特許 7566244 カソード仕上げ機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-04

(45)【発行日】2024-10-15

(54)【発明の名称】カソード仕上げ機

(51)【国際特許分類】

   C25C 7/02 20060101AFI20241007BHJP

   C25C 1/12 20060101ALI20241007BHJP

【ＦＩ】

C25C7/02 304

C25C1/12

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021056475

(22)【出願日】2021-03-30

(65)【公開番号】P2022153778

(43)【公開日】2022-10-13

【審査請求日】2023-10-11

(73)【特許権者】

【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】青木 英和

【審査官】関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５２－１６４１０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－０２８５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０９１２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０８８３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５８０２９０１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２５Ｃ ７／００

Ｃ２５Ｃ １／００

Ｂ２１Ｄ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電解精製によって精製された種板を有するカソードを作製するカソード仕上げ機であって、
種板を挟むワークローラーを備え、種板の内部応力を除去する内部応力除去部と、
前記内部応力除去部へ供給する前に種板が通される異物除去部と、を備えており、
該異物除去部は、
種板を通過させる隙間が形成された一対の除去ローラーと、
該一対の除去ローラーの異物除去層間の距離を調整する隙間調整機構を備えており、
該除去ローラーは、
ローラー本体と、
該ローラー本体の表面に形成された、柔軟性を有する素材に形成された異物除去層と、を有しており、
該一対の除去ローラーは、
前記隙間調整機構によって、前記異物除去層間の距離が種板の厚さよりも短く、前記ローラー本体間の距離が種板の厚さよりも長くなるように調整されている
ことを特徴とする請求項１記載のカソード仕上げ機。

【請求項2】

前記異物除去層の素材がゴムである
ことを特徴とする請求項１記載のカソード仕上げ機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カソード仕上げ機に関する。さらに詳しくは、非鉄金属などの電解工程に使用されるカソード歪を低減するカソード仕上げ機に関する。

【背景技術】

【0002】

非鉄金属精錬の電解工程では、アノード（粗金属板）とカソードとを、電解槽に懸垂させた状態で交互に並べて電解槽の電解液に浸漬し、その状態でアノードとカソードとの間に通電することによって、カソード表面上に高純度の金属を電着させ製品を作製している。

【0003】

かかる電解工程において使用される電力は、アノードとカソードとの距離、つまり、アノードとカソードの間隔に大きく影響される。例えば、アノードとカソードの間隔を狭くすれば、電解液の電気抵抗を小さくできるので、電解工程に使用される電力を小さくできる。しかし、アノードとカソードの間隔を狭くし過ぎれば、電着が進むことによってカソードに電着した金属がアノードと接触する可能性があり、かかる接触（ショート）が生じれば、アノードからカソードに電流が直接流れて電力が空費される。かといって、アノードとカソードの間隔を広くすれば、アノードとカソードの接触は避けることができても、電解液の電気抵抗が大きくなり大きな電力を要してしまう。したがって、アノードとカソードの間隔は、ショートが生じない範囲でできるだけ狭くすることが望ましい。

【0004】

また、電解工程では、複数のアノードと複数のカソードとを交互に並べているが、アノードとカソードの間隔にバラつきがあれば、電解槽内において、アノードとカソードとの間に流れる電流にばらつきが生じる。すると、カソードに電着される金属の状態にバラつきが生じ、製品の品質にもバラつきが生じる可能性がある。したがって、アノードとカソードの間隔は均一にすることが必要である。

【0005】

しかし、アノードやカソードに曲がりやねじれが生じていれば、アノードとカソードを間隔を均一になるように並べても、曲がりやねじれが生じている部分では、アノードとカソードの間隔が狭くなったり広くなったりする。すると、間隔が狭くなっている個所では、電流が集中しアノードとカソードが当初接触していなくても、電着の進行によってショートが発生する可能性がある。一方、間隔が広くなっている個所では、カソードに十分に電着できない可能性がある。したがって、アノードとカソードの間隔を均一にするためには、アノードやカソードは、曲がりやねじれが少なくその形状（平坦度など）が整った形状、つまり、電解槽に懸垂させた状態における垂直性が高い形状とすることが望ましい。

