JPH0841668A - 金属水酸化物の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気化学的隔膜法による金属水酸化物および
／または金属酸化物／水酸化物の製造。 【構成】 本発明においては、陽極室において対応する
金属を陽極で溶解して金属イオンを生成させ、陰イオン
交換膜で仕切られた陰極室中において水を陰極還元して
水酸イオンを生成させ、該水酸イオンを電場の動電力の
下でイオン交換膜を通して陽極室へと移動させる電気化
学的隔膜法で金属イオンを生成させる対応する金属イオ
ンおよび水酸イオンから金属水酸化物および／または金
属酸化物／水酸化物を製造する方法が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【本発明の背景】本発明は金属水酸化物および／または
金属酸化物／水酸化物を対応する金属イオンおよび水酸
イオンから製造する方法に関する。本発明方法において
は電気化学的隔膜法で陽極室において対応する金属を陽
極で溶解して金属イオンを生成させ、イオン交換膜で仕
切られた陰極室中において水を陰極還元して水酸イオン
を生成させ、該水酸イオンを電場の動電力の下でイオン
交換膜を通して陽極室へと移動させる。

【０００２】金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物
は該金属の無機または有機塩、対応する酸化物、または
純粋な金属自身の製造に対する有用な中間体である。例
えば水酸化コバルトから、カ焼することによりバリスタ
の製造または電池の中における電子回路に使用するため
の一定の組成をもったコバルトの酸化物を、また還元す
ることにより一定の粒径分布をもった金属コバルトの粉
末を製造することができる。ニッケルの水酸化物は顔料
として使用されるか、またはドーピング剤および粒子状
構造物と共に電池に使用される。亜鉛の水酸化物は顔料
の原料として用いることができ、また銅化合物は触媒と
しての活性をもった材料に変えることができる。

【０００３】種々の用途に対して水酸化物を製造する
間、第１の目的はさらに加工を行うためにできれば緻密
な自由流動性をもった材料を製造することである。コバ
ルトの水酸化物またはコバルトの酸化物／水酸化物から
つくられたコバルトの金属粉末は、炭化タングステンと
一緒に焼結すると、例えば特殊な硬質金属工具のような
製品を製造し得る粒径分布と粒子の構造が得られる。

【０００４】ニッケル水素化物の蓄電池に使用される新
しく開発された海綿状陽極に対して、ニッケル水素化物
は使用される用途および加工の両方に関して最適化され
た物理的性質をもっていることが要求される。海綿状の
ニッケル電極（ペースト法によるもの）をもった高性能
電池に使用する場合、良好な流動特性、緻密な粒子の
形、狭い粒径分布、および品質の一定性をもった材料が
要求される。さらに生成物は通常使用される添加剤、例
えばコバルト金属の粉末および酸化コバルトと容易に混
合し得る能力をもっていなければならない。

【０００５】この製造工程の対応する材料および主な特
徴は日本特許平４−８０５１３号に記載されている。直
径が１〜１００μｍのニッケル水素化物の粒子をニッケ
ル塩の溶液および水酸化アルカリから晶出させ、一定の
ｐＨおよび一定の温度において固体または液体の形で反
応容器の中に導入される。有利な試験条件としてはｐＨ
が１１、温度が４８℃である。

【０００６】アンモニアまたはアンモニウム塩の存在下
において沈澱させることにより十分に緻密な水酸化ニッ
ケルを製造することも公知である。Ｔｒａｎｓ．Ｆａｒ
ａｄａｙ Ｓｏｃ．誌５１巻（１９５５年）９６１頁記
載の論文によれば、硝酸ニッケルおよびアンモニア水溶
液からニッケル・アミン錯体溶液をつくり、これを常圧
または減圧で沸騰させるか、または水蒸気で処理するこ
とにより水酸化ニッケルが得られる。このような水酸化
物はアンモニアを存在させずに沈澱させた水酸化ニッケ
ルと比べ遥かに低い表面積（１３〜２０ｍ²／ｇ）をも
っている。アンモニアまたはアンモニウム塩の存在下に
おいて緻密な水酸化ニッケルを製造する方法は日本特許
願Ａ５３−６１１９号および同６１−１８１０７号にも
記載されている。該Ａ５３−６１１９号においては、ｐ
Ｈが少なくとも３．０の対応する溶液にアルカリ溶液を
添加して水酸化ニッケルを沈澱させることが記載されて
いる。この方法でつくられた材料に電気化学的試験を行
って、市販の水酸化ニッケルにくらべ比電荷容量が特に
高いことが示されている。

