JPH0196390A

JPH0196390A - 電解法による高純度クロムの作製法およびその電解浴

Info

Publication number: JPH0196390A
Application number: JP25079587A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Koura; 延幸小浦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1989-04-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本研究は、クロムハロゲン化物とアルキルピリジニウム
ハロゲン化物、あるいはクロムハロゲン化物とアルミニ
ウムハロゲン化物＋アルキルピリジニウムハロゲン化物
との混合溶融塩、あるいはこれに有機溶媒あるいは他の
塩を添加した浴を用い、室温あるいはそれに近い温度で
電解することにより、陰極に酸素、水素、窒素等をも含
まぬ純度の高いクロムを得る方法な搗供するものである
。

従来技術従来のクロム電解法は、はとんどの場合水溶液を用いる
ため、必ず水素発生を伴ない、それが析出クロム中に含
まれること、あるいは空気中の酸素、窒素の影響で、こ
れらがクロム表面等に化合物を作ることなどのため、高
純度クロムを帰ることは困難でありた。したがって、工
作性の悪い、容易に割れ等の生ずるクロムしか得られな
いのが現状である。

発明の目的本発明の目的は、低温で安価に、簡単な方法で純度が高
く工作性のよいクロムな簿ようとするものである。

発明の構成本発明は、クロムハロゲン化物２０〜８０ｍｏｌ％とア
ルキルピリジニウムハロゲン化物２０〜８０ｍｏｌ％か
らなる電解浴、あるいはアルミニウムハロゲン化物を加
えて融点を下げた電解浴、さらにはこれらに芳香族系有
機溶媒や塩を加えた電解浴を用い、ジェット噴流あるい
は超音波照射下で、直流又はパルス電流により、浴温０
〜１５０℃、電流密度０．１〜３０Ａ／ｄａ２の電解条
件で、陰極に純度の高いクロムを得ることをことを特徴
とする電解法に関するものである。

本発明においては、クロムハロゲン化物とアルキルピリ
ジニウムハロゲン化物、あるいはアルミニウムハロゲン
化物からなる溶融塩浴、あるいはこれらの浴にベンゼン
、トルエン、キシレン等の有機溶媒を添加した浴を用い
るが、ここで、クロムハロゲン化物として、ＣｒＢｒ３
、ＣｒＢｒ２、Ｃｒ１３、Ｃｒ１２、アルキルピリジニ
ウムハロゲン化物として、プロピル基、エチル基、メチ
ル基を持ったもの、あるいは臭化物、日つ化物を用いて
もほぼ同様であるが、価格、安定性、安全面等を考慮す
ると、ＣｒＣ１２−ＢＰＣ系あるいはＣｒＣ１３−ＲＰ
Ｃ系が望ましい。なお、アルミニウムハロゲン化物とし
てはＡｌＣｌ３が。

望ましい。

洛中のクロムハロゲン化物濃度としては２０〜８０ｍｏ
ｌ％が望ましい。　（アルミニラムノ１０ゲン化物＋ア
ルキルピリジニウムハロゲン化物系の加わった系では、
アルミニウム）ｓロゲン化物濃度を考慮する。）　２０
ｍｏｌ％以下では、洛中のアルキルピリジニウムカチオ
ンａ変が高くなり、その還元反応が優先するため、クロ
ムの析出が困難となる。逆に、８０＋＊ｏ１％以上では
、融点が高（なってしまう。また、本発明の溶融塩浴へ
の芳香族系有機溶媒の添加については、これを１０〜７
５ｖｏｌ％加えることによって浴の粘性を著しく小さ（
させ、浴の導電率を向上させ辱る。二のため高い電流密
度での電解が可能となる。しかし、有機溶媒の添加が１
０ｖｏｌ％以下では、はとんど影響がなく、８０ｖｏｌ
％以上では、クロムイオン濃度が薄くなり過ぎ、電流効
率が著しく減少する。一方、アルミニウムハロゲン化ｍ
を加えた系では、Ａ１の析出を抑えるべく考慮する必要
がある。　（この系から、Ａ１を積極的に析出させ、ア
モラファスなＡ１−Ｃｒ合金電着を得ることも可能であ
る。）一方、クロムハロゲン化物、　　アルミニウムハロゲン
化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物はいずれも水
分を嫌い、また、溶融塩ならびに電析したＣｒはＨｅ、
０２、Ｎ２を嫌うため、できるだけ乾燥不活性気体雰囲
気、とくに＾ｒ又はＨｅ雰囲気とする二とが望ましい。

