JP3806234B2 - 電解精製方法及び電解槽 - Google Patents
電解精製方法及び電解槽 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3806234B2 JP3806234B2 JP25492497A JP25492497A JP3806234B2 JP 3806234 B2 JP3806234 B2 JP 3806234B2 JP 25492497 A JP25492497 A JP 25492497A JP 25492497 A JP25492497 A JP 25492497A JP 3806234 B2 JP3806234 B2 JP 3806234B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolytic
- seed plate
- electrolytic cell
- cathode
- purification method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解精製後の精製物の不純物含有量を低減させると共に、種板カソードに電着した精製物の表面の凹凸を少なくすることができる電解精製方法及びそれに用いる電解槽に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、銅電解精製方法は、電解液を入れた電解槽中に、種板カソードと精製前の銅を含有させたアノード板とを交互に懸垂配置し、種板カソードとアノード板間に直流電流を通じてアノード板に含有している銅を電解精製して種板カソードに電着させることによって、精製電気銅を得るものである。
【0003】
この場合、種板カソードとアノード板間の間隔は約30mm、種板カソード下端と電解槽底部との間隔は通常200mm〜400mm程度としている。この目的は、金等の貴金属のように電解精製中にアノード板から剥落して沈降するものや、鉛のように電解液に対して溶解度が小さくて沈降するもの、あるいは砒素、アンチモン、ビスマス等のように電解液中に溶出して複合酸化物の形態で晶出して沈降するもの等のスライムを電解槽底部に集積して回収するためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電解精製によって種板カソードに精製銅が電着して形成された電気銅の表面は、1〜10mm程度で大小や形状の多少の相違はあるものの、コブ状の電解析出銅により凹凸状になっており、その表面の状態を悪くしている。このコブ状部分が多いと、出荷のために電気銅を束ねて輸送するときに板が滑り易くなり荷が崩れる原因となっている。
【0005】
上記コブ状の電解析出銅は、発生量や発生箇所が普遍でなく操業状況の変化によって変動するが、このコブの発生原因は付着スライムを核として銅が成長するためであろうと推定されている。
【0006】
従来、電解精製については電極や隔膜の交換および修理が簡易にできるよう電解槽の構造は簡単であることが求められ、電解槽の改良にあたっては陽極・陰極板間の電流分布を改善すること等に注力がなされていた。これらのことから電解槽の構造に関しては長い間検討されることはなかった。
【0007】
ところが、近年、高純度銅の用途が拡大するにしたがい、上記電気銅に対しても可能なかぎり不純物含有量の少ない精製銅が求められるようになったが、その様な要請に対しては上記従来の電解槽を使用する限り、無理があった。
【0008】
本発明者らは上述の問題点の原因を究明したところ、以下の点が原因であろうとの結論を得ることができた。
【0009】
すなわち、電気銅板の表面状態を改良すべく電解槽の構造やスライムの挙動について鋭意検討している過程において、電解槽の底部(種板カソード下部近傍)や中間部、あるいは上部ではスライムの懸濁濃度に大きな差があることが判明した。
【0010】
図3に電解槽内の底部および種板カソード各位置におけるスライム濃度を模式的に示す。操業状態により若干の差があるものの、一例では、種板カソード中間部ではスライム濃度は1.7 mg/リットルであるのに対して、下部では23mg/リットルとなっており、中間部と下部とでは10倍程度の差のあることがわかった。
【0011】
種々の実験の結果、コブ発生や不純物低減に限界が生じていることの原因が、この底部における濃縮層に関係していることが判明した。すなわち、実験によれば、種板カソード底部がこの濃縮層に接触するような位置にあると、コブの発生が顕著で不純物の低減も不十分となることがわかった。
【0012】
本発明は、上述の解明結果に基づくものであり、電気銅板表面のコブの発生を低減することで表面状態を良好とし、併せて不純物含有量も低減させることができる電解精製法及び電解槽を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
電解液中においてアノード板に付着させた被精製物を電解して種板カソードに電着させて精製を行う電解精製方法であって、電解液を入れた電解槽に前記アノード板と種板カソードとが電解液中に浸漬されるように懸垂させて電解精製を行う電解精製方法において、
前記懸垂された種板カソード下端と電解槽底面との間隔が450 mm以上になるようにして電解精製を行うことを特徴とする電解精製方法である。
【0014】
請求項2に記載の発明は、
前記種板カソード下端と電解槽底面との間隔が500 mm以上であることを特徴とする請求項1記載の電解精製方法である。
【0015】
請求項3荷記載の発明は、
電解液中においてアノード板に付着させた被精製物を電解して種板カソードに電着させて精製を行う電解精製方法であって、電解液を入れた電解槽に前記アノード板と種板カソードとが電解液中に浸漬されるように懸垂させて電解精製を行う電解精製方法において、
前記懸垂された種板カソード下端位置でのスライム濃度を5 mg/リットル以下にして電解を行うことを特徴とする電解精製方法である。
【0016】
請求項4に記載の発明は、
前記被精製物が、銅であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電解精製方法である。
【0017】
請求項5に記載の発明は、
電解液中においてアノード板に付着させた被精製物を電解して種板カソードに電着させて精製を行う電解精製方法に用いられる電解槽であって、前記アノード板と種板カソードとが電解液中に浸漬されるように懸垂させて電解精製を行う電解槽において、
前記種板カソードを懸垂したときに該種板カソード下端と電解槽底面との間隔が450 mm以上になるようにしたことを特徴とする電解槽である。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施例にかかる電解槽の概略構成を示す斜視図である。以下、図1を参照にしながら一実施例にかかる電解精製方法及び電解槽を説明する。
【0019】
