに対して板厚方向から変形を加える力を調整できるので、種板Ｓの内部応力を効果的に除去することが可能である。例えば、ローラー押し込み量Ｗは、種板Ｓの基準板厚が０．５～１．０ｍｍの範囲である場合には、入り口側で－２．０～０．０ｍｍ、出口側で０．５～１．５ｍｍの範囲に設定すれば、種板Ｓの内部応力を効果的に除去することができる。

【0064】

ここで、内部応力除去部２において本実施形態のカソード矯正方法を実施する場合には、入口側および出口側のローラー押し込み量Ｗを調整することによって、種板Ｓの内部応力を除去しつつ、種板Ｓに適切な変形、つまり、作製されたカソードＣのカソード傾斜量Ｘが所定の値になるように種板Ｓを変形させることができる。この場合、入口側及び出口側のローラー押し込み量Ｗは、作製されるカソードＣのカソード傾斜量ＸがアノードＡのアノード傾斜量Ｙに対して所定の範囲の傾斜量差Ｚとなるように調整される。例えば、同じ電解槽ＥＢに装入される複数のアノードＡのアノード傾斜量Ｙの平均値（平均アノード傾斜量Ｙ）に合わせて、カソードＣのカソード傾斜量ＸがアノードＡの平均アノード傾斜量Ｙに対して所定の範囲の傾斜量差Ｚとなるようにローラー押し込み量Ｗが調整される。なお、作製されるカソードＣのカソード傾斜量Ｘとローラー押し込み量Ｗの関係は、予備実験等において両者の関係を求めておけばよい。平均アノード傾斜量Ｙに基づいて所定の範囲の傾斜量差ＺとなるカソードＣのカソード傾斜量Ｘが把握できれば、予備実験等の結果に基づいて、所望のカソード傾斜量ＸとなるカソードＣを製造できる適切なローラー押し込み量Ｗに調整することができる。

【0065】

なお、レベラー間を種板Ｓが搬送される搬送速度は特に限定されない。希望する処理量（つまりカソードＣの製造量）に応じて都度設定すればよい。レベラー間を種板Ｓが搬送される搬送速度は、例えば、２５～３５ｍ／分の範囲に設定することができる。

【0066】

また、レベラーは、ワークローラーを支えるバックアップローラーを備えていることが望ましい。

【0067】

＜溝付け部１０＞
溝付け部１０は、内部応力除去部２によって内部応力が除去された種板Ｓに溝ｇを形成するものである。具体的には、種板Ｓを搬送しながら、内部応力除去部２における種板Ｓの搬送方向と平行な複数本の溝ｇを種板Ｓに形成する。この溝付け部１０は、図６（Ａ）に示すように、３対の溝付けローラー対１１～１３を備えている。この３対の溝付けローラー対１１～１３は、いずれも上下一対の溝付けローラー１１Ａ～１３Ｂを備えている（図６（Ｃ）参照）。

【0068】

図６（Ａ）、（Ｃ）に示すように、各溝付けローラー対１１～１３の溝付けローラー１１Ａ～１３Ｂは、その軸方向の所定の位置に鍔部１５～１７が設けられたものである。鍔部１５～１７は、溝付けローラー対１１～１３ごとに設けられる位置が異なるが、対となる溝付けローラー（例えば溝付けローラー１１Ａ，１１Ｂ）では同じ位置に設けられる。また、対となる溝付けローラー１１Ａ～１３Ｂでは、一方には谷鍔部が設けられ、他方には山鍔部が設けられる（図６（Ｃ）参照）。このため、対となる溝付けローラー１１Ａ～１３Ｂ間に種板Ｓが通されると、種板Ｓには、鍔部１５～１７に挟まれた部分に谷鍔部側に凹んだ溝ｇが形成される。

