JPH05295467A - 塩化ニッケル溶液からの銅イオンの除去方法 - Google Patents

塩化ニッケル溶液からの銅イオンの除去方法

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JPH05295467A
JPH05295467A JP4124080A JP12408092A JPH05295467A JP H05295467 A JPH05295467 A JP H05295467A JP 4124080 A JP4124080 A JP 4124080A JP 12408092 A JP12408092 A JP 12408092A JP H05295467 A JPH05295467 A JP H05295467A
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electrolysis
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Kazuyuki Takaishi
和幸 高石
Yoshiaki Ihara
義昭 井原
Iwao Fukui
巖 福井
Yukio Ishikawa
幸男 石川
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
住友金属鉱山株式会社
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    • Y02P10/20Recycling

Abstract

(57)【要約】 【目的】 銅イオンをニッケル品位が3%以下の銅粉と
して除去する塩化ニッケル溶液からの銅イオンの除去方
法の提供。 【構成】 電解槽に、pHが0.8〜1.5の含銅塩化ニ
ッケル溶液を電解終液中の銅濃度を7〜15g/lに維
持するように給液しつつ、電解液温度を40〜70℃、
陰極として棒状電極を用いる場合は、陰極電流密度を
8.5A/dm2以下、陰極として板状電極を用いる場合
は、陰極電流密度を5.0A/dm2以下として電解する
ことを特徴とする塩化ニッケル溶液からの銅イオンの除
去方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】含銅ニッケル溶液からの銅の除去
方法に関し、具体的にはニッケルマットを塩素で浸出し
て得た含銅塩化ニッケル溶液より、電解により銅を除去
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ニッケル精製においてニッケル電解液中
より銅イオンを除去する方法としては、ニッケル粉を溶
液中に添加する方法や硫化剤を作用させる方法がある。
前者は、ニッケルマットを酸化焙焼し酸化ニッケルを
得、これを還元焙焼して得た活性度の高いニッケル粉を
用いるので、ニッケル粉を得るコストが高く且つ生成す
る銅沈澱物中のニッケル品位が5〜10%と高い問題点
がある。
【0003】又、後者はニッケル電解液に硫化水素や水
硫化ソーダ或は硫化ソーダを添加し、銅イオンを硫化銅
として沈澱させるものである。しかし、この方法で得ら
れる硫化銅の粒子は微細であり、濾過性が悪く、ニッケ
ルの付着ロスが多くなるばかりでなく、脱銅後の液中の
硫化水素を除去するための脱ガス設備が必要になるとい
う欠点がある。更に、この方法をニッケル塩化物及び他
の塩化物からなる電解液に適用すると、液中にSO4 2-
イオンが生成するという問題点がある。
【0004】電解液中の銅イオンを除去する方法とし
て、該電解液にニッケルマットと元素イオウを加え、銅
イオンを硫化銅として沈澱させる方法が提案され、実施
されている(特公昭56−24021号公報)。この方
法では、沈澱した硫化銅を銅製錬工程に繰り返している
が、該硫化銅中にはニッケルマットが10%以上残留
し、銅製錬工程に脱ニッケル工程を設けることが必要と
なり銅製錬工程自体が複雑にならざるを得ないという欠
点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電解液中の
銅イオンを除去するに際し、コストが安く硫化水素やS
4 2-イオンが発生せず、銅イオンをニッケル品位が3
%以下の銅粉として除去する方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の方法は、電解液として含銅塩化ニッケル溶液を用
い、陽極として不溶性電極を用い、陰極としてTi電極
を用いて電解し、電解液中の銅イオンを銅粉として析出
させることにより電解液中の銅イオンを除去する方法に
おいて、電解槽にpHが0.8〜1.5の含銅塩化ニッケ
ル溶液を電解終液中の銅濃度を7〜15g/lに維持す
るように給液しつつ電解液温度を40〜70℃、陰極と
して棒状電極を用いる場合は、陰極電流密度を8.5A
/dm2以下、陰極として板状電極を用いる場合は、陰
極電流密度を5.0A/dm2以下として電解するもので
ある。
【0007】
【作用】通常、ニッケルマットを塩素で浸出して得られ
た溶液中の銅イオン濃度は30〜60g/l程度であ
る。このような塩化物溶液を電解液として用いる電解の
場合、アノードでは塩素が発生する。この塩素を回収
し、有効に利用するために、通常アノードをアノードボ
ックスに入れ電解を行っている。
【0008】本発明の方法において、電解液の温度を4
0〜70℃とするのは、電解液温度が40℃より低いと
得られる銅粉中のニッケル分が高くなり、70℃より高
いと電解時に使用する上記アノードボックスの材質の選
定で問題が生じるからである。
【0009】以下図を用いて本発明を更に説明する。図
1はNi 210g/l、Cu 40.5g/lの種々の
pHの溶液を電解液とし、電解終液中のCu濃度が8〜
