JPH09228091A - 湿式電解採取または電解精製用陰極板 - Google Patents
湿式電解採取または電解精製用陰極板Info
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- JPH09228091A JPH09228091A JP3624496A JP3624496A JPH09228091A JP H09228091 A JPH09228091 A JP H09228091A JP 3624496 A JP3624496 A JP 3624496A JP 3624496 A JP3624496 A JP 3624496A JP H09228091 A JPH09228091 A JP H09228091A
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- Japan
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- coating
- resin
- plate
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 湿式電解採取または電解精製用陰極板の縁部
を保護するプロテクターを交換しないで使用できる期間
を長くし、また陰極を研摩する際にプロテクターが研摩
の障害にならないようにする。 【解決手段】 陰極板の電解液に浸漬される板厚部２に
セラミックコーティング３と樹脂コーティング４を施
す。
を保護するプロテクターを交換しないで使用できる期間
を長くし、また陰極を研摩する際にプロテクターが研摩
の障害にならないようにする。 【解決手段】 陰極板の電解液に浸漬される板厚部２に
セラミックコーティング３と樹脂コーティング４を施
す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅、亜鉛、ニッケ
ルなどの金属を電解採取または電解精製する工程に於い
て種板を製造する際に、板状に金属を析出する基材とな
る陰極板（「母板」と通称される）に関するものであ
り、より詳しく述べるならば母板の縁部を電解析出から
遮蔽する絶縁体の構造を改善した母板に関するものであ
る。
ルなどの金属を電解採取または電解精製する工程に於い
て種板を製造する際に、板状に金属を析出する基材とな
る陰極板（「母板」と通称される）に関するものであ
り、より詳しく述べるならば母板の縁部を電解析出から
遮蔽する絶縁体の構造を改善した母板に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】種板を母板から剥ぎ取るためには母板の
縁部及び側面に絶縁体のコーティングを施すことが行わ
れている。種板製造用電解液は一般に硫酸酸性であるの
で、母板の縁部にコーティングをする絶縁材は耐硫酸性
が要求されるとともに母板との接着性が要求される。
縁部及び側面に絶縁体のコーティングを施すことが行わ
れている。種板製造用電解液は一般に硫酸酸性であるの
で、母板の縁部にコーティングをする絶縁材は耐硫酸性
が要求されるとともに母板との接着性が要求される。
【０００３】従来絶縁体のコーティング法としては、
（イ）塩化ビニルシートを接着する方法、（ロ）絶縁性
樹脂を塗布する方法、（ハ）接着剤を介してエポキシ樹
脂などの耐熱性樹脂を塗布する方法（特開昭５０−１６
０１２１号公報）、（ニ）ポリウレタン系ゴムをコーテ
ィングする方法（特開昭５９−１３０８９号公報）、
（ホ）フッ素樹脂を塗布する方法（特開昭６３−３０７
２９２号公報）、（ヘ）ジメチルポリシロキサンを主成
分とする樹脂をコーティングする方法（特開平２−６１
０８６号公報）などがある。
（イ）塩化ビニルシートを接着する方法、（ロ）絶縁性
樹脂を塗布する方法、（ハ）接着剤を介してエポキシ樹
脂などの耐熱性樹脂を塗布する方法（特開昭５０−１６
０１２１号公報）、（ニ）ポリウレタン系ゴムをコーテ
ィングする方法（特開昭５９−１３０８９号公報）、
（ホ）フッ素樹脂を塗布する方法（特開昭６３−３０７
２９２号公報）、（ヘ）ジメチルポリシロキサンを主成