【０００７】しかしこのような製品は粒子の形、粒径分
布および流動特性に関する上記の要件を満たしていな
い。

【０００８】緻密な水酸化ニッケルの製造工程およびそ
れをアルカリ電池に使用することに関する重要な特徴が
ヨーロッパ特許Ａ３５３ ８３７号に記載されている。
硝酸ニッケルまたは硫酸ニッケルを希薄アンモニア溶液
に溶解し、水酸化ナトリウム溶液を調節しながら加え、
下記式に従って分解させることによりニッケル（ＩＩ）
−テトラミン溶液をつくる。

【０００９】（１）Ｎｉ（ＮＨ₃）₄ＳＯ₄＋２ＮａＯＨ
＝＞ Ｎｉ（ＯＨ）₂＋Ｎａ₂ＳＯ₄＋４ＮＨ₃ この反応は温度４０〜５０℃、ｐＨ１１〜１３で起こ
る。ｐＨが低下すると共に細孔容積も低下する。細孔を
もたない生成物は反応速度が十分に遅い場合においての
み結晶化させることができる。さらにこの方法でつくら
れた水酸化ニッケルは高い結晶化度、低い比表面積、低
い細孔容積をもち、従って高い物理的密度を有してい
る。この製品の欠点が高い密度にあることも記載されて
いる。比表面積が低いと、プロトン伝導度が低く、また
電流密度が高くなり、それによって電極を膨潤させる原
因となる望ましくないγ−ＮｉＯＯＨの生成が促進され
る。低いｐＨで結晶化した水酸化ニッケルは高い密度を
もっているが、γ−ＮｉＯＯＨを生じる傾向が大きい。
平均のｐＨを選ぶことにより、必要な高密度と或る程度
必要とされる多孔度との間に妥協を図ることができる。
この方法に従えば、固溶体として３〜１０％のＺｎ、１
〜３％のＭｇを含む水酸化ニッケルがつくられる。この
ようなドーピング剤はγ−ＮｉＯＯＨの生成を抑制す
る。

【００１０】球形の粒子の形をもった水酸化ニッケルを
晶出させる連続法は日本特許平４−６８２４９号に記載
されている。この方法では、ニッケル塩溶液（０．５〜
３．５モル／リットル）、希薄アルカリ溶液（１．２５
〜１０モル／リットル）およびアンモニアおよび／また
はアンモニウム溶液を撹拌しながら計量ポンプで溢流パ
イプを備えた加熱した円筒容器の中に圧入する。この際
アンモニアはガスの形で導入することもできる。アンモ
ニアの濃度は１０〜２８重量％であり、アンモニウム塩
の濃度は３〜７．５モル／リットルである。ニッケルの
錯体をつくるためには、ニッケル塩溶液１モル当たり
０．１〜１．５モルのアンモニアを導入する。約１０〜
３０時間後、反応系は定常状態に達する。その後一定の
品質をもった生成物を連続的に取り出すことができる。
該容器中における滞在時間は０．５〜５時間である。

【００１１】この方法の重要な特徴は反応が一定のｐ
Ｈ、および一定の温度で行われるという事実である。ア
ルカリ溶液をｐＨをコントロールしながら導入すること
によりｐＨを±０．１の誤差で９〜１２の範囲の一定値
に保ち、温度は２０〜８０℃の範囲内で温度の変動を±
２Ｋ以内に保たなければならない。これらの条件下にお
いて粒径が２〜５０μｍの球形の緻密な粒子が得られ
る。粒径は流入するＮＨ₃の量、滞在時間および撹拌速
度を変えることにより調節することができる。撹拌速度
を減少させ、ＮＨの流入量を増加させると、生成物は粗
くなり、粒径分布は狭くなる。晶出した生成物を次に濾
過し、水洗して乾燥する。この方法でつくられた製品は
冒頭に述べた性質をもっており、磨砕の必要はない。

【００１２】ヨーロッパ特許Ａ４６２ ８８９号には水
酸化ニッケルの製造法が記載されている。晶出の温度は
８０℃より高い。コバルト、カドミウムおよび／または
亜鉛をドーピングした硝酸塩または硫酸塩の溶液を用い
る。コバルトの含量は１〜８重量％、カドミウムおよび
／または亜鉛の含量は３〜１０重量％である。錯化はア
ンモニウム塩を用いて行い、ＮＨ₃／Ｎｉのモル比を
０．６〜０．６にする。この方法ではｐＨを９．２±
０．１に保つ。さらに容器の直径の半分以上の直径をも
った３枚羽根の撹拌機を用い、その回転速度を３００〜
１０００／分にする。