【0069】

そして、カソード仕上げ機１は、各溝付けローラー対１１～１３の鍔部１５～１７同士の隙間（クリアランスＣＬ、図６（Ｃ）参照）を調整する隙間調整部を備えている。この隙間調整部は、各溝付けローラー対１１～１３において、対になる溝付けローラー間の距離を調整する調整機構を有している。例えば、調整機構は、シリンダ機構やネジ機構等によって構成することができる。この場合、各溝付けローラー対１１～１３の溝付けローラー１１Ａ～１３Ｂを回転可能に保持する軸受を調整機構に連結する。すると、調整機構によって軸受を移動させれば、軸受に保持されている溝付けローラー１１Ａ～１３Ｂを移動させて、対になる溝付けローラー間の距離、つまり、クリアランスＣＬを調整することができる。

【0070】

この隙間調整部には、溝付けを行う種板Ｓの基準板厚が入力されている。そして、基準板厚の種板Ｓを用いてカソードＣを製造する際には、クリアランスＣＬが基準クリアランスになるように隙間調整部がクリアランスＣＬを調整する。基準クリアランスとは、基準板厚の種板Ｓに対して、適切な力で溝を形成できるクリアランスＣＬのことである。例えば、基準クリアランスは、種板Ｓの基準板厚が０．５～１．０ｍｍの範囲である場合には、通常、１．３～２．０ｍｍの範囲に設定される。

【0071】

このように、基準クリアランスを基準板厚の種板Ｓに対応した値に設定することは、さまざまな種板Ｓに対応した値に設定するよりも、設定時の板厚のばらつきの影響を受けにくく、信頼性の高いクリアランスが得られる利点がある。もちろん、上述したように、厚さ測定部を設けて種板Ｓの厚さを測定する場合には、その測定値も基づいて、各種板ＳについてクリアランスＣＬを調整してもよい。

【0072】

なお、種板Ｓの基準板厚には、種板Ｓの精製条件から決まる標準的な種板Ｓの厚みを用いるのが好ましい。例えば、電解精製による電気銅の精製に使用されるカソードの種板Ｓを精製する場合には、０．５～１．０ｍｍの範囲における任意の値を種板Ｓの基準板厚とすることができる。

【0073】

また、溝付け部１０において種板Ｓを搬送する搬送速度は特に限定されない。カソードＣの製造量に応じて適宜設定すればよく、例えば、２５～３５ｍ／分に設定することができる。

【0074】

＜吊り手形成部２０＞
吊り手形成部２０は、溝付け部１０によって溝がつけられた種板Ｓに吊り手ｓｈを取り付けるものである。また、吊り手形成部２０では、種板Ｓに吊り手ｓｈを取り付けると同時に、カソードビームＢを取り付けられる。

【0075】

吊り手形成部２０は、上流工程の溝付け部１０から供給された種板Ｓを水平に維持した状態で搬送する搬送機能を有している。また、吊り手形成部２０は、種板Ｓの移動方向の先端の端部（以下第一端部Ｓａという）よりも前方にカソードビームＢを配置した状態、かつ、カソードビームＢと種板Ｓの第一端部Ｓａとの間を一定の距離に維持した状態で移動させる機能も有している(図４参照)。

【0076】

また、カソードビームＢと種板Ｓの第一端部Ｓａとの間の距離は、吊手リボンＰＲの長手方向の長さの半分よりも短くなるように設定される。具体的には、吊手リボンＰＲと種板Ｓの第一端部Ｓａとの連結部分を十分に取れる長さになるように設定される。例えば、吊手リボンＰＲの長手方向の長さが、３００～３２０ｍｍであれば、カソードビームＢと種板Ｓの第一端部Ｓａとの間の距離は７０～７５ｍｍ程度に設定される。

【0077】

＜折り曲げ部２１＞
図２に示すように、吊り手形成部２０は、カソードビームＢを挟んだ状態となるように、帯状の板材（以下吊手リボンＰＲという）を折り曲げた状態とする折り曲げ部２１を有している。この折り曲げ部２１は、種板ＳおよびカソードビームＢの搬送方向において並ぶように、一対の第一折り曲げローラー２２，２２と、一対の第二折り曲げローラー２３，２３と、を有している。一対の第一折り曲げローラー２２，２２は、バネなどによって互いに接近離間可能かつ互いに接近するように付勢された状態で保持されている。しかも、一対の第一折り曲げローラー２２，２２は、両者が離間すると、種板ＳおよびカソードビームＢが通過し得る間隔を形成できるように設けられている。また、一対の第二折り曲げローラー２３，２３も、種板ＳおよびカソードビームＢが通過し得る間隔を空けて配設されている。この一対の第二折り曲げローラー２３，２３はその移動が固定されており、両者の間隔が一対の第一折り曲げローラー２２，２２が接近した状態の間隔よりも広くなるように設けられている（図２参照）。

