JP3221091B2 - 非鉄金属電解方法 - Google Patents
非鉄金属電解方法Info
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- JP3221091B2 JP3221091B2 JP27660692A JP27660692A JP3221091B2 JP 3221091 B2 JP3221091 B2 JP 3221091B2 JP 27660692 A JP27660692 A JP 27660692A JP 27660692 A JP27660692 A JP 27660692A JP 3221091 B2 JP3221091 B2 JP 3221091B2
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- electrolytic
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、銅やニッケル等の非鉄
金属を電解精製するための非鉄金属電解方法に関する。
金属を電解精製するための非鉄金属電解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電解槽内に配置される多数の陽極板と陰
極板とを電気的に接続するための接続方法として、ウォ
ルカー式、トーファン式、ホワイトヘッド式などがある
（鉱山読本、技術書院 昭和４０年７月発行、第６巻冶
金編、第３０集 非鉄金属の冶金１、銅（下）ｐ２１１
参照）。
極板とを電気的に接続するための接続方法として、ウォ
ルカー式、トーファン式、ホワイトヘッド式などがある
（鉱山読本、技術書院 昭和４０年７月発行、第６巻冶
金編、第３０集 非鉄金属の冶金１、銅（下）ｐ２１１
参照）。
【０００３】上記の電気接続方法の中では図４に示すウ
ォルカー式が一般に用いられている。１個の電解槽１に
は陽極板４と陰極板５とが交互に並べて配置され、工業
的電解槽では、１槽の両極数は合計５０〜１００枚程度
である。この電解槽１は、陽極板４と陰極板５とが交互
に並べられる縦方向に対して横方向に複数の電解槽１が
共通の隔壁を有して並べて設けられている。
ォルカー式が一般に用いられている。１個の電解槽１に
は陽極板４と陰極板５とが交互に並べて配置され、工業
的電解槽では、１槽の両極数は合計５０〜１００枚程度
である。この電解槽１は、陽極板４と陰極板５とが交互
に並べられる縦方向に対して横方向に複数の電解槽１が
共通の隔壁を有して並べて設けられている。
【０００４】横方向に並べられた１列の電解槽１の群の
両側には、陽極板４と陰極板５とが交互に並べられる縦
方向に沿いブスバー３が配置され、電解槽１間の共通の
隔壁上にはブスバー３と平行に導電体６が配置され、図
４において左側のブスバー３から左側の１個の電解槽１
内に挿入される総ての陽極板４に並列に電流が供給さ
れ、この電解槽１内の総ての陰極板５から並列に導電体
６に取り出される。導電体６から右側の１個の電解槽１
の総ての陽極板４に並列に電流が供給され、右側のブス
バー３に右側の電解槽１の総ての陰極板５から並列に電
流が取り出される。隔壁を介して設置された各電解槽１
は電気的に直列に接続されている。
両側には、陽極板４と陰極板５とが交互に並べられる縦
方向に沿いブスバー３が配置され、電解槽１間の共通の
隔壁上にはブスバー３と平行に導電体６が配置され、図
４において左側のブスバー３から左側の１個の電解槽１
内に挿入される総ての陽極板４に並列に電流が供給さ
れ、この電解槽１内の総ての陰極板５から並列に導電体
６に取り出される。導電体６から右側の１個の電解槽１
の総ての陽極板４に並列に電流が供給され、右側のブス
バー３に右側の電解槽１の総ての陰極板５から並列に電
流が取り出される。隔壁を介して設置された各電解槽１
は電気的に直列に接続されている。
【０００５】上記の接続方法で接続した電解装置を用い
て電解を行う際、種板電解で電解を開始してからは通常
１日経過した時点で、陰極板を電解槽から引き上げ、電
着物を陰極板から剥離して種板を製造し、通常の電解で
は電解を開始してから２０日電解した時点で、陽極板を
電解槽から引き上げるのに対して、陰極板は１〜２日後
に電解槽から引き上げて、プレス機により電解による歪
みを矯正したり、１０日間の電解で製品として引き上げ
る操作が行われる。
て電解を行う際、種板電解で電解を開始してからは通常
１日経過した時点で、陰極板を電解槽から引き上げ、電
