JP2003342774A - 銅電解採取における電着銅の剥離装置 - Google Patents
銅電解採取における電着銅の剥離装置Info
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- JP2003342774A JP2003342774A JP2002154868A JP2002154868A JP2003342774A JP 2003342774 A JP2003342774 A JP 2003342774A JP 2002154868 A JP2002154868 A JP 2002154868A JP 2002154868 A JP2002154868 A JP 2002154868A JP 2003342774 A JP2003342774 A JP 2003342774A
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- copper
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- arm
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】塩化物浴から銅を電解採取する方法において、
カソードに電着した銅粉を簡便に剥離する装置を提供す
る。 【解決手段】塩化物浴の電解採取法において、銅粉が付
着したカソード板を支持するカソードビーム４の持ち上
げ機構と落下機構がモーター１２とカム８と支点を有す
るアーム７とから構成され、モーター１２による回転運
動がカム８と支点を有するアーム７により直線運動に変
換され、モーター１２の回転数とカム８の切り欠き高さ
を変えることにより振幅と振動数を任意に選択すること
ができ、タイマーにより発生時間を任意に選択すること
ができる、カソード表面に電着した電着銅粉を効率よく
剥離する装置。
カソードに電着した銅粉を簡便に剥離する装置を提供す
る。 【解決手段】塩化物浴の電解採取法において、銅粉が付
着したカソード板を支持するカソードビーム４の持ち上
げ機構と落下機構がモーター１２とカム８と支点を有す
るアーム７とから構成され、モーター１２による回転運
動がカム８と支点を有するアーム７により直線運動に変
換され、モーター１２の回転数とカム８の切り欠き高さ
を変えることにより振幅と振動数を任意に選択すること
ができ、タイマーにより発生時間を任意に選択すること
ができる、カソード表面に電着した電着銅粉を効率よく
剥離する装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非鉄製錬業における銅
の電解採取法に使用する電着銅の剥離装置に関するもの
であり、更に詳しく述べると電解採取によりカソードに
電着した電着銅粉を剥離する装置に関するものである。
の電解採取法に使用する電着銅の剥離装置に関するもの
であり、更に詳しく述べると電解採取によりカソードに
電着した電着銅粉を剥離する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】銅製錬の対象となる鉱石として硫化鉱が
多く、中でも黄銅鉱が中心であり、この黄銅鉱の製錬に
は乾式製錬法が広く用いられている。一方、硫化鉱の湿
式製錬法には、大きく分けて常圧浸出法、加圧浸出法が
ある。常圧浸出法には、酸浸出法、錯イオン浸出法など
が知られている。
多く、中でも黄銅鉱が中心であり、この黄銅鉱の製錬に
は乾式製錬法が広く用いられている。一方、硫化鉱の湿
式製錬法には、大きく分けて常圧浸出法、加圧浸出法が
ある。常圧浸出法には、酸浸出法、錯イオン浸出法など
が知られている。
【０００３】錯イオン浸出法は、金属が錯体を形成しそ
の溶解度が増加する場合があるため、この性質を利用し
た浸出方法である。一般的に難溶性化合物の溶解度は、
共存するイオンにより著しく変化する。例えば塩化物浴
でのＣｕＣｌの溶解度を考えると、その溶解度は塩素イ
オン濃度により変化する。このとき塩素イオン濃度の増
加と共にＣｕＣｌ溶解度も増加する。これはＣｕがＣｌ
錯体を形成するためであり、例えばＣｕＣｌ２ −、Ｃｕ
Ｃｌ３ ２−のような錯体が形成される。このとき、塩素
イオン濃度が高くなりすぎると、逆にＣｕＣｌ溶解度は
低下する。例えば、塩化物浴をＮａＣｌで調製した場
合、ＮａＣｌ濃度が３５０ｇ／Ｌを越えるとＮａＣｌが
溶解しなくなるため、ＣｕＣｌ溶解度が低下する。
の溶解度が増加する場合があるため、この性質を利用し
た浸出方法である。一般的に難溶性化合物の溶解度は、
共存するイオンにより著しく変化する。例えば塩化物浴
でのＣｕＣｌの溶解度を考えると、その溶解度は塩素イ
オン濃度により変化する。このとき塩素イオン濃度の増
加と共にＣｕＣｌ溶解度も増加する。これはＣｕがＣｌ
錯体を形成するためであり、例えばＣｕＣｌ２ −、Ｃｕ
Ｃｌ３ ２−のような錯体が形成される。このとき、塩素
イオン濃度が高くなりすぎると、逆にＣｕＣｌ溶解度は