【0078】

また、折り曲げ部２１は、一対の第一折り曲げローラー２２，２２の上流側、つまり、一対の第一折り曲げローラー２２，２２に対して種板ＳおよびカソードビームＢが供給される側（図２では左側）に吊手リボンＰＲを配置する機能を有している。具体的には、吊手リボンＰＲが鉛直方向（図１では上下方向）に伸びた状態で、その長手方向の中央部がほぼ一対の第一折り曲げローラー２２，２２の中間に位置するように吊手リボンＰＲを配置する機能を有している。なお、カソードＣには、２か所の吊り手ｓｈが設けられるため、吊手リボンＰＲもカソードビームＢの軸方向（言い換えれば種板Ｓの第一端部Ｓａの端縁に沿った方向）であって、後述する固定部２５の加圧部２７と対応する位置に２個所配置される。

【0079】

＜固定部２５＞
図２に示すように、種板ＳおよびカソードビームＢの搬送方向において、折り曲げ部２１の下流側には、固定部２５が設けられている。

【0080】

図３に示すように、固定部２５は、ベース部材２６ａと、案内軸２６ｃに沿ってベース部材２６ａに対して接近離間可能に設けられた移動部材２６ｂと、を有する加圧部材移動機構２６を備えている。この加圧部材移動機構２６は、例えば、シリンダ機構等の駆動装置によって移動部材２６ｂをベース部材２６ａに向かって移動させることができるようになっている。

【0081】

この固定部２５は、加圧部２７が２個所設けられている。つまり、カソードＣに設ける吊り手ｓｈの数と同じ数の加圧部２７が設けられている。加圧部２７は、柱状の一対の加圧部材２７ａ，２７ｂを有している。この一対の加圧部材２７ａ，２７ｂは、一方の加圧部材２７ａはベース部材２６ａにおいて移動部材２６ｂと対向する面に設けられており、他方の加圧部材２７ｂは移動部材２６ｂにおいてベース部材２６ａと対向する面に設けられている。しかも、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂは、移動部材２６ｂをベース部材２６ａに向かって移動させると、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂの先端間に種板Ｓおよび吊手リボンＰＲを挟むことができる位置に配置されている（図２（Ｂ）、図３（Ｂ）参照）。つまり、平面視では、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂの先端同士が重なり合うように、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂは設けられている。しかも、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂは、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂの先端間に種板Ｓと吊手リボンＰＲとが挟まれると、両者をかしめて連結することができる構造を有している。

【0082】

固定部２５の一対の加圧部材２７ａ，２７ｂによって種板Ｓと吊手リボンＰＲとをかしめて連結する構造はとくに限定されない。例えば、パンチとダイスを組み合わせてクリンチングカシメ接合を行うカシメ機構を採用してもよい。つまり、加圧部材２７ａの先端（または加圧部材２７ｂの先端）にパンチを設け、加圧部材２７ｂの先端（または加圧部材２７ａの先端）にダイスを設けて、種板Ｓと吊手リボンＰＲとをかしめて連結するようにしてもよい。この場合、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂの先端によって吊手リボンＰＲと種板Ｓとが把持された状態からさらに移動部材２６ｂをベース部材２６ａに接近させれば、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂの先端によって種板Ｓと吊手リボンＰＲとをかしめて連結することができる。つまり、パンチによって種板Ｓと吊手リボンＰＲとを貫通する円状の穴あけを行うとともに、穴あけをした際に形成される凸状片が折り返されるので、種板Ｓと吊手リボンＰＲとを連結して固定することができる。

