JPH0222488A - 金属混合物および合金の電気化学的分離方法および装置 - Google Patents
金属混合物および合金の電気化学的分離方法および装置Info
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- JPH0222488A JPH0222488A JP63239885A JP23988588A JPH0222488A JP H0222488 A JPH0222488 A JP H0222488A JP 63239885 A JP63239885 A JP 63239885A JP 23988588 A JP23988588 A JP 23988588A JP H0222488 A JPH0222488 A JP H0222488A
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/007—Wet processes by acid leaching
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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
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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。
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〕
本発明は、金属混合物および合金の電気化学的分離方法
およびこの方法を実施するための装置に関する。
およびこの方法を実施するための装置に関する。
本発明は、環境を汚染するを毒な金属成分である重金属
を廃棄スクラップから回収するために特に適している。
を廃棄スクラップから回収するために特に適している。
従来、廃棄スクラップ(たとえば使用済電池)から数種
類の比較的高価値な金属成分を電解析出によって回収す
る方法が行われていたが、他の成分は全て捨てられて廃
却場に堆積されていた。
類の比較的高価値な金属成分を電解析出によって回収す
る方法が行われていたが、他の成分は全て捨てられて廃
却場に堆積されていた。
本発明は、経済的にすなわち設備およびエネルギーの消
耗をできるだけ低減して、廃棄スクラップ中の少なくと
も重金属を分離し、再利用のために回収できる方法およ
び装置を提供することを目的とする。本発明によれば、
重金属を廃却場に捨てる必要はなくなり、それによる環
境汚染を解消できる。
耗をできるだけ低減して、廃棄スクラップ中の少なくと
も重金属を分離し、再利用のために回収できる方法およ
び装置を提供することを目的とする。本発明によれば、
重金属を廃却場に捨てる必要はなくなり、それによる環
境汚染を解消できる。
上記の目的は、本発明によれば、出発材料を電解液中に
溶解させる工程と、上記電解液中に溶解した複数種類の
金属を、その電気化学ポテンシャルに応じて連続的に、
上記金属よりも電気化学的に卑な金属で置換して析出さ
せる工程とを含む、金属混合物および合金の電気化学的
分離方法によって達成される。
溶解させる工程と、上記電解液中に溶解した複数種類の
金属を、その電気化学ポテンシャルに応じて連続的に、
上記金属よりも電気化学的に卑な金属で置換して析出さ
せる工程とを含む、金属混合物および合金の電気化学的
分離方法によって達成される。
電解液中に溶解した金属のうちの複数種類の金属を、電
気化学的により卑な1種以上の金属で同時に置換して析
出させることが望ましい。
気化学的により卑な1種以上の金属で同時に置換して析
出させることが望ましい。
同時に析出させられた金属を相互に電解分離し、電解液
中に溶解した金属は電解槽の外部でより電気化学的に卑
な金属で置換して析出させることが望ましい。
中に溶解した金属は電解槽の外部でより電気化学的に卑
な金属で置換して析出させることが望ましい。
電解液中に溶解した、より卑な置換用金属を陰極に電解
析出させることが望ましい。
析出させることが望ましい。
電解液中に溶解した、より卑な置換用金属を化学的に回
収することが望ましい。
収することが望ましい。
電解液中に溶解した、より卑な置換用金属を不溶性の塩
として析出させてから還元して金属にすることが望まし
い。
として析出させてから還元して金属にすることが望まし
い。
少なくとも3種類の金属陽イオンを溶解する電解用溶媒
を用いることが望ましい。
を用いることが望ましい。
テトラフルオロほう酸に金属を溶解させた電解液を用い
ることが望ましい。
ることが望ましい。
同時に析出した金属の電解を行う前に、揮発性金属の蒸
留を行うことが望ましい。
留を行うことが望ましい。
ローラータイプの陰極を有するいわゆるDIETZEL