分とする樹脂をコーティングする方法（特開平２−６１
０８６号公報）などがある。
【０００４】塩化ビニルシート接着によるコーティング
法（イ）では、電解中におけるシートの接着力低下によ
り母板と絶縁材間へ電解液が侵入し、金属が析出するこ
とが避けられず母板から種板を剥ぐときに縁部に析出し
た金属に塩化ビニルが巻き込まれたり、析出した金属が
膨らみ塩化ビニルが破損したりするために、塩化ビニル
シートなどの絶縁体は寿命が短いという欠点があったた
めに、（ヘ）の方法では柔軟性がすぐれかつシール性を
有するジメチルポリシロキサン系樹脂をコーティングし
ている。（ハ）の方法は（イ）の方法が高価格である欠
点を解消し、（ニ）の方法はポリウレタン系ゴムの柔軟
性及び耐酸性に着目し、（ホ）の方法はフッ素樹脂がも
つすぐれた耐酸性に着目して、電解析出に対する遮蔽機
能を向上しようとするものである。
法（イ）では、電解中におけるシートの接着力低下によ
り母板と絶縁材間へ電解液が侵入し、金属が析出するこ
とが避けられず母板から種板を剥ぐときに縁部に析出し
た金属に塩化ビニルが巻き込まれたり、析出した金属が
膨らみ塩化ビニルが破損したりするために、塩化ビニル
シートなどの絶縁体は寿命が短いという欠点があったた
めに、（ヘ）の方法では柔軟性がすぐれかつシール性を
有するジメチルポリシロキサン系樹脂をコーティングし
ている。（ハ）の方法は（イ）の方法が高価格である欠
点を解消し、（ニ）の方法はポリウレタン系ゴムの柔軟
性及び耐酸性に着目し、（ホ）の方法はフッ素樹脂がも
つすぐれた耐酸性に着目して、電解析出に対する遮蔽機
能を向上しようとするものである。
【０００５】また、従来の絶縁材コーティング法では皮
膜は母板主面の周辺部もしくは縁部に施している（上記
（ハ）〜（ヘ））。
膜は母板主面の周辺部もしくは縁部に施している（上記
（ハ）〜（ヘ））。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のコーティング材
は、樹脂類の絶縁性材料を塗布あるいは接着などによ
り、母板の縁部もしくは周辺部における遮蔽体としてき
たが、金属の母板とこれら樹脂類との接着性が劣るた
め、かなり短い電解回数で機能が失われそして交換する
必要があった。また、使用される母板は一定期間後研磨
する必要があるが、従来のコーティング法では絶縁材は
母板の縁部もしくは周辺部にコーティングされていたた
めに、絶縁体は母板から取り外してから研磨する必要が
あった。
は、樹脂類の絶縁性材料を塗布あるいは接着などによ
り、母板の縁部もしくは周辺部における遮蔽体としてき
たが、金属の母板とこれら樹脂類との接着性が劣るた
め、かなり短い電解回数で機能が失われそして交換する
必要があった。また、使用される母板は一定期間後研磨
する必要があるが、従来のコーティング法では絶縁材は
母板の縁部もしくは周辺部にコーティングされていたた
めに、絶縁体は母板から取り外してから研磨する必要が
あった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、湿式金属電解採取または電解精製に際し
て採取金属もしくは精製金属を析出させる陰極板のうち
金属を析出させたくない部分に絶縁体をコーティングを
したものにおいて、絶縁体としてセラミックスを下地と
する樹脂を用いることを特徴とする陰極板を提供するも
のである。このセラミッククスとしては、Ａｌ2 Ｏ3 ，
ＴｉＯ2 ，Ｃｒ2 Ｏ3 などの酸化物、あるいはＡｌＮ，
ＴｉＮ，ＣｒＮなどの窒化物が耐酸性に優れているため
に、これらの１種または２種以上好ましく使用すること
ができる。コーティングの厚さは１００〜１０００μｍ
であることが好ましい。樹脂としては、エポキシ樹脂、
シリコン樹脂などを好ましく使用することができる。
に、本発明は、湿式金属電解採取または電解精製に際し
て採取金属もしくは精製金属を析出させる陰極板のうち
金属を析出させたくない部分に絶縁体をコーティングを
したものにおいて、絶縁体としてセラミックスを下地と
する樹脂を用いることを特徴とする陰極板を提供するも
のである。このセラミッククスとしては、Ａｌ2 Ｏ3 ，
ＴｉＯ2 ，Ｃｒ2 Ｏ3 などの酸化物、あるいはＡｌＮ，