着物を陰極板から剥離して種板を製造し、通常の電解で
は電解を開始してから２０日電解した時点で、陽極板を
電解槽から引き上げるのに対して、陰極板は１〜２日後
に電解槽から引き上げて、プレス機により電解による歪
みを矯正したり、１０日間の電解で製品として引き上げ
る操作が行われる。
【０００６】この時、通電したまま入れ換えするので、
１個の電解槽中の１／２の陽極板又は陰極板（以下極板
という）のみを引き上げ、その後で残りの１／２の極板
を出し入れする操作が行われる。ところが、前上記の接
続方法で通電したまま上記の操作をすれば、図５に示す
ように通常では電解槽１の極板にＩの電流が流れていた
場合、１個の電解槽中の全数の１／２の極板が除去され
た状態では、電解槽１中に残る極板には、陽極板４、陰
極板５共に通常の２倍の電流２Ｉが流れることになる。
１個の電解槽中の１／２の陽極板又は陰極板（以下極板
という）のみを引き上げ、その後で残りの１／２の極板
を出し入れする操作が行われる。ところが、前上記の接
続方法で通電したまま上記の操作をすれば、図５に示す
ように通常では電解槽１の極板にＩの電流が流れていた
場合、１個の電解槽中の全数の１／２の極板が除去され
た状態では、電解槽１中に残る極板には、陽極板４、陰
極板５共に通常の２倍の電流２Ｉが流れることになる。
【０００７】このような状態で電解すれば、陰極板の電
着物の表面が変色したり、粒状の電着物が発生したりす
るので、その電解槽の通電を余儀なく停止する操業もあ
る。しかし停電を行う方法では、生産性が低下し、停電
作業を度々行わなければならないという問題がある。こ
の対策として、電解槽内の極板を２分割ではなく、更に
分割して取り扱えば、電流密度の上昇幅を小さくできる
が、操作回数が増えるので好ましくない。又、極板の出
し入れ時に、整流器の電流設定値を下げることも効果が
あるが、整流器より通電している総ての電解槽での電流
値が低下するので大幅に生産量の低下になる。
着物の表面が変色したり、粒状の電着物が発生したりす
るので、その電解槽の通電を余儀なく停止する操業もあ
る。しかし停電を行う方法では、生産性が低下し、停電
作業を度々行わなければならないという問題がある。こ
の対策として、電解槽内の極板を２分割ではなく、更に
分割して取り扱えば、電流密度の上昇幅を小さくできる
が、操作回数が増えるので好ましくない。又、極板の出
し入れ時に、整流器の電流設定値を下げることも効果が
あるが、整流器より通電している総ての電解槽での電流
値が低下するので大幅に生産量の低下になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は通電したまま
極板の一部を出し入れする場合、１個の電解槽中の極板
数を１／２に分割して行え、整流器の電流設定値を下げ
ることなく、引き上げた残りの極板に電着した金属表面
に変色や粒を発生しない非鉄金属用電解装置を提供する
ことにある。
極板の一部を出し入れする場合、１個の電解槽中の極板
数を１／２に分割して行え、整流器の電流設定値を下げ
ることなく、引き上げた残りの極板に電着した金属表面
に変色や粒を発生しない非鉄金属用電解装置を提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の非鉄金属電解方
法は、陽極板と陰極板とが交互に並べられる方向を同一
向きにして複数個の電解槽を縦横に並べた電解槽群の、
陽極板と陰極板とが交互に並べられる縦方向に対して左
右両側に配置され、前記の縦方向に沿い複数の電解槽に
亙って連続するブスバーと、横方向に並べた複数の電解
槽間の隔壁上に配置され、ブスバーと平行して前記の縦
方向に沿い複数の電解槽に亙って連続する導電体とを備
えた非鉄金属用電解装置において、ある電解槽の陰極板
の半数を引き上げたとき、当該電解槽を含む前記の縦方
向に沿う複数の電解槽に共通したブスバーと導電体から
通電を続けることにより、整流器の電流設定値を変える
ことなく、当該電解槽の残りの陰極板における電流密度
の上昇を通常時の４／３以下に抑えて電解することを特
徴とする。
法は、陽極板と陰極板とが交互に並べられる方向を同一
向きにして複数個の電解槽を縦横に並べた電解槽群の、
陽極板と陰極板とが交互に並べられる縦方向に対して左
右両側に配置され、前記の縦方向に沿い複数の電解槽に
亙って連続するブスバーと、横方向に並べた複数の電解
槽間の隔壁上に配置され、ブスバーと平行して前記の縦
方向に沿い複数の電解槽に亙って連続する導電体とを備