【００１３】前述の方法と同様に、生成物を濾過し、洗
滌して乾燥する。

【００１４】この方法の欠点は一方では水酸化ニッケル
の化学量論的必要量の少なくとも２倍の大量の中性塩を
使用し、これを流出流へと放出しなければならないこと
である。また他方では、この方法の流出流は、錯体の形
で溶解した少量のニッケルの他に、大量のアンモニアを
含み、これを廃棄しなければならない欠点をもってい
る。

【００１５】球形の水酸化ニッケルを製造するために沈
澱晶出を行う化学的方法では、水酸化ニッケル１モル当
たり２モルの塩化ナトリウムが生成するのを避けること
ができない。一方では流出流に対する環境基準および限
度がもっと厳しくなり、他方では大量の液を消費しその
結果生じた塩の貯蔵コストが高騰することによる経済的
観点を考慮すれば、閉鎖した製造ラインを開発しなけれ
ばならない。

【００１６】このような方法では、例えばニッケルは例
えば電解により陽極において金属塩溶液の中へと溶解
し、陰極で生じた水酸イオンにより水酸化ニッケルとし
て沈澱する。沈降させ、以後種々の洗滌工程を経て沈澱
生成物から尚存在しているか、または沈澱中に捕捉され
た塩を除去した後、純粋な生成物が得られる。

【００１７】金属水酸化物を生成する方法は既に下記特
許に記載されている。

【００１８】日本特許願Ａ６３／２４７ ３８５号に
は、東洋ソーダ製のパーフルオロ化された陰イオン交換
膜および不活性電極を用いて金属水酸化物を電解的に製
造する方法が記載されている。製造すべき金属水酸化物
の金属塩を陽極側で電解質として用いる。陰極回路では
アルカリ溶液を使用する。

【００１９】ヨーロッパ特許Ａ０ ５５９ ５９０号に
おいては、同様な装置において電極を陽極で溶解するこ
とにより金属塩を連続的に添加する。この方法に関する
必要条件、特に使用する膜、電解質溶液および試験条件
については十分な記載はなされていない。

【００２０】本発明の目的は上記従来法の欠点をもたな
い金属水酸化物および／または金属酸化物／水酸化物の
製造法を提供することである。

【００２１】

【本発明の要約】本発明の目的は電気化学的隔膜法で陽
極室において対応する金属を陽極で溶解して金属イオン
を生成させ、イオン交換膜で仕切られた陰極室中におい
て水を陰極還元して水酸イオンを生成させ、該水酸イオ
ンを電場の動電力の下でイオン交換膜を通して陽極室へ
と移動させ、対応する金属水酸化物および／または金属
酸化物／水酸化物を製造する方法において、ｐＨが７よ
り高い条件下で錯化剤を存在させて金属を溶解させるこ
とを特徴とする方法により達成される。

【００２２】本発明の意味における錯化剤としては、ア
ンモニア、および／または炭素鎖長が１〜６の有機モノ
−および／またはジアミンを使用することが好ましい。
金属は特にＣｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｓ
ｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ａｌ、ＣｄおよびＵから成る群
から選ばれる１種またはそれ以上の金属である。Ｃｏお
よび／またはＮｉが特に好適である。以下に水酸化ニッ
ケルを製造する場合について本発明方法を説明するが、
本発明はこの具体化例によって限定されるものではな
い。

【００２３】本発明方法を実施するのに適した隔膜式電
解槽の原理的な配置を下記に説明する。この電解槽の陰
極室および陽極室は陰イオン交換膜で分離され、二つの
別々の回路が作られている。陰極側の回路は陰極液と呼
ばれ、陽極側の回路は陽極液と呼ばれる。好ましくは水
酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムのようなアルカリ
溶液を陰極液として使用する。この溶液自身が高い伝導
度をもち、使用されるアルカリ溶液の陽イオンが陽極側
で使用されている場合、この方法の効率は有利となる。
陰極自身は急冷鍛造鋼、白金鍍金したチタン、ニッケル
またはニッケル合金から成っていることができる。

