JP2016166400A - Metal separation collection method and device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、金属の分離採取方法および装置に関し、詳細には、合金または一体化された2種以上の金属から金属単体として電気的に分離して採取するところの金属の分離採取方法および装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal separation and collection method and apparatus, and more particularly, to a metal separation and collection method and apparatus for electrically separating and collecting a single metal from an alloy or two or more integrated metals. .
通常、金属を単体にするのに電気分解が用いられ、金属単体の純度を高めるのに電気精錬が活用される。
その電気分解や電気精錬では、溶液に電解質の水溶液が用いられるので、その溶液が漏れて環境に悪い影響を及ぼしたり、また、その廃棄が厄介で費用がかかる。Usually, electrolysis is used to make a metal simple substance, and electrorefining is used to increase the purity of the metal simple substance.
In the electrolysis and refining, since an aqueous solution of an electrolyte is used as a solution, the solution leaks and adversely affects the environment, and disposal is troublesome and expensive.
(非)特許文献n(Non) Patent Literature n
この発明の課題は、溶質が溶けていない水のみである溶液を用い、合金または一体化された2種以上の金属から金属単体に電気的に分離して採取可能になし、その溶液の漏れや廃棄による環境汚染を未然に回避でき、そして、その廃棄にかかる費用を低減可能にするところの金属の分離採取方法および装置の提供にある。 An object of the present invention is to use a solution containing only water in which a solute is not dissolved, and it is possible to electrically separate and collect from an alloy or two or more kinds of integrated metals into a single metal, and leakage of the solution or It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for separating and collecting metals that can avoid environmental pollution due to disposal and reduce the cost of disposal.
この発明の金属の分離採取方法は、合金または一体化された2種以上の金属を水に浸し、その水の中でその合金または一体化された2種以上の金属の下から二酸化炭素をバブリングさせながらその水の中にその合金または一体化された2種以上の金属の全てを溶かす高電圧をその合金または一体化された2種以上の金属にかけ、そして、その合金または一体化された2種以上の金属をその水に溶け込ませてイオンとなす金属イオン化工程と、その金属イオンの溶け込んだ水を別に移し、その移された水に陽極および陰極を互いに離して入れ、目的の金属以外の他の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、その他の金属をその陰極に析出させる他の金属析出工程と、その他の金属の析出した陰極を別の陰極に取り替え、その目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極にその目的の金属を析出させるか若しくは、その目的の金属の溶け込んだ水をさらに別に移してその水に別の陽極および陰極を互いに離して入れ、その目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極にその目的の金属を析出させて採取する目的の金属採取工程とを含む。 In the method for separating and collecting a metal of the present invention, an alloy or two or more kinds of integrated metals are immersed in water, and carbon dioxide is bubbled from the bottom of the alloy or two or more kinds of integrated metals in the water. And applying a high voltage to the alloy or two or more integrated metals to dissolve all of the alloy or two or more integrated metals in the water, and then the alloy or the integrated two A metal ionization process in which more than a species of metal is dissolved in the water to form ions, and the water in which the metal ions are dissolved are transferred separately, and the anode and cathode are placed apart from each other in the transferred water. The other metal deposition step of depositing other metals on the cathode by passing a direct current through the both electrodes for an appropriate period of time with the strength of voltage and current for depositing other metals, and the cathode on which other metals were deposited another The electrode is exchanged, and direct current is continuously passed through the electrodes at a voltage and current intensity for depositing the target metal for an appropriate time, and the target metal is deposited on the other cathode, or the target Move another metal-dissolved water into another water, put another anode and cathode apart from each other, and continue to apply direct current to the two electrodes for a certain time with the strength of voltage and current to deposit the target metal. And a target metal sampling step of depositing and sampling the target metal on the other cathode.
また、この発明の金属の分離採取装置は、内部に水を満し、そして、その水の中に金属または一体化された2種以上の金属を入れる水槽、その合金または一体化された2種以上の金属に正極を電気的に接続し、その水の中にその合金または一体化された2種以上の金属の全てを溶かす高電圧をその合金または一体化された2種以上の金属にかける直流電源、そして、その水槽の内部でその合金または一体化された2種以上の金属の下から二酸化炭素をバブリングする二酸化炭素バブリング装置で組み立てられる金属イオン化電解槽と、配管でその金属イオン化電解槽のその水槽に接続され、目的の金属および他の金属のイオンである複数の金属イオンの溶け込んだ水を内部に導いて満す水槽、その目的の金属および他の金属イオンの溶け込んだ水に互いに離して入れられる陽極および陰極、その陰極を取り替え可能にする別の陰極、そして、その目的の金属以外のその他の金属を析出さえる電圧と電流の強さで直流をその陽極および陰極に通じ、その他の金属の析出後にその陰極をその別の陰極に取り替えてその目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極および別の陰極に通じる直流電源で組み立てられる他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽とを含む。 In addition, the metal separation and collection device of the present invention is filled with water, and a water tank, an alloy thereof, or two integrated types in which two or more types of metals or integrated metals are put in the water. The positive electrode is electrically connected to the above metal, and a high voltage that melts all of the alloy or two or more kinds of integrated metals in the water is applied to the alloy or the two or more kinds of integrated metals. A metal ionization electrolytic cell assembled by a carbon dioxide bubbling device for bubbling carbon dioxide from below the direct current power source and the alloy or two or more kinds of metals integrated in the water tank, and the metal ionization electrolytic cell by piping A water tank connected to the aquarium and filled with water in which a plurality of metal ions that are the target metal and other metal ions are dissolved, and the target metal and other metal ions are dissolved Anode and cathode placed in water apart from each other, another cathode that allows the cathode to be replaced, and direct current to the anode and cathode with the strength of voltage and current to deposit other metals than the target metal Other metals that can be assembled with a DC power source that connects DC to the anode and another cathode with the strength of voltage and current to deposit the target metal after deposition of the other metal after deposition of the other metal And a metal precipitation collecting electrolytic cell for the purpose of combined use.