ＴｉＮ，ＣｒＮなどの窒化物が耐酸性に優れているため
に、これらの１種または２種以上好ましく使用すること
ができる。コーティングの厚さは１００〜１０００μｍ
であることが好ましい。樹脂としては、エポキシ樹脂、
シリコン樹脂などを好ましく使用することができる。
【０００８】セラミックスコーティングは厚膜が短時間
で形成でき、また膜形成時の気孔によるアンカー（ａｎ
ｃｈｏｒ）効果を期待できる溶射法が最も好ましい。溶
射法としてはＡｒ、Ｈｅ、Ｈ2 、Ｎ2 をプラズマガスと
して使用し、プラズマジェット１０００℃以上で大気圧
プラズマ溶射法を使用することが好ましい。セラミック
ス粉体の粒度は５〜８０μｍが好ましい。
で形成でき、また膜形成時の気孔によるアンカー（ａｎ
ｃｈｏｒ）効果を期待できる溶射法が最も好ましい。溶
射法としてはＡｒ、Ｈｅ、Ｈ2 、Ｎ2 をプラズマガスと
して使用し、プラズマジェット１０００℃以上で大気圧
プラズマ溶射法を使用することが好ましい。セラミック
ス粉体の粒度は５〜８０μｍが好ましい。
【０００９】本発明によるセラミックスコーティング皮
膜は従来法と同様に母板主面の周辺部及び側面部に形成
してもよいが、母板との接着性が優れているために、母
板の厚み部であって側面、底面などの電解液に浸漬され
る部分のみに皮膜を形成してもよい。すなわち、この方
法では皮膜と母板との接合面は母板の板厚部のみに限ら
れるので従来法よりは接合面積が小さくなるが、セラミ
ックスコーティング皮膜は接着性がすぐれているため
に、電解液に対して十分に耐久性を有する。
膜は従来法と同様に母板主面の周辺部及び側面部に形成
してもよいが、母板との接着性が優れているために、母
板の厚み部であって側面、底面などの電解液に浸漬され
る部分のみに皮膜を形成してもよい。すなわち、この方
法では皮膜と母板との接合面は母板の板厚部のみに限ら
れるので従来法よりは接合面積が小さくなるが、セラミ
ックスコーティング皮膜は接着性がすぐれているため
に、電解液に対して十分に耐久性を有する。
【００１０】さらに、望ましくは、図１の母板１の板厚
２のうち電解液と接する底面及び側面部にＶ字形の凹部
を形成し、母板の被溶射面を溶射ガンの下方に位置さ
せ、母板の凹部に溶射によるセラミックコーティングを
行う。Ｖ字形の凹部の角度は（図１．α）は６０〜１２
０°であり、凹部の深さは１〜１０ｍｍであることが好
ましい。セラミックコーティング３を下地として凹部が
埋め込まれるように樹脂コーティング４を形成する。
２のうち電解液と接する底面及び側面部にＶ字形の凹部
を形成し、母板の被溶射面を溶射ガンの下方に位置さ
せ、母板の凹部に溶射によるセラミックコーティングを
行う。Ｖ字形の凹部の角度は（図１．α）は６０〜１２
０°であり、凹部の深さは１〜１０ｍｍであることが好
ましい。セラミックコーティング３を下地として凹部が
埋め込まれるように樹脂コーティング４を形成する。
【００１１】溶射皮膜には凝固するときに巻き込まれた
空気が気泡として残存し、気孔率は溶射条件にもよるが
２〜１０体積％になるようにすることが好ましい。気孔
がコーティングの表面に露出していると、硫酸が侵入し
て母板を腐食しまたは金属が析出するために、シリコン
樹脂などをさらにコーティングすることによりその懸念
はなく、逆に溶射被膜がもつ気孔内に樹脂が侵入するこ
とにより樹脂の母板に対する接着性が高められる。
空気が気泡として残存し、気孔率は溶射条件にもよるが
２〜１０体積％になるようにすることが好ましい。気孔
がコーティングの表面に露出していると、硫酸が侵入し
て母板を腐食しまたは金属が析出するために、シリコン
樹脂などをさらにコーティングすることによりその懸念
はなく、逆に溶射被膜がもつ気孔内に樹脂が侵入するこ
とにより樹脂の母板に対する接着性が高められる。
【００１２】本発明で使用されるセラミックスは、絶縁
性、耐食性については、従来使用されてきた樹脂類およ
び本発明におけるセラミックスも、電解採取および電解
精製に必要な機能としては同レベルにあるが、金属であ
る母板と樹脂類の接着性に比べて金属である母板とセラ
ミックスの接着性は著しく良好である。また、樹脂もセ
