JPH0780466A - 金属イオンおよび硫酸を含有する水溶液の再生のための方法および装置 - Google Patents
金属イオンおよび硫酸を含有する水溶液の再生のための方法および装置Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/36—Regeneration of waste pickling liquors
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属イオンで強力に負荷された硫酸酸洗浴液
または抽出液によってできるだけ十分に脱金属化するこ
とができ、同時に純粋な高濃度にされた硫酸が取得され
かつ水素のカソードによる析出が回避される方法。 【構成】 硫酸に抗して安定性の陽イオン交換膜の使用
下に区分された電解セル中に、特定の硫酸濃度を有する
陽極液としての金属イオンを含有する溶液を導入し、陽
イオンは金属イオンおよび水素イオンとして陽極液から
陽イオン交換膜を通して、電極に接続された電圧によ
り、陰極液室に移動し、かつ放電されてカソードにより
特定の電流密度で析出され、陽子のアノードによる形成
によって、陽極液中の硫酸濃度は増大される。
または抽出液によってできるだけ十分に脱金属化するこ
とができ、同時に純粋な高濃度にされた硫酸が取得され
かつ水素のカソードによる析出が回避される方法。 【構成】 硫酸に抗して安定性の陽イオン交換膜の使用
下に区分された電解セル中に、特定の硫酸濃度を有する
陽極液としての金属イオンを含有する溶液を導入し、陽
イオンは金属イオンおよび水素イオンとして陽極液から
陽イオン交換膜を通して、電極に接続された電圧によ
り、陰極液室に移動し、かつ放電されてカソードにより
特定の電流密度で析出され、陽子のアノードによる形成
によって、陽極液中の硫酸濃度は増大される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属イオンがカソード
の表面上に析出され、アノードには水の分解によって酸
素および陽子が形成され、再生された溶液が直列に接続
された酸洗浴過程または抽出過程に再供給可能である電
解セル中の金属イオンおよび硫酸を含有する水溶液、殊
に亜鉛イオン、ニッケルイオン、鉄イオンおよび／また
は銅イオンを含有する溶液を再生するための方法並びに
装置に関する。
の表面上に析出され、アノードには水の分解によって酸
素および陽子が形成され、再生された溶液が直列に接続
された酸洗浴過程または抽出過程に再供給可能である電
解セル中の金属イオンおよび硫酸を含有する水溶液、殊
に亜鉛イオン、ニッケルイオン、鉄イオンおよび／また
は銅イオンを含有する溶液を再生するための方法並びに
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｌｅｕｚｅ Ｖｅｒｌａｇ、Ｓａｕｌｇ
ａｕ／Ｗｕｅｒｔｔｅｍｂｅｒｇからの教書“Ｐｒａｋ
ｔｉｓｃｈｅ Ｇａｌｖａｎｏｔｅｃｈｎｉｋ”１９７
０年、第５３７〜５３８頁の記載から、亜鉛を硫酸塩電
解液からカソードにより析出することは公知である。こ
の種の硫酸塩電解液は、イオン交換法を用いて硫酸亜鉛
溶液に塩化亜鉛溶液を変える場合に発生し、この場合、
直列に接続された処理工程は、塩化亜鉛電解溶液の電気
分解処理の場合に塩素が発生し、著しい危険の可能性を
伴うので、塩化物電解液の電気分解処理を回避しなけれ
ばならない。
ａｕ／Ｗｕｅｒｔｔｅｍｂｅｒｇからの教書“Ｐｒａｋ
ｔｉｓｃｈｅ Ｇａｌｖａｎｏｔｅｃｈｎｉｋ”１９７
０年、第５３７〜５３８頁の記載から、亜鉛を硫酸塩電
解液からカソードにより析出することは公知である。こ
の種の硫酸塩電解液は、イオン交換法を用いて硫酸亜鉛
溶液に塩化亜鉛溶液を変える場合に発生し、この場合、
直列に接続された処理工程は、塩化亜鉛電解溶液の電気
分解処理の場合に塩素が発生し、著しい危険の可能性を
伴うので、塩化物電解液の電気分解処理を回避しなけれ
ばならない。
【０００３】塩化亜鉛溶液のこの種の直接再生は、ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第２５３９１３７号明細書の
記載から公知であり、該明細書によれば、塩化物イオン
を含有する溶液が、３つの室、即ち、アノード室、カソ
ード室およびそれらの間に配置された電解液室に区分さ
れている電解セルのカソード室中へ供給され；この場
合、アノード室は、電解液の陽極液を分離している僅か
な透過性の隔膜によって区分されており、この場合、陽
極液は硫酸を含有している。陽極液の陰イオンは、本質