この発明の金属の分離採取方法および装置では、溶質が溶けていない水に合金または一体化された2種以上の金属を浸し、最初に、二酸化炭素のバブリングの下にその合金または一体化された2種以上の金属に高電圧をかけてその合金または一体化された2種以上の金属全てをその水の中に溶け込ませてイオンとなし、次に、目的の金属以外の金属を析出させ、それから、その目的の金属を析出させて採取し、一方、溶質が溶けていない別の水にその析出した他の金属を浸し、二酸化炭素のバブリングの下にその他の金属に高電圧とかけてその他の金属全てをその別の水に溶け込ませて再びイオンとなし、残りの金属を析出させ、後に、次の目的の金属を析出させて採取するので、金属単体が合金または一体化された2種以上の金属から電気的に分離されて採取可能になり、漏れや排出などにより環境汚染が未然に回避され、点検修理が簡単かつ容易になって水の廃棄も含めて維持管理が楽で経済的になり、特に、装置が簡単な構造に具体化可能になり、その点検修理が簡単かつ容易で維持管理が楽になって経済的になり、さらには、分離採取する金属単体が多数になる場合にも、金属単体数に応じてイオン化、析出、再イオン化、析出を順次繰り返すことによって金属単体の分離採取が効率的で経済的に可能になり、そして、金属が純度の高い単体として分離採取可能になり、そして、金属リサイクルが安全で経済的に可能になるに加えてり、再生可能な電気エネルギーの活用でさらに経済的になり、その結果、実用的になって有用である。 In the method and apparatus for separating and collecting metal according to the present invention, two or more kinds of alloys or integrated metals are immersed in water in which solutes are not dissolved, and the alloys or integrated metals are first integrated under bubbling of carbon dioxide. Applying a high voltage to two or more metals to dissolve the alloy or all of the two or more integrated metals into the water to form ions, and then deposit a metal other than the target metal, Then, the target metal is deposited and collected, while the deposited other metal is immersed in another water in which the solute is not dissolved, and a high voltage is applied to the other metal under bubbling of carbon dioxide. All of the metal is dissolved in the other water to form ions again, the remaining metal is deposited, and then the next target metal is deposited and collected. More electricity from metal It can be separated and collected, and environmental pollution is avoided by leakage and discharge, etc., inspection and repair are easy and easy, and maintenance and management including waste water is easy and economical. Can be embodied in a simple structure, and its inspection and repair is simple and easy, making maintenance and maintenance easier and more economical, and even when a large number of single metals are separated and collected, the number of single metals can be reduced. Depending on the order, ionization, precipitation, reionization, and precipitation are repeated in sequence, so that separation and collection of simple metals can be performed efficiently and economically, and metal can be separated and collected as high purity simple substances, and metal recycling In addition to being safe and economically feasible, the use of renewable electrical energy makes it even more economical and, as a result, practical and useful.
この発明の金属の分離採取方法は、合金または一体化された2種以上の金属を水に浸し、その水の中でその合金または一体化された2種以上の金属の下から二酸化炭素をバブリングさせながらその水の中にその合金または一体化された2種以上の金属の全てを溶かす高電圧をその合金または一体化された2種以上の金属にかけ、そして、その合金または一体化された2種以上の金属をその水に溶け込ませてイオンとなす金属イオン化工程と、その金属イオンの溶け込んだ水を別に移し、その移された水に陽極および陰極を互いに離して入れ、目的の金属以外の他の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、その他の金属をその陰極に析出させる他の金属析出工程と、その他の金属の析出した陰極を別の陰極に取り替え、その目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極にその目的の金属を析出させるか若しくは、その目的の金属の溶け込んだ水をさらに別に移してその水に別の陽極および陰極を互いに離して入れ、その目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極にその目的の金属を析出させて採取する目的の金属採取工程とを含む。 In the method for separating and collecting a metal of the present invention, an alloy or two or more kinds of integrated metals are immersed in water, and carbon dioxide is bubbled from the bottom of the alloy or two or more kinds of integrated metals in the water. And applying a high voltage to the alloy or two or more integrated metals to dissolve all of the alloy or two or more integrated metals in the water, and then the alloy or the integrated two A metal ionization process in which more than a species of metal is dissolved in the water to form ions, and the water in which the metal ions are dissolved are transferred separately, and the anode and cathode are placed apart from each other in the transferred water. The other metal deposition step of depositing other metals on the cathode by passing a direct current through the both electrodes for an appropriate period of time with the strength of voltage and current for depositing other metals, and the cathode on which other metals were deposited another The electrode is exchanged, and direct current is continuously passed through the electrodes at a voltage and current intensity for depositing the target metal for an appropriate time, and the target metal is deposited on the other cathode, or the target Move another metal-dissolved water into another water, put another anode and cathode apart from each other, and continue to apply direct current to the two electrodes for a certain time with the strength of voltage and current to deposit the target metal. And a target metal sampling step of depositing and sampling the target metal on the other cathode.
また、この発明の金属の分離採取方法は、合金または一体化された2種以上の金属を水に浸し、その水の中でその合金または一体化された2種以上の金属の下から二酸化炭素をバブリングさせながらその水の中にその合金または一体化された2種以上の金属の全てを溶かす高電圧をその合金または一体化された2種以上の金属にかけ、そして、その合金または一体化された2種以上の金属をその水に溶け込ませてイオンとなす金属イオン化工程と、その金属イオンの溶け込んだ水を別に移し、その移された水に陽極および陰極を互いに離して入れ、目的の金属以外の他の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、その他の金属をその陰極に析出させる他の金属析出工程と、その他の金属の析出した陰極を別の陰極に取り替え、その目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極にその目的の金属を析出させるか若しくは、その目的の金属の溶け込んだ水をさらに別に移してその水に別の陽極および陰極を互いに離して入れ、その目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極にその目的の金属を析出させて採取する目的の金属採取工程と、その他の金属の析出した陰極を別の水に浸し、その水の中でその他の金属の析出した陰極の下から二酸化炭素をバブリングさせながらその水の中にその他の金属の全てを溶かす高電圧をその他の金属にかけ、そして、その他の金属をその水に溶け込ませてイオンとなす他の金属再イオン化工程と、その別の水からその他の金属の溶け出した陰極を取り出し、その別の水に別の陽極および陰極を互いに離して入れ、二酸化炭素をバブリングせずに別の次の目的の金属以外の残りの金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、その残りの金属をその陰極に析出させる残りの金属析出工程と、その残りの金属の析出した陰極を別の陰極に取り替え、その次の目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極に次の目的の金属を析出させるか若しくは、その次の目的の金属イオンの溶け込んだ水をさらに別に移してその水に別の陽極および陰極を互いに離して入れ、その次の目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、そして、その陰極にその次の目的の金属を析出させて採取する次の目的の金属採取工程とを含む。 Further, the method for separating and collecting a metal according to the present invention includes immersing an alloy or two or more kinds of integrated metals in water, and carbon dioxide from under the alloy or two or more kinds of integrated metals in the water. A high voltage that melts all of the alloy or two or more integrated metals in the water while bubbling the alloy or the two or more integrated metals and then the alloy or the integrated The metal ionization process in which two or more kinds of metals are dissolved in the water to form ions, and the water in which the metal ions are dissolved are transferred separately, and the anode and the cathode are put in the transferred water and the target metal is separated from each other. Other metal deposition steps in which other metals are deposited on the cathode by continuously passing a direct current through the two electrodes for an appropriate period of time with the strength of voltage and current for depositing other metals, and deposition of other metals cathode Replace with another cathode, let DC flow through the electrodes for an appropriate time at the voltage and current strength to deposit the target metal, and deposit the target metal on the other cathode, or Transfer the water in which the target metal is dissolved further, put another anode and cathode apart from each other in the water, and continue direct current to the both electrodes for a certain time with the strength of voltage and current to deposit the target metal And the target metal collecting step for collecting the target metal by depositing the target metal on the other cathode, and immersing the cathode on which the other metal is deposited in another water, and the other metal in the water. Bubbling carbon dioxide from beneath the deposited cathode, applying a high voltage to the other metal to dissolve all other metals in the water, and other ions to dissolve the other metal into the water and turn it into ions Money The reionization process and the other metal-dissolved cathode from the other water are removed, and the other anode and cathode are placed in the other water separately from each other for another purpose without bubbling carbon dioxide. The remaining metal deposition step of depositing the remaining metal on the cathode by continuously passing a direct current through the two electrodes at an appropriate voltage and current intensity for depositing the remaining metal other than the metal, and the remaining metal The deposited cathode is replaced with another cathode, and a direct current is continuously passed through both electrodes at a voltage and current intensity for depositing the next target metal for an appropriate time. The voltage and current for precipitating the next target metal or by depositing another water in which the next target metal ion is dissolved and putting another anode and cathode apart from each other and precipitating the next target metal. DC with the strength of Including a next target metal sampling step of continuously passing through the electrodes for an appropriate period of time and then depositing and sampling the next target metal on the cathode.