ラミックスを下地とするほうが金属を下地とするよりも
接着性が高められるために、コーティング端縁から樹脂
膜が電解中に剥離し難くなり、樹脂膜の侵食は全面でゆ
っくり進行するために、寿命が長くなる。これに対して
従来法で塩化ビニルシートを直接母板に接着した陰極を
電解液に浸漬すると１００回程度の繰り返しで電解液の
作用を受け著しく低下する。
性、耐食性については、従来使用されてきた樹脂類およ
び本発明におけるセラミックスも、電解採取および電解
精製に必要な機能としては同レベルにあるが、金属であ
る母板と樹脂類の接着性に比べて金属である母板とセラ
ミックスの接着性は著しく良好である。また、樹脂もセ
ラミックスを下地とするほうが金属を下地とするよりも
接着性が高められるために、コーティング端縁から樹脂
膜が電解中に剥離し難くなり、樹脂膜の侵食は全面でゆ
っくり進行するために、寿命が長くなる。これに対して
従来法で塩化ビニルシートを直接母板に接着した陰極を
電解液に浸漬すると１００回程度の繰り返しで電解液の
作用を受け著しく低下する。
【００１３】このようにセラミックス・樹脂２層コーテ
ィング（以下「コーティング」と言う）と母板の接着性
が良く、母板との間に隙間が発生し難いために母板とコ
ーティングの間に金属の析出が起こらない。また、セラ
ミックコーティングを母板の板厚部のみに施すと、絶縁
体母板主面の研磨の妨げにはならず、母板の研磨処理が
容易になる。以下実施例により本発明を説明する。
ィング（以下「コーティング」と言う）と母板の接着性
が良く、母板との間に隙間が発生し難いために母板とコ
ーティングの間に金属の析出が起こらない。また、セラ
ミックコーティングを母板の板厚部のみに施すと、絶縁
体母板主面の研磨の妨げにはならず、母板の研磨処理が
容易になる。以下実施例により本発明を説明する。
【００１４】
実施例１ 厚さ３ｍｍ，約１０００ｍｍ角のＳＵＳ３１６Ｌ製母板
１の縁部２の側面部に１．５ｍｍの深さで角度９０°の
Ｖ字溝を切り、このＶ字溝にＡｌ2 Ｏ3 （純度９９．７
％）のセラミックコーティングを厚さ３００μｍで溶射
した。このセラミックスコーティング部にシリコン樹脂
（信越ポリマー（株）シリコンシーラントＳＡ−４５）
を刷毛で、表面が平坦になるまで、塗布し、常温で２４
時間放置して硬化させた。
１の縁部２の側面部に１．５ｍｍの深さで角度９０°の
Ｖ字溝を切り、このＶ字溝にＡｌ2 Ｏ3 （純度９９．７
％）のセラミックコーティングを厚さ３００μｍで溶射
した。このセラミックスコーティング部にシリコン樹脂
（信越ポリマー（株）シリコンシーラントＳＡ−４５）
を刷毛で、表面が平坦になるまで、塗布し、常温で２４
時間放置して硬化させた。
【００１５】上記の方法により絶縁体をコーティングし
た陰極板を、硫酸濃度１８０〜２２０ｇ／Ｌ，銅濃度３
０〜５５ｇ／Ｌ，ニッケル濃度１０〜１５ｇ／Ｌ，Ａｓ
濃度３〜５ｇ／Ｌ，Ｓｂ濃度０．３〜０．５ｇ／Ｌ，Ｂ
ｉ濃度０．１ｇ／Ｌの電解液中に浸漬し、電流密度２０
０〜３５０Ａ／ｄｍ2 ，液温６０℃、不溶性陽極または
粗銅アノードの条件で電解採取または電解精製の何れか
を行い、純度が９９．９９％の純銅を析出させた。
た陰極板を、硫酸濃度１８０〜２２０ｇ／Ｌ，銅濃度３
０〜５５ｇ／Ｌ，ニッケル濃度１０〜１５ｇ／Ｌ，Ａｓ
濃度３〜５ｇ／Ｌ，Ｓｂ濃度０．３〜０．５ｇ／Ｌ，Ｂ
ｉ濃度０．１ｇ／Ｌの電解液中に浸漬し、電流密度２０
０〜３５０Ａ／ｄｍ2 ，液温６０℃、不溶性陽極または
粗銅アノードの条件で電解採取または電解精製の何れか
を行い、純度が９９．９９％の純銅を析出させた。
【００１６】この結果、従来法の塩化ビニルシートを接
着する方法では１００回の電着板の剥ぎ取りの後、縁部
絶縁体交換及び研磨が必要であったが、本発明では１０
０回の電着板の剥ぎ取り毎は研磨のみで十分であり、コ
ーティング部は約３００回の電着板の後まで補修が不必
要であった。
着する方法では１００回の電着板の剥ぎ取りの後、縁部
絶縁体交換及び研磨が必要であったが、本発明では１０
０回の電着板の剥ぎ取り毎は研磨のみで十分であり、コ
ーティング部は約３００回の電着板の後まで補修が不必
要であった。