セル中で電解を行うことが望ましい。
セル中で電解を行うことが望ましい。
溶解した金属を含む電解液を相互に接続された複数の槽
中を連続的に通し、これらの槽中で上記電解液を電気化
学的により卑な金属と接触させることが望ましい。
中を連続的に通し、これらの槽中で上記電解液を電気化
学的により卑な金属と接触させることが望ましい。
電解液の溶媒として使用され、電解中に当量で生成され
た酸を電解液の準備工程に供給することが望ましい。
た酸を電解液の準備工程に供給することが望ましい。
本発明の方法を行うための装置は、電解液が連続的に流
れることができる複数の槽に流入口、流出口、および析
出した金属の排出装置とを設け、上記複数の槽は、それ
ぞれ流出口が流動方向に関して後続の槽の流入口に接続
され、かつ上記電解液と接触する金属を収容し、この収
容された金属の電気化学ポテンシャルが流動方向に沿っ
て槽毎に低下するように構成する。
れることができる複数の槽に流入口、流出口、および析
出した金属の排出装置とを設け、上記複数の槽は、それ
ぞれ流出口が流動方向に関して後続の槽の流入口に接続
され、かつ上記電解液と接触する金属を収容し、この収
容された金属の電気化学ポテンシャルが流動方向に沿っ
て槽毎に低下するように構成する。
最後の槽が電解槽として作られていることが望ましい。
収容された金属が球体の形であり、相互に上下左右に配
置されていることが望ましい。
置されていることが望ましい。
電解液が連続的に中を流れる複数の槽に、流動方向に関
して流入口の後方に計量された金属噴流を噴入させる装
置と、流動方向に関してその後方に析出金属の排出装置
と、流出口の前方にフィルターとを設けたることが望ま
しい。
して流入口の後方に計量された金属噴流を噴入させる装
置と、流動方向に関してその後方に析出金属の排出装置
と、流出口の前方にフィルターとを設けたることが望ま
しい。
槽に、流出口の前方で電解液の金属イオンを連続的に監
視する分析装置を設けることが望ましい。
視する分析装置を設けることが望ましい。
本発明の実施においては、関係する重金属の電気化学的
な性質の相違、特にいわゆる電位シリーズにしたがって
異なる電気化学的な標準ポテンシャルを技術的に非常に
簡単な形でかつ特にエネルギーを消耗することなく利用
する。知られているように、この現象は、どのような金
属もそれより低い電気化学ポテンシャルを持ついわゆる
「より卑な」金属によって金属塩溶液中で置換され、電
子を受は入れて金属として析出し、電子を放出した「よ
り卑な」金属は陽イオンとして溶液中に溶解する現象で
あって、この過程は外部からのエネルギー供給なしに進
行する。
な性質の相違、特にいわゆる電位シリーズにしたがって
異なる電気化学的な標準ポテンシャルを技術的に非常に
簡単な形でかつ特にエネルギーを消耗することなく利用
する。知られているように、この現象は、どのような金
属もそれより低い電気化学ポテンシャルを持ついわゆる
「より卑な」金属によって金属塩溶液中で置換され、電
子を受は入れて金属として析出し、電子を放出した「よ
り卑な」金属は陽イオンとして溶液中に溶解する現象で
あって、この過程は外部からのエネルギー供給なしに進
行する。
第1図の装置は、一連に接続された析出槽1〜11と、
流出口に配置された電解槽12とを含んで成る。これら
の槽1〜12に流入口20および流出口2工が設けられ
ており、槽1〜11には析出した金属の排出装置22が
設けられている。
流出口に配置された電解槽12とを含んで成る。これら
の槽1〜12に流入口20および流出口2工が設けられ
ており、槽1〜11には析出した金属の排出装置22が
設けられている。
第2図に示した槽の例においては、各種に静止して収容
された金属Me電気化学ポテンシャルは第1図の上の一
列に元素記号で示したようにいわゆる電位列にしたがっ
て槽1から槽11まで順に低下している。
された金属Me電気化学ポテンシャルは第1図の上の一
列に元素記号で示したようにいわゆる電位列にしたがっ
て槽1から槽11まで順に低下している。
水銀以外については、これらの金属はたとえば図のよう
に球状の形であってよい。これらの球体は、直径がたと
えば3〜5 cmであり、相互に間隔をあけて上下左右
に散漫に層状を成して配置されており、球体の間の電解
液が流動できる。
に球状の形であってよい。これらの球体は、直径がたと
えば3〜5 cmであり、相互に間隔をあけて上下左右
に散漫に層状を成して配置されており、球体の間の電解
液が流動できる。
槽および接続パイプが電解液溶媒に対して耐性かつ不怒
性でなければならないのはもちろんである。そのため、
特にポリエチレンやポリプロピレンのようなある種のプ
ラス千ンク類を用いることが有利である。ただし、ゴム
を連続的に被覆した天然材料も適している。
性でなければならないのはもちろんである。そのため、
特にポリエチレンやポリプロピレンのようなある種のプ
ラス千ンク類を用いることが有利である。ただし、ゴム
を連続的に被覆した天然材料も適している。
たとえば、使用済の電池類やプリント回路板等の電子機
器スクラップ類、あるいは使用済のアイスボックス類や
自動車などから金属を分離するための出発混合物あるい
は出発合金を、はとんど全ての金属を溶解するテトラフ
ルオロほう酸(HBF、)中に陽極溶解させることによ
って電解液を作成する。
器スクラップ類、あるいは使用済のアイスボックス類や
自動車などから金属を分離するための出発混合物あるい
は出発合金を、はとんど全ての金属を溶解するテトラフ
ルオロほう酸(HBF、)中に陽極溶解させることによ
って電解液を作成する。
電解液を、まず流入口20から第1の槽1に供給し、引
き続き槽1から槽11まで流通させることによって、各
槽内に収容された前記の金属と反応性接触をさせる。こ
の過程で、たとえば、水銀を収容しである槽1内では、
電解液に溶解していた金属として析出し、同時に当量の
水銀が陽イオンとして電解液中に溶解する。銀を収容し
である槽2では、銀にくらべて責な水銀が電解液から析
出し、より卑な当量の銀が陽イオンとして電解液中に溶
解する。次に、槽3内で銅によって銀が析出し、更に、
槽4内で鉛によって銅が析出し、以下順次析出が行われ
て、最後に槽11を出る電解液中には亜鉛陽イオンのみ
が重金属として含まれており、この亜鉛は次に電解槽1
2内で金属亜鉛として電解析出する。ただし、上記溶解
状態の亜鉛は、たとえば水酸化物として析出させてから
還元して金属亜鉛にする方法等によって化学的に回収す
ることもできる。この場合には、電気的エネルギーを使
わずに出発混合物を分離処理できる。
き続き槽1から槽11まで流通させることによって、各
槽内に収容された前記の金属と反応性接触をさせる。こ
の過程で、たとえば、水銀を収容しである槽1内では、
電解液に溶解していた金属として析出し、同時に当量の
水銀が陽イオンとして電解液中に溶解する。銀を収容し
である槽2では、銀にくらべて責な水銀が電解液から析
出し、より卑な当量の銀が陽イオンとして電解液中に溶
解する。次に、槽3内で銅によって銀が析出し、更に、
槽4内で鉛によって銅が析出し、以下順次析出が行われ
て、最後に槽11を出る電解液中には亜鉛陽イオンのみ
が重金属として含まれており、この亜鉛は次に電解槽1
2内で金属亜鉛として電解析出する。ただし、上記溶解
状態の亜鉛は、たとえば水酸化物として析出させてから
還元して金属亜鉛にする方法等によって化学的に回収す
ることもできる。この場合には、電気的エネルギーを使
わずに出発混合物を分離処理できる。
電気化学ポテンシャルがもっと低い更に卑な金属は電解
液から直接に析出させることができずにフルオロほう酸
塩として溶解した状態で残存する。
液から直接に析出させることができずにフルオロほう酸
塩として溶解した状態で残存する。
この電解液は、最終槽の流出口21で装置から流出する
。上記の卑な金属は、はとんどアルカリ土類金属および
アルカリ金属(たとえばアルミニウム、マグネシウム、
ナトリウム、カリウム、リチウム等)であるが、普通は
出発材料中の含有量は非常に少なく、公知の方法で更に
回収することができる。
。上記の卑な金属は、はとんどアルカリ土類金属および
アルカリ金属(たとえばアルミニウム、マグネシウム、
ナトリウム、カリウム、リチウム等)であるが、普通は
出発材料中の含有量は非常に少なく、公知の方法で更に
回収することができる。
第2図の槽の例のように、析出を行う金属(以下、析出
作用金属と略称)Meを球体の形で相互に上下に散漫に
層状に配置した場合、振動装置等を設けてこれを時々作
動させることにより、球体表面に堆積した析出金属を除
去して新鮮な表面を露出させるようにすることが望まし
い0球体金属自体は溶解によって徐々に小さくなり最終
的には全て溶解する。析出金属は槽内を下方へ沈降し、
通常は排出装置22で結晶質スラッジの形で抜き出され
る。
作用金属と略称)Meを球体の形で相互に上下に散漫に
層状に配置した場合、振動装置等を設けてこれを時々作
動させることにより、球体表面に堆積した析出金属を除
去して新鮮な表面を露出させるようにすることが望まし
い0球体金属自体は溶解によって徐々に小さくなり最終
的には全て溶解する。析出金属は槽内を下方へ沈降し、
通常は排出装置22で結晶質スラッジの形で抜き出され
る。
反応率は、反応に関与し得るイオン交換表面積と反応時
間とにおのずから依存し、加熱によって高め得る。
間とにおのずから依存し、加熱によって高め得る。
第3図に、析出槽のもう一つの例を示す。この槽は特に
2元系用として適するが、同様に連続的な処理操作にも
用いることができる。この槽では、電解液の流入口20
および流出口21を備えた管状ハウジングに、所定量の
析出作用金属を噴入させる装置23が、流動方向に関し
て流入口の後方に設けられている。更に、析出金属の排
出装置22が設けられており、また、流出口21の上流
側にフィルター24が、噴入装置23の位置に撹拌装置
25が設けられていてもよい。
2元系用として適するが、同様に連続的な処理操作にも
用いることができる。この槽では、電解液の流入口20
および流出口21を備えた管状ハウジングに、所定量の
析出作用金属を噴入させる装置23が、流動方向に関し
て流入口の後方に設けられている。更に、析出金属の排
出装置22が設けられており、また、流出口21の上流
側にフィルター24が、噴入装置23の位置に撹拌装置
25が設けられていてもよい。
たとえばこの槽内で亜鉛によって鉛を析出させる場合、
鉛を溶解した電解質を槽に流し、適切な反応温度に維持
して突発的な反応および過剰加熱を防止するように、撹
拌装置25で撹拌しながら、噴入装置23から過剰量の
亜鉛微粉末を噴入させることが望ましい。その結果、亜
鉛微粉末の添加量全適切にすることは、反応を望みの速
度で進行させる補助にもなり得る。排出装置22から結
晶質スラッジとして抜き出された鉛はほぼ純粋であり、
亜鉛含有量は約1%未満である。この亜鉛は未反応の亜
鉛粉末から成り、テトラフルオロほう酸で(多分加熱中
に)抽出され得る。またこの場合にも、流出口21から
流出する電解液はもう鉛を含んではいないが、その代り
に析出鉛と当量の亜鉛イオンを含んでいる。この亜鉛イ
オンは、次に金属亜鉛として電解析出させるか、化学的
に析出させた後更に処理する。
鉛を溶解した電解質を槽に流し、適切な反応温度に維持
して突発的な反応および過剰加熱を防止するように、撹
拌装置25で撹拌しながら、噴入装置23から過剰量の
亜鉛微粉末を噴入させることが望ましい。その結果、亜
鉛微粉末の添加量全適切にすることは、反応を望みの速
度で進行させる補助にもなり得る。排出装置22から結
晶質スラッジとして抜き出された鉛はほぼ純粋であり、
亜鉛含有量は約1%未満である。この亜鉛は未反応の亜
鉛粉末から成り、テトラフルオロほう酸で(多分加熱中
に)抽出され得る。またこの場合にも、流出口21から
流出する電解液はもう鉛を含んではいないが、その代り
に析出鉛と当量の亜鉛イオンを含んでいる。この亜鉛イ
オンは、次に金属亜鉛として電解析出させるか、化学的
に析出させた後更に処理する。
フィルター24は、過剰に噴入された亜鉛粉末と、析出
鉛とが電解液に乗って流されないようにするためのもの
である。
鉛とが電解液に乗って流されないようにするためのもの
である。
流動方向に関してフィルター24の後方、流出口21の
前方に分析装置26を設けて連続的に作動させ、通過す
る電解液の流れに含まれる金属イオン(本実施例の場合
は鉛イオンと亜鉛イオン)を連続的に監視できるように
することによって、亜鉛の噴大量を適宜調整できる(た
とえば鉛イオンが現れたら噴大量を増やせる)ようにし
てもよい 場合によっては、特に処理対象とする出発材料の性質に
よっては、第1図で説明したように各金属を連続的に別
個に析出させず、数種類の金属を1群として析出させた
方が便利である。すなわち、数種類の金属を、これらの
いずれよりも電気化学ポテンシャルが卑な1種または2
種以上の金属で置換して析出させる。そして、−緒に析
出した1群の金属を電解またはその他の公知の冶金的処
理方法で分離する。次に、電気化学ポテンシャルかにす
ると、たとえば金、水銀、銀、銅のような電気化学に責
な金属を第1群として、これらより卑な鉛、錫、ニッケ
ル、コバルト、カドミウム、鉄。
前方に分析装置26を設けて連続的に作動させ、通過す
る電解液の流れに含まれる金属イオン(本実施例の場合
は鉛イオンと亜鉛イオン)を連続的に監視できるように
することによって、亜鉛の噴大量を適宜調整できる(た
とえば鉛イオンが現れたら噴大量を増やせる)ようにし
てもよい 場合によっては、特に処理対象とする出発材料の性質に
よっては、第1図で説明したように各金属を連続的に別
個に析出させず、数種類の金属を1群として析出させた
方が便利である。すなわち、数種類の金属を、これらの
いずれよりも電気化学ポテンシャルが卑な1種または2
種以上の金属で置換して析出させる。そして、−緒に析
出した1群の金属を電解またはその他の公知の冶金的処
理方法で分離する。次に、電気化学ポテンシャルかにす
ると、たとえば金、水銀、銀、銅のような電気化学に責
な金属を第1群として、これらより卑な鉛、錫、ニッケ
ル、コバルト、カドミウム、鉄。
クロムのような第2群の金属で第1群の各金属を同時に
析出させ、第2群の金属は第3群としての亜鉛で析出さ
せ、亜鉛は陰極析出させるか化学的に析出させることが
できる。第4群としては、アルミニウム、マグネシウム
、ナトリウム、カリウム、リチウムのような電解液から
直接に析出できない卑金属だけが含まれる。
析出させ、第2群の金属は第3群としての亜鉛で析出さ
せ、亜鉛は陰極析出させるか化学的に析出させることが
できる。第4群としては、アルミニウム、マグネシウム
、ナトリウム、カリウム、リチウムのような電解液から
直接に析出できない卑金属だけが含まれる。
もちろん、分離対象の金属のこのような群分割の大きさ
は、必要および利便性に応じて拡大・縮小することがで
き、たとえば1つの群に含まれる陽イオンが3種類以下
になるように細かく分割してもよい。
は、必要および利便性に応じて拡大・縮小することがで
き、たとえば1つの群に含まれる陽イオンが3種類以下
になるように細かく分割してもよい。
いずれの場合にも、本発明にしたがった方法および装置
によれば、エネルギーを消費せずに、各金属成分間の電
気化学ポテンシャルの違いに基づいて、各金属を再利用
できるように金属混合物および合金を分離することがで
きるので、環境汚染の問題を容易に解決できるばかりで
なく、材料利用上の利益を得ることもできる。
によれば、エネルギーを消費せずに、各金属成分間の電
気化学ポテンシャルの違いに基づいて、各金属を再利用
できるように金属混合物および合金を分離することがで
きるので、環境汚染の問題を容易に解決できるばかりで
なく、材料利用上の利益を得ることもできる。
更に、本発明の方法を用いることによって、金属混合物
および合金を完全に分離でき、これらの成分全てを回収
できるので、従来無価値であると見なされていた廃棄物
を有用な金属原料源とすることができる。従来このよう
な金属原料はもっばら他国からの輸入に依存しており、
処理・使用後には投棄されていた。本発明によれば、処
理技術上不可避な少量の損失分を補給するだけで、有用
な金属の完全な循環サイクルを確立することができる。
および合金を完全に分離でき、これらの成分全てを回収
できるので、従来無価値であると見なされていた廃棄物
を有用な金属原料源とすることができる。従来このよう
な金属原料はもっばら他国からの輸入に依存しており、
処理・使用後には投棄されていた。本発明によれば、処
理技術上不可避な少量の損失分を補給するだけで、有用
な金属の完全な循環サイクルを確立することができる。
使用済材料の再利用は電解液の溶媒についても行える。
たとえば、テトラフルオロほう酸塩を用いた場合、この
酸の電解槽12で亜鉛と電解して当量の酸として生成し
、必要ならば適当な純化を行った後に、電解液準備工程
に戻す。
酸の電解槽12で亜鉛と電解して当量の酸として生成し
、必要ならば適当な純化を行った後に、電解液準備工程
に戻す。
第1図は、一連に接続された析出槽を示す工程図、
第2図は、析出槽の一例を示す模式図、および第3図は
、析出槽の別の一例を示す模式図である。 1〜12:析出槽(12:電解槽)、 20:流入口、21:流出口、22:排出装置、Me:
析出作用金属の球体。
、析出槽の別の一例を示す模式図である。 1〜12:析出槽(12:電解槽)、 20:流入口、21:流出口、22:排出装置、Me:
析出作用金属の球体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、出発材料を電解液中に溶解させる工程と、上記電解
液中に溶解した複数種類の金属を、その電気化学ポテン
シャルに応じて連続的に、上記金属よりも電気化学的に
卑な金属で置換して析出させる工程とを含む、金属混合
物および合金の電気化学的分離方法。 2、前記電解液中に溶解した金属のうちの複数種類の金
属を、電気化学的により卑な1種以上の金属で同時に置
換して析出させる請求項1記載の方法。 3、前記同時に析出させられた金属を相互に電解分離し
、前記電解液中に溶解した金属は電解槽の外部でより電
気化学的に卑な金属で置換して析出させる請求項2記載
の方法。 4、前記電解液中に溶解した、より卑な置換用金属を陰
極に電解析出させる請求項3記載の方法。 5、前記電解液中に溶解した、より卑な置換用金属を化
学的に回収する請求項3記載の方法。 6、前記電解液中に溶解した、より卑な置換用金属を不
溶性の塩として析出させてから還元して金属にする請求
項5記載の方法。 7、少なくとも3種類の金属陽イオンを溶解する電解用
溶媒を用いる請求項1から3までのいずれか1項に記載
の方法。 8、テトラフルオロほう酸に金属を溶解させた電解液を
用いる請求項7記載の方法。 9、同時に析出した金属の電解を行う前に、揮発性金属
の蒸留を行う請求項3記載の方法。 10、ローラータイプの陰極を有するいわゆるDIET
ZELセル中で電解を行う請求項3記載の方法。 11、溶解した金属を含む電解液を相互に接続された複
数の槽中を連続的に通し、これらの槽中で上記電解液を
電気化学的により卑な金属と接触させる請求項1または
2記載の方法。 12、電解液の溶媒として使用され、電解中に当量で生
成された酸を電解液の準備工程に供給する請求項10記
載の方法。 13、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方