この発明の金属の分離採取装置は、内部に水を満し、そして、その水の中に金属または一体化された2種以上の金属を入れる水槽、その合金または一体化された2種以上の金属に正極を電気的に接続し、その水の中にその合金または一体化された2種以上の金属の全てを溶かす高電圧をその合金または一体化された2種以上の金属にかける直流電源、そして、その水槽の内部でその合金または一体化された2種以上の金属の下から二酸化炭素をバブリングする二酸化炭素バブリング装置で組み立てられる金属イオン化電解槽と、配管でその金属イオン化電解槽のその水槽に接続され、目的の金属および他の金属のイオンである複数の金属イオンの溶け込んだ水を内部に導いて満す水槽、その目的の金属および他の金属イオンの溶け込んだ水に互いに離して入れられる陽極および陰極、その陰極を取り替え可能にする別の陰極、そして、その目的の金属以外のその他の金属を析出さえる電圧と電流の強さで直流をその陽極および陰極に通じ、その他の金属の析出後にその陰極をその別の陰極に取り替えてその目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極および別の陰極に通じる直流電源で組み立てられる他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽とを含む。 The metal separating and collecting apparatus of the present invention is a water tank filled with water and containing a metal or two or more kinds of integrated metals in the water, an alloy thereof or two or more kinds of integrated ones. A DC power supply that electrically connects a positive electrode to a metal and applies a high voltage to the alloy or two or more integrated metals to dissolve all of the alloy or two or more integrated metals in the water And a metal ionization electrolytic cell assembled with a carbon dioxide bubbling device for bubbling carbon dioxide from below the alloy or two or more integrated metals inside the water tank, and a pipe of the metal ionization electrolytic cell Connected to the aquarium and filled with the water in which the target metal and other metal ions are dissolved and led to the water, and the target metal and other metal ions in the water The anode and cathode are placed separately, another cathode that allows the cathode to be replaced, and direct current to the anode and cathode at a voltage and current strength that deposits other metals than the target metal. Other metal deposits assembled by a DC power supply that passes the DC to the anode and another cathode with the strength of voltage and current to deposit the target metal after the other metal deposition, by replacing the cathode with another cathode And a metal deposition and collection electrolytic cell for combined use.
また、この発明の金属の分離採取装置は、内部に水を満し、そして、その水の中に金属または一体化された2種以上の金属を入れる水槽、その合金または一体化された2種以上の金属に正極を電気的に接続し、その水の中にその合金または一体化された2種以上の金属の全てを溶かす高電圧をその合金または一体化された2種以上の金属にかける直流電源、そして、その水槽の内部でその合金または一体化された2種以上の金属の下から二酸化炭素をバブリングする二酸化炭素バブリング装置で組み立てられる金属イオン化電解槽と、配管でその金属イオン化電解槽のその水槽に接続され、目的の金属および他の金属のイオンである複数の金属イオンの溶け込んだ水を内部に導いて満す水槽、その目的の金属および他の金属イオンの溶け込んだ水に互いに離して入れられる陽極および陰極、その陰極を取り替え可能にする別の陰極、そして、その目的の金属以外のその他の金属を析出さえる電圧と電流の強さで直流をその陽極および陰極に通じ、その他の金属の析出後にその陰極をその別の陰極に取り替えてその目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極および別の陰極に通じる直流電源で組み立てられる他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽と、内部に水を満たし、その水にその他の金属の析出した陰極を入れる水槽、その他の金属を析出した陰極に正極を電気的に接続し、その水の中にその他の金属の全てを溶かす高電圧をその他の金属にかける直流電源、そして、その水槽の内部でその他の金属の下から二酸化炭素をバブリングする二酸化炭素バブリング装置で組み立てられる他の金属再イオン化電解槽と、配管でその他の金属再イオン化電解槽のその水槽に接続され、次の目的の金属および残りの金属のイオンである複数の金属イオンの溶け込んだ水を内部に導いて満たす水槽、その次の目的の金属および残りの金属イオンの溶け込んだ水に互いに離して入れられる陽極および陰極、その陰極を取り替え可能にする別の陰極、そして、その次の目的の金属以外のその残りの金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極および陰極に通じ、その残りの金属の析出後にその陰極をその別の陰極に取り替えてその次の目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極および別の陰極に通じる直流電源で組み立てられる残りの金属析出兼用次の目的の金属析出採取電解槽とを含む。 In addition, the metal separation and collection device of the present invention is filled with water, and a water tank, an alloy thereof, or two integrated types in which two or more types of metals or integrated metals are put in the water. The positive electrode is electrically connected to the above metal, and a high voltage that melts all of the alloy or two or more kinds of integrated metals in the water is applied to the alloy or the two or more kinds of integrated metals. A metal ionization electrolytic cell assembled by a carbon dioxide bubbling device for bubbling carbon dioxide from below the direct current power source and the alloy or two or more kinds of metals integrated in the water tank, and the metal ionization electrolytic cell by piping A water tank connected to the aquarium and filled with water in which a plurality of metal ions that are the target metal and other metal ions are dissolved, and the target metal and other metal ions are dissolved Anode and cathode placed in water apart from each other, another cathode that allows the cathode to be replaced, and direct current to the anode and cathode with the strength of voltage and current to deposit other metals than the target metal Other metals that can be assembled with a DC power source that connects DC to the anode and another cathode with the strength of voltage and current to deposit the target metal after deposition of the other metal after deposition of the other metal A metal deposition and collection electrolytic cell for the purpose of precipitation, a water tank filled with water, and a cathode in which other metals are deposited in the water, and a positive electrode is electrically connected to the cathode in which other metals are deposited. A DC power supply that applies a high voltage to the other metal to melt all of the other metal in it, and a carbon dioxide bubble that bubbles carbon dioxide from under the other metal inside the tank Other metal reionization electrolyzers assembled by the device and connected to that water tank of other metal reionization electrolyzers by piping, the next target metal and a plurality of metal ions, which are the remaining metal ions, have melted An aquarium that leads water into the interior, an anode and a cathode that are separated from each other in water of the next target metal and the remaining metal ions, another cathode that makes the cathode replaceable, and the next A direct current is passed through the anode and cathode at a voltage and current intensity that deposits the remaining metal other than the target metal, and after deposition of the remaining metal, the cathode is replaced with the other cathode and the next target Including the remaining metal deposition and the next purpose metal deposition collection electrolytic cell assembled by a DC power source that passes the DC to its anode and another cathode with the voltage and current strength to deposit the metal .
