JPH0757918B2 - 亜鉛の電解抽出方法 - Google Patents

亜鉛の電解抽出方法

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JPH0757918B2
JPH0757918B2 JP4000377A JP37792A JPH0757918B2 JP H0757918 B2 JPH0757918 B2 JP H0757918B2 JP 4000377 A JP4000377 A JP 4000377A JP 37792 A JP37792 A JP 37792A JP H0757918 B2 JPH0757918 B2 JP H0757918B2
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carbon atoms
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zinc
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シヤンタル・カツシエ
バレリー・マリオツト
ロベール・ウイアール
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エルフ・アトケム・エス・アー
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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
    • C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/16—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of zinc, cadmium or mercury

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は酸性媒質、特に硫酸媒質における
亜鉛の電解抽出方法に関する。
【０００２】亜鉛電解抽出を酸性硫酸塩媒質中で行う場
合、金属不純物（Ｇｅ，Ｓｂ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ａｓ等）が
少量存在すると亜鉛の電解晶出過程で支障を生じる。即
ち、電解晶出のファラデー効率の低下、水素放出の誘発
及び亜鉛析出物の再溶解を生じる。たとえば、Ｎｉ又は
Ｃｏの場合、５ｍｇ／ｌより高い濃度では、その長さが
不純物の濃度により変る安定した誘導期（系が不安定に
なるまでの時間）の後で効率が急速に低下する。Ｇｅ及
びＳｂの場合は、非常に低い濃度（約０．１ｐｐｍ）で
も、実際上に誘導期を経ることなく効率が特に低下す
る。不純物による効率の低下は一般に、Ｎｉ又はＣｏの
場合には誘導期の後に、Ｇｅの場合には実際上直ちに亜
鉛電極の減極と共に進む。
【０００３】電解液に添加剤を使用することによりこれ
らの支障を排除しようとする研究がなされている。特に
以下の添加剤が検討された：鉛(E. J. Frazer, J. Elec
trochem, Soc., 135, 1988, 2465ページ）、アラビアゴ
ム(M. Majaら、Oberflaeche-Surface, 24, 1983, 234ペ
ージ）、にかわ(D. J. Mackinnonら、J. Appl. Electro
chem., 17, 1987, 1129 ページ）、甘草(T. J. O′keef
eeら、J. Appl. Electrochem., 16, 1986, 913ペー
ジ）、２−ブチン−１，４−ジオール(M. Sider ら、J.
Appl. Electrochem., 18, 1988, 54 ページ）、モリブ
デン酸塩(M. M. Jaksic, Surf. Coat. Technol., 28, 1
986, 113ページ）、テトラブチル−又はテトラエチル−
アンモニウムクロリド(D. J. Mackinnonら、J. Appl. E
lectrochem., 9, 1979, 603 ページ）、エトキシアセチ
レン系アルコール（ＨＯＣＨ2 ＣＣＣＨ2 ＯＣＨ2 ＣＨ
2 ＯＨ）、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド及
びポリエチレングリコールの混合物（Chr. Bozhkovら、
Proceedings of the 7th European Symposium on Corro
sion Inhibitors, Ferrara, 増補９号、1990, 1211ペー
ジ）。
【０００４】エトキシアセチレン系アルコールは高濃度
で存在しなければならないので市販されていない。その
上、この添加剤は電解中消耗する欠点がある。
【０００５】ポリオキシエチレン、アミンオキシド又は
ベタイン親水基と結合したペルフルオロアルキル基を含
む界面活性化合物を添加剤として使用することにより、
金属不純物（特にＧｅ）の存在下での亜鉛の電解晶出の
条件を安定化することができることをここに見出した。