低下する。例えば、塩化物浴をＮａＣｌで調製した場
合、ＮａＣｌ濃度が３５０ｇ／Ｌを越えるとＮａＣｌが
溶解しなくなるため、ＣｕＣｌ溶解度が低下する。
【０００４】この錯イオン浸出法で浸出した溶液から目
的金属を回収する一般的な方法として電解採取法があ
る。通常塩化物浴での電解採取では、電着物はデンドラ
イト状でカソード表面上に析出する。
的金属を回収する一般的な方法として電解採取法があ
る。通常塩化物浴での電解採取では、電着物はデンドラ
イト状でカソード表面上に析出する。
【０００５】このデンドライト状析出物のカソード表面
からの剥離方法として、従来からスクレーパー、掻き取
り棒等を間欠的にアノードとカソードの間の電解液中に
挿入することにより機械的に掻き取る方法が知られてい
る。
からの剥離方法として、従来からスクレーパー、掻き取
り棒等を間欠的にアノードとカソードの間の電解液中に
挿入することにより機械的に掻き取る方法が知られてい
る。
【０００６】しかしながら、これらの方法では、アノー
ドとカソードの電極間にスクレーパーや掻き取り棒等を
挿入するため、掻き取りが確実な反面電極間距離を狭め
ることができず、液抵抗による液間電圧の低減が不可能
であり、ひいては電力原単位の低減も望めない状況であ
る。また装置的にも複雑になるという欠点があった。ま
た特公平７−２６２２７号に開示された電着銅粉脱離装
置は、電解槽上に取り付けたエアシリンダーにより、カ
ソードを強制的に上下させて発生する衝撃によって電着
銅を脱離する装置であり、本装置は電解槽上にエア配管
及びエアシリンダーが存在するため電解槽上が複雑にな
ると言う欠点があった。また、衝撃を間欠的に発生させ
るため、剥離した電着銅の性状が不均一になるという欠
点や衝撃による装置自体の耐久性の問題もあった。
ドとカソードの電極間にスクレーパーや掻き取り棒等を
挿入するため、掻き取りが確実な反面電極間距離を狭め
ることができず、液抵抗による液間電圧の低減が不可能
であり、ひいては電力原単位の低減も望めない状況であ
る。また装置的にも複雑になるという欠点があった。ま
た特公平７−２６２２７号に開示された電着銅粉脱離装
置は、電解槽上に取り付けたエアシリンダーにより、カ
ソードを強制的に上下させて発生する衝撃によって電着
銅を脱離する装置であり、本装置は電解槽上にエア配管
及びエアシリンダーが存在するため電解槽上が複雑にな
ると言う欠点があった。また、衝撃を間欠的に発生させ
るため、剥離した電着銅の性状が不均一になるという欠
点や衝撃による装置自体の耐久性の問題もあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点を解決す
る、カソード表面の電着銅を剥離する簡便な装置を提供
するものである。
る、カソード表面の電着銅を剥離する簡便な装置を提供
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の検
討を行った結果、銅の浸出装置として、 （１）ハロゲン浴の銅電解採取法でカソード上に銅粉を
析出させ、析出した銅粉をカソードから剥離する装置に
おいて、カソードビームの持ち上げ機構及び落下機構
が、モーターとこれに接続するカムギアと支点を有する
アームとから構成され、モーターによる回転運動をカム
ギアと支点を有するアームにより直線運動に変換する手
段を有する銅電解採取における電着銅の剥離装置。 （２）モーターの回転数とカムギアの切り欠き高さを変
えることにより振幅と振動数を任意に選択でき、さらに
タイマーにより発生時間を任意に選択できる銅電解採取
における電着銅の剥離装置。 （３）カソードビームのもう一方の端部とブスバーの形
状が、振動発生時、両者の接触を確保するために、それ
ら断面が半円状でありかつカソードビームをブスバーに
押し付ける機構を有し、この部位を支点として回動可能
である銅電解採取における電着銅の剥離装置。を提供す
るものである。
討を行った結果、銅の浸出装置として、 （１）ハロゲン浴の銅電解採取法でカソード上に銅粉を
析出させ、析出した銅粉をカソードから剥離する装置に
おいて、カソードビームの持ち上げ機構及び落下機構
が、モーターとこれに接続するカムギアと支点を有する
アームとから構成され、モーターによる回転運動をカム
ギアと支点を有するアームにより直線運動に変換する手
段を有する銅電解採取における電着銅の剥離装置。 （２）モーターの回転数とカムギアの切り欠き高さを変
えることにより振幅と振動数を任意に選択でき、さらに
タイマーにより発生時間を任意に選択できる銅電解採取
における電着銅の剥離装置。 （３）カソードビームのもう一方の端部とブスバーの形
状が、振動発生時、両者の接触を確保するために、それ
ら断面が半円状でありかつカソードビームをブスバーに
押し付ける機構を有し、この部位を支点として回動可能
である銅電解採取における電着銅の剥離装置。を提供す
るものである。
【作用】以下本発明の構成を詳しく説明する。なお構成
は例を挙げて説明しているが、本発明はこの例に制限さ