図1において、電解槽10は、上面部を開口した略直方体形状の容器であり、これに電解液を満たして電解精製を行うものである。この電解槽10の長手方向の一端部の上部には該電解槽10内に電解液を導入するための給液ボックス11及び給液ポケット12が設けられ、長手方向の他端部の上部には余剰の電解液を排出する排液口13が設けられている。また、電解槽10の長手方向の一方の端部側の底部には、上澄液底抜口14が設けられ、長手方向の他方の端部側の底部には、スライム底抜口15が設けられている。なお、図示しないが、これら上澄液底抜口14及びスライム底抜口15には、着脱自在なゴム栓等が嵌合されている。
【0020】
電解槽10の長手方向の2つの上縁部は種板カソード20を係合して懸垂する種板カソード係合部16とされ、また、種板カソード係合部16のそれぞれのすぐ下部は容器内部側に突出されており、これによって形成された段差部をアノード板30を係合して懸垂するアノード板係合部17とされている。なお、図示しないが、種板カソード係合部16及びアノード板係合部17のそれぞれの少なくとも一方の表面部にはこれらに電解電流を供給するための電極が形成されている。
【0021】
種板カソード20は種板電解によって製造された銅薄板であり、一方の端部、すなわち、図中上端部にはフック部22が設けられ、このフック部22を係合バー21に係合し、この係合バー21を2つの種板カソード係合部16に掛け渡すようにして係合することによって、電解槽10内に懸垂できるようになっている。なお、上記フック部22及び係合バー21は電気導電体で構成されている。また、この種板カソード20としては、圧延銅板やステンレス板またはチタン板等を使用することもできる。
【0022】
アノード板30は、精製炉で粗銅の不純物を揮発除去し、これを鋳込んで板状に形成したものである。このアノード板30の一方の端部、すわち、図中上端部にはフック部31が形成され、このフック部31を2つのアノード板係合部17に掛け渡すようにして係合することによって、電解槽10内に懸垂できるようになっている。
【0023】
電解槽10内には、種板カソード20とアノード板30とが約30mmの面間隔で交互に配置されるように懸垂される。
【0024】
種板カソード20の下端と電解槽10の底部との間隔は450 mm以上、好ましくは500 mm以上とする。その理由は、電解槽に沈降し、あるいは沈降しながら濃縮して浮游するスライム層に種板カソード20の下端部が位置するのを避け、種板カソード20の下端部におけるスライムの濃度が5 mg/リットル以下となるようにするためである。
【0025】
以下、上述の構成の電解槽を用い、電解精製を行って表面のコブが少なく、且つ不純物含有量の低減した精製電気銅を得た実施例を説明する。
【0026】
(実施例1)
種板カソード20とアノード板30とを30mmの間隔で交互に配置すると共に、種板カソード20の下端と電解槽10の底部との間隔を450 mmに調節して以下の電解条件で電解精製した。
【0027】
銅濃度 45g/リットル
遊離硫酸分 190 g/リットル
ニッケル濃度 8 g/リットル
温度 63℃
カソード電流密度 240 アンペア/m2
電解液供給量 20リットル/分
上記電解精製によって得られた精製電気銅板の表面の状況と代表的な不純物含有量について図2の表に示した。
【0028】
(実施例2)
種板カソード20の下端と電解槽10の底部との間隔を600 mmとした以外は、実施例1と同様な精製条件で精製電気銅を得た。該電気銅の表面の状況と代表的な不純物含有量について図2の表に示した。
【0029】
(比較例1)
種板カソード20の下端と電解槽10の底部との間隔を従来のように250 mmとした以外は、実施例1と同様な精製条件で精製電気銅板を得た。該電気銅板の表面の状況と代表的な不純物含有量について図2の表に示した。
【0030】
以上の実施例及び比較例から明らかなように、本発明によれば、従来に比較して精製電気銅板の表面のコブが少なくかつ不純物含有量も少ないことがわかる。なお、本発明の方法は、スライム発生量の少ない電解精製に適用しても充分な効果が得られるが、特にスライム発生量の多い電解精製に適用した場合に甚大な効果が得られることが確認されている。
【0031】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本願発明によれば、極めて簡単な構成によって、従来の電解精製方法に比較して表面が平滑で且つ不純物含有量の少ない精製電気銅板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる電解槽の構成を示す斜視図である。
【図2】実施例及び比較例によって得た精製電気銅板の表面状態及び不純物含有量を表にして示す図である。
【図3】電解精製方法における電解槽内の各位置におけるスライム濃度を模式的に示した図である。
【符号の説明】
10…電解槽
11…給液ボックス
12…給液ポケット
13…排液口
14…上澄み液底抜口
15…スライム底抜口
16…種板カソード係合部
17…アノード板係合部
20‥種板カソード
21…係合バー
22…フック部
30‥アノード板
31…フック部
Claims (5)
- 電解液中においてアノード板に付着させた被精製物を電解して種板カソードに電着させて精製を行う電解精製方法であって、電解液を入れた電解槽に前記アノード板と種板カソードとを電解液中に浸漬されるように懸垂させて電解精製を行う電解精製方法において、
前記懸垂された種板カソード下端と電解槽底面との間隔が450 mm以上になるようにして電解精製を行うことを特徴とする電解精製方法。 - 前記種板カソード下端と電解槽底面との間隔が500 mm以上であることを特徴とする請求項1記載の電解精製方法。
- 電解液中においてアノード板に付着させた被精製物を電解して種板カソードに電着させて精製を行う電解精製方法であって、電解液を入れた電解槽に前記アノード板と種板カソードとが電解液中に浸漬されるように懸垂させて電解精製を行う電解精製方法において、
前記懸垂された種板カソード下端位置でのスライム濃度を5 mg/リットル以下にして電解を行うことを特徴とする電解精製方法。 - 前記被精製物が、銅であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電解精製方法。
- 電解液中においてアノード板に付着させた被精製物を電解して種板カソードに電着させて精製を行う電解精製方法に用いられる電解槽であって、前記アノード板と種板カソードとを電解液中に浸漬されるように懸垂させて電解精製を行う電解槽において、
