JPH1192984A - 電解精製方法及び電解槽 - Google Patents

電解精製方法及び電解槽

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JPH1192984A
JPH1192984A JP9254924A JP25492497A JPH1192984A JP H1192984 A JPH1192984 A JP H1192984A JP 9254924 A JP9254924 A JP 9254924A JP 25492497 A JP25492497 A JP 25492497A JP H1192984 A JPH1192984 A JP H1192984A
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electrolytic
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plate cathode
plate
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茂 川村
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修 石井
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Dowa Holdings Co Ltd
Kosaka Smelting and Refining Co Ltd
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Kosaka Smelting and Refining Co Ltd
Dowa Mining Co Ltd
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    • Y02P10/20Recycling

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電解精製によって電着によって得る精製物と
して表面のコブが少なく不純物含有量の少ない精製物を
得る。 【解決手段】 電解液中においてアノード板30に付着
させた被精製物を電解して種板カソード20に電着させ
て精製を行う電解精製方法であって、電解液を入れた電
解槽10に前記アノード板30と種板カソード20とが
電解液中に浸漬されるように懸垂させて電解精製を行う
電解精製方法において、前記懸垂された種板カソード2
0の下端と電解槽10の底面との間隔が450 mm以上に
なるようにして電解精製を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解精製後の精製
物の不純物含有量を低減させると共に、種板カソードに
電着した精製物の表面の凹凸を少なくすることができる
電解精製方法及びそれに用いる電解槽に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、銅電解精製方法は、電解液を入
れた電解槽中に、種板カソードと精製前の銅を含有させ
たアノード板とを交互に懸垂配置し、種板カソードとア
ノード板間に直流電流を通じてアノード板に含有してい
る銅を電解精製して種板カソードに電着させることによ
って、精製電気銅を得るものである。
【0003】この場合、種板カソードとアノード板間の
間隔は約30mm、種板カソード下端と電解槽底部との
間隔は通常200mm〜400mm程度としている。こ
の目的は、金等の貴金属のように電解精製中にアノード
板から剥落して沈降するものや、鉛のように電解液に対
して溶解度が小さくて沈降するもの、あるいは砒素、ア
ンチモン、ビスマス等のように電解液中に溶出して複合
酸化物の形態で晶出して沈降するもの等のスライムを電
解槽底部に集積して回収するためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電解精製に
よって種板カソードに精製銅が電着して形成された電気
銅の表面は、1〜10mm程度で大小や形状の多少の相違
はあるものの、コブ状の電解析出銅により凹凸状になっ
ており、その表面の状態を悪くしている。このコブ状部
分が多いと、出荷のために電気銅を束ねて輸送するとき
に板が滑り易くなり荷が崩れる原因となっている。
【0005】上記コブ状の電解析出銅は、発生量や発生
箇所が普遍でなく操業状況の変化によって変動するが、
このコブの発生原因は付着スライムを核として銅が成長
するためであろうと推定されている。
【0006】従来、電解精製については電極や隔膜の交
換および修理が簡易にできるよう電解槽の構造は簡単で
あることが求められ、電解槽の改良にあたっては陽極・
陰極板間の電流分布を改善すること等に注力がなされて
いた。これらのことから電解槽の構造に関しては長い間
検討されることはなかった。
【0007】ところが、近年、高純度銅の用途が拡大す
るにしたがい、上記電気銅に対しても可能なかぎり不純
物含有量の少ない精製銅が求められるようになったが、
その様な要請に対しては上記従来の電解槽を使用する限
り、無理があった。
【0008】本発明者らは上述の問題点の原因を究明し
たところ、以下の点が原因であろうとの結論を得ること
ができた。
【0009】すなわち、電気銅板の表面状態を改良すべ
く電解槽の構造やスライムの挙動について鋭意検討して
いる過程において、電解槽の底部(種板カソード下部近
傍)や中間部、あるいは上部ではスライムの懸濁濃度に
大きな差があることが判明した。
【0010】図3に電解槽内の底部および種板カソード
各位置におけるスライム濃度を模式的に示す。操業状態
