JP2783027B2 - 金属の電解精製における品質管理方法 - Google Patents
金属の電解精製における品質管理方法Info
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- JP2783027B2 JP2783027B2 JP3344077A JP34407791A JP2783027B2 JP 2783027 B2 JP2783027 B2 JP 2783027B2 JP 3344077 A JP3344077 A JP 3344077A JP 34407791 A JP34407791 A JP 34407791A JP 2783027 B2 JP2783027 B2 JP 2783027B2
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- cathode
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- electrolytic
- electrolytic refining
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属の電解精製における
カソード板の良否判別及び電解条件の改善のための品質
管理方法に関するものである。
カソード板の良否判別及び電解条件の改善のための品質
管理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属の電解精製の実際を銅の場合につい
て説明する。銅の電解精製は、粗銅又は精製粗銅をアノ
ードとし、電着銅種板をカソードとし、これらを交互に
電解槽に吊り下げ、硫酸銅溶液を主成分とする電解液中
で電解し、種板上に純銅を電着せしめるのが一般的であ
る。このようにして種板上に所定の厚さに銅が電着した
カソードを電気銅と称している。
て説明する。銅の電解精製は、粗銅又は精製粗銅をアノ
ードとし、電着銅種板をカソードとし、これらを交互に
電解槽に吊り下げ、硫酸銅溶液を主成分とする電解液中
で電解し、種板上に純銅を電着せしめるのが一般的であ
る。このようにして種板上に所定の厚さに銅が電着した
カソードを電気銅と称している。
【０００３】粗銅にはもちろんのこと、精製粗銅にも不
純物元素が存在し、電解に従って銅と共にこれらの不純
物も電解液中に溶出し、一部はスライムとなって槽底に
沈降する。このため電解中、電解液を一定量ずつ抜き取
り、その一部に浄液処理を施して電解槽に送り返すよう
にしている。
純物元素が存在し、電解に従って銅と共にこれらの不純
物も電解液中に溶出し、一部はスライムとなって槽底に
沈降する。このため電解中、電解液を一定量ずつ抜き取
り、その一部に浄液処理を施して電解槽に送り返すよう
にしている。
【０００４】このようにして得られる電気銅は、洗浄後
クロスバーが抜き取られ、所定枚数ずつ束ねて出荷に供
される。この電気銅は通常のものは純度が９９．９９％
以上であるが、表面の凹凸の大きいものは一般に不純物
含有率が幾分高く、カソード板の品質としては不良と判
別されることがある。そのため外観検査を最終的に行
い、不良と判別された電気銅は製錬工程に送り返すよう
にしている。
クロスバーが抜き取られ、所定枚数ずつ束ねて出荷に供
される。この電気銅は通常のものは純度が９９．９９％
以上であるが、表面の凹凸の大きいものは一般に不純物
含有率が幾分高く、カソード板の品質としては不良と判
別されることがある。そのため外観検査を最終的に行
い、不良と判別された電気銅は製錬工程に送り返すよう
にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記外観検査は従来目
視により行ってきたが、この検査を自動化するには目に
代る何らかのセンサーが必要である。しかしながらこの
目視検査はカソード板表面の凹凸の具合を総合的に評価
しているのであり、そのような評価の可能なセンサーを
別途に開発しなければ代用手段となり得ない。
視により行ってきたが、この検査を自動化するには目に
代る何らかのセンサーが必要である。しかしながらこの
目視検査はカソード板表面の凹凸の具合を総合的に評価
しているのであり、そのような評価の可能なセンサーを
別途に開発しなければ代用手段となり得ない。
【０００６】本発明の目的は比較的簡便にカソード板の
良否を判別できて機械化、自動化が容易であり、しかも
電解操業の改善にも使用することができる、品質管理方
法を提供することにある。
良否を判別できて機械化、自動化が容易であり、しかも
電解操業の改善にも使用することができる、品質管理方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明者らは、カソード板表面が荒れるのは電流密度が
過大になっているためで、電流密度が高ければ電着量が
多く、従ってカソード板の重量と不良品には相関関係が
あると考え、種々実験の結果このことを確認し本発明に
到達した。
本発明者らは、カソード板表面が荒れるのは電流密度が
過大になっているためで、電流密度が高ければ電着量が
多く、従ってカソード板の重量と不良品には相関関係が
あると考え、種々実験の結果このことを確認し本発明に
到達した。
【０００８】即ち本発明品質管理方法の第一は、電解精
製後のカソード板の重量を１枚ずつ測定し、該測定値の
大小により電解精製後のカソード板に電着した金属の不