11g/lになるよう電解液温度を60〜65℃とし、
Ti製板状電極を用いて電流密度を4A/dm2とし、
或はTi製棒状電極を用いて電流密度を8A/dm2
して電解し、得られた銅粉中のニッケル品位を求めて得
た陰極給液pHと、銅粉中のニッケル品位との関係を示
したものである。図1より銅粉中のニッケル品位は給液
のpHの低下と共に減少し、給液のpHが1.5以下に
なるとニッケル品位は3%以下となることが判る。
【0010】又、図2は上記棒状電極を用いた場合、下
記の数1で得られた陰極電流効率を縦軸に、陰極給液p
Hを横軸にプロットして得た陰極電流効率と、陰極給液
pHとの関係を示したものである。図2より陰極電流効
率はpHと共に低下し、pHが0.8を切ると80%を
切り、以後急激に低下することが判る。このことより、
給液のpHは0.8〜1.5とすることが必要であること
が解る。
【0011】
【数1】陰極電流効率(%)=〔産出Cu粉×銅品位
(%)〕/〔Cu2+電気化学当量×通電時間×通電電
流〕
【0012】図3はNi 215g/l、Cu 41g/
l、pH0.8の給液を用い、電解液温度60℃で、給
液中の銅濃度が8〜11g/lとなるようにTi製板状
電極と棒状電極とを用いて種々の電流密度で電解して得
た銅粉中のニッケル品位と陰極電流密度との関係を示し
たものである。図3より、得られる銅粉中のNi品位を
3%以下とするためには電流密度を板状電極では8.5
A/dm2以下、棒状電極では5.0A/dm2以下とす
ることが必要となることが判る。
【0013】図4はNi 215g/l、Cu 41g/
l、pH0.8の給液を用い、電解液温度60℃、Ti
製板状電極を用いて電流密度を3.4A/dm2で、Ti
製棒状電極を用いて電流密度6.8A/dm2で、終液中
の銅濃度を種々変化させ、求めた銅粉中のニッケル品位
と終液中の銅濃度との関係を示したものである。図4よ
り、銅粉中のニッケル品位は終液中の銅濃度の減少と共
に急激に上昇することが判る。よって、銅粉中のニッケ
ル品位を3%以下とするためには終液中の銅濃度を5g
/l以上にすることが必要となる。しかし現実には、7
g/lを切るとニッケル金属が陰極に電着するため7g
/l以上とする。又、銅濃度が15g/lを超えると液
中の遊離塩酸により銅粉が再溶解するばかりでなく、液
中のCu2+と生成した銅粉との反応が急増し、銅粉が溶
解しCu+が増加することになるので陰極での電流効率
を低下させる。このCu+はまたアノードでCu2+に酸
化される。よって、アノードでの効率的な塩素の回収が
望めなくなり、塩素バランスが乱れることになる。
【0014】
【実施例】
実施例1 表1にその組成を示した塩化物溶液を電解液として最初
の電解槽の一端から給液し最後の電解槽の他端から溢出
させながら、表2に示した条件で脱銅電解を100日間
連続して行った。尚、操業日数の関係で用いた塩化物が
数種となった為表1の各成分の濃度は範囲で示した。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】 陰極電流密度 4A/dm2 電解液温度 50〜70℃ 終液中銅濃度 9〜12g/l 電解液給液量 終液濃度が9〜12g/lとなるように
給液する。最後の電解槽から溢出する終液濃度は4時間
毎に分析し、給液量を調節する。 カソード Ti製板状 770mm×980mm×
3mm 9枚/電解槽 アノード RuO2 コーティングTi製不溶性電
極 740mm×940mm 10枚/電解槽 電解槽数 3槽 電解液が順次に流れるように連続
させた
【0017】カソードに電着した銅粉は、カソードを振
動させることにより槽底に落下させ、完全に槽底に沈降
させるために30〜60分間放置し、その後電解槽底部
より抜き取った。抜き取った銅粉はフィルタープレスで
濾過し、CuClの析出を防止し、付着銅粉を除去する
ためにNi 60〜70g/l、pH1.0〜1.5の塩
化ニッケル電解液で洗浄し、次いで付着したニッケル粉
を除去するために水で洗浄した。得られた銅粉の代表的
品位を表3に示した。又、図5に陰極電流効率の経時変
化を示した。陰極電流効率は80〜130%、平均10
2%であった。
【0018】
【表3】 (重量%)
【0019】表3から判るように本発明の方法によれ
ば、塩化ニッケル溶液中の銅イオンを安定的に且つ容易
に、Ni品位3%以下の銅粉として除去することが出来
る。
【0020】実施例2 陰極として直径6mm、長さ960mmのTi棒48本
からなる棒状電極を用い、電流密度を6.9A/dm2
した以外は実施例1と同様にして脱銅電解を行った。得
られた結果は実施例1と同様のものであった。
【0021】
【発明の効果】本発明の方法によれば、塩化ニッケル溶
液中の銅イオンを安定的に且つ容易に、Ni品位3%以
下の銅粉として、コストが安く、硫化水素やSO4 -イオ
ンの発生がなく除去出来る。このようにして得られた銅
粉は銅製錬工程に繰り返しても特段の弊害は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法で得られた銅粉中のニッケル品位
と陰極給液pHとの関係を示したものである。
【図2】図1を求めるに際して得られた陰極電流効率と
陰極給液pHとの関係を示したものである。
【図3】種々の陰極電流密度で電解して得た銅粉中のニ
ッケル品位と陰極電流密度との関係を示したものであ
る。
【図4】終液中の銅濃度を種々に変化させ、求めた銅粉
中のニッケル品位と終液中の銅濃度との関係を示したも
のである。
【図5】本発明の実施例1で得られた陰極電流効率の経
時変化を示したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C25C 1/12 7013−4K