電源としては直流又はパルス電流を用いるが、パルス電
流の方が、高電流密度にできる。超音波照射、ノエフト
噴流を用いることによっても、電流密度な上げることが
できる。また、浴温も高いほうが高電流密度にできるが
、電析形態、エネルギー効率の面からの判断も必要であ
る。さらに、ＬｉＣ１、ＮａＣ１、ＫＣＩ等の塩を加え
る二とにより、液の導電率を上げ、電流密度を上げるこ
とができるが、アルカリ金属等の析出を考慮する必要が
ある。他方、陽極については、可溶性陽極を用いる、い
わゆる電解製錬を行う方法と、不溶性陽極を用いるいわ
ゆる電解採取を行う方法がある。前者については、９９
％以上の純度のクロムを陽極に用いれば、不純物の浴へ
の溶解度等の関係から、陰極に９９．９％以上のクロム
を得ることが可能であるが、より不純物の多い陽極を用
いたり、より純度の高いクロムを得るには、隔膜を用い
て不純物の陰極への拡散を防ぐのが有効である。

また、後者については、陽極からハロゲンガスを発生さ
せつつ、浴にクロムハロゲン化物を補給゛し、陰極に純
度の高いクロムを帰ることができる。

以下に、本発明の詳細を、実施例で示す。

なお、いずれの場合も雰囲気はＨｅ又は＾ｒとし、陰極
板には銅板又は白金板（厚さ０．５ａｍ）を用いた。こ
れらの前処理は、常法による電解脱脂、酸洗いとし、そ
の後メタノール、ア七トンで洗って乾燥後、直に電解浴
に入れて電解を行なった。

実施例１０７ｍｏｌＸＣｒＣ１２−３３ｍｏｌｘＢＰＣ系を電解
浴とし、９９５％クロム棒を陽極に用いて、８０℃、ｌ
＾／ｄ１１２で８時間電解を行ったところ、ち密な結晶
を有するクロム電着が、電流効率はぼ１００％で得られ
た。得られたクロムの純度は９９．９８％であった。

実施例２６７ｍｏＩＸＡＩＣ１３−３３ＩｌｏｌＸＢＰＣ系を１
０とし、これにＣｒＣｌ２１を加えた液を電解浴として
、９９．５％クロム樟な陽極に用い、３０℃、０．５＾
／ｄｉ２で８時間電解を行ったところ、ち密な結晶を有
するクロム電着が、電流効率はぼ１００％で帰られた。

ｎられなりロムの純度は９９．５％であった。

実施例３６７ｍｏｌ％ＣｒＣ１３−３３ｍｏｌｌＢＰＣ系を電解
浴とし、９９．９８％クロム板を陽極に用いて、浴温１
２０℃、ＩＡ／ｄｍ２で２時間電解を行ったところ、ち
密な結晶を有するクロム電着が、電流効率はぼ１００％
で得られた。得られたクロムの純度は９９．９９８％で
ありな。

実施例４上記実施例１の浴に３０ｖｏｌ％のベンゼンを加え、９
９．５％クロム樟を陽極に用いて、常温、１＾／ｄ！１
２で４時間電解を行ったところ、純度９９．９８％のク
ロム電着が簿られた。

実施例５６７ｍｏｌ％ＣｒＢｒ２−３３＋ｓｏ１％ブチルピリジ
ニウムブロマイド系を電解浴として、上記実施例１と同
様の条件で電解を行ったところ、１専られな結果も、実
施例１と同様であった。また、浴に１％ＮａＢｒを加え
ても、クロムの純度には影響しなかった。

実施例６（ｉ７ｉｏ１％ＣｒＣ１２−３３ｍｏｌ％ＢＰＣ系浴で
ジェット噴流を用い、陽極は９９．９８％クロム棒、浴
温は８０℃、電流密度は２０人／ｄｆｆｉ２として３０
分間電解を行ったところ、ち密な結晶を有する純度９９
．９９５％のクロム電着が専られた。