【００２４】陽極液の組成は水酸化ニッケルの製造原
料、即ちアンモニア、塩化ナトリウムおよび少量の硫酸
ニッケルから得られる。塩化ナトリウムは主として溶液
の伝導度を増加させるのに使用され、少量の硫酸塩を添
加することにより陽極におけるニッケル電極の溶解が改
善される。陽極液の中に塩化物および／または硫酸塩イ
オンが存在する場合、特に良好な結果が得られる。陽極
自身は純粋なニッケルの、好ましくは電気化学的に製造
された陽極から成っている。

【００２５】他の金属水酸化物および／または金属酸化
物／水酸化物を製造する場合、陽極は対応する金属から
成っている。従って原理的には消費電極が使用される。

【００２６】外部から電圧をかける活性化された移動条
件下においては、ニッケルはＮｉ²⁺として溶解し、電子
が放出される。アンモニアが存在すると、アルカリ性条
件下においてＮｉ（ＯＨ）₂が自発的に沈澱するのが防
がれ、種々の中間段階を経て２価のニッケル−アミン錯
体が生じる。

【００２７】 陽極 (２) Ｎi＋nＮＨ₃＋２Ｃl^- → Ｎi(ＮＨ₃)_nＣl₂＋２e^- (３) Ｎi(ＮＨ₃)_nＣl₂＋２ＯＨ^- → Ｎi(ＯＨ)₂↓nＮＨ₃↑＋２Ｃl^- 陰極 (４) ２Ｈ₂Ｏ＋２e^- → Ｈ₂↑＋２ＯＨ^- ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ (５) Ｎｉ＋２Ｈ₂Ｏ → Ｈ₂↑＋ＮＩ(ＯＨ)₂↓ 陰極での反応により電子が取り込まれて水素が生じ、こ
れはガスの形で逃げ出し、水酸イオンはその電荷のため
に陰イオン交換膜を介して陽極回路へと移動する。この
時溶解度の限度を越えれば水酸化ニッケルの生成と沈澱
が陽極液中で起こる。沈澱が生じると動的な平衡が達成
され、リガンドの交換（水酸化物に対してはアンモニ
ア）が生じる。

【００２８】球形の生成物が生じるかどうかは晶出の条
件、即ち陽極回路における個々の成分の濃度および温度
制御によって実質的に決定される。沈澱した生成物を次
に陽極回路から連続的に分離する。分離は生成物と溶媒
との密度差が大きいことに基づく化学工学的には簡単に
設計された沈降槽で行うことができる。均一な粒径をも
った生成物を分離するためには瀘過段階（微小瀘過）を
介して分離を行う。この変形法の実質的な利点は、陽極
回路の中に保持されているため種々の原料を回収する個
別的な付加工程を必要としない点である。

【００２９】上記の電気化学的隔膜法を実用化するため
には、使用する陰イオン交換膜が下記の条件を満たす必
要がある。

【００３０】陰イオン交換膜はアルカリに抵抗性をも
ち、特に隣接溶液に（最高飽和濃度までのＮＨ₃に）対
して化学的に安定であり、酸化（Ｎｉ²⁺／Ｎｉ³⁺；Ｃｌ
^-，ＣｌＯ^3-）に対して抵抗性があり、最高８０℃まで
の温度耐性をもっていなければならず、また高い透過選
択性、低い膜抵抗、高い機械的強度と寸度安定性、およ
び十分な長期間に亙る安定性をもっていなければならな
い。

【００３１】工業的に信頼性のある陰イオン交換膜は通
常微視的な不均一性および／またはインターポリマー
（ｉｎｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）の形状を示す。従って機
械的性質と電気的性質とが無関係になるように調節しな
ければならない。そのため膜はマトリックス重合体、繊
維布または接合剤から、およびインターポリマーまたは
イオノマーから構成される。イオン交換膜の不均一性に
よって均一な膜、インターポリマーの膜、微視的な不均
一性をもったグラフトまたはブロック共重合体の膜、お
よび不均一な膜の区別が生じる。

【００３２】大部分の用途に対し十分に良好な電気的お
よび機械的性質を示すためには、重合体の網状構造は異
なった構造をもっていることができる。ポリ塩化ビニル
およびポリアクリレートは通常電気的に中性なマトリッ
クス重合体として使用される。ポリエチレン、ポリプロ
ピレンまたはポリスルフォンは他のマトリックス重合体
として使用されるが、アルカリ性の条件下においてのみ
長期間に亙る化学的安定性をもっているに過ぎない。