以下、特定されて図示された具体例に基づいて、この発明の金属の分離採取方法および装置を説明するに、図1は、多数の使用済みアルミニウム合金部品の集合体からアルミニウム、亜鉛、鉄などを単体として分離採取するところのこの発明の金属分離採取方法および装置の具体例10を示し、そして、この金属の分離採取方法10は、金属イオン化工程、他の金属析出工程、目的の金属採取工程、他の金属再イオン化工程、残りの金属析出工程、および次の目的の金属採取工程を順次だて、一方、その金属の分離採取装置10は、その金属の分離採取方法をなすように金属イオン化電解槽11、他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽12、他の金属再イオン化電解槽13、および残りの金属析出兼用次の目的の金属析出採取電解槽14を順序だてて組み立てられる。 Hereinafter, a method and apparatus for separating and collecting metals according to the present invention will be described based on specific examples shown in the drawings. FIG. 1 shows a collection of a large number of used aluminum alloy parts such as aluminum, zinc, iron and the like. 10 shows a specific example 10 of the method and apparatus for separating and collecting a metal according to the present invention as a simple substance, and this
この金属の分離採取方法10では、その金属イオン化工程は、水20の中において二酸化炭素21のバブリング下で高電圧をかけて合金または一体化された2種以上の金属40の全てをその水20に溶かす工程で、多数の使用済みアルミニウム合金部品40の集合体41を水に浸し、その水にそのアルミニウム合金部品40の金属(アルミニウムAl、亜鉛Zn、鉄Feなど)の全てを溶かす高電圧をそのアルミニウム合金部品40にかけ、そして、そのアルミニウム合金部品40の金属全てをその水20に溶け込ませてイオンにする。 In the method for separating and collecting
その他の金属析出工程は、目的の金属(アルミニウムAl)42を除いて他の金属(亜鉛Zn、鉄Feなど)43を電気的に析出させて分離する工程で、その全ての金属イオン(アルミニウム・イオン、亜鉛イオン、鉄イオンなど)の溶け込んだ水22を別に移し、その移された水22に陽極板25および陰極板26を互いに離して入れ、その目的の金属42以外のその他の金属43を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極板25、26間に適宜の時間継続して通じ、その他の金属43をその陰極板26に析出させる。 The other metal deposition step is a step of electrically depositing and separating other metals (zinc Zn, iron Fe, etc.) 43 except for the target metal (aluminum Al) 42, and all the metal ions (aluminum. The water 22 in which ions, zinc ions, iron ions, etc. are dissolved is transferred separately, and the anode plate 25 and the cathode plate 26 are put in the transferred water 22 apart from each other, and other metals 43 other than the target metal 42 are placed. Direct current is continuously passed between the bipolar plates 25 and 26 by the strength of the voltage and current to be deposited, and another metal 43 is deposited on the cathode plate 26.
その目的の金属採取工程は、その他の金属43を析出した陰極板26を別の陰極板27に取り替え、その別の陰極板27にその目的の金属42を電気的に析出させる工程で、先ず、その他の金属43の析出した陰極板26を別の陰極板27に取り替え、その目的の金属42を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極板25、27間に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極板27にその目的の金属42を析出させる。若しくは、この目的の金属採取工程は、その他の金属43が析出された後でその目的の金属イオンの溶け込んでいる水22をさらに別に移してその水22に別の陽極板(図示せず)および陰極板(図示せず)を互いに離して入れ、その目的の金属43を析出させる電圧と電流の強さで直流をその別の両極板間に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極板にその目的の金属42を析出させて採取する。 The target metal collecting step is a step of replacing the cathode plate 26 on which the other metal 43 is deposited with another
その他の金属再イオン化工程は、別の水の中において二酸化炭素21のバブリング下で高電圧をかけてその他の金属43を析出した陰極板26からその他の金属43の全てをその別の水31に電気的に溶け込ませる工程で、その他の金属43の析出した陰極板26をその別の水31に浸し、その別の水31の中においてその他の金属43の析出した陰極板26の下から二酸化炭素21をバブリングさせながらその別の水31にその他の金属(亜鉛、鉄など)43の全てを溶かす高電圧をその他の金属43にかけ、そして、その他の金属43をその別の水31に溶け込ませてイオンにする。 In the other metal reionization process, all the other metal 43 is transferred to the other water 31 from the cathode plate 26 in which the other metal 43 is deposited by applying a high voltage under bubbling of carbon dioxide 21 in the other water. In the electrical melting step, the cathode plate 26 on which the other metal 43 is deposited is immersed in the other water 31, and carbon dioxide is deposited in the other water 31 from below the cathode plate 26 on which the other metal 43 is deposited. The other metal (zinc, iron, etc.) 43 is melted in the other water 31 while the other metal (43) is bubbled, and the other metal 43 is dissolved in the other water 31. Ionize.
その残りの金属析出工程は、その二酸化炭素21をバブリングせずに別の陽極板35および陰極板36を用いてその別の陰極板36に次の目的の金属(亜鉛)44を電気的に析出させる工程で、その別の水31からその他の金属43の溶け出した陰極板36を取り出し、別の水31に別の陽極板35および陰極板37を互いに離して入れ、その二酸化炭素21をバブリングせずに次の目的の金属(亜鉛)44以外の残りの金属(鉄など)45を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極板35、37間に適宜の時間継続して通じ、その残りの金属(鉄など)43をその陰極板37に析出させる。 In the remaining metal deposition step, the next target metal (zinc) 44 is electrically deposited on another cathode plate 36 using another
次の目的の金属採取工程は、その残りの金属45を析出した陰極板36をさらに別の陰極板37に取り替え、そのさらに別の陰極板37にその次の目的の金属(亜鉛)44を電気的に析出させる工程で、先ず、その残りの金属(鉄など)45の析出した陰極板36をさらに別の陰極板37に取り替え、その次の目的の金属(亜鉛)44を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極板35、37間に適宜の時間継続して通じ、そして、そのさらに別の陰極板37にその次の目的の金属(亜鉛)44を析出させる。若しくは、この次の目的の金属採取工程は、その残りの金属45が析出された後でその残りの金属イオンの溶け込んでいる水をさらに別に移してその水に別の陽極板(図示せず)および陰極板(図示せず)を互いに離して入れ、その次の目的の金属(亜鉛)を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極板間に適宜の時間継続して通じ、そして、その陰極板にその次の目的の金属(亜鉛)を析出させて採取する。 In the next target metal extraction step, the cathode plate 36 on which the remaining metal 45 is deposited is replaced with another
そして、この金属の分離採取方法10では、分離採取する金属の数がさらに多くなる場合、それに応じてその金属再イオン化工程、析出工程などが適宜につなげられて順次繰り返される。
また、そのアルミニウム合金部品40の成分金属をイオンにする際の電圧、そして、その成分金属を金属毎に析出する際の電圧と電流の強さは、その成分金属のイオン化傾向で決まる。In this metal separation and
In addition, the voltage when the component metal of the aluminum alloy part 40 is ionized, and the strength of the voltage and current when the component metal is deposited for each metal are determined by the ionization tendency of the component metal.