純物含有率の大小、および電解精製後のカソード板表面
の凹凸または荒れの程度の大小を判別するものである。
製後のカソード板の重量を１枚ずつ測定し、該測定値の
大小により電解精製後のカソード板に電着した金属の不
純物含有率の大小、および電解精製後のカソード板表面
の凹凸または荒れの程度の大小を判別するものである。
【０００９】又本発明の第二は、電解精製開始前のカソ
ード重量を１枚ずつ測定しておき、電解後にカソード重
量を測定して各カソードの電着金属量を算出すると共に
電解時間から各カソードの平均電流密度を求め、該電流
密度の大小により電解精製後のカソード板に電着した金
属の不純物含有率の大小、および電解精製後のカソード
板表面の凹凸または荒れの程度の大小を判別するもので
ある。
ード重量を１枚ずつ測定しておき、電解後にカソード重
量を測定して各カソードの電着金属量を算出すると共に
電解時間から各カソードの平均電流密度を求め、該電流
密度の大小により電解精製後のカソード板に電着した金
属の不純物含有率の大小、および電解精製後のカソード
板表面の凹凸または荒れの程度の大小を判別するもので
ある。
【００１０】更に本発明の第三は、前記平均電流密度か
ら各電解槽における電流分布状態を知り、平均電流密度
より所定量不足した値の電流密度を示したカソードは、
当該カソードおよび対面するアノードと接触する電解槽
内における接点部を次回の電極装入前に研摩することに
より、また、平均電流密度より所定量過剰な値の電流密
度を示したカソードは、当該カソードおよび対面するア
ノード以外の電解槽内における接点部を次回の電極装入
前に研摩することにより、次回の電解精製の電流分布が
均一になるようにして電解するものである。
ら各電解槽における電流分布状態を知り、平均電流密度
より所定量不足した値の電流密度を示したカソードは、
当該カソードおよび対面するアノードと接触する電解槽
内における接点部を次回の電極装入前に研摩することに
より、また、平均電流密度より所定量過剰な値の電流密
度を示したカソードは、当該カソードおよび対面するア
ノード以外の電解槽内における接点部を次回の電極装入
前に研摩することにより、次回の電解精製の電流分布が
均一になるようにして電解するものである。
【００１１】
【作用】電流密度は電解の最も重要な条件の一つであ
る。これがあまり小さいと生産性が低くなるので、でき
るだけ高くするのが望ましいが、品質の良いカソード板
を得るには自ずと限界がある。電流密度が高過ぎると不
純物がカソードに析出し易くなり、又金属の異常析出も
起り易く、短絡を生ずることもあるからである。そのよ
うな不純物析出や異常析出の起らない経済的条件を選ん
で実際には操業されるのであるが、種々の要因の変動で
電解操業中の極板間の短絡を皆無にすることができず、
短絡を早期に発見して修正する必要から、電解中の監視
が欠かせない。
る。これがあまり小さいと生産性が低くなるので、でき
るだけ高くするのが望ましいが、品質の良いカソード板
を得るには自ずと限界がある。電流密度が高過ぎると不
純物がカソードに析出し易くなり、又金属の異常析出も
起り易く、短絡を生ずることもあるからである。そのよ
うな不純物析出や異常析出の起らない経済的条件を選ん
で実際には操業されるのであるが、種々の要因の変動で
電解操業中の極板間の短絡を皆無にすることができず、
短絡を早期に発見して修正する必要から、電解中の監視
が欠かせない。
【００１２】このように監視し、修正しても同一の電解
槽から得られたカソード板の中には外観検査で不良と判
別されるものも時として発生する。この原因は何らかの
事情で局部的に電流密度の高い部分が生じ、不純物析出
や異常析出に至ったものと推測される。電流密度が高く
なれば当然電着量も増えるので、電着量を外観検査に代
る手段に用いることが可能となる。
槽から得られたカソード板の中には外観検査で不良と判
別されるものも時として発生する。この原因は何らかの
事情で局部的に電流密度の高い部分が生じ、不純物析出
や異常析出に至ったものと推測される。電流密度が高く
なれば当然電着量も増えるので、電着量を外観検査に代
る手段に用いることが可能となる。
【００１３】電着量はカソード板の重量で近似すること
ができ、このカソード板の重量を１枚ずつ測定し、重量
が異常に大きいカソード板を不良と判別することとすれ
ば良い。実際に外観検査と重量測定を行ってみると良い
相関関係があり、重量法が有効であることが判った。こ
の重量法によれば機械化、自動化も比較的容易に行うこ
とができる。
ができ、このカソード板の重量を１枚ずつ測定し、重量
が異常に大きいカソード板を不良と判別することとすれ
ば良い。実際に外観検査と重量測定を行ってみると良い
相関関係があり、重量法が有効であることが判った。こ
の重量法によれば機械化、自動化も比較的容易に行うこ
とができる。
【００１４】電着量を正確に測定するには、電解精製開
始前にカソード重量を１枚ずつ測定しておき、電解後の
カソード板の重量との差から算出するのが良い。カソー
ド重量はクロスバーを含んだ重量で測定しても良い。電
着金属量と電解時間から各カソードの電解中の平均電流
密度を計算でき、この電流密度が異常に大きいものを不
良と判別すれば良い。この方法によればより正確な良否
判別が可能となる。
始前にカソード重量を１枚ずつ測定しておき、電解後の
カソード板の重量との差から算出するのが良い。カソー