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電解液として含銅塩化ニッケル溶液を用
    い、陽極として不溶性電極を用い、陰極としてTi電極
    を用いて電解し、電解液中の銅イオンを銅粉として析出
    させることにより電解液中の銅イオンを除去する方法に
    おいて、電解槽にpHが0.8〜1.5の含銅塩化ニッケ
    ル溶液を電解終液中の銅濃度を7〜15g/lに維持す
    るように給液しつつ電解液温度を40〜70℃、陰極と
    して棒状電極を用いる場合は、陰極電流密度を8.5A
    /dm2以下、陰極として板状電極を用いる場合は、陰
    極電流密度を5.0A/dm2以下として電解することを
    特徴とする塩化ニッケル溶液からの銅イオンの除去方
    法。
JP4124080A 1992-04-17 1992-04-17 塩化ニッケル溶液からの銅イオンの除去方法 Expired - Lifetime JPH07113132B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006007114A1 (en) * 2004-06-29 2006-01-19 Millennium Industries Corp. Vented injector cup
JP2013067841A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 塩化ニッケル水溶液中の銅イオン除去方法及び電気ニッケルの製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006007114A1 (en) * 2004-06-29 2006-01-19 Millennium Industries Corp. Vented injector cup
JP2013067841A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 塩化ニッケル水溶液中の銅イオン除去方法及び電気ニッケルの製造方法

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