実施例７６７ｗ＋ｏ１％ＣｒＣ１２−３３ｍｏｌ％ＲＰＣ系浴で
超音波照射を行い、陽極は９ｉ１．９８％クロム柿、浴
温は８０℃、電流密度は２０八／ｄ思２として３０分間
電解を行ったところ、純度’１９．９９０％のクロム電
着が得られた。

実施例８６７ａ＋ｏ１％ＣｒＣ１２−３３ｍｏｌ％ＢＰＣ系浴を
用い、陽極９９．９８％クロム板、浴温＋ｉｓｏ℃、ｄ
ｕｔｙ　ｃｙｃｌｅ＋０．１、Ｔ＝１０ｍｓｅｃ、平均
電流密度ＩＡ／ｄａ２のパルス電解を８時間行ったとこ
ろ、９９．　！１９８％のクロム電着が得られた。

実施例９３０＠ｏ１％ＣｒＣＣｒＣｌ２−７Ｏ％ＢＰＣ系浴を用
いて、９９．９８％クロム板を陽極とし、８０℃、ＩＡ
／ｄｍ２で電解を行ったところ、クロムの陰極析出を得
ることができなかった。

実施例１０６７ｍｏｌ％ＣｒＣｌ２−３３＋ｎｏ１％ＢＰＣ系浴を
用い、陽極は９９、９８％クロム板、浴温は８０℃、電
流密度は５０＾／ｄｍ２で電解を行ったところ、非常に
剥離しやすいクロム電着しか帰られなかりだ。

なお、実施例１〜８で得られたクロム電着は、いずれも
工作性のよいものであった。

以上述べてきたごと（、本研究は低温で安価に、簡単な
方法で純度が高（、工作性のよいクロムを１辱る方法な
搗供したものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）クロムハロゲン化物（ＣｒＸ＿３、Ｘ：Ｃｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ）２０〜８０ｍｏｌ％とアルキルピリジニウムハ
ロゲン化物（アルキル基：プロピル、ブチル、エチル、
メチル）からなる溶融塩電解浴を用い、陰極に高純度の
クロムを得ることを特徴とするクロム電解法。
（２）上記特許請求の範囲第一項記載の電解法において
、ＣｒＸ＿３の代わりにＣｒＸ＿２を用いて高純度クロ
ムを得ることを特徴とするクロム電解法。
（３）５０〜８０ｍｏｌ％アルミニウムハロゲン化物−
５０〜２０ｍｏｌ％ＢＰＣ系浴にＣｒＸ＿３又はＣｒＸ
＿２を添加した低融点のクロム電解浴。
（４）上記特許請求の範囲第一、二項記載の浴に、芳香
族系有機溶媒（ベンゼン、トルエン、キシレンなど）の
一種またはそれ以上を配合（配合割合：１０〜７５ｖｏ
ｌ％）した電解浴。
（５）上記特許請求の範囲第一、二、四項に記載の電解
浴に、アルカリハロゲン化物などの塩を加えて、浴の導
電性を上げた電解浴。
（６）上記特許請求の範囲第一〜五項に記載の電解浴を
用い、直流またはパルス電流により、浴温０〜１５０℃
、電流密度０．１〜３０Ａ／ｄｍ＾２で電解することを
特徴とするクロム電解法。
（７）上記特許請求の範囲第六項の電解法において、超
音波照射およびジェット噴流の一方あるいは双方を用い
ることを特徴とする電解法。
（８）上記特許請求の範囲第六、七項の電解法において
、隔膜を用いることによつて陽極から陰極への不純物等
、ならびに陰極生成物の陽極への拡散を防止することを
特徴とする電解法。
（９）上記特許請求の範囲第六、七、八項記載の電解法
において、アルゴン又はヘリウム雰囲気で電解すること
によつて、酸素、水素、窒素を含まぬ高純度のクロムを
得ることを特徴とする電解法。
（１０）上記特許請求の範囲第六、七、八項記載の電解
法を用い、窒素雰囲気で電解することによつて、酸素、
水素を含まぬ高純度のクロムを得ることを特徴とする電
解法。