JPH09263984A - アルカリ性浴からの銅電解採取用電解槽 - Google Patents

アルカリ性浴からの銅電解採取用電解槽

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JPH09263984A
JPH09263984A JP8077140A JP7714096A JPH09263984A JP H09263984 A JPH09263984 A JP H09263984A JP 8077140 A JP8077140 A JP 8077140A JP 7714096 A JP7714096 A JP 7714096A JP H09263984 A JPH09263984 A JP H09263984A
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stainless steel
copper
anode
plates
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Masaaki Iorizaki
雅章 庵崎
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Nittetsu Mining Co Ltd
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Nittetsu Mining Co Ltd
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カソードで生成した1価の銅アンミン錯体の
アノードへの拡散を制限して、高い電流効率で銅の回収
が可能な電解槽を提供する。 【解決手段】 銅を含有するアルカリ性浴から金属銅を
採取するための電解槽において、陰極12と陽極13が
同一形状のステンレス板からなり、これら極板の間に隔
膜10が存在して、陰極液空間と陽極液空間とを仕切っ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、硫酸アンモニウム
系アルカリエッチング液や銅を含有する硫酸アンモニウ
ム廃液から銅を回収するためにこれら溶液を電解処理す
る際に用いられる電解槽に関するものである。
【0002】
【従来の技術】銅を含有した硫酸アンモニウム廃液から
有用資源たる銅を回収するために、複極式の電解槽が公
知である。この電解槽においては、複極となる複数の電
極板のそれぞれの間が仕切られていない。このような電
解槽を用いて、硫酸アンモニウム廃液を電解すると、ス
テンレス鋼製の陽極が不動態となり、アノード溶解せ
ず、銅を析出回収することができる。
【0003】しかしながら、上記廃液を電解還元する
と、2価の銅アンミン錯体から1価の銅アンミン錯体を
生成する第1反応
【0004】
【数1】
【0005】と、1価の銅アンミン錯体から金属銅を生
成する第2反応
【0006】
【数2】
【0007】の2段階反応が起こり、中間体として溶存
する1価の銅アンミン錯体が再酸化される逆反応(式
(1)の点線矢印)が起こる。したがって、上記廃液を無
隔膜で電解すると、アノードに達した1価の銅アンミン
錯体が再酸化されて、電流効率が低下する問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、カソ
ードで生成した1価の銅アンミン錯体のアノードへの拡
散を制限して、高い電流効率で銅の回収が可能な電解槽
を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明にし
たがって、銅を含有するアルカリ性浴から金属銅を採取
するための電解槽において、陰極と陽極が同一形状のス
テンレス板からなり、これら極板の間に隔膜が存在し
て、陰極液空間と陽極液空間とを仕切るように構成する
ことによって、解決した。
【0010】また隔膜と隔壁とによって複数の陰極液空
間と陽極液空間に仕切られ、その両端空間のそれぞれに
同一形状のステンレス板からなる陰極と陽極がそれぞれ
配設され、2つ折りのステンレス板が中間の相接する空
間に跨るように隔壁に掛けられるように構成されていれ
ば、好適に上記課題を解決する。
【0011】そして、上記隔膜がPTFE多孔質体を積
層してなっているものであれば、一層効果的である。
【0012】
【実施例】以下に、本発明の詳細を、実施例に基づい
て、説明する。図1に本発明に係る電解槽を示す。図2
はその平面図である。この電解槽は、全体容器1を仕切
るように当該容器内で互いに平行に配設された複数枚の
隔膜10と、当該隔膜の間にこれら隔膜と平行に設けら
れた複数の仕切り板のそれぞれに被せられた2つ折りの
ステンレス製電極板11と、全体容器1の両側壁近傍に
それぞれ配置されたステンレス製の陰極板12、陽極板
13と、これら極板をそれぞれ吊り保持する陰極ブスバ
ー14、陽極ブスバー15を有する。そして全体容器1
を覆うようにカバー16が被せられている。
【0013】隔膜10と仕切り板によって区切られた各
陰極空間、陽極空間へは、それぞれ陰極液と陽極液が下
方から供給され、それぞれの空間から側方へ、陰極液と
陽極液が引き出されて、各液が循環する。電源とは容器
両端にある各ブスバーを介して接続されている。2つ折
りのステンレス製電極板11は、仕切り板に固定するこ
となく、単純にひっかけているだけなので、その陰極側
に析出する金属を回収する場合には、当該電極板11を
仕切り板から外すだけで行うことができる。
【0014】隔膜10は、電気抵抗が小さく、電解処理
の際の電圧上昇を抑えることができるもので、気密性が
高く、耐薬品性に優れ、電気的に中性のもので、例えば
モドアクリルやポリエステルの濾過布が該当する。この
隔膜が、合成樹脂基材に4フッ化エチレン樹脂(PTF
E)の多孔質体を積層してなっていれば、なおよい。合
成樹脂基材は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、モドアクリル、アクリ
ル、ポリエチレン、ポリサルフォン、4フッ化エチレ
ン、2フッ化ビニリデン等、硫酸アンモニウム及び酸化
剤に耐えうる樹脂製のネット、不織布、織布である。そ
の厚みは使用に適した機械的強度を保ちながらも、でき
るだけ薄い方が電気抵抗が少なくなって好ましい。電解
処理の際、隔膜における陽極液に接する面は、強い酸化