れるものではない。
は例を挙げて説明しているが、本発明はこの例に制限さ
れるものではない。
【０００９】錯イオン浸出法は、金属が錯体を形成しそ
の溶解度が増加する性質を利用した浸出方法である。こ
の錯イオン浸出法において、例えば塩化物浴で浸出した
溶液から目的金属を回収する一般的な方法として電解採
取法がある。通常塩化物浴での電解採取では、電着物は
デンドライト状で電着する。このデンドライト状析出物
のカソード表面からの剥離方法として、従来からスクレ
ーパー、掻き取り棒等を間欠的にアノードとカソードの
間の電解液中に挿入することにより機械的に掻き取る方
法が知られている。
の溶解度が増加する性質を利用した浸出方法である。こ
の錯イオン浸出法において、例えば塩化物浴で浸出した
溶液から目的金属を回収する一般的な方法として電解採
取法がある。通常塩化物浴での電解採取では、電着物は
デンドライト状で電着する。このデンドライト状析出物
のカソード表面からの剥離方法として、従来からスクレ
ーパー、掻き取り棒等を間欠的にアノードとカソードの
間の電解液中に挿入することにより機械的に掻き取る方
法が知られている。
【００１０】しかしながら、これらの方法では、アノー
ドとカソードの電極間にスクレーパーや掻き取り棒等を
挿入するため、掻き取りが確実な反面電極間距離を狭め
ることができず、液抵抗による液間電圧の低減が不可能
でありひいては電力原単位の低減も望めない状況であ
る。
ドとカソードの電極間にスクレーパーや掻き取り棒等を
挿入するため、掻き取りが確実な反面電極間距離を狭め
ることができず、液抵抗による液間電圧の低減が不可能
でありひいては電力原単位の低減も望めない状況であ
る。
【００１１】そこで本発明者は、カソードから電着銅を
剥離する種々の検討を行った結果、カソードに振動を与
えることにより電着銅の効率良い剥離が可能であるとの
知見を得た。
剥離する種々の検討を行った結果、カソードに振動を与
えることにより電着銅の効率良い剥離が可能であるとの
知見を得た。
【００１２】すなわち、カソード板をカソードビームに
よって支持し、カソードビームの片側端部を機械的に持
ち上げた後落下させ、この動作を連続的に行うことによ
り発生した振動をカソードビームを通じてカソードに伝
達させ、カソードに付着した銅粉を連続的に剥離する。
よって支持し、カソードビームの片側端部を機械的に持
ち上げた後落下させ、この動作を連続的に行うことによ
り発生した振動をカソードビームを通じてカソードに伝
達させ、カソードに付着した銅粉を連続的に剥離する。
【００１３】図１により本発明の好ましい形態を説明す
る。カソード板３はカソードビーム４により支持され電
解槽へ挿入される。このとき、カソードビーム端部５
は、カソードブスバー上に設置され給電される。一方カ
ソードビーム端部６は絶縁体を介してアノードブスバー
上に設置される。このカソードビーム端部６を機械的に
持ち上げた後自然落下させアノードブスバーに連続的に
衝突させることにより振動が発生する。この振動はカソ
ードビーム４を介してカソード板３へ伝達される。
る。カソード板３はカソードビーム４により支持され電
解槽へ挿入される。このとき、カソードビーム端部５
は、カソードブスバー上に設置され給電される。一方カ
ソードビーム端部６は絶縁体を介してアノードブスバー
上に設置される。このカソードビーム端部６を機械的に
持ち上げた後自然落下させアノードブスバーに連続的に
衝突させることにより振動が発生する。この振動はカソ
ードビーム４を介してカソード板３へ伝達される。
【００１４】もう一方のカソードビーム端部５はカソー
ドブスバーとの接点を確保するため機械的にカソードブ
スバーに押し付けられる。このときブスバー断面及びこ
れと接触するカソードビーム接点を半円状とすることに
よりカソードビームはカソードブスバー上で接点を確保
しつつ回動可能となる。また位置決めも確実に行える。
特公平７−２６２２７号ではフレキシブル導体を採用し
ているが、この方法では衝撃発生のたびにシリンダーで
支持していない方のカソードビーム位置がずれるという
欠点がある。
ドブスバーとの接点を確保するため機械的にカソードブ
スバーに押し付けられる。このときブスバー断面及びこ
れと接触するカソードビーム接点を半円状とすることに
よりカソードビームはカソードブスバー上で接点を確保
しつつ回動可能となる。また位置決めも確実に行える。
特公平７−２６２２７号ではフレキシブル導体を採用し
ているが、この方法では衝撃発生のたびにシリンダーで
支持していない方のカソードビーム位置がずれるという
欠点がある。
【００１５】図２及び図３より振動発生機構の好ましい
形態を説明する。発生装置は、モーター１２、カム８、
支点を有するアーム７から構成される。モーターを回転
させることにより切り欠きを有するカム８が回転する。
この回転によりアーム端部１０を押し下げると同時にア
ーム端部９は支点を介して持ち上がる。カムの切り欠き
部でアーム端部１０がフリーとなり上方へ跳ね上がり、
