JP2012193436A - 金属の電解採取方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電解液中の金属成分をカソードに電着する工程と、カソード及びアノードが短絡する工程とを含む金属の電解採取方法であって、カソード及びアノードの組み合わせは、カソードとアノードを短絡した時にカソードの電解液中への溶出が生じるような組み合わせであり、少なくとも短絡時にはカソード表面に当該カソードよりも卑な金属が接触していることを含む金属の電解採取方法。
【選択図】なし
Description
アノード:H2O→1/2O2+2H++2e-
カソード:CuSO4+2e-→Cu+SO4 2-
また、カソードの引き上げ前及び通電前(図1−3の状態)には以下のような反応が起こり、カソードから銅が電解液中に溶出する反応が起きるが、銅が電解液中に溶出しても電解採取される銅の純度への影響はなく、問題はなかった。
アノード:PbO2+4H++SO4 2-+2e-→PbSO4+2H2O
カソード:Cu+SO4 2-→CuSO4+2e-(カソードとして銅の種板を使用した場合のカソード引き上げ前及び通電前)
アノード:PbO2+4H++SO4 2-+2e-→PbSO4+2H2O
カソード:Cu+SO4 2-→CuSO4+2e-(銅電着後のPCカソード板引き上げ前)
カソード:Fe+SO4 2-→FeSO4+2e-(PCカソード板入れ替え後の通電前)
以下で構成される3電極方式の電気化学セルを例1〜3まで作製し、それぞれアノード電位と時間の関係を調査した。
作用電極:ステンレス板(SUS316L)(例1)、銅板(例2)、ステンレス板(SUS316L)の表面に銅を電着させたもの(Cu−SUS)(表面積 SUS:Cu=1:1*)(例3)
対電極:Cu
参照電極:Ag/AgCl
電解液:Cu=10g/L、H2SO4=100g/L、液温=40℃、pH=0以下
*ステンレス板の裏面全部及び表面の下半分を絶縁性テープを貼ってマスキングした状態で電気分解により銅を電着させ、表面側のマスキングを取り除くことで、ステンレスと銅の表面積の比を1:1とした。
以下の条件で脱銅電解を実施した。
(1)銅電解精製に用いる通常の電解液
容量:7000L
組成:Cu:45g/L、遊離硫酸:170g/L
pH:0以下
液温:60℃
(2)脱銅電解槽
3槽の脱銅電解槽を直列に配列した。各電解槽にはステンレス製(SUS316L)のパーマネントカソード板(縦×横×厚み=1m×1m×3mm)の表面全体に銅を0.5〜1.0mmの厚さで電着したもの、及び鉛基合金製(Pb−Ca−Sn合金:Ca(0.1質量%)、Sn(0.5質量%)、三菱マテリアル社製)の不溶性アノード板(縦×横×厚み=1m×1m×10mm)を交互に各56枚装入した。
(3)通電条件
電流密度:320A/m2
通電時間:12h
カソード板の表面に銅を電着させなかった他は実施例1と同様に脱銅電解を繰り返した。
12 アノード板
13 カソード板
14 電解液
15 バイパス回路スイッチ
Claims (9)
- 電解液中の金属成分を当該金属成分とは異なる材料でできたカソードに電着する工程と、カソード及びアノードが短絡する工程とを含む金属の電解採取方法であり、カソード及びアノードの組み合わせは、カソードとアノードを短絡した時にカソードの電解液中への溶出が生じるような組み合わせであり、少なくとも短絡時にはカソード表面に当該カソードよりも卑な金属を接触させる方法。
- 前記卑な金属が電解採取される金属と同一種類である請求項1に記載の電解採取方法。
- 前記卑な金属のカソード表面への接触は、前記卑な金属のカソード表面への電着、溶接、溶射及び機械的固定の何れか一種以上により行う請求項1又は2に記載の電解採取方法。
- 前記卑な金属のカソード表面への接触は、前記卑な金属をカソード表面の一部又は全部に電着することにより行う請求項1又は2に記載の電解採取方法。
- カソードがステンレス製である請求項1〜4の何れか一項に記載の電解採取方法。
- アノードが鉛又は鉛基合金である請求項1〜5の何れか一項に記載の電解採取方法。
- 電解採取される金属が銅である請求項1〜6の何れか一項に記載の電解採取方法。
- カソード及びアノードが短絡する工程は、前記卑な金属が電解液中に完全に溶出する前に終了する請求項1〜7の何れか一項に記載の電解採取方法。
- 金属の電解採取が銅の脱銅電解である請求項1〜8の何れか一項に記載の電解採取方法。
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