【0006】

金属電解に用いるカソードは、カソード仕上機によって以下の工程で作製される（特許文献１～３参照）。

【0007】

まず、種板電解において精製した薄い電気銅（以下種板という）を作製し、作製された種板はカソード仕上機に搬送される。カソード仕上機に搬送された種板は、上下千鳥状の配置に設けられた多数のワークローラーを有するローラーレベラーに供給される。ローラーレベラーでは、多数のワークローラーによって挟まれることによって種板は繰り返し曲げられる。すると、種板は、内部応力が除去されるとともに、反りや凹凸幅が小さくなるように加工される。ローラーレベラーで加工された種板は、上側溝付けローラーと下側溝付けローラーとの間に供給され、種板の先頭から後尾へ沿って溝状の変形が加えられる。そして、溝状の変形が加えられた種板には、上部に短冊状の金属板をＵ字形に折り曲げた吊り手が取り付けられ、この吊り手にカソードビームを挿し込むことによってカソードが完成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開平８－１７６８８０号公報

【文献】特開２００１－１９２８７９号公報

【文献】特開２００４－３６００５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

カソード仕上機に供給される種板は、種板電解によって、1日４０００枚から５０００枚が作製されるが、専用容器（以下パレットという）に１００枚から２００枚程度が積載された状態で保管される。種板の表面上には、種板の表面上に落下した異物（例えば種板の切り屑等）や、種板の表面に付着している電気銅小粒やバリ等の異物が存在している場合がある。すると、種板は、その表面上に異物が存在している状態で積載され、種板と種板の間に異物が挟まれた状態でパレットに保管されることになる。

【0010】

保管された種板は使用時にパレットごとカソード仕上機まで運ばれ、カソード仕上機では、種板はパレットから１枚ずつカソード仕上機に供給され、上述した工程でカソードに仕上げられる。このとき、種板の表面上の異物は、種板とともにカソード仕上機に供給される。すると、カソード仕上機で、種板がローラーレベラーを通過する際には、種板の表面がワークローラーと接触するが、この際に、種板の表面の異物は種板の表面から離脱して落下する。落下した異物がローラーレベラーの下部ワークローラーと下部バックアップローラーとの間に入ると、下部ワークローラーと下部バックアップローラーとの間に隙間が生じる可能性があり、かかる隙間が生じると、ローラーレベラーが本来の成型能力を維持することができなくなる。すると、ローラーレベラーを通過した種板に溝状の変形を加えても、溝状の変形効果を有効に発揮させることができず、逆に種板の歪を悪化させる可能性がある。

【0011】

かかる問題を解決するには下部ワークローラーと下部バックアップローラーとの間から異物を除去する必要があるが、異物を除去するためには、ローラーレベラーを分解して掃除する必要が生じる。ローラーレベラーの分解掃除には、電解操業を４８時間以上停止しなければならない。そして、カソードの歪を良好な状態で維持するためには、ローラーレベラーの分解掃除の頻度を異物の混入にあわせて実施する必要があるため、異物がローラーレベラーに混入しやすい環境では操業効率が大幅に低下する。

【0012】

本発明は上記事情に鑑み、安定的にカソードの歪みを抑制することができ、操業効率の低下を防止できるカソード仕上げ機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】

【0013】

第１発明のカソード仕上げ機は、電解精製によって精製された種板を有するカソードを作製するカソード仕上げ機であって、種板を挟むワークローラーを備え、種板の内部応力を除去する内部応力除去部と、前記内部応力除去部へ供給する前に種板が通される異物除去部と、を備えており、該異物除去部は、種板を通過させる隙間が形成された一対の除去ローラーと、該一対の除去ローラーの異物除去層間の距離を調整する隙間調整機構を備えており、該除去ローラーは、ローラー本体と、該ローラー本体の表面に形成された、柔軟性を有する素材に形成された異物除去層と、を有しており、該一対の除去ローラーは、前記隙間調整機構によって、前記異物除去層間の距離が種板の厚さよりも短く、前記ローラー本体間の距離が種板の厚さよりも長くなるように調整されていることを特徴とする。
第２発明のカソード仕上げ機は、第１発明において、前記異物除去層の素材がゴムであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