もう一方のアーム端部９が自然落下する。このアーム端
部９にカソードビームを接続しており、カソードビーム
下側に絶縁板を有している。この絶縁板がブスバーに接
触し振動が発生する。振動はカソードビームを通じてカ
ソード板へ伝達される。
形態を説明する。発生装置は、モーター１２、カム８、
支点を有するアーム７から構成される。モーターを回転
させることにより切り欠きを有するカム８が回転する。
この回転によりアーム端部１０を押し下げると同時にア
ーム端部９は支点を介して持ち上がる。カムの切り欠き
部でアーム端部１０がフリーとなり上方へ跳ね上がり、
もう一方のアーム端部９が自然落下する。このアーム端
部９にカソードビームを接続しており、カソードビーム
下側に絶縁板を有している。この絶縁板がブスバーに接
触し振動が発生する。振動はカソードビームを通じてカ
ソード板へ伝達される。
【００１６】モーター１２はインバーター及びタイマー
により運転され、回転数、運転時間が任意に設定可能で
ある。またカムの切り欠き高さ、アームの支点からアー
ム端部までの距離を変化させることにより、自然落下の
落差（振幅）を任意に設定可能である。
により運転され、回転数、運転時間が任意に設定可能で
ある。またカムの切り欠き高さ、アームの支点からアー
ム端部までの距離を変化させることにより、自然落下の
落差（振幅）を任意に設定可能である。
【００１７】以上説明したように、カソードに振動を与
えることによりカソード表面から電着銅を剥離する簡便
な装置を確立した。
えることによりカソード表面から電着銅を剥離する簡便
な装置を確立した。
【００１８】以下本発明の実施例を説明する。なお本発
明は実施例に限定されるものではない。
明は実施例に限定されるものではない。
【００１９】本発明の一態様である図３に示した装置を
用いて、カソード板に振動を与えつつ、電解液として塩
化第一銅と塩化ナトリウムの混合液を用いて電解採取を
行った。カソード板は，連続的に小さな上下動を与えら
れながら、かむ機構８を介して、カムの切りかき部にア
ームが移動した時点で、約５ｍｍの落差を持って、カソ
ード端部６を持ち上げ、カソード板３に衝撃を与えた。
カム８の回転は、３分周期として、運転した。電解液組
成を以下に示す。
用いて、カソード板に振動を与えつつ、電解液として塩
化第一銅と塩化ナトリウムの混合液を用いて電解採取を
行った。カソード板は，連続的に小さな上下動を与えら
れながら、かむ機構８を介して、カムの切りかき部にア
ームが移動した時点で、約５ｍｍの落差を持って、カソ
ード端部６を持ち上げ、カソード板３に衝撃を与えた。
カム８の回転は、３分周期として、運転した。電解液組
成を以下に示す。
【表１】
【００２０】この電解液を用いて電解採取を行った。そ
の条件を以下に示す。 液還流量 １Ｌ／ｍｉｎ 液温 ６０℃ アノード 不溶性アノード、有効寸法０．５５ｍ×
０．５５ｍ３枚 カソード チタン、有効寸法０．５５ｍ×０．５５ｍ
４枚 通電電流 ９００Ａ、カソード電流密度５００Ａ／ｍ
２ 面間距離 １００ｍｍ
の条件を以下に示す。 液還流量 １Ｌ／ｍｉｎ 液温 ６０℃ アノード 不溶性アノード、有効寸法０．５５ｍ×
０．５５ｍ３枚 カソード チタン、有効寸法０．５５ｍ×０．５５ｍ
４枚 通電電流 ９００Ａ、カソード電流密度５００Ａ／ｍ
２ 面間距離 １００ｍｍ
【００２１】カソード端部落差（振幅）５ｍｍとして、
合計８２時間通電したが、この間剥離不良によるショー
トは起こらなかった。また、得られた銅粉は、落差の少
ない（５ｍｍ）衝撃および、カソードが常に上下動して
いることから、均一な良好な銅粉が得られた。
合計８２時間通電したが、この間剥離不良によるショー
トは起こらなかった。また、得られた銅粉は、落差の少
ない（５ｍｍ）衝撃および、カソードが常に上下動して
いることから、均一な良好な銅粉が得られた。
【００２２】電着銅剥離装置を使用しなかった他は実施
例と同様にして電解試験を行った結果、通電開始から１
７時間後、ショートが発生した。
例と同様にして電解試験を行った結果、通電開始から１
７時間後、ショートが発生した。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により
（１）カソードに付着した電着銅を簡便かつ確実に剥離
できる。 （２）得られた銅粉が、均一な物が得られる。 （３）装置が電槽の横に配置されるため、電槽上がすっ
きりした配置となり，コンパクトな装置を提供できる。 （４）衝撃が少なく、主に振動を与える装置であるた
め、装置の耐久性が向上した。ことが可能である。
できる。 （２）得られた銅粉が、均一な物が得られる。 （３）装置が電槽の横に配置されるため、電槽上がすっ
きりした配置となり，コンパクトな装置を提供できる。 （４）衝撃が少なく、主に振動を与える装置であるた
め、装置の耐久性が向上した。ことが可能である。
【図１】本発明の電着銅剥離装置の一態様を示す。
【図２】本発明の電着銅剥離装置駆動概念を示す。
【図３】本発明の一態様である振動付与装置の持つ剥離