えた非鉄金属用電解装置において、ある電解槽の陰極板
の半数を引き上げたとき、当該電解槽を含む前記の縦方
向に沿う複数の電解槽に共通したブスバーと導電体から
通電を続けることにより、整流器の電流設定値を変える
ことなく、当該電解槽の残りの陰極板における電流密度
の上昇を通常時の４／３以下に抑えて電解することを特
徴とする。
【００１０】
【作用】本発明は、図１に示すように、陽極板４と陰極
板５とが交互に並べられる方向を同一向きにして４個の
電解槽を縦横に並べた電解槽群２の、陽極板４と陰極板
５とが交互に並べられる縦方向に対して左右両側に、前
記の縦方向に沿い２個の電解槽１に亙って連続するブス
バー３を配置し、横方向に並べた２個の電解槽１間の隔
壁上に配置され、ブスバー３と平行して前記の縦方向に
沿い２個の電解槽に亙って連続するように導電体６を設
けたものである。
板５とが交互に並べられる方向を同一向きにして４個の
電解槽を縦横に並べた電解槽群２の、陽極板４と陰極板
５とが交互に並べられる縦方向に対して左右両側に、前
記の縦方向に沿い２個の電解槽１に亙って連続するブス
バー３を配置し、横方向に並べた２個の電解槽１間の隔
壁上に配置され、ブスバー３と平行して前記の縦方向に
沿い２個の電解槽に亙って連続するように導電体６を設
けたものである。
【００１１】このように、電気経路を接続すると、図３
に示すように、電解槽群２の内の右上の１個の電解槽１
中の例えば陰極板５を半数引き上げた場合には、縦方向
に並んだ２個の電解槽１の極板は１本の導電体６に並列
に接続されているので、２個の電解槽１中に残った各陰
極板に流れる電流密度は、通常時に流れる電流Ｉの４／
３・Ｉとなり、大幅な電流密度の上昇を避けることがで
きる。
に示すように、電解槽群２の内の右上の１個の電解槽１
中の例えば陰極板５を半数引き上げた場合には、縦方向
に並んだ２個の電解槽１の極板は１本の導電体６に並列
に接続されているので、２個の電解槽１中に残った各陰
極板に流れる電流密度は、通常時に流れる電流Ｉの４／
３・Ｉとなり、大幅な電流密度の上昇を避けることがで
きる。
【００１２】このことは、図２に示すよう縦方向に並べ
た４個の電解槽１のブスバー３と導電体６とを共通の連
続したものとすれば、その内の１個の電解槽１の半数の
陰極板５を取り出したとすれば、４個の電解槽１の残り
の総ての陰極板５に流れる電流密度は、通常時の電流密
度Ｉの８／７・Ｉとなり、更に電流密度の上昇を小さく
できる。従って、１個の電解槽の極板の取り出しを４分
割や、５分割のような手数の要する方法を採用せず、
又、整流器の電流設定値を下げることなく、引き上げた
残りの極板の電流密度の上昇を小さく押え、陰極板の電
着物の表面が変色したり、陰極板に粒状の電着物が発生
したりするのを防止できる。
た４個の電解槽１のブスバー３と導電体６とを共通の連
続したものとすれば、その内の１個の電解槽１の半数の
陰極板５を取り出したとすれば、４個の電解槽１の残り
の総ての陰極板５に流れる電流密度は、通常時の電流密
度Ｉの８／７・Ｉとなり、更に電流密度の上昇を小さく
できる。従って、１個の電解槽の極板の取り出しを４分
割や、５分割のような手数の要する方法を採用せず、
又、整流器の電流設定値を下げることなく、引き上げた
残りの極板の電流密度の上昇を小さく押え、陰極板の電
着物の表面が変色したり、陰極板に粒状の電着物が発生
したりするのを防止できる。
【００１３】
実施例１ 図１は本発明による非鉄金属用電解装置の第１実施例で
あって、陽極板４と陰極板５とが交互に並べられる方向
を同一向きにして４個の電解槽を縦横に並べた電解槽群
２の、陽極板４と陰極板５とが交互に並べられる縦方向
に対して左右両側に、前記の縦方向に沿い２個の電解槽
１に亙って連続するブスバー３を配置し、横方向に並べ
た２個の電解槽１間の隔壁上に配置され、ブスバー３と
平行して前記の縦方向に沿い２個の電解槽に亙って連続
するように導電体６を設けたものである。
あって、陽極板４と陰極板５とが交互に並べられる方向
を同一向きにして４個の電解槽を縦横に並べた電解槽群
２の、陽極板４と陰極板５とが交互に並べられる縦方向
に対して左右両側に、前記の縦方向に沿い２個の電解槽
１に亙って連続するブスバー３を配置し、横方向に並べ
た２個の電解槽１間の隔壁上に配置され、ブスバー３と
平行して前記の縦方向に沿い２個の電解槽に亙って連続
するように導電体６を設けたものである。
【００１４】図１の電解装置を用いて種板製造の銅電解
を実施した。陽極板として精製鋳造銅板（縦１０４０ｍ