【０００６】本発明の界面活性化合物は式：
【０００７】
【化２】
【０００８】［式中、ＲF は４〜20個の炭素原子を含有
するペルフルオロアルキル基を示し、ｍは６〜18の範囲
の数であり、ｎは０又は２に等しく、ｐは２又は３に等
しく、ｑは１又は２に等しく、ＸはＣＯ基又はＳＯ2 基
を示し、Ｒは水素原子又は１〜４個の炭素原子を含有す
るアルキル基を示し、Ｒ′とＲ″は同じでも異なってい
てもよく、それぞれ１〜４個の炭素原子を含有するアル
キル基を表わす］の公知化合物から選択し得る。
【０００９】本発明の特に好ましい添加剤は、ＲF が６
〜10個の炭素原子を含有し、Ｒが水素原子であり、Ｒ′
とＲ″がメチル基であり、ＸがＳＯ2 であり、ｍが10〜
12の範囲の数であり、ｎが２に等しく、ｐが３に等し
く、ｑが１に等しい化合物から成る。
【００１０】電解液に添加されるフッ素化界面活性化合
物の量は、電解液中に存在する金属不純物の種類と濃度
により広範囲で変化し得る。電解抽出方法の遂行の妨げ
にならないように、添加剤の量は一般に電解液１ｌにつ
き0.01〜５mmolの範囲であり得る。好ましくは約 0.1〜
２mmol／ｌである。
【００１１】一般的に、最良の効率を得るのに最適なフ
ッ素化添加剤の濃度は金属不純物により異なる。この最
適濃度は添加剤と金属不純物の濃度とに応じて変えるこ
とができ、当業者が容易に決定することができる。
【００１２】以下の実施例により本発明を説明するが、
本発明を限定するものではない。
【００１３】
【実施例】実施例１ 120ｇ／ｌのＨ2 ＳＯ4 、55ｇ／ｌのＺｎ2+及び90mg／
ｌのニッケルを含有する電解液を使用した。電解を以下
の条件で行った： 電流密度：50mA／cm2 温度：36℃ 縦形アルミニウム電極 撹拌せず。
【００１４】電極電位を経時的に追跡したところ、誘導
期（系が不安定になるまでの時間）は１５分であること
が判明した。
【００１５】電解液に0.33mmol／ｌの化合物Ｃ6 Ｆ13Ｃ
Ｈ2 ＣＨ2 Ｏ（ＣＨ2 ＣＨ2 Ｏ）11Ｈを添加して試験を
再現したところ、誘導期は48時間より長くなった。
【００１６】電解液中にマンガン（15.4ｇ／ｌ）が存在
するときには、マンガンが水素の放出を誘発するため、
誘導期は４時間に短縮した。この場合でも、電解液中の
化合物Ｃ6 Ｆ13ＣＨ2 ＣＨ2 Ｏ（ＣＨ2 ＣＨ2 Ｏ）11Ｈ
の濃度を２mmol／ｌに調整すれば、誘導期は再び72時間
に延長した。
【００１７】実施例２ 120ｇ／ｌのＨ2 ＳＯ4 、55ｇ／ｌのＺｎ2+及び種々の
濃度のゲルマニウムを含有する電解液を用いて、実施例
１と同一条件で電解を行った。
【００１８】添加剤の不存在下では、実際上即時に、電
解条件の不安定化と亜鉛析出物の再溶解が観察された。
【００１９】化合物Ｃ6 Ｆ13ＣＨ2 ＣＨ2 Ｏ（ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2 Ｏ）11Ｈの添加により、電極電位を少くとも８時間
安定化することができるようになった。電解晶出のファ
ラデー効率はゲルマニウム及びポリフルオロ化合物の濃
度に応じて変化した（次表参照）。
【００２０】
【表１】
【００２１】ポリフルオロ化合物の存在下で、最適効率
を示したときは、常に水素気泡が発生することなく微細
な亜鉛が析出した。
【００２２】実施例３ 120ｇ／ｌのＨ2 ＳＯ4 、55ｇ／ｌのＺｎ2+及び1.18mg
／ｌのゲルマニウムを含有する電解液を用いて、実施例
１と同一条件で電解を行った。
【００２３】下記化合物（Ａ）又は（Ｂ）の添加によ
り、電極電位を少くとも８時間安定化することができる
ようになった。
【００２４】 （Ａ）＝Ｃ6 Ｆ13Ｃ2 Ｈ4 ＳＯ2 ＮＨＣ3 Ｈ6 ＮＯ（ＣＨ3 ）2 （Ｂ）＝Ｃ6 Ｆ13Ｃ2 Ｈ4 ＳＯ2 ＮＨＣ3 Ｈ6 Ｎ+ （ＣＨ3 ）2 ＣＨ2 ＣＯ2 - 次表は、化合物Ａ又はＢの濃度に応じた電解晶出のファ
ラデー効率の変化を示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】これらの化合物Ａ及びＢを用いて、相当に
均等な効率が得られた。亜鉛析出物は、アルミニウム基
体に対して垂直に配列する平行ラメラの集合体から成っ
ていた。
【００２７】実施例４ 120ｇ／ｌのＨ2 ＳＯ4 、55ｇ／ｌのＺｎ2+及び4.16
（又は8.16）mg／ｌのニッケルを含有する電解液を使用
して、実施例１と同一条件で電解を行った。
【００２８】界面活性剤の不存在下では、電位は不安定
となり、ファラデー効率は８時間以内に零に落ちた。
【００２９】0.0094mmol／ｌの化合物Ｃ6 Ｆ13ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2 Ｏ（ＣＨ2 ＣＨ2 Ｏ）11Ｈを電解液に添加した場
合、電極電位は８時間以上に亘り安定化していた。ファ
ラデー効率は約86％であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロベール・ウイアール フランス国、77420・シヤン−シユール− マルヌ、リユ・デ・テユーリツプ、15