的に水の分解だけをアノードで運転条件下に行い、一方
で、カソード室は隔膜によって比較的高い透過性が制限
されていることを保証するために十分に高い酸化能を有
している。この陽極液は、アノードでの塩化物イオンの
酸化を阻止するために、アノード室中に入り込む塩化物
イオンと結合する能力がある物質を有している。陽極液
の液体水位は、場合によっては、陽極液の追加供給によ
って、液体水位が隣接した電解液の液体水位を上廻って
いるような程度に絶えず維持され、こうして望ましい流
速を隔膜によって工業的目的の達成のために維持され
る。アノード隔膜によって浸透する塩化物イオンが酸化
されて塩素ガスになるのを阻止するために、陽極液は、
塩化銀としての塩化物の析出を保証するために硫酸銀添
加剤を含有する。
ツ連邦共和国特許出願公開第２５３９１３７号明細書の
記載から公知であり、該明細書によれば、塩化物イオン
を含有する溶液が、３つの室、即ち、アノード室、カソ
ード室およびそれらの間に配置された電解液室に区分さ
れている電解セルのカソード室中へ供給され；この場
合、アノード室は、電解液の陽極液を分離している僅か
な透過性の隔膜によって区分されており、この場合、陽
極液は硫酸を含有している。陽極液の陰イオンは、本質
的に水の分解だけをアノードで運転条件下に行い、一方
で、カソード室は隔膜によって比較的高い透過性が制限
されていることを保証するために十分に高い酸化能を有
している。この陽極液は、アノードでの塩化物イオンの
酸化を阻止するために、アノード室中に入り込む塩化物
イオンと結合する能力がある物質を有している。陽極液
の液体水位は、場合によっては、陽極液の追加供給によ
って、液体水位が隣接した電解液の液体水位を上廻って
いるような程度に絶えず維持され、こうして望ましい流
速を隔膜によって工業的目的の達成のために維持され
る。アノード隔膜によって浸透する塩化物イオンが酸化
されて塩素ガスになるのを阻止するために、陽極液は、
塩化銀としての塩化物の析出を保証するために硫酸銀添
加剤を含有する。
【０００４】前記の配列の場合、３つの室への電解液室
の比較的高価な区分並びに透過性が電気分解過程の進行
するうちに著しく変化しうる隔膜の使用は、問題である
ことが判明した。他の問題は、硫酸銀の化学薬品添加剤
の場合に、塩化銀の形成およびセルからの該塩化銀の除
去並びに塩化銀析出による隔膜閉塞の危険に見られる。
の比較的高価な区分並びに透過性が電気分解過程の進行
するうちに著しく変化しうる隔膜の使用は、問題である
ことが判明した。他の問題は、硫酸銀の化学薬品添加剤
の場合に、塩化銀の形成およびセルからの該塩化銀の除
去並びに塩化銀析出による隔膜閉塞の危険に見られる。
【０００５】更に、Ａ．Ｓｃｈｍｉｄｔの著書“Ａｎｇ
ｅｗａｎｄｔｅ Ｅｌｅｋｔｒｏｃｈｅｍｉｅ”、Ｖｅ
ｒｌａｇ Ｃｈｅｍｉｅ Ｗｅｉｎｈｅｉｍ １９７６
年、第２１０頁中の前提条件が挙げられ、この前提条件
によれば、亜鉛は水溶液から、−０．７６３Ｖの亜鉛の
電気的にマイナスの標準電位にも関わらず、亜鉛での水
素の高い過電圧のために析出することができ、このこと
に関しては、亜鉛の析出のために、カソードでの相対的
に高い亜鉛イオン濃度が必要とされる。それというの
も、さもなければ、増大する硫酸濃度のために、ある時
点から亜鉛の位置に水素がカソードにより析出してしま
うからである。同じ著書の第２１３頁には、亜鉛電解法
の種々の例が記載されている。
ｅｗａｎｄｔｅ Ｅｌｅｋｔｒｏｃｈｅｍｉｅ”、Ｖｅ
ｒｌａｇ Ｃｈｅｍｉｅ Ｗｅｉｎｈｅｉｍ １９７６
年、第２１０頁中の前提条件が挙げられ、この前提条件
によれば、亜鉛は水溶液から、−０．７６３Ｖの亜鉛の
電気的にマイナスの標準電位にも関わらず、亜鉛での水
素の高い過電圧のために析出することができ、このこと
に関しては、亜鉛の析出のために、カソードでの相対的
に高い亜鉛イオン濃度が必要とされる。それというの
も、さもなければ、増大する硫酸濃度のために、ある時
点から亜鉛の位置に水素がカソードにより析出してしま
うからである。同じ著書の第２１３頁には、亜鉛電解法
の種々の例が記載されている。
【０００６】欧州特許出願公開第０４３５３８２号明細
書の記載から、金属イオンを含有する使い古しの酸洗浴
の後処理のための電解法は公知であり、この場合、カソ
ード室およびアノード室は、陰イオン交換膜によって互
いに分離されており、この場合、アノード室は、脱金属
化された酸化可能であるかまたは酸化不可能な酸洗浴液
で充填され、カソードまたはアノードの自由に選択可能
な容量が、容量調節された整流器を用いて、標準電極を