により若干の差があるものの、一例では、種板カソード
中間部ではスライム濃度は1.7 mg/リットルであるの
に対して、下部では23mg/リットルとなっており、中
間部と下部とでは10倍程度の差のあることがわかった。
【0011】種々の実験の結果、コブ発生や不純物低減
に限界が生じていることの原因が、この底部における濃
縮層に関係していることが判明した。すなわち、実験に
よれば、種板カソード底部がこの濃縮層に接触するよう
な位置にあると、コブの発生が顕著で不純物の低減も不
十分となることがわかった。
【0012】本発明は、上述の解明結果に基づくもので
あり、電気銅板表面のコブの発生を低減することで表面
状態を良好とし、併せて不純物含有量も低減させること
ができる電解精製法及び電解槽を提供することを目的と
する。
【0013】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、電解液中においてアノ
ード板に付着させた被精製物を電解して種板カソードに
電着させて精製を行う電解精製方法であって、電解液を
入れた電解槽に前記アノード板と種板カソードとが電解
液中に浸漬されるように懸垂させて電解精製を行う電解
精製方法において、前記懸垂された種板カソード下端と
電解槽底面との間隔が450 mm以上になるようにして電
解精製を行うことを特徴とする電解精製方法である。
【0014】請求項2に記載の発明は、前記種板カソー
ド下端と電解槽底面との間隔が500 mm以上であること
を特徴とする請求項1記載の電解精製方法である。
【0015】請求項3荷記載の発明は、電解液中におい
てアノード板に付着させた被精製物を電解して種板カソ
ードに電着させて精製を行う電解精製方法であって、電
解液を入れた電解槽に前記アノード板と種板カソードと
が電解液中に浸漬されるように懸垂させて電解精製を行
う電解精製方法において、前記懸垂された種板カソード
下端位置でのスライム濃度を5 mg/リットル以下にし
て電解を行うことを特徴とする電解精製方法である。
【0016】請求項4に記載の発明は、前記被精製物
が、銅であることを特徴とする請求項1ないし3のいず
れかに記載の電解精製方法である。
【0017】請求項5に記載の発明は、電解液中におい
てアノード板に付着させた被精製物を電解して種板カソ
ードに電着させて精製を行う電解精製方法に用いられる
電解槽であって、前記アノード板と種板カソードとが電
解液中に浸漬されるように懸垂させて電解精製を行う電
解槽において、前記種板カソードを懸垂したときに該種
板カソード下端と電解槽底面との間隔が450 mm以上に
なるようにしたことを特徴とする電解槽である。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例にかかる
電解槽の概略構成を示す斜視図である。以下、図1を参
照にしながら一実施例にかかる電解精製方法及び電解槽
を説明する。
【0019】図1において、電解槽10は、上面部を開
口した略直方体形状の容器であり、これに電解液を満た
して電解精製を行うものである。この電解槽10の長手
方向の一端部の上部には該電解槽10内に電解液を導入
するための給液ボックス11及び給液ポケット12が設
けられ、長手方向の他端部の上部には余剰の電解液を排
出する排液口13が設けられている。また、電解槽10
の長手方向の一方の端部側の底部には、上澄液底抜口1
4が設けられ、長手方向の他方の端部側の底部には、ス
ライム底抜口15が設けられている。なお、図示しない
が、これら上澄液底抜口14及びスライム底抜口15に
は、着脱自在なゴム栓等が嵌合されている。
【0020】電解槽10の長手方向の2つの上縁部は種
板カソード20を係合して懸垂する種板カソード係合部
16とされ、また、種板カソード係合部16のそれぞれ
のすぐ下部は容器内部側に突出されており、これによっ
て形成された段差部をアノード板30を係合して懸垂す
るアノード板係合部17とされている。なお、図示しな
いが、種板カソード係合部16及びアノード板係合部1
7のそれぞれの少なくとも一方の表面部にはこれらに電
解電流を供給するための電極が形成されている。
【0021】種板カソード20は種板電解によって製造
された銅薄板であり、一方の端部、すなわち、図中上端
部にはフック部22が設けられ、このフック部22を係
合バー21に係合し、この係合バー21を2つの種板カ
ソード係合部16に掛け渡すようにして係合することに
よって、電解槽10内に懸垂できるようになっている。
なお、上記フック部22及び係合バー21は電気導電体
で構成されている。また、この種板カソード20として
は、圧延銅板やステンレス板またはチタン板等を使用す
ることもできる。
【0022】アノード板30は、精製炉で粗銅の不純物
を揮発除去し、これを鋳込んで板状に形成したものであ
る。このアノード板30の一方の端部、すわち、図中上
端部にはフック部31が形成され、このフック部31を
2つのアノード板係合部17に掛け渡すようにして係合
することによって、電解槽10内に懸垂できるようにな
っている。
【0023】電解槽10内には、種板カソード20とア
ノード板30とが約30mmの面間隔で交互に配置される
ように懸垂される。
【0024】種板カソード20の下端と電解槽10の底
部との間隔は450 mm以上、好ましくは500 mm以上と
する。その理由は、電解槽に沈降し、あるいは沈降しな
がら濃縮して浮游するスライム層に種板カソード20の
下端部が位置するのを避け、種板カソード20の下端部
におけるスライムの濃度が5 mg/リットル以下となる
ようにするためである。
【0025】以下、上述の構成の電解槽を用い、電解精
