воскресенье, 25 января 2026 г.

Карточка №1082 «Задача с отблеском меди»

 
ИСТОЧНИК:
*Певзнер­ Л.­­Х., Рыбникова Т.А. Азбука изобретательства.— Екатеринбург: Сред-Урал, кн. изд-во, 1992. — С. 99.
 
СИТУАЦИЯ:
Известна технология рафинирования меди, при которой этот металл очищают электролитическим методом, растворяя аноды из черновой меди в электролите и осаждая чистую медь на катодах. Для равномерного процесса и снижения производственных потерь важны точность изготовления и однородность анодов.
 
Черновая медь — это промежуточный продукт металлургического производства меди, содержащий около 98–99% меди и значительные примеси (например, серебро, золото, железо, цинк, сурьму и др.). Она получается после плавки и конвертирования медной руды или содержащего медь концентрата. Черновая медь не является чистым металлом и требует дальнейшей очистки (рафинирования), чтобы получить высокочистую промышленную медь (обычно 99,99% чистоты), пригодную для использования в электротехнике и других областях.
 
Как происходит рафинирование? В ванну одновременно устанавливают 24 анода, но из-за невысокой точности их изготовления (±4 мм по толщине) в конце процесса часть анодных пластин полностью растворяется, а часть остается значительной по толщине. Это приводит к дополнительным затратам, так как остатки анодов отправляют на переплав.
 
Для уменьшения потерь было бы желательно повысить точность изготовления анодов до ±1 мм, что снизило бы затраты. Но практически осуществить такое решение сложно и дорого. Как быть?
 
СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:
Точность изготовления анодов должна быть высокой, чтобы они мало отличались друг от друга по толщине, и точность изготовления анодов не должна быть высокой, чтобы не удорожать технологию их изготовления.
 
РЕШЕНИЕ:
Специалисты нашли гораздо более простое и легко осуществимое решение — рассортировать аноды по толщине и помещать в одну ванну однотипные пластины. Это улучшило равномерность электролиза и уменьшило потери сырья до приемлемого минимума.
 
ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:
*Принцип объединения:
а) Соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты.
 
КОММЕНТАРИЙ:
Довольно часто точность изготовления сопряженных изделий может быть обеспечена не увеличением чистоты обработки, а переходом в надсистему – за счет селективного отбора элементов и сортировки их по однородным группам.
 
КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в промышленности