介して一定に維持されており、この場合、金属イオンは
カソードに析出し、アノード室の中で濃厚にされた再生
された酸は、酸洗浴に再度供給される。
書の記載から、金属イオンを含有する使い古しの酸洗浴
の後処理のための電解法は公知であり、この場合、カソ
ード室およびアノード室は、陰イオン交換膜によって互
いに分離されており、この場合、アノード室は、脱金属
化された酸化可能であるかまたは酸化不可能な酸洗浴液
で充填され、カソードまたはアノードの自由に選択可能
な容量が、容量調節された整流器を用いて、標準電極を
介して一定に維持されており、この場合、金属イオンは
カソードに析出し、アノード室の中で濃厚にされた再生
された酸は、酸洗浴に再度供給される。
【０００７】しかしながら、実際に再生すべき酸洗浴液
に関しては、例えば６０〜８０ｇ／ｌの範囲内であるよ
うな硫酸濃度を有する金属イオンを含有する溶液の処理
に関連して、欧州特許出願公開第０４３５３８２号明細
書からは明らかにされていない。
に関しては、例えば６０〜８０ｇ／ｌの範囲内であるよ
うな硫酸濃度を有する金属イオンを含有する溶液の処理
に関連して、欧州特許出願公開第０４３５３８２号明細
書からは明らかにされていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、金属イオン
で強力に負荷された硫酸酸洗浴液または抽出液によって
できるだけ十分に脱金属化することができ、この場合、
同時に純粋な高濃度にされた硫酸が取得されることにな
る方法を記載するという課題が課されている。この場
合、殊に相対的に僅かな金属イオン濃度を有する水溶液
の場合に生じることができるような水素のカソードによ
る析出は、確実に回避されなければならない。
で強力に負荷された硫酸酸洗浴液または抽出液によって
できるだけ十分に脱金属化することができ、この場合、
同時に純粋な高濃度にされた硫酸が取得されることにな
る方法を記載するという課題が課されている。この場
合、殊に相対的に僅かな金属イオン濃度を有する水溶液
の場合に生じることができるような水素のカソードによ
る析出は、確実に回避されなければならない。
【０００９】この方法は、酸洗浴液または抽出液の塩素
ガス不含の再生の中間段階として使用されなければなら
ない。
ガス不含の再生の中間段階として使用されなければなら
ない。
【００１０】更に、電解セルが、イオン交換膜を用いて
陽極液室と陰極液室とに区分されており、陰極液室は、
金属イオンを含有する溶液の供給および排出のための少
なくとも１個の開口を有し、かつ陽極液室は、再生され
た溶液の供給および排出のための少なくとも１個の開口
を有する、少なくともそれぞれ１個のアノードおよびカ
ソードを有する電解セル中の金属イオンおよび硫酸を含
有する水溶液を再生するための装置が記載されることに
なる。
陽極液室と陰極液室とに区分されており、陰極液室は、
金属イオンを含有する溶液の供給および排出のための少
なくとも１個の開口を有し、かつ陽極液室は、再生され
た溶液の供給および排出のための少なくとも１個の開口
を有する、少なくともそれぞれ１個のアノードおよびカ
ソードを有する電解セル中の金属イオンおよび硫酸を含
有する水溶液を再生するための装置が記載されることに
なる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、方法によれ
ば、硫酸に抗して安定性の陽イオン交換膜の使用下に区
分された電解セル中に、６０〜８０ｇ／ｌの範囲内の硫
酸濃度を有する陽極液としての金属イオンを含有する溶
液を導入することおよびカソードによる析出が、５０〜
２５００Ａ／ｍ2の範囲内の電流密度で行われ、この場
合、陽イオンは金属イオンおよび水素イオンとして陽極
液から陽イオン交換膜を通して、電極に接続された電圧
により、陰極液室に移動し、かつ放電され、この場合、
陽子のアノードによる形成によって、陽極液中の硫酸濃
度は増大されることによって解決される。
ば、硫酸に抗して安定性の陽イオン交換膜の使用下に区
分された電解セル中に、６０〜８０ｇ／ｌの範囲内の硫
酸濃度を有する陽極液としての金属イオンを含有する溶
液を導入することおよびカソードによる析出が、５０〜
２５００Ａ／ｍ2の範囲内の電流密度で行われ、この場
合、陽イオンは金属イオンおよび水素イオンとして陽極
液から陽イオン交換膜を通して、電極に接続された電圧
により、陰極液室に移動し、かつ放電され、この場合、
陽子のアノードによる形成によって、陽極液中の硫酸濃
度は増大されることによって解決される。
【００１２】前記方法の有利な実施態様の場合、濃厚に
された硫酸は、陽極液から排出される。
された硫酸は、陽極液から排出される。
【００１３】前記方法の更に有利な実施態様は、請求項
３から７までのいずれか１項に記載されている。
３から７までのいずれか１項に記載されている。
【００１４】前記方法の本質的な利点は、濃厚にされた
硫酸が１つの循環の方法により、酸洗浴過程または抽出
過程に、新鮮な溶液成分として再度供給することができ
ることおよびカソードにより析出した金属が、同様に再
利用に供給することができることに見られる。
硫酸が１つの循環の方法により、酸洗浴過程または抽出
過程に、新鮮な溶液成分として再度供給することができ
ることおよびカソードにより析出した金属が、同様に再
利用に供給することができることに見られる。
【００１５】この方法は、バッチ法によるかまたは連続
的に実施することができ、この場合、バッチ法の運転中
に溶液が陰極液として供給され、該溶液の硫酸濃度は、
それぞれ、陽極液の出発濃度に相応するものであり、こ
れとは異なり、溶液が陰極液として連続的に供給される
場合には、該溶液の硫酸濃度は、通常、陽極液の硫酸濃
度を常に下廻っていなければならない。カソードは、金
属析出物の規定の層厚の達成後に、陰極液室から除去さ
れるが、しかしまた、金属析出物をカソードから機械的
に分離し、こうして得られた粒状物をセルから除去する
ことも可能である。
的に実施することができ、この場合、バッチ法の運転中
に溶液が陰極液として供給され、該溶液の硫酸濃度は、
それぞれ、陽極液の出発濃度に相応するものであり、こ
れとは異なり、溶液が陰極液として連続的に供給される
場合には、該溶液の硫酸濃度は、通常、陽極液の硫酸濃
度を常に下廻っていなければならない。カソードは、金
属析出物の規定の層厚の達成後に、陰極液室から除去さ
れるが、しかしまた、金属析出物をカソードから機械的
に分離し、こうして得られた粒状物をセルから除去する
ことも可能である。
【００１６】課題は、装置によれば、イオン交換膜が陽
イオン交換膜として形成され、かつ硫酸に抗して安定性
であることおよびカソードに析出した金属がセルから除
去可能であることによって解決される。
イオン交換膜として形成され、かつ硫酸に抗して安定性
であることおよびカソードに析出した金属がセルから除
去可能であることによって解決される。
【００１７】該装置の更に有利な実施態様は、請求項９
から１４までのいずれか１項に記載されている。
から１４までのいずれか１項に記載されている。
【００１８】本発明による方法は、好ましくは、後接続
された処理過程として、酸洗浴過程または抽出過程の場
合に使用され、この場合、第一の処理過程においては塩
化物イオンを含有する溶液が、イオン交換法を用いて硫
酸塩イオンを含有する溶液に変えられる。
された処理過程として、酸洗浴過程または抽出過程の場
合に使用され、この場合、第一の処理過程においては塩
化物イオンを含有する溶液が、イオン交換法を用いて硫
酸塩イオンを含有する溶液に変えられる。
【００１９】本発明の本質的な利点は、金属イオンを含
有する硫酸塩溶液から、金属が、簡単で安価な方法で析
出され、この場合、同時に循環の形で、再度、再生過程
を更に続けられる陽イオン液の硫酸が濃厚にされること
に見られる。
有する硫酸塩溶液から、金属が、簡単で安価な方法で析
出され、この場合、同時に循環の形で、再度、再生過程
を更に続けられる陽イオン液の硫酸が濃厚にされること
に見られる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の対象は、図１および２に基づ
き詳細に説明される。
き詳細に説明される。
【００２１】電解装置は、図１によれば、槽１を有し、
該槽の内部空間は、陽イオン交換膜２を用いて、陰極液
室３と陽極液室４とに区分されている。陽極液室４の中
に存在するアノード８は、寸法安定性の弁金属電極、殊
にチタン電極からなり、該電極は、直流電圧源７のプラ
スの極１０と接続している。この種の寸法安定性の弁金
属電極、殊にチタン電極の原理的構造は、塩化アルカリ
電解法から公知であり、例えばドイツ連邦共和国特許出
願公開第２０４１２５０号明細書に記載されている。
該槽の内部空間は、陽イオン交換膜２を用いて、陰極液
室３と陽極液室４とに区分されている。陽極液室４の中
に存在するアノード８は、寸法安定性の弁金属電極、殊
にチタン電極からなり、該電極は、直流電圧源７のプラ
スの極１０と接続している。この種の寸法安定性の弁金
属電極、殊にチタン電極の原理的構造は、塩化アルカリ
電解法から公知であり、例えばドイツ連邦共和国特許出