【００３３】従って本発明方法においては陰イオン交換
膜はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルケト
ン、ポリスルフォン、ポリフェニルオキシドおよび／ま
たはスルフィドをベースにするものであることが好まし
い。

【００３４】陰イオン交換膜のイオン伝導性をもった高
分子電解質は正の過剰な電荷と動き得る負に帯電した反
対イオンとをもつ網状構造から成っている。弱塩基性の
アミノおよびイミノ基により、また強塩基性のアンモニ
ウムおよび第４アンモニウム基、 −ＮＨ₃ ⁺、−ＲＮＨ₂ ⁺、−Ｒ₃Ｎ⁺、＝Ｒ₂Ｎ⁺ から固定されたイオン構造をつくることができる。

【００３５】本発明方法に使用される陰イオン交換膜は
アルキル化されたポリビニルイミダゾール、ポリビニル
ピリジンおよび／またはアルキル化された１，４−ジア
ザビシクロ［２．２．２］オクタンから成る交換基をも
っていることが特に好適である。

【００３６】特に適した膜はドイツ特許Ａ４２ １１
２６６号に記載されている。

【００３７】固定イオンの種類および濃度は主として膜
の透過選択性および電気抵抗を決定するが、これはまた
機械的性質、特に固定イオンの濃度から見た膜の膨潤性
に影響を及ぼす。強塩基性の第４アンモニウム基はすべ
てのｐＨ値において解離するが、１級アンモニウム基は
解離が困難である。このため特殊な性質の膜をつくる場
合を除いて、市販の陰イオン交換膜には大部分第４アン
モニウム基が混入されている。

【００３８】クロロメチル化されたポリスチレン、スチ
レン／ジビニルベンゼン共重合体、および後でトリメチ
ルアミンによって４級化されたスチレン／ブタジエン共
重合体をベースにした系が最も頻繁に用いられる。

【００３９】陰イオン交換膜の長期間に亙る化学的安定
性は下記の因子に影響を受けるだけである。

【００４０】− 重合体マトリックスの崩壊（アルカリ
性溶液中におけるマトリックス重合体またはインターポ
リマー安定性が不適切）。

【００４１】− 固定イオン構造／重合体マトリックス
系の形態的変化。

【００４２】− アルカリ性または酸化性条件下におけ
る固定イオンの化学的分解。

【００４３】球形の水酸化ニッケルをアンモニア溶液か
ら隔膜電解により製造する場合に使用する陰イオン交換
膜を選択した時と同じ方法で、電気化学的、機械的およ
び化学的性質を最適化しなければならない。このことは
製造業者によってつくられた膜および材料の選択、およ
び物理化学的性質に関する要求を取り上げ、評価しなけ
ればならないことを意味する。本発明に使用する膜に対
するこのような要求を下記にまとめる。

【００４４】電気化学的性質に関しては、 電気抵抗 ＜ １０Ωｃｍ²、 透過選択性 ＞ ９２％、 膨潤性 ＜ ２５％、 イオン交換能 ＞ １．２ミリモル・ｇ でなければならない。

【００４５】機械的性質に関しては、繊維布は 温度、アルカリおよび酸化に抵抗性をもった重合体（ポ
リプロピレン、ポリエチレンポリエーテルケトン） から成り、固定された充填剤として 化学的に安定な第４アンモニウム塩（ビニルイミダゾー
ル、４，４’−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタ
ン） をもっていなければならない。

【００４６】適当な膜はドイツ特許Ａ４４ ２１ １２
６６号に記載されている。本発明の方法は連続的に行
い、生成する金属水酸化物および／または金属酸化物／
水酸化物を陽極液から分離し、錯化剤を陽極室に戻すこ
とが特に好適である。