第１発明によれば、種板が一対の除去ローラーを通過するときに、種板の表面に存在する異物と異物除去層との干渉によって、種板の表面から異物を除去することができる。すると、内部応力除去部に異物が持ち込まれないので、内部応力除去部を種板の変形に適した状態に維持することができる。しかも、一対の除去ローラー間の隙間を、異物の除去に適した状態に維持することができる。
第２発明によれば、異物除去層による異物の除去効果を高くできる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】（Ａ）は本実施形態のカソード仕上げ機１の概略説明図であり、（Ｂ）は異物除去部２０の概略拡大説明図であり、（Ｃ）は内部応力除去部２のレベラー３の概略説明図である。

【図2】（Ａ）はカソード仕上げ機１の溝付け部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3】カソードＣおよびカソード歪Ｘの概略説明図である。

【図4】実験結果のグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本実施形態のカソード仕上げ機は、カソードの歪みを抑制する装置であって、種板に付着した異物を適切に除去することができるようにしたことに特徴を有している。

【0017】

本実施形態のカソード仕上げ機は、電解精製による電気銅の作製に使用されるカソードの変形防止に適しているが、本実施形態のカソード仕上げ機によって作製されるカソードは上述したカソードに限られない。つまり、種板を加工して変形を防止することが求められるカソードの作製に本実施形態のカソード仕上げ機は使用することができる。例えば、電解採取による電気ニッケルの作製に使用されるカソードの作製に本実施形態のカソード仕上げ機は使用することができる。

【0018】

＜カソードＣ＞
まず、本実施形態のカソード仕上げ機１によって作製されるカソードＣの概略を説明する。
図３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。種板Ｓは、例えば、縦幅が約１０００～１１５０ｍｍ、横幅が約１０００～１１５０ｍｍ、厚さが約０．６～１．０ｍｍの金属板である。電気銅の作製に使用される場合には、種板Ｓには、純度が９９．９９％の電気銅が使用される。

【0019】

なお、後述するカソード仕上げ機１では、図示しない種板電解工程から得られた種板Ｓが収容された種板パレットが供給口に移送されれば、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を作製する。

【0020】

ここで、種板電解工程とは、例えば、電気銅を作製する場合であれば、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浸漬した状態で実施される。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硫酸銅の硫酸溶液が好ましい。

【0021】

そして、図２に示すように、カソードＣ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２では上下方向。以下、単に上下方向という場合はこの方向を意味することがある。）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、以下に説明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の上下方向における種板Ｓの凹凸や曲がりが小さくなり、カソード歪を抑制することができる。したがって、複数本の溝ｇが形成されたカソードＣを使用すれば、電解槽に浸漬した際にアノードとカソードの間隔を均一にしやすくなり、通電工程における電力量の消費を抑えることができるので、電解精製の生産効率を向上することができる。

【0022】

なお、カソード歪とは、種板Ｓを上下方向の端縁からみたときにおける、種板Ｓの厚さを意味している（図３のＸ参照）。

【0023】

＜カソード仕上げ機１＞
つぎに、本実施形態のカソード仕上げ機１を説明する。

【0024】

図１（Ａ）に示すように、本実施形態のカソード仕上げ機１は、一般的なカソード仕上げ機と同様に、内部応力除去部２と、溝付け部１０と、吊り手形成部と、カソードビーム取り付け部と、を備えている。そして、本実施形態のカソード仕上げ機１は、上記機能に加えて、内部応力除去部２に供給する前に、種板Ｓから異物を除去する異物除去部２０を備えている。