前記種板カソードを懸垂したときに該種板カソード下端と電解槽底面との間隔が450 mm以上になるようにしたことを特徴とする電解槽。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25492497A JP3806234B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 電解精製方法及び電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25492497A JP3806234B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 電解精製方法及び電解槽 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1192984A JPH1192984A (ja) | 1999-04-06 |
JP3806234B2 true JP3806234B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=17271758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25492497A Expired - Fee Related JP3806234B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 電解精製方法及び電解槽 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3806234B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5768742B2 (ja) * | 2012-03-06 | 2015-08-26 | 住友金属鉱山株式会社 | 電解槽用栓 |
JP6065706B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2017-01-25 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属の電解精製方法、電解精製装置 |
JP6364920B2 (ja) * | 2014-04-23 | 2018-08-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 電解精錬方法 |
JP2017057508A (ja) * | 2017-01-04 | 2017-03-23 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属の電解精製方法、電解精製装置 |
JP6936265B2 (ja) * | 2019-03-14 | 2021-09-15 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 金属材料を製造するためのシステム及び金属材料の製造方法 |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP25492497A patent/JP3806234B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1192984A (ja) | 1999-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3981787A (en) | Electrochemical circulating bed cell | |
JP7398395B2 (ja) | 銅電解精製の改善 | |
US4129494A (en) | Electrolytic cell for electrowinning of metals | |
JP3806234B2 (ja) | 電解精製方法及び電解槽 | |
JPS6353275B2 (ja) | ||
US3960681A (en) | Method for producing electrolytic high purity lead using large-sized electrodes | |
US3262870A (en) | Process for the extraction of copper | |
JP3882608B2 (ja) | 高純度錫の電解精製方法とその装置 | |
EP0223837A4 (en) | PROCESS AND APPARATUS FOR PURIFYING GOLD. | |
JPH06192876A (ja) | ガリウムの電解方法 | |
US679824A (en) | Art or process of refining lead by electrolysis. | |
JPH0222489A (ja) | 高純度銅の電解精製方法 | |
JP2623267B2 (ja) | 低銀品位の高純度電気銅の製造法 | |
EP0058506B1 (en) | Bipolar refining of lead | |
US2839461A (en) | Electrolytic recovery of nickel | |
US3755111A (en) | Elimination of floating slime during electrolytic refining of copper | |
RU2790423C2 (ru) | Улучшение электрорафинирования меди | |
JP3875548B2 (ja) | 電解液の浄液方法 | |
JP2570076B2 (ja) | 高純度ニッケルの製造方法 | |
KR101941558B1 (ko) | 인쇄회로기판의 스크랩으로부터 회수한 조동의 전해정련방법 | |
US1006330A (en) | Obtaining zinc and/or copper from complex ores or the like. | |
TWI634216B (zh) | High purity In and its manufacturing method | |
JP4446547B2 (ja) | 銅の電解精製方法 | |
EP0197769A2 (en) | Purifying mixed-cation electrolyte | |
JPH1088382A (ja) | 銅電解精製法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060509 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060512 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120519 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130519 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140519 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |