JPH0459999A - 金属イオン補給用溶解槽 - Google Patents

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） この発明は、例えば鋼板のめっきラインにおいて、めっ
き液へｌｎ２＋やＦｅ２＋等の金属イオンを補給する際
に用いる溶解槽に関する。

電気めっき又は溶融めっきラインにおける、めっきによ
って消費されたイオンの補給は種々の方法て行うことが
てきるか、中でも亜鉛や鉄等の小塊状金属を溶解する手
法は所望の金属を直接溶解してイオン源を確保てきるた
め、その他の例えば化合物を溶解する方法と比較し、系
内への不純物混入か少なくめっき浴組成か安定でかつ低
コストであるところから、普及する傾向にある。

（従来の技術） 特公昭６３−１１４４０号公轄には、固体金属をめっき
液中に溶解する方法として、鉄材を固定した溶解槽内に
鉄材との相対流速２０ｃｍ／ｓ以上でめっき液を流通さ
せることが開示されている。

また特開昭５９−１２６７９９号公報には、キャリーオ
ーバーする金属を回収して反応槽に戻す方法か開示され
ている。

（発明か解決しようとする課題） 上記の従来技術はいずれも、未溶解の金属が溶解槽外に
運ばれるのを避けることができず、従って例えば特開昭
５９−１２６７９９号公報に記載される回収装置等を必
要とし、この回収には沈静槽、フィルター又はサイクロ
ン等の分離装置が必要で、沈静槽においては金属粉の処
理か煩雑であるほか、フィルターにおいては目詰まりや
摩耗か、サイクロンにおいては金属粒子による摩耗か、
それぞれ問題となる。

また金属の溶解の過程で発生するガス、例えば次に示す Ｆｅ＋２Ｈ−＋Ｆｅ”＋Ｈ２↑ の鉄粉溶解反応によって発生する水素ガスの取扱につい
ては、上記の各公報のいずれにも記載はなく、このガス
の有利な回収手段を与えることも肝要である。

そこでこの発明は、未溶解の金属が槽外に運ばれること
のないかつ、溶解の過程で発生するガスの回収か可能で
ある新規な構造の溶解槽について提案することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） この発明は、容器の内周壁から底部へ向け傾斜して延び
る隔壁にて、容器内部を上下で分離室及び溶解室に区画
し、分離室及び溶解室は隔壁の傾斜終端に設けた開口部
を介して連通し、分離室は装置からあふれ出る金属溶解
後の溶解液を容器外に導く導出管をそなえる一方、溶解
室は該室内に導入した溶解液と金属との溶解反応に伴っ
て発生したガスを容器外に導く回収管をそなえてなる金
属イオン補給用溶解槽である。

また円筒状容器の内部に、円すい状の隔壁をその頂点を
下にかつ容器と同軸上に配置し、隔壁の開口部を円すい
の頂点に形成すること及び、隔壁は、開口部の分離室側
て容器の軸方向に起立しかつ開口部の径方向外側から内
側へ延びる整流板を、はぼ開口部周等分位置に少なくと
も枚はそなえることが、実施に当たり有利に適合する。

以下この発明を第１図に基つき具体的に説明する。

同図においてＩはこの例て円筒状の容器、２は容器】の
内部に配設した円すい状の隔壁で、円すいの頂点を下に
かつ容器ｌと同軸上に配置し、この隔壁２にて容器ｌの
内部を上下で分離室３及び溶解室４に区画しである。さ
らに隔壁２はその頂点に当たる部分に、分離室３及び溶
解室４を連通ずる開口部５をそなえる。

また６は容器１の軸上に配置した攪拌翼、７はめっき処
理槽（図示せず）等からのめっき液に代表される溶解液
を溶解室４に導く導入管、８は溶解室４内に金属粉を供
給する投入管、９は金属の溶解反応によって発生し溶解
室４の上部に浮上した水素ガスを抜き出すための回収管
、ＩＯは金属溶解後の溶解液を分離室３からめっき処理
槽等の容器外へ導く導出管、１１は溶解室４の内部に容
器１の円周等分位置に設置したじゃま板、】２は開口部
５の分離室３側で容器１の軸方向に起立しかつ開口部５
の径方向外側から内側へ延びる整流板で、はぼ開口部５
周等分位置に複数枚を配置しである。

なお攪拌翼６は容器１の軸を横切る向きに回転する平板
の翼をそなえるインペラーで、この例に限らず翼にひね
りを与えることも可能である。

（作　用） 上記した溶解槽においては、まず溶解室４内に鉄粉や亜
鉛粉等の金属粉を投入管８から装入する一方、導入管７
から溶解液を導入し容器ｌ内に満たし、次いて回転軸６
Ａを駆動させて攪拌翼６を回転して溶解液を攪拌し、金
属粉を溶解液と接触させて金属イオンを溶解液へ溶解さ
せる。その後この金属イオン補給済みの溶解液は、導入
管７から順次導入される溶解液に押され開口部５から分
離室３へ流れ込む。ここで開口部５の分離室３側に配置
した整流板１２によって、分離室３に流れ込む溶解液は
浴面上へと導かれ、導出管１０から容器１外へ流出する
。

溶解室４から開口部５を通って分離室３に流れ込む溶解
液中には未溶解の金属粉が含まれていることか多（、第
２図に示すように、この溶解液か整流板１２によって旋
回流か単なる上昇流となり、かつ浴面上へ導かれる過程
で流速は減少するため、金属粉は重力によって分級され
て沈降し、隔壁２に沿って下降し開口部５から溶解室４
に戻り溶解室４て溶解される。

また溶解室４において溶解液に金属粉を溶解する過程で
発生する水素ガスの気泡は、容器の側壁、しゃま板１１
又は隔壁２なとに衝突して成長し、側壁の沿って浮上し
、隔壁２と溶解室４上端の側壁とに囲まれた区域に溜ま
り、この区域に開口した回収管９から水素ガスを抜き取
り容易に回収できる。

なお分離室３における溶解液中の未溶解金属粉の沈降と
、溶解室４において発生する水素ガス気泡との案内をす
る隔壁２は、円すい状とすることによって、これらの案
内を効率的に行うことが可である。

（実施例） 第１図に示した溶解槽を用いて溶解液くめっき液）への
鉄粉の溶解処理を行った。溶解槽の仕様諸元および処理
条件は下記の通りである。

記 ■溶解槽　　径・２０００　ｍｍ 高さ：　１５００　ｍｍ 有効容積：４．５ｍ３ 隔壁高さ・　５００韮 開口部径：　　２００ｍｍ 整流板 半径方向長さ５３０　ｍｍ 高さ２５０ｍｍ、　９０°間隔４枚 じゃま板・ 幅１００ｍｍ、高さ１３００ｍｍ、　９０°間隔４枚攪
拌翼　旋回外径２５０ｍｍφ、６枚 攪拌出カニ３ｋｗ／ｍ３ ■処理条件　溶解液・硫酸浴、５０〜７０°Ｃ９Ｆｅ２
＋イオン濃度４０〜６０ｇ＃’ 鉄粉：平均粒径０．８ｍｍ 通液量・４　ｒｎ’　／　ｈ 上記の条件に従って鉄粉の溶解を行った際の未溶解鉄粉
の容器外流出量を、投入鉄粉量４５ｋｇ（１０ｋｇ／ｍ
３）に対して平均０．５ｗｔ％／ｍｉｎのキャリーオー
バーか発生した。

さらに同様の処理条件下にて、下記の仕様諸元になる流
動槽を用いたときの溶解鉄粉の容器外流出量について調
べたところ、投入鉄粉量１０ｋｇ（１０ｋｇ／ｍ”）に
対して平均３　ｗｔ％／ｍｉｎのキャリー−バーか発生
した。

記 ■流動槽Ｂ（特公昭６３−１１４４０号公報参照）円筒
径：　１２００ｍｍ 円筒高：　１０００ｍｍ 有効容積；１ｍ３ 通液量＋　０．８ｒｎ’／ｈ 空筒速度：　２０ｃｍ／ｓ またこの発明に従う溶解槽にあっては鉄粉の溶解反応に
より発生した水素ガスは容易に回収することかできたが
、流動槽Ｂでは回収困難であった。

（発明の効果） この発明によれば、未溶解金属及び副生ガスの混入か極
めて少ない、金属イオン補給法の液を提供できるため、
次の効果を期待し得る。

（１）溶解槽の下工程に未溶解金属の処理装置か不要に
なり、建設コストを削減できる。

（２）未溶解金属による設備の摩耗損傷を抑制でき、メ
ンテナンスか軽減される。

（３）溶解槽の下工程に有害な副生ガスか流出しないの
で爆発等の危険要素を排除できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の溶解槽を示す模式図、第２図は整流
板の作用を示す模式図である。 １　容器　　　　　　２　隔壁 ３−分離室　　　　　４−溶解室 ５−開口部　　　　　　６−攪拌翼 ６Ａ−回転軸　　　　　７−導入管 ８−投入管　　　　　９−回収管 １０゛−導出管　　　　　１１　　じゃま板１２−整流
板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、容器の内周壁から底部へ向け傾斜して延びる隔壁に
   て、容器内部を上下で分離室及び溶解室に区画し、分離
   室及び溶解室は隔壁の傾斜終端に設けた開口部を介して
   連通し、分離室は該室からあふれ出る金属溶解後の溶解
   液を容器外に導く導出管をそなえる一方、溶解室は該室
   内に導入した溶解液と金属との溶解反応に伴って発生し
   たガスを容器外に導く回収管をそなえてなる金属イオン
   補給用溶解槽。 ２、円筒状容器の内部に、円すい状の隔壁をその頂点を
   下にかつ容器と同軸上に配置し、隔壁の開口部を円すい
   の頂点に形成した請求項１に記載の溶解槽。 ３、隔壁は、開口部の分離室側で容器の軸方向に起立し
   かつ開口部の径方向外側から内側へ延びる整流板をそな
   える請求項１又は２に記載の溶解槽。