【0025】

なお、図１（Ａ）では、種板Ｓに吊り手ｓｈを取り付ける吊り手形成部や、カソードビーム取り付け部、は記載を省略している。
また、本実施形態のカソード仕上げ機１は、上記機能以外に、内部応力除去部２に供給される種板Ｓの厚さを測定する厚さ測定部を有していてもよい。
さらに、本実施形態のカソード仕上げ機１は、内部応力除去部２を有していれば、溝付け部１０は必ずしも設けなくてもよい。

【0026】

＜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３を備えている。

【0027】

図１（Ｃ）に示すように、レベラー３は、種板Ｓに直接接触する複数のワークローラー４を備えたものである。レベラー３は、上段ローラ群３Ａと下段ローラ群３Ｂとを有しており、各ローラ群３Ａ，３Ｂは、種板Ｓの搬送方向に沿って並ぶように複数のワークローラー４を有している。具体的には、ローラ群３Ａ，３Ｂのワークローラー４は、種板Ｓの搬送方向に沿って千鳥配置となるように配設されている、つまり、上段ローラ群３Ａのワークローラー４と下段ローラ群３Ｂのワークローラー４とは、種板Ｓを搬送する方向における位置がズレた状態となるように配設されている。

【0028】

また、上段ローラ群３Ａは、ワークローラー４の上方に、ワークローラー４を支えるバックアップローラー５を備えている。このバックアップローラー５は、その回転軸がワークローラー４の回転軸と平行となり、かつ、その表面がワークローラー４の表面と接触するように設けられている。

【0029】

同様に、下段ローラ群３Ｂは、ワークローラー４の下方に、ワークローラー４を支えるバックアップローラー５を備えている。このバックアップローラー５は、その回転軸がワークローラー４の回転軸と平行となり、かつ、その表面がワークローラー４の表面と接触するように設けられている。

【0030】

内部応力除去部２がかかるレベラー３を有しているので、種板Ｓの反りや凹凸幅を小さくすることができる。つまり、上段ローラ群３Ａのワークローラー４と下段ローラ群３Ｂとワークローラー４との間に種板Ｓが送り込まれると、種板Ｓは多数のワークローラー４によって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。また、種板Ｓの表面にはワークローラー４の表面が面接触するので、種板Ｓは、搬送方向と直交する方向の曲がりも除去される。なお、種板Ｓは、内部応力除去部２のレベラー３における種板Ｓの搬送方向と上下方向とが一致するように内部応力除去部２に供給される。

【0031】

＜溝付け部１０＞
溝付け部１０は、内部応力除去部２によって内部応力を除去された種板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、つまり、種板Ｓの上下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２（Ａ）に示すように、複数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、いずれも上下各一本の溝付けローラー１１Ａ～１３Ｂを備えている（図２（Ｃ）参照）。

【0032】

図２（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（図２（Ｃ）参照）。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２（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。例えば、図２（Ａ）に示すように鍔部１５～１７が設けられた場合、最初に種板Ｓに溝を形成する溝付けローラー１１Ａ，１１Ｂの鍔部１５ａ，１５ｂによって種板Ｓの幅方向の中央部に３本の溝ｇが形成され、つぎに、溝付けローラー１２Ａ，１２Ｂの鍔部１６ａ，１６ｂによって溝付けローラー１１Ａ，１１Ｂで形成された溝ｇの外側に２本ずつ計４本の溝ｇが形成される。そして、最後に種板Ｓに溝ｇを形成する溝付けローラー１３Ａ，１３Ｂの鍔部１７ａ，１７ｂによって、溝付けローラー１３Ａ，１３Ｂで形成された溝ｇのさらに外側に２本ずつ計４つ本の溝ｇが形成される。

【0033】

＜吊り手形成部＞
吊り手形成部は、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。具体的には、溝付け部１０から種板Ｓが供給されると、金属板を所定の寸法（例えば、縦約１００ｍｍ×横約３００ｍｍ）に加工した帯状の板の両端が、種板Ｓの両面に固定されて、輪状の吊り手ｓｈが形成される。一対の吊り手ｓｈ，ｓｈを取り付ける場合には、図３に示すような位置に取り付けられる。