法を行うための装置であって、電解液が連続的に流れる
ことができる複数の槽(1〜11)に流入口(20)、
流出口(21)、および析出した金属の排出装置(22
)とを設け、上記複数の槽は、それぞれ流出口が流動方
向に関して後続の槽の流入口に接続され、かつ上記電解
液と接触する金属(Me)を収容し、この収容された金
属の電気化学ポテンシャルが流動方向に沿って槽毎に低
下する装置。 14、最後の槽(12)が電解槽として作られている請
求項13記載の装置。 15、前記収容された金属が球体の形であり、相互に上
下左右に配置されている請求項13記載の装置。 16、電解液が連続的に中を流れる複数の前記槽に、流
動方向に関して流入口(20)の後方に計量された金属
噴流を噴入させる装置(23)と、流動方向に関してそ
の後方に析出金属の排出装置(22)と、流出口(21
)の前方にフィルター(24)とを設けた請求項13記
載の装置。 17、前記槽に、流出口(21)の前方で電解液の金属
イオンを連続的に監視する分析装置(26)を設けた請
求項15記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH03748/87-4 | 1987-09-28 | ||
CH3748/87A CH671780A5 (ja) | 1987-09-28 | 1987-09-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0222488A true JPH0222488A (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=4262640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63239885A Pending JPH0222488A (ja) | 1987-09-28 | 1988-09-27 | 金属混合物および合金の電気化学的分離方法および装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5045160A (ja) |
EP (1) | EP0310563A1 (ja) |
JP (1) | JPH0222488A (ja) |
KR (1) | KR890005303A (ja) |
CH (1) | CH671780A5 (ja) |
RU (1) | RU1819297C (ja) |
ZA (1) | ZA887230B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007039788A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-02-15 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 金属の回収方法とその装置 |
WO2007117037A1 (en) | 2006-04-07 | 2007-10-18 | Showa Denko K.K. | Apparatus for producing alloy and rare earth element alloy |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AP538A (en) * | 1992-06-26 | 1996-09-18 | Intec Pty Ltd | Production of metal from minerals |
EP0581995B1 (de) * | 1992-08-07 | 1997-01-15 | Arnotech Consulting AG | Wertstoffrückgewinnung |
GB0113749D0 (en) * | 2001-06-06 | 2001-07-25 | British Nuclear Fuels Plc | Actinide production |
TW511306B (en) * | 2001-08-20 | 2002-11-21 | Ind Tech Res Inst | Clean process of recovering metals from waste lithium ion batteries |
US20110283831A1 (en) * | 2008-06-20 | 2011-11-24 | Eric Girvan Roche | Process for the Recovery of Nickel and/or Cobalt from a Leach Solution |
US9777346B2 (en) | 2015-09-03 | 2017-10-03 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods for recovering metals from electronic waste, and related systems |