ｍ、横１０５０ｍｍ、厚さ３５ｍｍ）を２５枚用い、陰
極板としてステンレス母板（縦１０５０ｍｍ、横１０７
０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を２４枚用い、電解液組成をＣｕ
４５ｇ／ｌ、Ｈ2ＳＯ4１６０ｇ／ｌ、にかわを電着銅１
トン当たり８０ｇとし、電解液温度６０℃とした。。
を実施した。陽極板として精製鋳造銅板（縦１０４０ｍ
ｍ、横１０５０ｍｍ、厚さ３５ｍｍ）を２５枚用い、陰
極板としてステンレス母板（縦１０５０ｍｍ、横１０７
０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を２４枚用い、電解液組成をＣｕ
４５ｇ／ｌ、Ｈ2ＳＯ4１６０ｇ／ｌ、にかわを電着銅１
トン当たり８０ｇとし、電解液温度６０℃とした。。
【００１５】通電電流は全数の極板に通電している時
に、陰極電流密度（Ｄｋ）が１５０、２００、２５０、
３００Ａ／ｍ2になるようにして４回実施し、通電時間
は、産出種板の平均の厚さが０.６〜０.７ｍｍになるよ
うに、それぞれ３２、２４、１９、１６時間行った。
に、陰極電流密度（Ｄｋ）が１５０、２００、２５０、
３００Ａ／ｍ2になるようにして４回実施し、通電時間
は、産出種板の平均の厚さが０.６〜０.７ｍｍになるよ
うに、それぞれ３２、２４、１９、１６時間行った。
【００１６】所定時間の電解後に通電したままで、１個
の電解槽の陰極板の１／２（１２枚）を引き上げ、１５
分後に、別の剥離済みの陰極板１２枚を前記の引き上げ
場所に挿入し、引き続き電解槽内の残りの陰極板１２枚
を引き上げた。後から引き上げた１２枚の陰極板に生成
した種板２４枚（１枚の陰極板の両面に電着させるの
で）の外観を観察し、変色や粒、銅粉の発生などの異常
の有無を調査した。その結果を表１に示す。
の電解槽の陰極板の１／２（１２枚）を引き上げ、１５
分後に、別の剥離済みの陰極板１２枚を前記の引き上げ
場所に挿入し、引き続き電解槽内の残りの陰極板１２枚
を引き上げた。後から引き上げた１２枚の陰極板に生成
した種板２４枚（１枚の陰極板の両面に電着させるの
で）の外観を観察し、変色や粒、銅粉の発生などの異常
の有無を調査した。その結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】 通常Ｄｋ 半槽状態時Ｄｋ 産出種板外観異常 （Ａ／ｍ2） （Ａ／ｍ2） 無し 有り １５０ ２００ ２４枚 ─ ２００ ２６７ ２４枚 ─ ２５０ ３３３ ２４枚 ─ ３００ ４００ ２４枚 ─ 以上の様に通常のＤｋ３００Ａ／ｍ2でも産出種板の外
観に異常は見られなかった。
観に異常は見られなかった。
【００１８】比較例 図４に示す電解装置を用い、実施例１と同一条件で種板
電解を行った。その結果を表２に示す。
電解を行った。その結果を表２に示す。
【表２】 通常Ｄｋ 半槽状態時Ｄｋ 産出種板外観異常 （Ａ／ｍ2） （Ａ／ｍ2） 無し 有り １５０ ３００ ２４枚 ─ ２００ ４００ ２４枚 ─ ２５０ ５００ ２２枚 ２枚 ３００ ６００ １８枚 ６枚 表２に示す様に、通常Ｄｋ２５０Ａ／ｍ2以上では外観
異常の種板が産出した。
異常の種板が産出した。
【００１９】実施例２ 図２は本発明による非鉄金属用電解装置の第２実施例で
あって、陽極板４と陰極板５とが交互に並べられる方向
を同一向きにして１２個の電解槽を縦横に並べた電解槽
群２の、陽極板４と陰極板５とが交互に並べられる縦方
向に対して左右両側に、前記の縦方向に沿い４個の電解
槽１に亙って連続するブスバー３を配置し、横方向に並
べた３個の電解槽１間の二つの隔壁上にそれぞれ配置さ
れ、ブスバー３と平行して前記の縦方向に沿い４個の電
解槽に亙って連続するように２本の導電体６を設けたも
のである。
あって、陽極板４と陰極板５とが交互に並べられる方向
を同一向きにして１２個の電解槽を縦横に並べた電解槽
群２の、陽極板４と陰極板５とが交互に並べられる縦方
向に対して左右両側に、前記の縦方向に沿い４個の電解
槽１に亙って連続するブスバー３を配置し、横方向に並
べた３個の電解槽１間の二つの隔壁上にそれぞれ配置さ
れ、ブスバー３と平行して前記の縦方向に沿い４個の電
解槽に亙って連続するように２本の導電体６を設けたも
のである。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、通電したまま極板の一
部を出し入れする場合、１個の電解槽中の極板数を１／