【0034】

＜カソードビーム取り付け部＞
カソードビーム取り付け部は、吊り手ｓｈにカソードビームＢを取り付けるものである。具体的には、輪状になっている吊り手ｓｈ（例えば、一対の吊り手ｓｈ，ｓｈ）にカソードビームＢを挿通する。このように、カソードビームＢを吊り手ｓｈに取り付ければ、カソードＣが完成する（図３参照）。

【0035】

＜異物除去部２０＞
図１（Ａ）に示すように、本実施形態のカソード仕上げ機１では、内部応力除去部２に種板Ｓを供給する前に、種板Ｓから異物を除去する異物除去部２０を備えている。

【0036】

図１（Ｂ）に示すように、異物除去部２０は、一対の除去ローラー２１，２１を備えている。この一対の除去ローラー２１，２１は、鋼製のローラー本体２２と、ローラー本体２２の表面に形成された異物除去層２３と、を有している。ローラー本体２２は、通常のローラー、例えば、上述したレベラー３のワークローラー４と実質同様の構造を有するものである。異物除去層２３は、ゴムによって形成された層であり、ローラー本体２２の表面を覆うように設けられている。

【0037】

そして、一対の除去ローラー２１，２１は、回転軸２２ａが互いに平行となるように、上下方向に間隔を空けて並ぶように配設されている。具体的には、一対の除去ローラー２１，２１は、両者の異物除去層２３間の距離Ｗ１が種板Ｓの厚さよりも若干短くなり、両者のローラー本体２２の表面間の距離Ｗ２が種板Ｓの厚さよりも長くなるように配設されている。例えば、距離Ｗ１が種板Ｓの厚さよりも０．０１～０．３ｍｍ程度短くなり、距離Ｗ２が種板Ｓの厚さよりも２～２０ｍｍ程度長くなるように一対の除去ローラー２１，２１は配設されている。つまり、一対の除去ローラー２１，２１は、両者間を種板Ｓが通過するときに、異物除去層２３が変形して種板Ｓの表面に密着するが、異物除去層２３から種板Ｓを変形させる力が加わらないようになっている。

【0038】

異物除去部２０の一対の除去ローラー２１，２１が上記のごとき構成であるので、異物除去層２３によって種板Ｓの表面の異物を種板Ｓから除去することができる。つまり、一対の除去ローラー２１，２１間に種板Ｓが挟まれると、一対の除去ローラー２１，２１の異物除去層２３が変形して異物除去層２３が種板Ｓの表面に密着する。このとき、種板Ｓの表面の異物ｍは異物除去層２３を強く押し縮めることになり、異物ｍは異物除去層２３から大きな抵抗を受ける。この局面では、異物ｍに発生する搬送方向への加速度は種板Ｓに発生する搬送方向への加速度よりも小さくなる。すると、異物ｍは種板Ｓの表面の移動に追従できず、種板Ｓの表面から分離して除去される。一方、異物ｍでも比較的小さな異物ｍは、異物除去層２３内に埋没した状態で種板Ｓの表面と同じ速度で移動する。しかし、種板Ｓが異物除去層２３から離れる局面で、異物除去層２３内に埋没した異物ｍは、種板Ｓから離れていく異物除去層２３に埋没された状態で種板Ｓの表面から除去される（図１（Ｂ）参照）。

【0039】

以上のように、異物除去部２０を設ければ、種板Ｓが内部応力除去部２に供給される前に種板Ｓの表面から異物ｍを除去できるので、異物ｍがレベラー３内に侵入することを防止できる。したがって、内部応力除去部２のレベラー３を種板Ｓの変形に適した状態を維持できるから、レベラー３によって種板Ｓの内部応力の除去や反り、凹凸幅を適切に矯正することができる。しかも、レベラー３内に異物ｍが侵入しないので、レベラー３を種板Ｓの変形に適した状態に長期間維持することができ、カソード仕上げ機１の操業を長期間維持することができる。