【0083】

＜吊り手形成＞
固定部２５がかかる構造であるので、以下のようにカソードビームＢが挿通された吊り手ｓｈが種板Ｓに連結されたカソードＣが形成される。

【0084】

まず、固定部２５では、一対の第一折り曲げローラー２２，２２の上流側に吊手リボンＰＲが配置された状態で、種板ＳおよびカソードビームＢが第一折り曲げローラー２２，２２間に向かって移動される（図４（Ａ）参照）。

【0085】

種板ＳおよびカソードビームＢが第一折り曲げローラー２２，２２間に向かって移動されると、カソードビームＢに押されてカソードビームＢとともに吊手リボンＰＲが下流側に移動する。吊手リボンＰＲは、カソードビームＢと接触している個所の上下の部分（吊手リボンＰＲの長手方向の端部という場合がある）が第一折り曲げローラー２２，２２に接触するので、中央部はカソードビームＢとともに移動するが、その吊手リボンＰＲの長手方向の端部は第一折り曲げローラー２２，２２によって移動が制限される。すると、カソードビームＢの移動に伴って、吊手リボンＰＲは中央部を屈曲部として曲げられ、長手方向の端部がカソードビームＢを挟んだ状態になるように曲げられる（図４（Ｂ）参照）。

【0086】

種板ＳおよびカソードビームＢがさらに移動すると、吊手リボンＰＲは曲げられた状態で一対の第二折り曲げローラー２３，２３間に進入する。第一折り曲げローラー２２，２２は互いに接近するように付勢されているので、一対の第二折り曲げローラー２３，２３間を通過する際に、吊手リボンＰＲの長手方向の端部は種板Ｓに向かって付勢される（図４（Ｃ）参照）。すると、吊手リボンＰＲは一対の第二折り曲げローラー２３，２３を通過するとスプリングバックするが、Ｕ字状やＶ字状となってカソードビームＣＢに巻き付いた状態となり（図４（Ｄ）参照）、その状態で種板Ｓ、カソードビームＢおよび吊手リボンＰＲ（以下種板Ｓ等という場合がある）が固定部２５に供給される。

【0087】

吊手リボンＰの長手方向の端部、つまり、吊手リボンＰにおいて種板Ｓと連結される部分が固定部２５の加圧部２７に配置されるまで種板Ｓ等が移動すると、種板Ｓ等の移動が停止する。すると、加圧部材移動機構２６の移動部材２６ｂがベース部材２６ａに向かって移動し、加圧部２７の一対の加圧部材２７ａ，２７ｂによって種板ＳとカソードビームＢが挟まれて、種板ＳとカソードビームＢとが連結される（図４（Ｅ）参照）。すると、輪状になった吊り手ｓｈが種板Ｓに連結され、かつ、吊り手ｓｈにカソードビームＢが取り付けられたカソードＣが形成される（図４（Ｆ）参照）。

【0088】

＜種板Ｓの矯正の他の例＞
上述したように、カソード仕上げ機１の内部応力除去部２において本実施形態のカソード矯正方法を実施すれば、作製されたカソードＣのカソード傾斜量Ｘが所定の値になるように種板Ｓを変形させることができる。しかし、種板Ｓを矯正する方法は、上述した方法、つまり、内部応力除去部２において種板Ｓを矯正する方法に限られない。例えば、種板Ｓの矯正を行うための装置をカソード仕上げ機１に新たに組み込んで行うようにしてもよい。さらには、カソード仕上げ機１によって製造されたカソードＣの種板Ｓを、作業者自らが矯正するようにしても構わない。

【0089】

＜カソードＣの矯正の他の例＞

【0090】

上記例では、カソードＣの種板Ｓを変形させてカソードＣを所定のカソード傾斜量Ｘとなるように矯正する場合を説明した。カソードＣは、カソードＣの吊り手ｓｈを変形することによって所定のカソード傾斜量Ｘとなるように調整してもよい。例えば、カソードＣを電解槽ＥＢに懸架した状態において、矯正治具等を使用して作業者が吊り手ｓｈを変形することによって所定のカソード傾斜量ＸとなるようにカソードＣを矯正してもよい。