【００１７】実施例２ 実施例１のＡｌ2 Ｏ3 の代りにＣｒ2 Ｏ3 （純度９６
％、不純物ＴｉＯ2 ２％，その他２％）を使用し、樹脂
としてシリコン樹脂を使用し、同様にコーティングを行
い、また電解採取または電解精製を行い、同様の結果を
得た。
％、不純物ＴｉＯ2 ２％，その他２％）を使用し、樹脂
としてシリコン樹脂を使用し、同様にコーティングを行
い、また電解採取または電解精製を行い、同様の結果を
得た。
【００１８】
（１）従来の樹脂やゴムなどの絶縁体（「プロテクタ
ー」と通称される）は端縁部が母板から酸による腐食の
ために浮き上がり、そこに銅などが樹脂等を巻き込んで
析出していたが、このようなプロテクターは本発明では
使用しないために、電着板の巻き込みがなく、剥ぎ取り
が容易である。 （２）従来のようにプロテクターを母板主面周縁部に設
けないために、陰極表面部の研磨の自動化及び省力化が
容易である。 （３）プロテクターの代替となるものの寿命が伸びる。
ー」と通称される）は端縁部が母板から酸による腐食の
ために浮き上がり、そこに銅などが樹脂等を巻き込んで
析出していたが、このようなプロテクターは本発明では
使用しないために、電着板の巻き込みがなく、剥ぎ取り
が容易である。 （２）従来のようにプロテクターを母板主面周縁部に設
けないために、陰極表面部の研磨の自動化及び省力化が
容易である。 （３）プロテクターの代替となるものの寿命が伸びる。
【図１】本発明の側面部絶縁体を施した母板縁部断面の
拡大図である。
拡大図である。
１ 母板 ２ 板厚部 ３ セラミックコーティング ４ 樹脂コーティング
Claims (4)
- 【請求項１】 湿式電解採取または電解精製に際して採
取金属もしくは精製金属を析出させる陰極板の金属を析
出させたくない部分に絶縁体をコーティングをした陰極
板において、前記絶縁体としてセラミックスを下地とす
る樹脂を用いることを特徴とする陰極板。 - 【請求項２】 前記セラミックスを陰極板の電解液に浸
漬される板厚部に施したことを特徴とする請求項１記載
の陰極板。 - 【請求項３】 セラミックコーティングを施す板厚部を
凹状にし、該凹状部に前記樹脂を表面が平坦になるまで
埋め込んだことを特徴とする請求項２記載の陰極板。 - 【請求項４】 前記コーティングが溶射法であることを
特徴とする請求項１から３までの何れか１項記載の陰極
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3624496A JPH09228091A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 湿式電解採取または電解精製用陰極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3624496A JPH09228091A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 湿式電解採取または電解精製用陰極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09228091A true JPH09228091A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=12464368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3624496A Pending JPH09228091A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 湿式電解採取または電解精製用陰極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09228091A (ja) |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP3624496A patent/JPH09228091A/ja active Pending
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