願公開第２０４１２５０号明細書に記載されている。
【００２２】陰極液室３の中に存在するカソード５は、
銅エクスパンデッドメタルからなり、該電極は、可溶性
の電気的接続部９を介して、直流電圧源７のマイナスの
極６と接続している。陰極液室３中には、この方法の開
始時に、供給管１１を介してイオン電導を生じさせるた
めに供給される硫酸水溶液が存在し、この場合、電解過
程の間に、場合によっては水が追加供給され、かつ付加
的に生じる硫酸を陰極液室３の流出口１２を介して排出
可能であり、かつ再生過程、例えば酸洗浴過程に再度供
給可能である。
銅エクスパンデッドメタルからなり、該電極は、可溶性
の電気的接続部９を介して、直流電圧源７のマイナスの
極６と接続している。陰極液室３中には、この方法の開
始時に、供給管１１を介してイオン電導を生じさせるた
めに供給される硫酸水溶液が存在し、この場合、電解過
程の間に、場合によっては水が追加供給され、かつ付加
的に生じる硫酸を陰極液室３の流出口１２を介して排出
可能であり、かつ再生過程、例えば酸洗浴過程に再度供
給可能である。
【００２３】亜鉛イオンを含有する硫酸塩溶液は、供給
管１５を介して陽極液室４に、例えば連続的に供給さ
れ、この場合、陽極液の硫酸濃度は、実際には多くとも
陰極液の硫酸濃度に相応し、陽極液の硫酸濃度は、７０
ｇ／ｌの範囲である。陽極液室および陰極液室の充填後
に、電解過程が開始し、この場合、電圧源７の印加によ
って電荷運搬は、電気分解の間に、イオン交換膜２を通
して、符号１３で象徴的に記載されている陽イオンを用
いて行われる。亜鉛イオンには、符号１４が付与されて
おり、かつカソード５で放電され、この場合、金属性の
亜鉛が析出される。
管１５を介して陽極液室４に、例えば連続的に供給さ
れ、この場合、陽極液の硫酸濃度は、実際には多くとも
陰極液の硫酸濃度に相応し、陽極液の硫酸濃度は、７０
ｇ／ｌの範囲である。陽極液室および陰極液室の充填後
に、電解過程が開始し、この場合、電圧源７の印加によ
って電荷運搬は、電気分解の間に、イオン交換膜２を通
して、符号１３で象徴的に記載されている陽イオンを用
いて行われる。亜鉛イオンには、符号１４が付与されて
おり、かつカソード５で放電され、この場合、金属性の
亜鉛が析出される。
【００２４】陽極液室４の中では、水の分解が行われ、
この場合、酸素は気体として上に向かって開いている槽
１から排出され、かつ水素イオンは硫酸塩イオンと一緒
になって、電気分解過程が進行するにつれ濃厚にされ、
流出口１６を介して酸洗浴過程に排出される硫酸に再結
合される。陰極液の硫酸濃度の調節は、濃厚にされた硫
酸の排出および導管１１を介する水の供給によって、ｐ
Ｈ値の測定器および規定の硫酸濃度を維持するかもしく
は陰極液の硫酸濃度に適合させる制御系を用いて行われ
る。酸洗浴溶液としての供給された陽極液は、約１７０
ｇ／ｌの亜鉛濃度および７０ｇ／ｌの範囲内の硫酸濃度
を有する。カソード５は銅チタンエクスパンデッドメタ
ルまたはＶＡ−鋼エクスパンデッドメタルの形に仕上げ
られ、他方、アノード８は、既に記載された寸法安定性
のチタンアノードからなる。カソード５の上に、亜鉛が
小さく纏まった析出品質で塗布されるが、しかし、亜鉛
を樹状析出物で析出させ、引続き、セルの槽から除去す
ることも可能である。カソードの電流密度は、５０〜２
５００Ａ／ｍ2の範囲である。
この場合、酸素は気体として上に向かって開いている槽
１から排出され、かつ水素イオンは硫酸塩イオンと一緒
になって、電気分解過程が進行するにつれ濃厚にされ、
流出口１６を介して酸洗浴過程に排出される硫酸に再結
合される。陰極液の硫酸濃度の調節は、濃厚にされた硫
酸の排出および導管１１を介する水の供給によって、ｐ
Ｈ値の測定器および規定の硫酸濃度を維持するかもしく
は陰極液の硫酸濃度に適合させる制御系を用いて行われ
る。酸洗浴溶液としての供給された陽極液は、約１７０
ｇ／ｌの亜鉛濃度および７０ｇ／ｌの範囲内の硫酸濃度
を有する。カソード５は銅チタンエクスパンデッドメタ
ルまたはＶＡ−鋼エクスパンデッドメタルの形に仕上げ
られ、他方、アノード８は、既に記載された寸法安定性
のチタンアノードからなる。カソード５の上に、亜鉛が
小さく纏まった析出品質で塗布されるが、しかし、亜鉛
を樹状析出物で析出させ、引続き、セルの槽から除去す
ることも可能である。カソードの電流密度は、５０〜２
５００Ａ／ｍ2の範囲である。
【００２５】同じ電気分解装置を、好ましくはバッチ法
の運転で使用し、この場合、陰極液は、連続的に特定の
濃度領域内で確認され、他方、陽極液の側ではバッチ法
により追加充填される。