金属のイオン化傾向は、電子を奪われて正のイオンとなる方が安定した状態になるために電子を奪われて正のイオンになりやすい、つまり、正のイオンになりやすい傾向のことである。
もともと、電子を奪われやすい、すなわち、イオン化傾向が大きいのであれば、かける電圧は小さくてすむ。
一方、電子を奪われにくい、すなわち、イオン化傾向が小さいのであれば、電子を奪うのに、つまり、電圧を大きくして電流の流れを強くしなければならないので、大きな電圧が必要となる。
今度は、一方電子を奪って正のイオンにした後に再び、電子を与えてもとの金属にするとき、イオン化傾向の強い金属であれば、電子を奪われて正のイオンの状態でいる方が安定しているため、これに電子を与えて元の状態に戻すのには大きなエネルギーを与えて電子を与えなければならない。つまり、大きな電圧をかけて電流を流さなければならない。
一方、イオン化傾向の弱い金属であれば、電子を与えられて元の状態の安定した状態に戻りやすいので、電子を与えるのに小さな電流の流れでよく、小さな電圧をかければよい。The ionization tendency of metals is a tendency to become positive ions because they are deprived of electrons and become positive ions, that is, they tend to be positive ions. .
Originally, if the electrons are easily deprived, that is, if the ionization tendency is large, the applied voltage may be small.
On the other hand, if it is difficult to deprive electrons, that is, if the ionization tendency is small, a large voltage is required to deprive electrons, that is, the current must be increased by increasing the voltage.
This time, when taking the electron back into a positive ion and then making it the original metal again, if it is a metal with a strong ionization tendency, the one with the electron taken away and in the positive ion state Therefore, to give an electron to it and return it to its original state, it is necessary to give an electron with a large energy. In other words, a current must be applied by applying a large voltage.
On the other hand, a metal with a weak ionization tendency is likely to return to a stable state of its original state when given an electron, so that a small current flow and a small voltage may be applied to give the electron.
上述から、イオン化傾向の強い金属では、イオンにするときの電圧、すなわち、電子を奪うときの電圧は小さく、そして、元の金属にするときの電圧、すなわち、電子を与えるときの電圧は大きい。一方、イオン化傾向の弱い金属では、イオンにするときの電圧、すなわち、電子を奪うときの電圧は大きく、そして、元の金属にするときの電圧、すなわち、電子を与えるときの電圧は小さい。 From the above, in a metal having a strong ionization tendency, the voltage when making ions, that is, the voltage when taking electrons is small, and the voltage when making the original metal, that is, the voltage when giving electrons, is large. On the other hand, in a metal having a weak ionization tendency, the voltage for making ions, that is, the voltage for taking electrons is large, and the voltage for making the original metal, that is, the voltage for giving electrons, is small.
そして、この金属の分離採取方法の装置としてその金属の分離採取装置10は、その金属イオン化電解槽11、その他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽12、その他の金属再イオン化電解槽13、およびその残りの金属析出兼用次の目的の金属析出採取電解槽14を順序だてて組み立てられる。
その金属イオン化電解槽11は、内部に水20を満たし、そして、その水20の中にその多数の使用済みアルミニウム合金部品(アルミニウムAl、亜鉛Zn、鉄Feなどを含む)40の集合体41を入れる水槽15、そのアルミニウム合金部品40の集合体41に正極を電気的に接続してその水20の中にそのアルミニウム合金部品40の金属の全てを溶かすために高電圧をそのアルミニウム合金部品40にかける直流電源16、およびその水槽15の内部においてそのアルミニウム合金部品40の集合体41の下から二酸化炭素21をバブリングする二酸化炭素バブリング装置17で組み立てられる。
その二酸化炭素バブリング装置17は、その水槽15の内部において槽底寄りに配置される多数の小穴明きバブリング管18にパイプ接続される二酸化炭素供給源19、およびポンプ(図示せず)などで組み立てられる。The metal separation /
The metal ionization
The carbon
その他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽12は、配管24でその金属イオン化電解槽11のその水槽15に接続され、ポンプ(図示せず)で目的の金属(アルミニウムAl)42および他の金属(亜鉛Zn、鉄Feなど)43のイオンである複数の金属イオンの溶け込んだ水22を内部に導いて満たす水槽23、その目的の金属および他の金属イオンの溶け込んだ水22に互いに離して入れられる陽極板25および陰極板26、その陰極板26を取り替え可能にする別の陰極板27、およびその目的の金属42以外のその他の金属43を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極板25および陰極板26間に通じ、その他の金属43の析出後にその陰極板26をその別の陰極板27に取り替えてその目的の金属42を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極板25および別の陰極板27に通じる直流電源28で組み立てられる。 The other metal deposition / collection electrolytic cell 12 for the purpose of metal deposition is connected to the water tank 15 of the metal ionization
その他の金属再イオン化電解槽13は、内部にみず31を満し、その水31にその他の金属43の析出した陰極板26を入れる水槽29、その他の金属43の析出した陰極板26に正極を電気的に接続してその水31の中にその他の金属43の全てを溶かす高電圧をその他の金属43にかける直流電源30、そして、その水槽29の内部においてその他の金属43の下から二酸化炭素21をバブリングする二酸化炭素バブリング装置17で組み立てられる。 The other metal reionization electrolytic cell 13 is filled with water 31, a water tank 29 in which the cathode plate 26 on which the other metal 43 is deposited is placed in the water 31, and a positive electrode on the cathode plate 26 on which the other metal 43 is deposited. A DC power source 30 that applies electrical connection to the other metal 43 to apply a high voltage that dissolves all the other metal 43 in the water 31, and carbon dioxide from the bottom of the other metal 43 inside the water tank 29. The carbon