ド重量はクロスバーを含んだ重量で測定しても良い。電
着金属量と電解時間から各カソードの電解中の平均電流
密度を計算でき、この電流密度が異常に大きいものを不
良と判別すれば良い。この方法によればより正確な良否
判別が可能となる。
【００１５】更にこの方法は次のようにも利用できる。
即ち、前記各カソードの電解中の平均電流密度の配列は
電解槽全体における電流分布状態を示すことになる。従
って１ライフの電解操業の結果異常に大きい電流密度又
は異常に小さい電流密度を示すカソード位置を知ること
ができ、この位置の給電設備の調整を次回の操業前に行
うことで電流分布の平均化を図ることができる。電流分
布の異常に小さいカソードの存在は、他のカソードへの
電流量を増加させ、異常析出を誘発することにもなる。
即ち、前記各カソードの電解中の平均電流密度の配列は
電解槽全体における電流分布状態を示すことになる。従
って１ライフの電解操業の結果異常に大きい電流密度又
は異常に小さい電流密度を示すカソード位置を知ること
ができ、この位置の給電設備の調整を次回の操業前に行
うことで電流分布の平均化を図ることができる。電流分
布の異常に小さいカソードの存在は、他のカソードへの
電流量を増加させ、異常析出を誘発することにもなる。
【００１６】本発明法は銅の電解精製に限らず、他の金
属の電解精製においても同様に適用することができる。
属の電解精製においても同様に適用することができる。
【００１７】
実験Ｎｏ．１…電解槽１槽分のカソード２３枚（１枚当
り長さ１０５０mm、巾１０７０mm、厚さ約０．６mm、重
量約７kg）についてその両端部のカソードを除いて全数
の重量（クロスバーを含む）を配列順に測定してから電
解槽に装入し、又、精製アノードを２２枚装入し、電解
槽全体のカソード電流密度を２６０A/m2として２１６時
間電解した後、得られた電気銅について両端部を除いて
同様に重量を測定し、重量差から各カソードの電着銅量
を求めた。電気銅は又目視による外観検査を行い、満点
を１００として採点した。その結果２１枚中、３枚の不
合格品があった。
り長さ１０５０mm、巾１０７０mm、厚さ約０．６mm、重
量約７kg）についてその両端部のカソードを除いて全数
の重量（クロスバーを含む）を配列順に測定してから電
解槽に装入し、又、精製アノードを２２枚装入し、電解
槽全体のカソード電流密度を２６０A/m2として２１６時
間電解した後、得られた電気銅について両端部を除いて
同様に重量を測定し、重量差から各カソードの電着銅量
を求めた。電気銅は又目視による外観検査を行い、満点
を１００として採点した。その結果２１枚中、３枚の不
合格品があった。
【００１８】クロスバーを含む電気銅重量と外観評点を
図１にプロットして示す。図１において白抜き角点は合
格品、黒角点は不合格品を示す。この図から電気銅重量
と外観評点に相関関係があり、電気銅重量１８０kgを基
準に合否判定を行えば良いことが分る。
図１にプロットして示す。図１において白抜き角点は合
格品、黒角点は不合格品を示す。この図から電気銅重量
と外観評点に相関関係があり、電気銅重量１８０kgを基
準に合否判定を行えば良いことが分る。
【００１９】又、上記各カソードの電着銅量から電解中
の平均電流密度を算出した。図２はこの電流密度と外観
評点をプロットしたものである。図２からもこれら要因
の間に良い相関があり、電流密度で外観検査に代え得る
ことが分る。なおこの場合電流分布率（σn-1 ／平均値
ｘ）は０．０９２であった。
の平均電流密度を算出した。図２はこの電流密度と外観
評点をプロットしたものである。図２からもこれら要因
の間に良い相関があり、電流密度で外観検査に代え得る
ことが分る。なおこの場合電流分布率（σn-1 ／平均値
ｘ）は０．０９２であった。
【００２０】実験Ｎｏ．２…実験Ｎｏ．１において電流
密度が小さく、電着銅量の小さい電気銅が認められ、電
流分布率も大きいことが分ったので、これを改善するた
めアノードの耳部、カソードのクロスバー及びこれらと
接触するブスバー接点部を良く研磨し、他は実験Ｎｏ．
１と同様にして電解を行った。ただしカソードは２７
枚、アノードは２６枚とし、電解時間は２３１時間とし
た。
密度が小さく、電着銅量の小さい電気銅が認められ、電
流分布率も大きいことが分ったので、これを改善するた
めアノードの耳部、カソードのクロスバー及びこれらと
接触するブスバー接点部を良く研磨し、他は実験Ｎｏ．
１と同様にして電解を行った。ただしカソードは２７
枚、アノードは２６枚とし、電解時間は２３１時間とし
た。
【００２１】得られた電気銅について目視による外観検
査を行ったが、不合格品はなかった。電気銅重量と外観
評点及び電流密度と外観評点の関係をそれぞれ図３及び
図４にプロットして示す。
査を行ったが、不合格品はなかった。電気銅重量と外観
評点及び電流密度と外観評点の関係をそれぞれ図３及び
図４にプロットして示す。
【００２２】図３及び図４によれば電気銅重量又は電流
密度のデータのバラツキが小さくなり、これらと外観評
点との相関関係は小さくなったが、評点は総じて高く、
本発明第３の方法が極めて有効であることを示してい
る。なお電流分布率は０．０３９であった。
密度のデータのバラツキが小さくなり、これらと外観評
点との相関関係は小さくなったが、評点は総じて高く、
本発明第３の方法が極めて有効であることを示してい
る。なお電流分布率は０．０３９であった。
【００２３】