力に耐えうる必要があるので、少なくとも陽極液側の面
にPTFE多孔質体が積層しているのが好ましい。陰極
液に接する面についても、PTFE多孔質体が積層され
ていると、帯電や陰極で析出した金属粒子の付着による
当該面への金属析出を防ぐことが可能となる。
【0015】(試験1)Cu=31.8g/リットル、
SO4=137g/リットル、NH3=63.6g/リッ
トルからなるアルカリ液(pH値:9.0)を、上記電
解装置を用いて定電流(15A、電流密度≒5A/dm
2)で電解した。当該アルカリ液を陰極液と陽極液の両
方に利用した。隔膜としては、ポリエステル製濾過布を
使用した。電圧は約2.5Vであった。320分間通電
後の液組成は、陰極液がCu=13.8g/リットル、
SO4=123g/リットル、NH3=65g/リットル
で、陽極液がCu=11.3g/リットル、SO4=1
47g/リットル、NH3=55.5g/リットルで、
回収銅量は80.4g、銅析出の電流効率は84.5
%、回収銅1g当たりの消費電力は2.4whであっ
た。回収銅は表面に凹凸のある薄板状で、SUS316
L製の極板の陰極側から容易に剥離、回収することがで
きた。
【0016】(試験2:比較試験)上記の液を上記電解
装置から隔膜を取り除いた状態において電解した。電極
は上記試験1と同じく、SUS316Lとした。電流1
5A、電流密度≒5A/dm2、電圧約2.2Vであっ
た。320分間通電後の液組成は、Cu=23.4g/
リットル、SO4=139g/リットル、NH3=61.
2g/リットルで、回収銅量は34.9g、銅析出の電
流効率は36.7%、回収銅1g当たりの消費電力は
5.3whであった。
【0017】(試験3)上記試験1で使用した液を、当
該電解装置の隔膜をポリエステル不織布の両面にPTF
E多孔質体を積層させたもの(透水量0.2ミリリット
ル/cm2秒、厚み100μm、孔径0.5μm)にし
て、電解試験した。電極は上記試験1と同じく、SUS
316Lとした。
【0018】電流15A(電流密度≒5A/dm2)で、
電圧は2.4Vであった。320分通電後の液組成は、
陰極液がCu=11.2g/リットル、SO4=123
g/リットル、NH3=63g/リットルで、陽極液が
Cu=9.9g/リットル、SO4=145g/リット
ル、NH3=53.2g/リットルで、回収銅量は8
8.7g、銅析出の電流効率93.5%、回収銅1g当
たりの電力2.16whであった。
【0019】
【発明の効果】本発明においては、陰極と陽極が同一形
状のステンレス板からなり、これら極板の間に隔膜が存
在して、陰極液空間と陽極液空間とを仕切るように構成
しているので、陰極で生成した1価の銅アンミン錯体が
陽極へ拡散することが制限されるので、簡単で安価な構
成と高い電流効率で銅の電解採取が実現する。
【0020】隔膜と隔壁とによって複数の陰極液空間と
陽極液空間に仕切り、その両端空間のそれぞれに同一形
状のステンレス板からなる陰極と陽極をそれぞれ配設
し、2つ折りのステンレス板を中間の相接する空間に跨
るように隔壁に掛けるようにすれば、電極からの銅の剥
離、回収時に給電の接点を外すことなく、銅回収を行う
ことができ、簡単な操作ですむ。
【0021】隔膜をPTFE多孔質体で構成するように
すれば、高い気密性のために高い電流効率を少ない電圧
上昇で実現でき、隔膜電解槽としたことに起因する電圧
上昇を抑え、消費電力を大幅に増やさずにすむ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電解槽の全体的概略構成図であ
る。
【図2】図1の電解槽の平面図である。
【符号の説明】
10 隔膜 11 電極板 12 陰極板 13 陽極板 14 陰極ブスバー 15 陽極ブスバー 16 カバー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陰極と陽極が同一形状のステンレス板か
    らなり、これら極板の間に隔膜が存在して、陰極液空間
    と陽極液空間とを仕切っていることを特徴とする、銅を
    含有するアルカリ性浴から金属銅を採取するための電解
    槽。
  2. 【請求項2】 隔膜と隔壁とによって複数の陰極液空間
    と陽極液空間に仕切られ、その両端空間のそれぞれに同
    一形状のステンレス板からなる陰極と陽極がそれぞれ配
    設され、2つ折りのステンレス板が中間の相接する空間
    に跨るように隔壁に掛けられていることを特徴とする、
    銅を含有するアルカリ性浴から金属銅を採取するための
    電解槽。
  3. 【請求項3】 PTFE多孔質体が積層された隔膜であ
    ることを特徴とする請求項1又は2に記載の電解槽。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011026253A1 (es) * 2009-09-01 2011-03-10 Mauricio Amigo Jimenez Cuba electrolítica para procesos de electro diálisis
JP2011195865A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Chiba Univ 銅ナノ構造体の製造方法
WO2016074107A1 (es) * 2014-11-10 2016-05-19 Simpson Alvarez Jaime Roberto Dispositivo electrolitico multiproposito para procesos forzados o espontaneos de electro obtencion de metales con electrolitos independientes

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US10480086B2 (en) 2014-11-10 2019-11-19 Protech Spa Multipurpose electrolytic device (MPED) for forced or spontaneous electrolytic processes, with independent electrolytes

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