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電解液に、式 【化１】 ［式中、ＲF は４〜20個の炭素原子を含有するペルフル
    オロアルキル基を示し、ｍは６〜18の範囲の数であり、
    ｎは０又は２に等しく、ｐは２又は３に等しく、ｑは１
    又は２に等しく、ＸはＣＯ基又はＳＯ2 基を示し、Ｒは
    水素原子又は１〜４個の炭素原子を含有するアルキル基
    を示し、Ｒ′とＲ″は同じでも異なっていてもよく、そ
    れぞれ１〜４個の炭素原子を含有するアルキル基を表わ
    す］の化合物から選択されるフッ素化界面活性化合物が
    添加されていることを特徴とする、酸性媒質における亜
    鉛の電解抽出方法。
  2. 【請求項２】 ＲF が６〜10個の炭素原子を含有し、Ｒ
    が水素原子であり、Ｒ′とＲ″がメチル基であり、Ｘが
    ＳＯ2 であり、ｍが10〜12の範囲の数であり、ｎが２に
    等しく、ｐが３に等しく、ｑが１に等しい、請求項１に
    記載の方法。
  3. 【請求項３】 化合物Ｃ6 Ｆ13ＣＨ2 ＣＨ2 Ｏ（ＣＨ2
    ＣＨ2 Ｏ）11Ｈを添加剤として使用する、請求項１に記
    載の方法。
  4. 【請求項４】 化合物Ｃ6 Ｆ13ＣＨ2 ＣＨ2 ＳＯ2 ＮＨ
    Ｃ3 Ｈ6 ＮＯ（ＣＨ3）2 を添加剤として使用する、請
    求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 化合物Ｃ6 Ｆ13Ｃ2 Ｈ4 ＳＯ2 ＮＨＣ3
    Ｈ6 Ｎ+ （ＣＨ3 ）2 ＣＨ2 ＣＯ2 - を添加剤として使
    用する、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 電解液が、0.01〜５mmol／ｌ、好ましく
    は約0.1〜２mmol／ｌのフッ素化添加剤を含有する、請
    求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 操作を硫酸媒質中で行う、請求項１〜６
    のいずれか１項に記載の方法。
JP4000377A 1991-01-07 1992-01-06 亜鉛の電解抽出方法 Expired - Lifetime JPH0757918B2 (ja)

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DE69110652D1 (de) 1995-07-27
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US5194125A (en) 1993-03-16
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