装置の鳥瞰図を示す。
装置の鳥瞰図を示す。
１ カソードブスバー
２ アノードブスバー
３ カソード板
４ カソードビーム
６ カソード端部
７ アーム
８ カム
Claims (3)
- 【請求項１】ハロゲン浴の銅電解採取法でカソード上に
銅粉を析出させ、析出した銅粉をカソードから剥離する
装置において、カソードビームの持ち上げ機構及び落下
機構が、モーターとこれに接続するカムギアと支点を有
するアームとから構成され、モーターによる回転運動を
カムギアと支点を有するアームにより直線運動に変換す
る手段を有することを特徴とする銅電解採取における電
着銅の剥離装置。 - 【請求項２】モーターの回転数とカムギアの切り欠き高
さを変えることにより、振幅と振動数を任意に選択で
き、さらにタイマーにより発生時間を任意に選択できる
ことを特徴とする銅電解採取における電着銅の剥離装
置。 - 【請求項３】カソードビームのもう一方の端部とブスバ
ーの形状が、振動発生時、両者の接触を確保するため
に、それら断面が半円状でありかつカソードビームをブ
スバーに押し付ける機構を有し、この部位を支点として
回動可能であることを特徴とする銅電解採取における電
着銅の剥離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002154868A JP2003342774A (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 銅電解採取における電着銅の剥離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002154868A JP2003342774A (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 銅電解採取における電着銅の剥離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003342774A true JP2003342774A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29771515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002154868A Pending JP2003342774A (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 銅電解採取における電着銅の剥離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003342774A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006097128A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-04-13 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 板状電気銅の製造方法 |
| JP4794008B2 (ja) * | 2004-07-22 | 2011-10-12 | フェルプス ドッジ コーポレイション | 電解採取により金属粉末を生成するための装置 |
| JP2015105386A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 銅電解スライムの硫酸浸出液からのテルルの除去方法 |
| JP2015137366A (ja) * | 2014-01-20 | 2015-07-30 | 住友金属鉱山株式会社 | 電解設備 |
-
2002
- 2002-05-29 JP JP2002154868A patent/JP2003342774A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4794008B2 (ja) * | 2004-07-22 | 2011-10-12 | フェルプス ドッジ コーポレイション | 電解採取により金属粉末を生成するための装置 |
| JP2006097128A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-04-13 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 板状電気銅の製造方法 |
| JP2015105386A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 銅電解スライムの硫酸浸出液からのテルルの除去方法 |
| JP2015137366A (ja) * | 2014-01-20 | 2015-07-30 | 住友金属鉱山株式会社 | 電解設備 |
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