製を行って表面のコブが少なく、且つ不純物含有量の低
減した精製電気銅を得た実施例を説明する。
【0026】(実施例1)種板カソード20とアノード
板30とを30mmの間隔で交互に配置すると共に、種板
カソード20の下端と電解槽10の底部との間隔を450
mmに調節して以下の電解条件で電解精製した。
【0027】 銅濃度 45g/リットル 遊離硫酸分 190 g/リットル ニッケル濃度 8 g/リットル 温度 63℃ カソード電流密度 240 アンペア/m2 電解液供給量 20リットル/分 上記電解精製によって得られた精製電気銅板の表面の状
況と代表的な不純物含有量について図2の表に示した。
【0028】(実施例2)種板カソード20の下端と電
解槽10の底部との間隔を600 mmとした以外は、実施
例1と同様な精製条件で精製電気銅を得た。該電気銅の
表面の状況と代表的な不純物含有量について図2の表に
示した。
【0029】(比較例1)種板カソード20の下端と電
解槽10の底部との間隔を従来のように250 mmとした
以外は、実施例1と同様な精製条件で精製電気銅板を得
た。該電気銅板の表面の状況と代表的な不純物含有量に
ついて図2の表に示した。
【0030】以上の実施例及び比較例から明らかなよう
に、本発明によれば、従来に比較して精製電気銅板の表
面のコブが少なくかつ不純物含有量も少ないことがわか
る。なお、本発明の方法は、スライム発生量の少ない電
解精製に適用しても充分な効果が得られるが、特にスラ
イム発生量の多い電解精製に適用した場合に甚大な効果
が得られることが確認されている。
【0031】
【発明の効果】以上詳述した通り、本願発明によれば、
極めて簡単な構成によって、従来の電解精製方法に比較
して表面が平滑で且つ不純物含有量の少ない精製電気銅
板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる電解槽の構成を示す
斜視図である。
【図2】実施例及び比較例によって得た精製電気銅板の
表面状態及び不純物含有量を表にして示す図である。
【図3】電解精製方法における電解槽内の各位置におけ
るスライム濃度を模式的に示した図である。
【符号の説明】
10…電解槽 11…給液ボックス 12…給液ポケット 13…排液口 14…上澄み液底抜口 15…スライム底抜口 16…種板カソード係合部 17…アノード板係合部 20‥種板カソード 21…係合バー 22…フック部 30‥アノード板 31…フック部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電解液中においてアノード板に付着させ
    た被精製物を電解して種板カソードに電着させて精製を
    行う電解精製方法であって、電解液を入れた電解槽に前
    記アノード板と種板カソードとを電解液中に浸漬される
    ように懸垂させて電解精製を行う電解精製方法におい
    て、 前記懸垂された種板カソード下端と電解槽底面との間隔
    が450 mm以上になるようにして電解精製を行うことを
    特徴とする電解精製方法。
  2. 【請求項2】 前記種板カソード下端と電解槽底面との
    間隔が500 mm以上であることを特徴とする請求項1記
    載の電解精製方法。
  3. 【請求項3】 電解液中においてアノード板に付着させ
    た被精製物を電解して種板カソードに電着させて精製を
    行う電解精製方法であって、電解液を入れた電解槽に前
    記アノード板と種板カソードとが電解液中に浸漬される
    ように懸垂させて電解精製を行う電解精製方法におい
    て、 前記懸垂された種板カソード下端位置でのスライム濃度
    を5 mg/リットル以下にして電解を行うことを特徴と
    する電解精製方法。
  4. 【請求項4】 前記被精製物が、銅であることを特徴と
    する請求項1ないし3のいずれかに記載の電解精製方
    法。
  5. 【請求項5】 電解液中においてアノード板に付着させ
    た被精製物を電解して種板カソードに電着させて精製を
    行う電解精製方法に用いられる電解槽であって、前記ア
    ノード板と種板カソードとを電解液中に浸漬されるよう
    に懸垂させて電解精製を行う電解槽において、 前記種板カソードを懸垂したときに該種板カソード下端
    と電解槽底面との間隔が450 mm以上になるようにした
    ことを特徴とする電解槽。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013185173A (ja) * 2012-03-06 2013-09-19 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 電解槽用栓
JP2014189851A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Mitsubishi Materials Corp 金属の電解精製方法、電解精製装置及びカソード
JP2015209550A (ja) * 2014-04-23 2015-11-24 三菱マテリアル株式会社 電解精錬方法
JP2017057508A (ja) * 2017-01-04 2017-03-23 三菱マテリアル株式会社 金属の電解精製方法、電解精製装置
JP2020147814A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 パンパシフィック・カッパー株式会社 金属材料を製造するためのシステム及び金属材料の製造方法

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