【0091】

また、カソード仕上げ機１にカソードＣの吊り手ｓｈを変形する機能を設けて、所定のカソード傾斜量ＸとなるようにカソードＣを矯正してもよい。例えば、図２および図３に示すように、固定部２５の加圧部材移動機構２６のベース部材２６ａおよび固定部材移動部材２６ｂに、吊り手ｓｈを挟む一対の矯正部材２８ａ，２８ｂを設ける。具体的には、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂが種板Ｓと吊手リボンＰＲとを挟んだときに、吊手リボンＰＲにおいて一対の加圧部材２７ａ，２７ｂとカソードビームＢとの間部分を挟むように、一対の矯正部材２８ａ，２８ｂを設ける。すると、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂが種板Ｓと吊手リボンＰＲとを挟むと同時に吊手リボンＰＲを塑性変形させることができるので、その変形を調整すれば、カソードＣを所望のカソード傾斜量Ｘとすることができる。

【0092】

例えば、一対の加圧部材２７ａ，２７ｂが種板Ｓと吊手リボンＰＲとを挟んだときに、種板Ｓの板厚方向（図２および図３では上下方向）や種板Ｓの搬送方向において一対の矯正部材２８ａ，２８ｂと吊手リボンＰＲとが接触する位置を調整すれば、吊手リボンＰＲの変形状態を調整してカソードＣのカソード傾斜量Ｘを調整することができる。また、一対の矯正部材２８ａ，２８ｂにおいて吊手リボンＰＲに当接する部分の形状を調節しても吊手リボンＰＲの変形状態を調整できるので、カソードＣのカソード傾斜量Ｘを調整することが可能になる。この場合、一対の矯正部材２８ａ，２８ｂと吊手リボンＰＲとが接触する位置とカソード傾斜量Ｘとの関係や、吊手リボンＰＲに当接する部分の形状とカソード傾斜量Ｘとの関係は、予備試験などによってあらかじめ求めておけばよい。

【0093】

＜アノードＡの傾きおよびカソードＣの傾きについて＞
上記例では、アノードＡの傾きおよびカソードＣの傾きは、上述したように、アノードＡやカソードＣの水平方向における上部と下部の位置のズレとして定義したが、アノードＡの傾きおよびカソードＣの傾きは、鉛直方向に対する角度で定義してもよい。例えば、アノードＡの傾きを、鉛直方向とアノードＡの胴部ＡＢの表面のなす角度として定義してもよい。この場合には、カソードＣの傾きを、鉛直方向とカソードＣの種板Ｓのなす角度として定義する。すると、アノードＡの傾きとカソードの傾きの差を一定の範囲内にすれば、アノードＡおよびカソードＣを電解槽ＥＢに懸架したときに、両者の傾きを一致させることができるので、電解精製した際にカソードＣ上に電着した金属の外観を良好にすることができる。

【0094】

なお、カソードＣの種板Ｓが上端と下端との間で湾曲したり波うったりしているような場合であれば（図９（Ｂ）参照）、上述した鉛直方向とカソードＣの種板Ｓのなす角度は、カソードＣの種板Ｓの上端と下端とをつなぐ平面ＣＡと鉛直方向とのなす角度として定義することができる。

【0095】

＜電解精製の他の方法＞
上記例では、カソードＣの形状を調整して、電解槽ＥＢに懸架した状態のアノードＡの胴部ＡＢの表面の傾きと電解槽ＥＢに懸架した状態のカソードＣの傾きとの差を一定の範囲内とする場合を説明した。

【0096】

しかし、本実施形態の電解精製方法では、電解精製する際に、電解槽ＥＢに懸架した状態のアノードＡの胴部ＡＢの表面の傾きと電解槽ＥＢに懸架した状態のカソードＣの傾きとの差が一定の範囲内となっていればよく、両者の傾きの差を一定の範囲内とする方法はとくに限定されない。つまり、電解槽ＥＢに懸架した状態におけるアノードＡの胴部ＡＢの表面の傾きとカソードＣの傾きとの差が一定の範囲内となるようにカソードＣを電解槽ＥＢに懸架できるのであれば、カソードＣは必ずしも変形させなくてもよい。

【0097】

例えば、カソードＣのカソードバーＢと電解槽ＥＢのブスバーＢＢの上面との間に、傾き調整用治具を配置して、カソードＣの傾きとアノードＡの胴部ＡＢの表面の傾きとの差が一定の範囲内となるようにしてもよい。