【0040】

また、異物除去層２３の厚さはとくに限定されない。上述したように、種板Ｓの表面のほとんどの領域に対しては難なく変形して種板Ｓの表面に密着できる程度、かつ、種板Ｓの表面に付着した異物ｍに対しては幾分強い接触により種板Ｓの表面から剥がす（小さな異物ｍであれば異物除去層２３内に埋没させて種板Ｓの表面から除去する）ことができる程度の厚さを異物除去層２３は有していればよい。例えば、ゴムであれば、１～２０ｍｍ程度の厚さを有していればよい。

【0041】

また、異物除去層２３の素材はゴムに限られず、種板Ｓよりも柔らかい柔軟性を有する素材によって形成されていればよい。つまり、一対の除去ローラー２１，２１間に種板Ｓを挟んでも種板Ｓを変形させる力が加わらず、種板Ｓの表面に付着した異物ｍを異物除去層２３に埋没させて種板Ｓから剥がすことができる素材によって形成されていればよい。例えば、合成樹脂や布などを異物除去層２３の素材として使用することができる。ゴムを使用すれば、安価で品質が安定しており、異物除去層２３による異物の除去効果を高くできる。

【0042】

＜隙間調整機構＞
異物除去部２０は、一対の除去ローラー２１，２１間の隙間を調整する隙間調整部を備えていることが望ましい。一対の除去ローラー２１，２１の異物除去層２３は、種板Ｓと接触することによって徐々に摩耗し、また、異物ｍによって異物除去層２３が削れる等の損傷が生じる。すると、一対の除去ローラー２１，２１の異物除去層２３間の距離Ｗ１が長くなり、異物除去層２３による異物ｍを除去する効果が低下する。しかし、隙間調整部を設ければ、距離Ｗ１が変化しても距離Ｗ１を適切な状態まで調整できるので、カソード仕上げ機１の操業を長期間維持することができる。

【0043】

隙間調整部の構成はとくに限定されず、一対のローラー２１，２１間の距離を調整する公知の機構を採用することができる。例えば、シリンダ機構やネジ機構等によって一対のローラーを回転可能に保持する軸受を移動させる機構を隙間調整部として採用することができる。

【実施例】

【0044】

本発明のカソード仕上げ機を使用することによって、作製されるカソードの歪の変動を抑制でき、カソードの歪を長期間適切な値に維持できることを下記のごとく確認した。

【0045】

実験では、図１（Ａ）に示す構造のカソード仕上げ機を使用して、２，４００枚/日の条件で、実施例１では１９７日間、比較例１では１５１日間、種板からカソードを作製し、作製されたカソードの平均歪に対する各カソードの歪の変化を確認した。

【0046】

カソード仕上げ機には、レベラーの前に鋼製の一対のローラーを設け、この一対のローラー（直径１００ｍｍ、長さ１３００ｍｍ）間を通して、種板をレベラーに供給するようにした。この一対のローラーの表面に厚さ１０ｍｍの異物除去層（素材：ゴム）を設けた場合、つまり、本発明における一対の除去ローラーを設けた場合（実施例１）と、異物除去層を設けない場合、つまり、一般的な鋼製のローラーを設けた場合（比較例１）と、において、カソード歪を確認した。なお、一対のローラー間の距離は、実施例１（異物除去層間の距離）、実施例２（ローラーの表面間の距離）ともに０．５～１．０ｍｍの範囲で種板の厚みに応じて調整した。

【0047】

カソード仕上げ機に供給する種板は、いずれも純度９９．９９％の電気銅であり、その寸法は、縦１０５０ｍｍ×横１０７０ｍｍであり、厚さは０．６～１．０ｍｍであった。

【0048】

また、カソードの吊り手は、純度９９．９９％の電気銅によって形成された板を使用した。板の寸法は、縦３００ｍｍ×横１００ｍｍであって厚さが０．６～１．０ｍｍの帯状のものを使用した。