【００４７】

【好適具体化例の詳細な説明】下記実施例により本発明
を例示する。これらの実施例は本発明を限定するもので
はない。

【００４８】実施例 １ 水酸化コバルトの製造 電解槽の原理的な構造 図１に電解槽を示す。このものは２個の陰極、２個のポ
リエチレンのスペーサー、２枚の膜とコバルト消費陽
極、並びに４個の種々の厚さの部屋から成っている。電
解槽はニッケル電極が電解槽の外側をなし、有効電極面
の表面積が１２０×２００ｍｍ²になるように作られて
いる。重ね合わされた電極表面には電気的な接続がなさ
れている。陰極には厚さ５ｍｍのポリエチレンのフレー
ムがあり、その上に膜が載せられている。膜とコバルト
陽極との間隙は厚さ１０ｍｍの他のフレームにより保持
され、この陽極は該フレームの上にあり、電気導線が取
り付けられている。コバルトの陽極は厚さ２０ｍｍの純
コバルトから成っている。構造全体は支持物によって液
漏れを起こさないように圧し付けられている。陰極と膜
との間にポリエチレンの格子状の網から成る芯が挿入さ
れ、これによって陰極と膜とが接触するのを防いでい
る。陽極と膜とを分離するフレームには陽極液が出入り
する孔が備えられている。同様に陰極にも、陰極と膜と
を分離するフレームの所に入り口が備えられ、全陰極室
の中で陰極液が均一に流れるようになっている。

【００４９】陰極液および陽極液はそれぞれ１００ｇ／
リットルのＮａＣｌを含んでいる。陰極液はまた４０ｇ
／リットルのＮａＯＨを含んでいる。

【００５０】陰極液を１００リットル／時の速度でポン
プにより循環（再循環）させる。この速度は陰極室にお
ける電解質の滞在時間が９秒であることに相当してい
る。陽極液は電解中６５０リットル／時の速度で再循環
回路に圧入される。この速度は陽極室中における平均滞
在時間２．７秒に相当している。陽極液の温度は５０℃
である。陽極液中のアンモニアの濃度を２モル／リット
ルに調節し、陽極回路にアンモニアを添加して蒸発によ
る損失を補う。

【００５１】生成する水酸化コバルトの定常的な固体濃
度は８０ｇ／リットルであり、滞在時間は４時間であ
る。

【００５２】５００Ａ／ｍ²に対応して電流が１２Ａに
なるように電解条件を選び、Ｃｏ（ＯＨ）₂の形の水酸
化コバルトを毎時２１ｇ得た。これを回路から０．２６
リットルの懸濁液として取り出し、濾過により分離し
た。水洗後、きれいな水酸化コバルトが得られた。生成
した水素は陰極液の貯蔵容器から外に逃がす。

【００５３】 陽極液のｐＨ： １０．５〜１１．５ 膜： ネオセプタ（Ｎｅｏｓｅｐｔａ）^(R)ＡＭＨ， 徳山ソーダ製 最終生成物の組成 水酸化コバルト： 分析によればＣｏ（ＯＨ）₂とＣｏ
ＯＯＨとの８０／２０混合物である。

【００５４】嵩密度： １．６ｇ／ｃｍ³ コバルト含量： ６３．５％ 色： 暗褐色 実施例 ２ 電極と膜とを積み重ね、その間に電極室を設けて同様な
方法で（実施例１と同様）作られた電解槽において、ア
ンモニアを存在させてニッケルを電気化学的に溶解し、
生じたアミン錯体を分解して水酸化ニッケルにした。

【００５５】電解質の組成： 陽極液： １６．５モル／リットルのＮｉＳＯ₄ ２２０ｍｌのＮＨ₃（２５％）／リットル ２モル／リットルのＮａＣｌ 陰極液： １モル／リットルのＮａＯＨ 陽極： 超高純度ニッケル 陰極： 白金鍍金したチタン 温度： 電解温度４０℃ 錯体の分解温度７０℃ 電流密度：１０００Ａ／ｍ² 電極／膜間の間隙：２ｍｍ 溢流速度：＞１０ｃｍ／秒 陽極室のｐＨ：１０．５〜１１．５ 膜： 徳山ソーダ製ネオセプタ^(R)ＡＭＨ 電解で生じたアミン錯体を分解して水酸化ニッケルにす
るには、反応器中で電解質の温度を上昇させる。

【００５６】（ａ）緻密な球形の水酸化ニッケルの製造 撹拌反応器中でアミン錯体を分解させ、分解生成物を凝
集させて緻密な球形の粒子にする。凝集した材料を懸濁
液として溢流部を通し連続的に陽極回路から分離する。

【００５７】溢流部から出る水酸化ニッケル： 嵩密度： １．３５ｇ／ｃｍ³ 平均粒径：１０μｍ （ｂ）ニッケルの繊維または平均粒径２００μｍの球形
のイオン交換樹脂のような基質を存在させると、分解反
応器の中の該基質の上に水酸化ニッケルの均一な層が沈
澱する。