の運転で使用し、この場合、陰極液は、連続的に特定の
濃度領域内で確認され、他方、陽極液の側ではバッチ法
により追加充填される。
【００２６】図２によれば、酸洗浴装置２０の流出口２
１から流れる亜鉛イオンを含有する硫酸塩溶液は、供給
管１５を介して、イオン交換膜２を有する槽１を有する
電解セルの陽極液室４に供給され、この場合、陰極液室
の中で析出する亜鉛は、符号２２によって略示され、陰
極液室３から排出されている。陽極液室４の中に形成さ
れる濃厚にされた硫酸水溶液は、流出口１６および導管
２３を介して、酸洗浴過程のための新鮮な成分として、
酸洗浴装置２０の流入口２４を介して供給される。
１から流れる亜鉛イオンを含有する硫酸塩溶液は、供給
管１５を介して、イオン交換膜２を有する槽１を有する
電解セルの陽極液室４に供給され、この場合、陰極液室
の中で析出する亜鉛は、符号２２によって略示され、陰
極液室３から排出されている。陽極液室４の中に形成さ
れる濃厚にされた硫酸水溶液は、流出口１６および導管
２３を介して、酸洗浴過程のための新鮮な成分として、
酸洗浴装置２０の流入口２４を介して供給される。
【００２７】図２に基づき、硫酸を含有する溶液の方法
に応じた循環路が示され、この場合、酸洗浴装置２０の
流出口２１および供給管１５を介して、セルの陽極液室
４に、使用された酸洗浴液は、電解セルの金属イオンを
含有する硫酸塩水溶液として供給され、他方、実際に純
粋な濃厚にされた硫酸は、導管２３を介して再度酸洗浴
過程に供給される。
に応じた循環路が示され、この場合、酸洗浴装置２０の
流出口２１および供給管１５を介して、セルの陽極液室
４に、使用された酸洗浴液は、電解セルの金属イオンを
含有する硫酸塩水溶液として供給され、他方、実際に純
粋な濃厚にされた硫酸は、導管２３を介して再度酸洗浴
過程に供給される。
【００２８】析出した亜鉛は、セルからの除去によっ
て、前記の循環過程に確認され、同様に再度使用するこ
とができる。陽イオン交換膜としては、デュポン社（Ｆ
ｉｒｍａ Ｄｕｐｏｎｔ）のＮＡＦＩＯＮ型の膜が使用
される。
て、前記の循環過程に確認され、同様に再度使用するこ
とができる。陽イオン交換膜としては、デュポン社（Ｆ
ｉｒｍａ Ｄｕｐｏｎｔ）のＮＡＦＩＯＮ型の膜が使用
される。
【図１】図１は、電解セルを長手方向の断面で略示する
断面図である。
断面図である。
【図２】図２は、処理過程を循環路の形で示す略図であ
る。
る。
１ 槽、 ２ イオン交換膜、 ３ 陰極液室、 ４
陽極液室、 ５ カソード、 ６ マイナスの極、 ７
直流電圧源、 ８ アノード、 ９ 可溶性の電気的
接続部、 １０ プラスの極、 １１ 導管、 １２
流出口、 １３陽イオン、 １４ 亜鉛イオン、 １５
供給管、 １６ 流出口、 ２０酸洗浴装置、 ２１
流出口、 ２２ 亜鉛、 ２３ 導管、 ２４ 流入
口
陽極液室、 ５ カソード、 ６ マイナスの極、 ７
直流電圧源、 ８ アノード、 ９ 可溶性の電気的
接続部、 １０ プラスの極、 １１ 導管、 １２
流出口、 １３陽イオン、 １４ 亜鉛イオン、 １５
供給管、 １６ 流出口、 ２０酸洗浴装置、 ２１
流出口、 ２２ 亜鉛、 ２３ 導管、 ２４ 流入
口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｇ 3/00 Ｂ 9352−4Ｋ Ｃ２５Ｃ 1/00 ３０１ Ａ 9269−4Ｋ 7/00 ３０１ 9269−4Ｋ
Claims (14)
- 【請求項１】 金属イオンがカソードの表面上に析出さ
れ、アノードには水の分解によって酸素および陽子が形
成され、再生された溶液が直列に接続された酸洗浴過程
または抽出過程に再供給可能である電解セル中の金属イ
オンおよび硫酸を含有する水溶液を再生するための方法
において、硫酸に抗して安定性の陽イオン交換膜の使用
下に区分された電解セル中へ、６０〜８０ｇ／ｌの範囲
内の硫酸濃度を有する陽極液としての金属イオンを含有
する溶液を導入することおよびカソードによる析出を５
０〜２５００Ａ／ｍ2の電流密度で行い、この場合、陽
イオンは、陽極液から陽イオン交換膜を通って、電極に
接続された電圧により、陰極液中に移動し、かつ放電さ
れ、この場合、陽子のアノードによる形成によって、硫
酸濃度は、陽極液中で、絶えず増大されることを特徴と
する、金属イオンおよび硫酸を含有する水溶液の再生
法。 - 【請求項２】 濃厚にされた硫酸を陽極液から導出す
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 電解セルに陽極液としてバッチ法により
溶液を供給し、該溶液の硫酸濃度は、それぞれ、陰極液
の出発濃度に相応する、請求項１または２に記載の方
法。 - 【請求項４】 電解セルに陽極液として連続的に溶液を
供給し、該溶液の硫酸濃度は、常に陰極液の硫酸濃度を
下回っている、請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項５】 前記の量の達成後に、セルからのカソー
ドの金属析出物が確認される、請求項１から４までのい
ずれか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 カソードが、セルからの金属析出物の前
記の層厚の達成後に確認される、請求項５に記載の方
法。 - 【請求項７】 セルからのカソードの分離後に金属析出
物が確認される、請求項５に記載の方法。 - 【請求項８】 電解セルが、イオン交換膜を用いて陽極
液室と陰極液室とに区分されており、陰極液室は、金属
イオンを含有する溶液の供給および排出のための少なく
とも１個の開口を有し、かつ陽極液室は、再生された溶
液の供給および排出のための少なくとも１個の開口を有
する、少なくともそれぞれ１個のアノードおよびカソー
ドを有する電解セル中の金属イオンおよび硫酸を含有す
る水溶液を再生するための装置において、イオン交換膜
（２）が、陽イオン交換膜として形成されており、かつ
硫酸に抗して安定性であることおよびセルからカソード
（５）に析出した金属が確認可能であることを特徴とす
る、金属イオンおよび硫酸を含有する水溶液の再生装
置。 - 【請求項９】 カソード（５）が析出した金属の除去の
ために、電気的および機械的に溶解可能である、請求項
８に記載の装置。 - 【請求項１０】 カソード（５）の析出した金属を分離
し、かつ陰極液室から該金属を取り出すための分離装置
および運搬装置が設けられている、請求項９に記載の装
置。 - 【請求項１１】 アノード（８）が本質的に弁金属から
なる、請求項８に記載の装置。 - 【請求項１２】 アノード（８）がチタンを基礎とする
寸法安定性の電極である、請求項８または１１に記載の
装置。 - 【請求項１３】 陽極液室（４）が水または水溶液の供
給のための開口を有する、請求項８から１２までのいず
れか１項に記載の装置。 - 【請求項１４】 陰極液室（３）が水または水溶液の供
給のための開口を有する、請求項８から１３までのいず
れか１項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4326854A DE4326854A1 (de) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | Verfahren zur Regenerierung einer Metallionen und Schwefelsäure enthaltenden wässrigen Lösung sowie Vorrchtung |
| DE4326854.4 | 1993-08-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780466A true JPH0780466A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=6494871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6187447A Pending JPH0780466A (ja) | 1993-08-11 | 1994-08-09 | 金属イオンおよび硫酸を含有する水溶液の再生のための方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5478448A (ja) |
| EP (1) | EP0638664A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0780466A (ja) |
| DE (1) | DE4326854A1 (ja) |
| SG (1) | SG49791A1 (ja) |
Cited By (6)
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| JP2006158987A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Miyoshi Oil & Fat Co Ltd | 水産加工残滓中の重金属除去方法 |