【実施例0098】

本発明のカソードの矯正方法によって矯正したカソードを使用して電解精製を行うことによって、アノードの表面が傾いた状態で電解精製を行っても、外観が良好な電気銅が得られることを確認した。

【0099】

実験では、実験用アノードのアノード傾斜量を測定し、アノード傾斜量とカソード傾斜量の差（傾斜量差）が所定の範囲内となるように実験用カソードを変形させた。この実験用カソードと実験用アノードとを使用して電解精製を行って、得られた電気銅の外観を確認した（実施例）。

【0100】

比較例として、傾斜量差が所定の範囲内となるように変形させないカソード（比較カソード）と実験用アノードとを使用して電解精製を行って、得られた電気銅の外観を確認した。

【0101】

＜アノード傾斜量測定＞
実験では、まず、実験用アノードのアノード傾斜量を測定した。
アノード傾斜量は、実験用アノード２７枚を電解槽上に懸架して、各実験用アノードについてアノード傾斜量測定器（図７、図８参照）を用いてアノード傾斜量を測定した。そして、実験用アノード２７枚について測定されたアノード傾斜量の平均値を求めた。得られたアノード傾斜量の平均値は５ｍｍであった。傾斜量差を求める際には、アノード傾斜量としてアノード傾斜量の平均値（平均アノード傾斜量）を使用した。

【0102】

なお、実験用アノードは、鋳型に粗銅を流し込んで鋳造したものであり、重量がおよそ４００ｋｇ（胴部の高さが１０９０ｍｍ、横幅が１０５０ｍｍ、厚さが４５ｍｍ）ものである。
また、各実験用アノードのアノード傾斜量Ｙは、アノード傾斜量測定器の吊紐を胴部の表面の下端縁に接触させる方法（図７（Ａ）参照）で測定した。

【0103】

＜実験用カソードの作製＞
ついで、傾斜量差が所定の範囲に入るように実験用カソードを２７枚作製した。
具体的には、種板、吊り手リボンおよびカソードビームをカソード仕上げ機に供給して実験用カソードを作製する際に、カソード仕上げ機の内部応力除去部のレベラーのローラー押し込み量を調整し、傾斜量差が所定の範囲に入るようにカソード傾斜量を調整した。

【0104】

実験では、内部応力除去部のレベラーにおけるローラー押し込み量は、入り口側で－０．７５ｍｍ、出口側で＋０．７５ｍｍとし、溝付け部の溝付けローラーの基準クリアランスは１．３ｍｍとした。

【0105】

なお、実験用カソードの作製に使用した種板は、いずれも純度９９．９９％の電気銅からなる平板であり、その寸法が、縦１０５０ｍｍ×横１０７０ｍｍ×厚さ０．７５ｍｍとなるように加工した。加工前の種板は、純度９８％程度の粗銅であるアノード（陽極）とステンレス製の母板（陰極）を電解槽の電解液に供給し、２４時間通電した後、母板から電着している銅を剥がす方法で製造した。使用した銅電解液は、銅濃度４７±５ｇ／ｌ、硫酸濃度１８０±３０ｇ／ｌ、膠１２０±６０ｇ／電着銅トン、アビトン３０±１５ｇ／電着銅トン、チオ尿素６０±３０ｇ／電着銅トンのものである。陽極と陰極との間に流す電流の電流密度は２５０Ａ／ｍ^２であり、電解槽に供給する電解液の給液量は２５Ｌ／ｍｉｎに調整した。

【0106】

また、実験用カソードの作製に使用した吊り手リボンは、純度９９．９９％の電気銅によって形成された板（厚さ０．６～１．０ｍｍ）を、縦３１０ｍｍ×横９５ｍｍに加工したものを使用した。
さらに、実験用カソードの作製に使用したカソードビームは、鉄で作成された軸材の表面が銅で覆われた棒材であって、断面２４ｍｍ×４２ｍｍ、長さ１３９４ｍｍのものを使用した。