【0049】

なお、カソード仕上げ機では、レベラーのローラー押し込み量が入り口側で－０．６ｍｍ、出口側で＋０．８ｍｍ、溝付けローラーの基準クリアランス（図２（Ｃ）のＣＬ）が１．０ｍｍの条件で運転を行った。

【0050】

また、カソード歪は、吊り手が取り付けられた種板にカソードビーム（断面３０ｍｍ×３０ｍｍ、長さ１４００ｍｍ）を通し、カソードビームを保持してカソードを吊り下げた状態で測定した。カソード歪は、図３に示すＸの値である。つまり、種板を板の端縁から見たときにおける種板の占める幅を、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によって測定し、カソード歪とした。

【0051】

実施例１の全操業期間におけるカソードの平均歪と、比較例１の全操業期間におけるカソードの平均歪と、を比較すると、実施例１のカソードの平均歪は比較例１のカソードの平均歪よりも５．７ｍｍ小さく、カソードの平均歪を低減する効果が高いことが確認された。

【0052】

電解槽にカソードを設置する際には、アノードを傾ける等の工夫により、カソードの歪の割に良い操業成績を収めることができる場合がある。このような工夫で操業成績を良くするためには、多数のカソードで形状が互いに似通っている必要がある。たとえばカソードが左に傾いた形状をしている場合はアノードも左に傾けることにより間隔を確保することができるが、他のカソードが左に傾いていなければ、左に傾けたアノードと他のカソードとは間隔が狭まってしまう。そこで、カソードの形状が同じ性質（形状）となるように制御できているかを確認するために、各カソードについてカソードの平均的な形状からのズレを算出した。カソード歪は鉛直面からの変位の絶対値の最大箇所の値であるが、ここでいう「カソードの平均的な形状からのズレ」とは、平均的なカソードを鉛直面のかわりに用いて得られる値であり、絶対値の最大箇所の値に方向を示す符号をつけたものとして定義した。「カソードの平均的な形状」とは、全操業期間（実施例１では１９７日間、比較例１では１５１日間）に作製した全てのカソードの各位置（図３（Ｃ）の上下方向の各位置）について幅方向（図３では左右方向）の位置を平均し、得られた平均値に基づいて形成されるカソードの形状を意味している。なお、以下では、「カソードの平均的な形状」を便宜上「カソードの基準形状」という。

【0053】

結果を図４に示す。
なお、図４における縦軸は、各日の基準形状に対するズレ量であり、横軸は日を示している。つまり、図４では、各日の基準形状に対するズレ量を１日１点として、休日を空けて時系列順に並べたものである。ここでいう「各日の基準形状に対するズレ量」とは、各日の全カソードについて「カソードの基準形状」に対するズレ量を測定し、各日の「全カソードの基準形状」に対するズレ量を平均した値である。

【0054】

図４（Ｂ）に示すように、比較例１では、「各日の基準形状に対するズレ量」が大きく、全操業期間での「各日の基準形状に対するズレ量」の平均値は、０．５ｍｍであった。
一方、図４（Ａ）に示すように、実施例１では、「各日の基準形状に対するズレ量」は小さく、全操業期間での「各日の基準形状に対するズレ量」の平均値は、０．１ｍｍであり、異物除去層を設けることによって、似通った形状のカソードが得られることが確認された。

【0055】

以上のように、異物除去層を有する除去ローラーを備えた異物除去部を有する本発明のカソード仕上げ機を使用することによって、カソードの歪を低減でき、その形状のばらつきも小さくできることが確認された。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明のカソード仕上げ機は、銅やニッケル等の薄い平板状の種板からカソードを作製する装置に適している。

【符号の説明】

【0057】

１ カソード仕上げ機
２ 内部応力除去部
１０ 溝付け部
２０ 異物除去部
２１ 除去ローラー
２２ ローラー本体
２３ 異物除去層
Ｃ カソード
Ｓ 種板
ｍ 種板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】