EA035935B1 (ru) * | 2016-06-17 | 2020-09-03 | Оутотек (Финлэнд) Ой | Способ извлечения золота из золотосодержащего концентрированного раствора хлорида меди |
CN112853406B (zh) * | 2021-01-04 | 2023-06-09 | 广西大学 | 一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法 |
DE102022004722A1 (de) | 2022-12-15 | 2024-06-20 | Tadios Tesfu | Mehrstufiges Recyclingverfahren |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR472764A (fr) * | 1914-05-28 | 1914-12-17 | Marcel Perreur Lloyd | Appareil pour la production par l'électrolyse de zinc, cuivre, ou autres métaux |
US1148798A (en) * | 1915-04-20 | 1915-08-03 | Us Metals Refining Company | Electrolytic refining or extracting process. |
US1255437A (en) * | 1916-06-16 | 1918-02-05 | Anaconda Copper Mining Co | Electrodeposition of metals. |
US1549063A (en) * | 1923-12-26 | 1925-08-11 | Niels C Christensen | Process of treating sulphide ores of lead and zinc |
BE380000A (ja) * | 1930-08-15 | 1900-01-01 | ||
FR2036114A5 (en) * | 1969-03-04 | 1970-12-24 | Mayor Yoland | Recovery of non-ferrous metals and chlorine - from chloride mixtures |
BE759986A (fr) * | 1969-12-22 | 1971-05-17 | Asturiana De Zinc Sa | Procede de recuperation du plomb et de l'argent des residus de la preparation electrolytique du zinc |
FI46633C (fi) * | 1970-01-14 | 1973-05-08 | Outokumpu Oy | Menetelmä kadmiumin valmistamiseksi. |
FR2230741A1 (en) * | 1973-05-21 | 1974-12-20 | Metallurgie Hoboken | Lead and silver - recovered from lead sulphate containing residues by contact with a metal |
US3985554A (en) * | 1973-11-21 | 1976-10-12 | Texaco Inc. | Method for removing metals from dilute aqueous solutions |
FR2323766A1 (fr) * | 1975-04-21 | 1977-04-08 | Penarroya Miniere Metallurg | Procede hydrometallurgique pour traiter des minerais sulfures |
US4096064A (en) * | 1976-04-05 | 1978-06-20 | Ameron, Inc. | System for removal of toxic heavy metals from drinking water |
DE2747003C3 (de) * | 1977-10-19 | 1981-04-02 | Gosudarstvennyj naučno-issledovatel'skij i proektnyj institut po obogaščeniju rud cvetnych metallov KAZMECHANOBR, Alma-Ata | Fibrationszemetator zum Ausfällen von Metallen aus wäßrigen Lösungen |