２に分割して出し入れでき、その際に整流器の電流設定
値を下げることなく、引き上げた残りの極板に電着した
金属表面に変色や粒を発生させずに、電解を続けること
ができる。
部を出し入れする場合、１個の電解槽中の極板数を１／
２に分割して出し入れでき、その際に整流器の電流設定
値を下げることなく、引き上げた残りの極板に電着した
金属表面に変色や粒を発生させずに、電解を続けること
ができる。
【図１】本発明の非鉄金属用電解装置の第１実施例の説
明図である。
明図である。
【図２】本発明の非鉄金属用電解装置の第２実施例の説
明図である。
明図である。
【図３】図１の電解装置の１個の電解槽の極板を半数引
き上げた時の極板に流れる電流値の変化の説明図であ
る。
き上げた時の極板に流れる電流値の変化の説明図であ
る。
【図４】従来の非鉄金属用電解装置の説明図である。
【図５】図４の電解装置の１個の電解槽の極板を半数引
き上げた時の極板に流れる電流値の変化の説明図であ
る。
き上げた時の極板に流れる電流値の変化の説明図であ
る。
１ 電解槽 ２ 電解槽群 ３ ブスバー ４ 陽極板 ５ 陰極板 ６ 導電体
Claims (1)
- 【請求項１】 陽極板と陰極板とが交互に並べられる方
向を同一向きにして複数個の電解槽を縦横に並べた電解
槽群の、陽極板と陰極板とが交互に並べられる縦方向に
対して左右両側に配置され、前記の縦方向に沿い複数の
電解槽に亙って連続するブスバーと、横方向に並べた複
数の電解槽間の隔壁上に配置され、ブスバーと平行して
前記の縦方向に沿い複数の電解槽に亙って連続する導電
体とを備えた非鉄金属用電解装置において、ある電解槽
の陰極板の半数を引き上げたとき、当該電解槽を含む前
記の縦方向に沿う複数の電解槽に共通したブスバーと導
電体から通電を続けることにより、整流器の電流設定値
を変えることなく、当該電解槽の残りの陰極板における
電流密度の上昇を通常時の４／３以下に抑えて電解する
ことを特徴とする非鉄金属電解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27660692A JP3221091B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 非鉄金属電解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27660692A JP3221091B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 非鉄金属電解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06101084A JPH06101084A (ja) | 1994-04-12 |
| JP3221091B2 true JP3221091B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=17571789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27660692A Expired - Fee Related JP3221091B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 非鉄金属電解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221091B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6183315B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2017-08-23 | 住友金属鉱山株式会社 | 非鉄電解精錬用の電解槽上導電体 |
| KR102669927B1 (ko) * | 2022-02-07 | 2024-05-29 | 주식회사 케이비엘러먼트 | 멀티 전극이 구비된 그래핀 합성 장치 및 그래핀 합성 방법 |
-
1992
- 1992-09-21 JP JP27660692A patent/JP3221091B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06101084A (ja) | 1994-04-12 |
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