その残りの金属析出兼用次の目的の金属析出採取電解槽14は、配管34でその他の金属再イオン化電解槽13のその水槽29に接続され、ポンプ(図示せず)で次の目的の金属(亜鉛Zn)44および残りの金属(鉄Feなど)45のイオンである複数の金属イオンの溶け込んだ水32を内部に導いて満す水槽33、その次の目的の金属および残りの金属イオンの溶け込んだ水32に互いに離して入れられる別の陽極板35および陰極板36、その陰極板36を取り替え可能にするさらに別の陰極板37、そして、その次の目的の金属44以外のその残りの金属45を析出させう電圧と電流の強さで直流をその別の陽極板35および陰極板36間に通じ、その残りの金属45の析出後にその別の陰極板36をそのさらに別の陰極板37に取り替えてその次の目的の金属44を析出させる電圧と電流の強さで直流をその別の陽極板35およびそのさらに別の陰極板37間に通じる直流電源38で組み立てられる。 The remaining metal deposition and collection electrolytic cell 14 for the next purpose is connected to the water tank 29 of the other metal reionization electrolytic cell 13 by a
次に、この金属の分離採取装置10の動作について説明する。
先ず、その金属イオン化電解槽11のその水槽15のその水20の中に入れられた多数の使用済みアルミニウム合金部品40の集合体41に電圧をかけると、電子(e−)は図1のaの矢印の方向に流れる。つまり、そのアルミニウム合金部品40の集合体41から電子が奪われ、その集合体41を構成している金属の全ては正のイオンとなってその水20の中に溶け出す。そのアルミニウム合金部品40の集合体41に高電圧がかけられるので、そのアルミニウム合金部品40の集合体41の金属の全ては、正のイオンとなってその水20の中に早く溶け出す。
そして、図1のaに示すように、二酸化炭素(CO2)21をバブリングすると、この二酸化炭素(CO2)21は、
CO2+H2O H2CO3 H++HCO3 − 2H++CO3 2−
と反応してその水20の中に水素イオン(H+)が多くなる。水素よりもイオン化傾向が強い、つまり、電子を奪われて正のイオンの状態でいる方が安定であるという性質が強いものであれば、水素イオン(H+)に電子を与えて、つまり、水素イオン(H+)に電子を奪われ、例えば、亜鉛(Zn)であれば、Zn→Zn2++2e−、2H++2e−→H2↑、まとめて、Zn+2H+→Zn2++H2↑と反応するように金属は正のイオンとなってその水20に溶け出す。
そのような作用の働きによりそのアルミニウム合金部品40の集合体41を構成している金属(アルミニウムAl、亜鉛Zn、鉄Feなど)は正のイオンとなってその水20の中に早く溶け出す。Next, the operation of the metal separation and
First, when a voltage is applied to an assembly 41 of a large number of used aluminum alloy parts 40 placed in the
As shown in FIG. 1a, when carbon dioxide (CO 2 ) 21 is bubbled, the carbon dioxide (CO 2 ) 21 is
CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - 2H + + CO 3 2-
And hydrogen ions (H + ) increase in the
By such action, the metal (aluminum Al, zinc Zn, iron Fe, etc.) constituting the aggregate 41 of the aluminum alloy part 40 becomes positive ions and quickly dissolves in the
次に、図1のaおよびbに示すように、その金属、すなわち、アルミニウムAl、亜鉛Zn、鉄Feなどが正のイオンとして溶けている水22が、ポンプで配管24を通してその金属イオン化電解槽11のその水槽15からその他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽12のその水槽23に送り込まれる。
このアルミニウム合金部品40を構成する金属のイオン化傾向の強さの順は、アルミニウムAl>亜鉛Zn>鉄Fe>・・・
であり、アルミニウム(Al)は、これらの金属の中で一番イオン化傾向が強い。つまり、正のイオンとして存在している方が一番安定である。このような金属を元のイオンではない状態に戻すのに電圧をかけて電子を与えるためには、他の金属に比べてより高い電圧が必要となる。つまり、アルミニウム(Al)を電気分解して析出させるために必要な電圧よりも高いということである。Next, as shown in FIGS. 1a and 1b, water 22, in which the metal, that is, aluminum Al, zinc Zn, iron Fe and the like is dissolved as positive ions, is pumped through the pipe 24 to the metal ionization electrolytic cell. 11 is sent from the water tank 15 to the
The order of the strength of ionization tendency of the metal constituting the aluminum alloy component 40 is aluminum Al> zinc Zn> iron Fe>.
Aluminum (Al) has the strongest ionization tendency among these metals. In other words, it is most stable when it exists as positive ions. In order to give an electron by applying a voltage to return such a metal to a state other than the original ion, a higher voltage is required as compared with other metals. That is, it is higher than the voltage required for electrolyzing and depositing aluminum (Al).
この他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽12では、目的の金属(アルミニウムAl)42は析出しないが他の金属(亜鉛Zn、鉄Feなど)43は析出する電圧、すなわち、亜鉛(Zn)が析出する電圧をかける。
この他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽12では、その目的の金属(アルミニウムAl)42以外のその他の金属(亜鉛Zn、鉄Feなど)43を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極板25および陰極板26間に通じる。
アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)以外の金属はアルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)よりもイオン化傾向が小さいためにその陰極板26にはアルミニウム(Al)以外の金属(亜鉛Zn、鉄Feなど)が析出する。そして、このときは金属の析出であるために二酸化炭素(CO2)21はバブリングしない。
そして、この他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽12のその水槽23の水20の中には、次第にアルミニウム(Al)以外の亜鉛(Zn)、鉄(Fe)などの析出が完了したら、別の陰極板27に取り替え、そして、その取出した陰極板26は、図1のdに示すようにその他の金属再イオン化電解槽13のその水槽29の水31の中に移す。In the other metal deposition / collection electrolytic cell 12 for the purpose of metal deposition, the target metal (aluminum Al) 42 is not deposited, but other metals (zinc Zn, iron Fe, etc.) 43 are deposited, ie, zinc (Zn ) Is applied.
In the other metal deposition / collection electrolytic cell 12 for the purpose of metal deposition, a direct current is applied with a voltage and current intensity for depositing other metals (zinc Zn, iron Fe, etc.) 43 other than the target metal (aluminum Al) 42. To the anode plate 25 and the cathode plate 26.
Since metals other than aluminum (Al) and zinc (Zn) have a lower ionization tendency than aluminum (Al) and zinc (Zn), the cathode plate 26 has a metal other than aluminum (Al) (zinc Zn, iron Fe, etc.). ) Precipitates. At this time, carbon dioxide (CO 2 ) 21 is not bubbled because of metal deposition.