DE2755068A1 (de) * | 1977-12-10 | 1979-06-13 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Verfahren zur fraktionierten zementation von metallen aus laugen |
DE2913893A1 (de) * | 1979-04-06 | 1980-10-16 | Degussa | Verfahren zur trennung von cadmium und nickel durch fraktionierte zementation |
US4294434A (en) * | 1980-01-24 | 1981-10-13 | Durkee Richard G | Heavy metal removal apparatus |
US4283224A (en) * | 1980-05-05 | 1981-08-11 | Southwire Company | Separative treatment of anode slime |
US4789445A (en) * | 1983-05-16 | 1988-12-06 | Asarco Incorporated | Method for the electrodeposition of metals |
FR2550805B1 (fr) * | 1983-08-17 | 1993-02-19 | Asturienne France | Procede de purification de solutions de sulfate de zinc pour l'elaboration electrolytique du zinc, du genre cementation au zinc |
SE452169B (sv) * | 1984-03-06 | 1987-11-16 | Boliden Ab | Forfarande for utvinning av metallverden ur jerninnehallande material |
-
1987
- 1987-09-28 CH CH3748/87A patent/CH671780A5/de not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-09-20 KR KR1019880012128A patent/KR890005303A/ko not_active Application Discontinuation
- 1988-09-26 RU SU884356501A patent/RU1819297C/ru active
- 1988-09-27 JP JP63239885A patent/JPH0222488A/ja active Pending
- 1988-09-27 ZA ZA887230A patent/ZA887230B/xx unknown
- 1988-09-28 EP EP19880810669 patent/EP0310563A1/de not_active Withdrawn
-
1989
- 1989-12-05 US US07/446,109 patent/US5045160A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007039788A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-02-15 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 金属の回収方法とその装置 |
WO2007117037A1 (en) | 2006-04-07 | 2007-10-18 | Showa Denko K.K. | Apparatus for producing alloy and rare earth element alloy |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0310563A1 (de) | 1989-04-05 |
RU1819297C (ru) | 1993-05-30 |
US5045160A (en) | 1991-09-03 |
KR890005303A (ko) | 1989-05-13 |
ZA887230B (en) | 1989-06-28 |
CH671780A5 (ja) | 1989-09-29 |
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