【００５８】本発明の主な特徴及び態様は次の通りであ
る。 １．電気化学的隔膜法で陽極室において対応する金属を
陽極で溶解して金属イオンを生成させ、イオン交換膜で
仕切られた陰極室中において水を陰極還元して水酸イオ
ンを生成させ、該水酸イオンを電場の動電力の下でイオ
ン交換膜を通して陽極室へと移動させ、金属水酸化物お
よび／または金属酸化物／水酸化物を製造する方法にお
いて、ｐＨが７より高い条件下で錯化剤を存在させて金
属を溶解させる方法。

【００５９】２．使用する錯化剤はアンモニア、炭素数
１〜６の有機モノアミンおよび炭素数１〜６の有機ジア
ミンから成る群から選ばれる上記第１項記載の方法。

【００６０】３．使用する金属はＣｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆ
ｅ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃ
ｄ、およびＵから成る群から選ばれる上記第１項記載の
方法。

【００６１】４．使用する金属はＣｏおよびＮｉから成
る群から選ばれる上記第１項記載の方法。

【００６２】５．使用する陰極液はアルカリ水溶液であ
る上記第１項記載の方法。

【００６３】６．塩化物および／または硫酸塩のイオン
が陽極液中に存在する上記第１項記載の方法。

【００６４】７．塩化物および／または硫酸塩のイオン
が陽極液中に存在する上記第４項記載の方法。

【００６５】８．使用する錯化剤はアンモニア、炭素数
１〜６の有機モノアミンおよび炭素数１〜６の有機ジア
ミンから成る群から選ばれ、使用する金属はＣｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ、Ａｌ、ＣｄおよびＵから成る群から選ばれる上記第
４、５または６項記載の方法。

【００６６】９．使用するイオン交換膜はポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエーテルケトン、ポリスルフ
ォン、ポリフェニルオキシドおよびスルフィドから成る
群から選ばれる材料をベースとした膜である上記第４、
５または６項記載の方法。

【００６７】１０．イオン交換膜はアルキル化されたポ
リビニルイミダゾール、ポリビニルピリジン、および／
またはアルキル化された１，４−ジアザビシクロ［２．
２．２］オクタンから成る群から選ばれる交換基を有し
ている上記第９項記載の方法。

【００６８】１１．生じる金属水酸化物および／または
金属酸化物／水酸化物を陽極液から分離し、錯化剤を陽
極室へと戻す上記第４、５または６項記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法に使用される電解槽の一具体化例を
示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591007228 エイチ・シー・スタルク・ゲゼルシヤフ ト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツン グ・ウント・コンパニー・コマンジツトゲ ゼルシヤフト Ｈ．Ｃ．ＳＴＡＲＣＫ ＧＥＳＥＬＬＳＣ ＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴ ＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ ＆ ＣＯＭＰＡＧ ＮＩＥ ＫＯＭＭＡＮＤＩＴ ＧＥＳＥＬ ＬＳＣＨＡＦＴ ドイツ連邦共和国デー38642ゴスラー・イ ムシユレーケ78−91 (72)発明者 デイルク・ナウマン ドイツ38667バトハルツブルク・ゲーテシ ユトラーセ14アー (72)発明者 アルミン・オルブリヒ ドイツ38723ゼーゼン・アルテドルフシユ トラーセ20 (72)発明者 ヨゼフ・シユモル ドイツ38642ゴスラー・ルドルフ−ニツケ ル−ベーク３ (72)発明者 ビルフリート・グトクネヒト ドイツ38642ゴスラー・ビルヘルム−ゼフ ゲ−ベーク10 (72)発明者 ベルント・バウアー ドイツ66130フエヒンゲン・ツムハーゼン ベルク７ (72)発明者 トーマス・メンツエル ドイツ70567シユトウツトガルト・アイゼ シユトラーセ９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気化学的隔膜法で陽極室において対応
   する金属を陽極で溶解して金属イオンを生成させ、イオ
   ン交換膜で仕切られた陰極室中において水を陰極還元し
   て水酸イオンを生成させ、該水酸イオンを電場の動電力
   の下でイオン交換膜を通して陽極室へと移動させ、対応
   する金属水酸化物および／または金属酸化物／水酸化物
   を製造する方法において、ｐＨが７より高い条件下で錯
   化剤を存在させて金属を溶解させることを特徴とする方
   法。