Then, when the precipitation of zinc (Zn), iron (Fe), etc. other than aluminum (Al) is gradually completed in the
その後、図1のcに示すように、今度はその目的の金属(アルミニウムAl)42が析出する電圧をかける。その水槽23のその水22の中には、アルミニウム(Al)のみが溶けているので、その目的の金属42であるアルミニウム(Al)を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極板25および別の陰極板27に通じ、アルミニウム(Al)のみがその別の陰極板27に析出され、そのようにして、アルミニウム(Al)が単体として得られる。このとき、金属の析出であるので、二酸化炭素(CO2)21はバブリングしない。After that, as shown in FIG. 1c, a voltage for depositing the target metal (aluminum Al) 42 is applied. Since only the aluminum (Al) is dissolved in the water 22 of the
一方、その他の金属再イオン化電解槽13では、図1のdに示すように、その他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽12においてその目的のい金属(アルミニウムAl)42以外のその他の金属(亜鉛Zn、鉄Feなど)43が析出した陰極板26をその水槽29の水31の中に入れてその直流電源30の正極に電気的に接続する。そして、その金属イオン化電解槽11で行なった操作と同じようにその他の金属(亜鉛Zn、鉄Feなど)43の全てを溶かす高電圧をその他の金属43にかけ、二酸化炭素(CO2)の21をバブリングしながらその陰極板26に析出したその他の金属43の全てを正のイオンとなってその水31に溶け出させる。On the other hand, in the other metal reionization electrolytic cell 13, as shown in FIG. 1 d, other metals other than the target metal (aluminum Al) 42 in the other metal deposition / collection electrolytic cell 12 for the purpose of metal deposition. The cathode plate 26 on which (Zn Zn, iron Fe, etc.) 43 is deposited is placed in the water 31 of the water tank 29 and electrically connected to the positive electrode of the DC power source 30. Then, in the same manner as the operation performed in the metal ionization
次に、図1のdおよびeに示すように、その他の金属43、すなわち、亜鉛Zn、鉄Feなどが正のイオンとして溶けている水32が、ポンプ(図示せず)で配管34を通してその他の金属再イオン化電解槽13のその水槽29からその残りの金属析出兼用次の目的の金属析出採取電解槽14のその水槽33に送り込まれる。ここでは、次に金属単体として採取する次の目的の金属44が亜鉛(Zn)であるので、その次の目的の金属(亜鉛Zn)44以外のその残りの金属(鉄Feなど)45を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極板35および陰極板36に通じる。この場合、その亜鉛(Zn)44は析出しないがその鉄(Fe)など45が析出する電圧をかける。亜鉛(Zn)、鉄(Fe)以外の金属は亜鉛(Zn)、鉄(Fe)よりもイオン化傾向が小さいためにその陰極板36には亜鉛(Zn)以外のその残りの金属(鉄Feなど)45が析出する。このときにも、金属の析出であるために二酸化炭素(CO2)21はバブリングしない。Next, as shown in FIG. 1 d and e,
そして、その水槽33の水32の中には次第に亜鉛(Zn)のみが溶けているようになり、次の目的の金属(亜鉛Zn)44以外のその残りの金属(鉄Feなど)45の析出が完了する。引き続いて、その陰極板36を取り出して図1のfに示すように、別の陰極板37に取り替える。そして、この析出した残りの金属、鉄(Fe)など45は金属単体として使うか、また、その鉄(Fe)はさらに純度を高めて使う場合には、その残りの金属45を析出した陰極板36が前述するようにしてイオン化電解槽、析出電解槽、および析出採取電解槽で順次処理されて得られる。 Then, only zinc (Zn) is gradually dissolved in the
そして、その残りの金属45の析出した陰極板36がそのさらに別の陰極板37に取り替えられたところのその電解槽14では、その次の目的の金属(亜鉛Zn)44が析出する電圧がその陽極板35とそのさらに別の陰極板37間にかける。その水槽33の水32の中には亜鉛(Zn)44のみが溶けているので、その次の目的の金属44のその亜鉛(Zn)を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極板35とそのさらに別の陰極板37の間通じ、亜鉛(Zn)44がそのさらに別の陰極板37に析出されて亜鉛(Zn)44を単体として得る。このときも、金属の析出であるために二酸化炭素(CO2)21はバブリングしない。In the electrolytic cell 14 where the cathode plate 36 on which the remaining metal 45 is deposited is replaced with another
上述のようにして、そのアルミニウム合金部品40の集合体41から金属がアルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、および鉄(Fe)の単体として得ることができる。勿論、分離して採取しようとする金属単体が、さらに多数になる場合、その方法10では、金属イオン化工程、金属析出工程、金属析出採取工程を繰り返し連続させればよく、また、その装置10では、金属再イオン化電解槽および金属の析出兼用採取電解槽、または、金属再イオン化電解槽、金属析出電解槽、および金属析出採取電解槽を繰り返し連続させればよい。 As described above, the metal can be obtained from the aggregate 41 of the aluminum alloy component 40 as a simple substance of aluminum (Al), zinc (Zn), and iron (Fe). Of course, when there are a large number of single metals to be separated and collected, in the
したがって、この金属の分離採取方法および装置10では、溶質が溶けていない水20に多数の使用済みアルミニウム合金部品40の集合体41を浸し、最初に、二酸化炭素21のバブリングの下にそのアルミニウム合金部品40に高電圧をかけてそのアルミニウム合金部品40の金属全てをその水20の中に溶け込ませてイオンとなし、次に、目的の金属(アルミニウム)42以外の他の金属を析出させ、それから、そのアルミニウム42を析出させて採取し、一方、溶質が溶けていない別の水31にその析出した亜鉛、鉄など43を浸し、二酸化炭素21のバブリングの下にその亜鉛、鉄など43に高電圧とかけてその亜鉛、鉄など43の全てをその別の水31に溶け込ませて再びイオンとなし、残りの金属(鉄など)45を析出させ、後に、次の目的の金属(亜鉛)44を析出させて採取するので、金属単体が合金または一体化された2種以上の金属から電気的に分離されて採取可能になり、漏れや排出などにより環境汚染が未然に回避され、点検修理が簡単かつ容易になって水の廃棄も含めて維持管理が楽で経済的になり、特に、装置が簡単な構造に具体化可能になり、その点検修理が簡単かつ容易で維持管理が楽になって経済的になり、さらには、分離採取する金属単体が多数になる場合にも、金属単体数に応じてイオン化、析出、再イオン化、析出を順次繰り返すことによって金属単体の分離採取が効率的で経済的に可能になり、そして、金属が純度の高い単体として分離採取可能になり、そしてさらに、金属リサイクルが安全で経済的に可能になり、再生可能な電気エネルギーの活用でさらに経済的になり、その結果、実用的になって有用である。 Therefore, in this metal separation and collection method and
先に図面を参照して説明されたところのこの発明の特定された具体例から明らかであるように、この発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって、この発明の内容は、その発明の性質(nature)および本質(substance)に由来し、そして、それらを内在させると客観的に認められる別の態様に容易に具体化される。勿論、この発明の内容は、その発明の課題に相応(be commensurate with)、そして、その発明の成立に必須である。 As will be apparent from the specific embodiments of the present invention described above with reference to the drawings, for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, It is easily embodied in another embodiment that derives from the nature and the nature of the invention and is objectively recognized as having them inherent. Of course, the contents of the present invention correspond to the problem of the invention (be recommend with) and are essential for the establishment of the invention.