【発明の効果】本発明により、電気銅の品質を判別する
簡便な手段を得られることになったが、それに留まら
ず、品質のバラツキを改善する手段も同時に得ることが
できた。これにより電気銅の品質向上に大きく貢献する
ことができる。
簡便な手段を得られることになったが、それに留まら
ず、品質のバラツキを改善する手段も同時に得ることが
できた。これにより電気銅の品質向上に大きく貢献する
ことができる。
【図１】実験Ｎｏ．１における電気銅重量と外観評点の
プロット図。
プロット図。
【図２】実験Ｎｏ．１におけるカソード電流密度と外観
評点のプロット図。
評点のプロット図。
【図３】実験Ｎｏ．２における電気銅重量と外観評点の
プロット図。
プロット図。
【図４】実験Ｎｏ．２におけるカソード電流密度と外観
評点のプロット図。
評点のプロット図。
Claims (3)
- 【請求項１】 電解精製後のカソード板の重量を１枚ず
つ測定し、該重量の大小により電解精製後のカソード板
に電着した金属の不純物含有率の大小、および電解精製
後のカソード板表面の凹凸または荒れの程度の大小を判
別することを特徴とする金属の電解精製における品質管
理方法。 - 【請求項２】 電解精製開始前にカソード重量を１枚ず
つ測定しておき、電解後のカソード板の重量との差から
各カソードの電着金属量を算出し、該電着金属量と電解
時間から各カソードの平均電流密度を求め、該電流密度
の大小により電解精製後のカソード板に電着した金属の
不純物含有率の大小、および電解精製後のカソード板表
面の凹凸または荒れの程度の大小を判別することを特徴
とする金属の電解精製における品質管理方法。 - 【請求項３】 電解槽各槽毎に電解精製開始前にカソー
ド重量を１枚ずつ測定しておき、電解後のカソード板の
重量との差から各カソードの電着金属量を算出し、該電
着金属量と電解時間から各カソードの平均電流密度を求
めて上記電解槽における電流分布状態を知り、平均電流
密度より所定量不足した値の電流密度を示したカソード
は、当該カソードおよび対面するアノードと接触する電
解槽内における接点部を次回の電極装入前に研摩するこ
とにより、また、平均電流密度より所定量過剰な値の電
流密度を示したカソードは、当該カソードおよび対面す
るアノード以外の電解槽内における接点部を次回の電極
装入前に研摩することにより、次回の電解精製の電流分
布が均一になるようにして電解することを特徴とする金
属の電解精製における品質管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344077A JP2783027B2 (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 金属の電解精製における品質管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344077A JP2783027B2 (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 金属の電解精製における品質管理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156482A JPH05156482A (ja) | 1993-06-22 |
| JP2783027B2 true JP2783027B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=18366482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3344077A Expired - Lifetime JP2783027B2 (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 金属の電解精製における品質管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2783027B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8460535B2 (en) * | 2009-04-30 | 2013-06-11 | Infinium, Inc. | Primary production of elements |
| JP5711063B2 (ja) * | 2011-07-26 | 2015-04-30 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 水酸化インジウムの製造方法 |
| CN103857830B (zh) * | 2011-07-26 | 2016-09-21 | 吉坤日矿日石金属株式会社 | 氢氧化铟或含氢氧化铟的化合物的制造方法 |
| CN113881974B (zh) * | 2021-10-12 | 2023-06-02 | 云南大泽电极科技股份有限公司 | 一种湿法冶金电解模拟实验系统及方法 |
-
1991
- 1991-12-03 JP JP3344077A patent/JP2783027B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05156482A (ja) | 1993-06-22 |
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