| JP2010504423A (ja) * | 2006-09-21 | 2010-02-12 | キュイテ−フェル エ チタン インコーポレイティド | 鉄分の豊富な金属塩化物の廃棄物からの金属鉄および塩素価値の回収のための電気化学的方法 |
| US8784639B2 (en) | 2008-03-20 | 2014-07-22 | Rio Tinto Fer Et Titane Inc. | Electrochemical process for the recovery of metallic iron and chlorine values from iron-rich metal chloride wastes |
| WO2016159051A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 栗田工業株式会社 | 金属イオン含有酸液の処理方法及び処理装置 |
| JP2016191692A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 栗田工業株式会社 | 鉄族金属イオン含有液の処理方法及び処理装置 |
| JP2016190225A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 栗田工業株式会社 | 酸廃液の処理装置及び処理方法 |
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| DE19850524C2 (de) * | 1998-11-03 | 2002-04-04 | Eilenburger Elektrolyse & Umwelttechnik Gmbh | Nitratfreies Recycling-Beizverfahren für Edelstähle |
| DE19850525A1 (de) * | 1998-11-03 | 2000-05-04 | Eilenburger Elektrolyse & Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zum elektrochemischen Regenerieren von Schwefelsäure-Eisen-III-sulfat-Beizlösungen für Edelstähle |
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| US7780833B2 (en) | 2005-07-26 | 2010-08-24 | John Hawkins | Electrochemical ion exchange with textured membranes and cartridge |
| WO2007044609A1 (en) | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Pionetics Corporation | Electrochemical ion exchange treatment of fluids |
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| CN112289962B (zh) * | 2020-10-16 | 2022-07-12 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 蚀刻设备 |
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1994
- 1994-05-13 EP EP94107412A patent/EP0638664A1/de not_active Withdrawn
- 1994-05-13 SG SG1996006067A patent/SG49791A1/en unknown
- 1994-07-01 US US08/270,164 patent/US5478448A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-09 JP JP6187447A patent/JPH0780466A/ja active Pending
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| DE4326854A1 (de) | 1995-02-16 |
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