上述から理解されるように、この発明の金属の分離採取方法は、合金または一体化された2種以上の金属を水に浸し、その水の中でその合金または一体化された2種以上の金属の下から二酸化炭素をバブリングさせながらその水の中にその合金または一体化された2種以上の金属の全てを溶かす高電圧をその合金または一体化された2種以上の金属にかけ、そして、その合金または一体化された2種以上の金属をその水に溶け込ませてイオンとなす金属イオン化工程と、その金属イオンの溶け込んだ水を別に移し、その移された水に陽極および陰極を互いに離して入れ、目的の金属以外の他の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、その他の金属をその陰極に析出させる他の金属析出工程と、その他の金属の析出した陰極を別の陰極に取り替え、その目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極にその目的の金属を析出させるか若しくは、その目的の金属の溶け込んだ水をさらに別に移してその水に別の陽極および陰極を互いに離して入れ、その目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその両極に適宜の時間継続して通じ、そして、その別の陰極にその目的の金属を析出させて採取する目的の金属採取工程とを含み、また、この発明の金属の分離採取装置は、内部に水を満し、そして、その水の中に金属または一体化された2種以上の金属を入れる水槽、その合金または一体化された2種以上の金属に正極を電気的に接続し、その水の中にその合金または一体化された2種以上の金属の全てを溶かす高電圧をその合金または一体化された2種以上の金属にかける直流電源、そして、その水槽の内部でその合金または一体化された2種以上の金属の下から二酸化炭素をバブリングする二酸化炭素バブリング装置で組み立てられる金属イオン化電解槽と、配管でその金属イオン化電解槽のその水槽に接続され、目的の金属および他の金属のイオンである複数の金属イオンの溶け込んだ水を内部に導いて満す水槽、その目的の金属および他の金属イオンの溶け込んだ水に互いに離して入れられる陽極および陰極、その陰極を取り替え可能にする別の陰極、そして、その目的の金属以外のその他の金属を析出さえる電圧と電流の強さで直流をその陽極および陰極に通じ、その他の金属の析出後にその陰極をその別の陰極に取り替えてその目的の金属を析出させる電圧と電流の強さで直流をその陽極および別の陰極に通じる直流電源で組み立てられる他の金属析出兼用目的の金属析出採取電解槽とを含むので、この発明の金属の分離採取方法および装置では、溶質が溶けていない水に合金または一体化された2種以上の金属を浸し、最初に、二酸化炭素のバブリングの下にその合金または一体化された2種以上の金属に高電圧をかけてその合金または一体化された2種以上の金属全てをその水の中に溶け込ませてイオンとなし、次に、目的の金属以外の金属を析出させ、それから、その目的の金属を析出させて採取し、一方、溶質が溶けていない別の水にその析出した他の金属を浸し、二酸化炭素のバブリングの下にその他の金属に高電圧とかけてその他の金属全てをその別の水に溶け込ませて再びイオンとなし、残りの金属を析出させ、後に、次の目的の金属を析出させて採取するので、金属単体が合金または一体化された2種以上の金属から電気的に分離されて採取可能になり、水の漏れや排出などにより環境汚染が未然に回避され、点検修理が簡単かつ容易になって水の廃棄も含めて維持管理が楽で経済的になり、特に、装置が簡単な構造に具体化可能になり、その点検修理が簡単かつ容易で維持管理が楽になって経済的になり、さらには、分離採取する金属単体が多数になる場合にも、金属単体数に応じてイオン化、析出、再イオン化、析出を順次繰り返すことによって金属単体の分離採取が効率的で経済的に可能になり、そして、金属が純度の高い単体として分離採取可能になり、そしてさらに、金属リサイクルが安全で経済的に可能になり、再生可能な電気エネルギーの活用でさらに経済的になり、その結果、金属の分離採取に有用で実用的である。 As can be understood from the above, the method for separating and collecting a metal of the present invention involves immersing an alloy or two or more integrated metals in water, and then immersing the alloy or two or more integrated metals in the water. Subjecting the alloy or the two or more metals to a high voltage that dissolves all of the alloy or the two or more metals in the water while bubbling carbon dioxide from under the metal; and The metal ionization process in which the alloy or two or more integrated metals are dissolved in the water to form ions, and the water in which the metal ions are dissolved are transferred separately, and the anode and the cathode are separated from the transferred water. Other metal deposition steps in which direct current is continuously passed through the electrodes for an appropriate period of time with the strength of voltage and current for depositing other metals other than the target metal, and other metals are deposited on the cathode; Other The cathode on which the metal is deposited is replaced with another cathode, and a direct current is continuously passed through the electrodes at an appropriate voltage and current intensity to deposit the target metal, and the target metal is connected to the other cathode. Or the water in which the target metal is dissolved is further transferred, and another anode and cathode are placed in the water separately from each other, and the direct current is applied with the strength of voltage and current for depositing the target metal. A metal sampling step for continuously collecting the target metal on the other cathode and collecting the target metal by depositing the target metal on the other cathode. A positive electrode is electrically connected to a tank filled with water and containing two or more kinds of integrated metals in the water, an alloy thereof or two or more kinds of integrated metals, and the water In its alloy or integrated A direct current power source that applies a high voltage to the alloy or two or more integrated metals to melt all of the two or more selected metals, and the alloy or two or more integrated metals within the aquarium A metal ionization electrolytic cell assembled with a carbon dioxide bubbling device that bubbles carbon dioxide from below, and a plurality of metal ions that are connected to the water tank of the metal ionization electrolytic cell by piping and are ions of the target metal and other metals An aquarium for introducing and filling molten water into the interior thereof, an anode and a cathode which are placed apart from each other in water of the target metal and other metal ions, another cathode which allows the cathode to be replaced, and A direct current is passed through the anode and cathode at a voltage and current intensity that can deposit other metals than the target metal, and the cathode is separated after the other metals are deposited. It includes a metal deposition and collection cell for other purpose of metal deposition that is assembled with a direct current power source that leads the anode and another cathode to the direct current with the strength and voltage to deposit the target metal. In the method and apparatus for separating and collecting metal according to the present invention, two or more kinds of alloys or integrated metals are immersed in water in which the solute is not dissolved, and the alloys or integrated are first integrated under bubbling of carbon dioxide. Applying a high voltage to two or more metals to dissolve the alloy or all of the two or more integrated metals into the water to form ions, and then deposit a metal other than the target metal. Then, the target metal is deposited and collected, while the deposited other metal is immersed in another water in which the solute is not dissolved, and a high voltage is applied to the other metal under the bubbling of carbon dioxide. Other All the metal is dissolved in the other water to form ions again, the remaining metal is deposited, and then the next target metal is deposited and collected. It can be separated from the metal electrically and can be collected, and environmental pollution is avoided by leakage and discharge of water, inspection and repair are easy and easy, and maintenance and management including water disposal is easy and economical. In particular, when the device can be embodied in a simple structure, its inspection and repair is simple and easy, maintenance becomes easy and economical, and there are many pieces of metal to be separated and collected. In addition, by repeating ionization, precipitation, reionization, and precipitation sequentially according to the number of single metals, it becomes possible to separate and collect single metals efficiently and economically, and the metals can be separated and collected as high purity single metals. Become Further Te, metal recycling is safe and economically feasible, become more economical utilization of renewable electrical energy, as a result, it is useful and practical for metal separated off.
10 金属の分離採取方法および装置
11 金属イオン化電解槽
12 他の金属析出兼用目的の金属採取電解槽
13 他の金属再イオン化電解槽
14 残りの金属析出兼用次の目的の金属析出採取電解槽
15 水槽
16 直流電源
17 二酸化炭素バブリング装置
18 バブリング管
19 二酸化炭素供給源
20 水
21 二酸化炭素
22 複数の金属イオンの溶け込んだ水
23 水槽
24 配管
25 陽極板
26 陰極板
27 別の陰極板
28 直流電源
29 水槽
30 直流電源
31 水/別の水
32 複数の金属イオンの溶け込んだ水/他の金属の溶け込んだ水
33 水槽
34 配管
35 別の陽極板
36 別の陰極板
37 さらに別の陰極板
38 直流電源
40 合金または一体化された2種以上の金属/多数の使用済みアルミニウム合金部品
41 集合体
42 目的の金属/アルミニウム(Al)
43 他の金属/亜鉛(Zn)、鉄(Fe)など
44 次の目的の金属/亜鉛(Zn)
45 残りの金属/鉄(Fe)など
46 バルブ
47 バルブ
48 バルブ
49 バルブDESCRIPTION OF
43 Other metals / zinc (Zn), iron (Fe), etc. 44 Next purpose metal / zinc (Zn)
45 Remaining metal / iron (Fe), etc. 46 Valve 47 Valve 48 Valve 49 Valve
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