【0107】

得られた実験用カソードについて、傾斜量差を確認したところ、全て実験用カソードにおいて傾斜量差が－２ｍｍ～＋２ｍｍとなっていた。
なお、傾斜量差は、以下の式（１）により算出した値である。

式（１）：傾斜量差（ｍｍ）＝カソード傾斜量（ｍｍ）－平均アノード傾斜量（ｍｍ）

【0108】

また、実験用カソードのカソード傾斜量は、電解用極版の平坦度測定装置（特開平７－１９０７４４に開示されている測定装置）で測定された測定値を使用して算出した。具体的には、カソードビームの位置で測定された測定値と、カソードの種板の下端の位置で測定された測定値を用いてカソード傾斜量を算出した。

【0109】

＜外観確認＞
上記のようにして作製された実験用アノードおよび実験用カソードを用いて銅の電解精製を行い、カソードの種板表面に電着した電気銅の状態を確認した。

【0110】

具体的には、実験用アノードおよび実験用カソードを、電解槽上に交互に懸架して電解槽内の電解液中に浸漬させた。このとき、実験用アノードおよび実験用カソードは、鉛直方向に対する互いの傾き方向が同じ方向になるように懸架した。つまり、実験用アノードの胴部の表面と実験用カソードの種板の表面の傾きとがほぼ平行になるように実験用アノードおよび実験用カソードを電解槽上に交互に懸架した。その状態で、液温６３℃、Ｃｕ濃度５０ｇ／Ｌ、硫酸濃度１９０ｇ／Ｌの組成を有する電解液を毎分１５Ｌずつ給液しながら、実験用カソードに対する電気銅の電着量が１７０ｋｇとなるまで銅の電解精製を行った。電着量が１７０ｋｇとなると、電解槽からカソードを引き上げて目視により外観観察を行った。そして、外観不良の発生した割合を外観不良率として求めたところ、外観不良率は２．０%であった。
なお、粒状銅電着の発生状態が、実験用カソード表面において、φ１０ｍｍ以上の粒状銅が付着する領域の面積が全体の５％以上である場合や、φ１０ｍｍ以上の粒状銅が付着する領域の面積が全体の５％未満であってもφ３ｍｍ未満の粒状銅が付着する領域の面積が全体の３０％以上である場合に、外観不良と判断した。

【比較例】

【0111】

一方、比較カソードは、カソード仕上げ機において、内部応力除去部のレベラーのローラー押し込み量を入り口側で－０．４ｍｍ、出口側で＋１．４ｍｍとし、溝付け部の溝付けローラーの基準クリアランスを１．３ｍｍとして２７枚作製した。この比較カソードについて、傾斜量差を確認したところ、傾斜量差は－８ｍｍ～－３ｍｍとなっていた。
この比較カソードを、種板の表面が鉛直方向と平行になるように電解槽に懸架したこと以外は、実施例１と同様の条件で電解精製を実施した。この方法で得られたカソードの外観を目視により確認し、外観不良の発生した割合を外観不良率として求めたところ、外観不良率は４．５％であった。

【0112】

以上の結果から、本発明の電解精製方法のように傾斜量差が所定の範囲になるようにカソードを変形させれば、電解槽に懸架したアノードの胴部の表面が鉛直方向に対して傾いている場合であっても、そのアノードを用いて外観良好な電気銅を得ることができることが確認された。

【産業上の利用可能性】

【0113】

本発明のカソードの矯正方法は、銅やニッケル等の非鉄金属などの電解精製に使用されるカソードを矯正する方法として適している。

【符号の説明】

【0114】

１ カソード仕上げ機
２ 内部応力除去部
１０ 溝付け部
２０ 吊り手形成部
２１ 折り曲げ部
２２ 第一折り曲げローラー
２３ 第二折り曲げローラー
２５ 固定部
５０ アノード傾斜量測定器
５１ 測定錘
５２ 測定部
５５ 吊り紐
Ｘ カソード傾斜量
Ｙ アノード傾斜量
Ｃ カソード
Ｓ 種板
Ｂ カソードビーム
ｓｈ 吊り手
ＣＳ 鉛直面
Ａ アノード
ＡＢ 胴部
ＡＳ 肩部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】