JPS5814514B2 - ドウオデンキテキニカイシユウスルホウホウ - Google Patents
ドウオデンキテキニカイシユウスルホウホウInfo
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- JPS5814514B2 JPS5814514B2 JP50023514A JP2351475A JPS5814514B2 JP S5814514 B2 JPS5814514 B2 JP S5814514B2 JP 50023514 A JP50023514 A JP 50023514A JP 2351475 A JP2351475 A JP 2351475A JP S5814514 B2 JPS5814514 B2 JP S5814514B2
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- Japan
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- copper
- lead
- anode
- sulfuric acid
- calcium
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C11/00—Alloys based on lead
- C22C11/02—Alloys based on lead with an alkali or an alkaline earth metal as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C11/00—Alloys based on lead
- C22C11/08—Alloys based on lead with antimony or bismuth as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
- C25C1/12—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶解銅分を含む硫酸水溶液から銅分を電気的に
回収する方法に関するものであり、更に詳しくはこの種
の工程において鉛アノードを用いる方法に関するもので
ある。
回収する方法に関するものであり、更に詳しくはこの種
の工程において鉛アノードを用いる方法に関するもので
ある。
溶解銅分を含む電解質溶液から金属銅を回収するために
、電気回収法は広く用いられている。
、電気回収法は広く用いられている。
銅の通常の電気回収法は、鉛、または鉛とアンチモンの
合金から成るアノードを用いる。
合金から成るアノードを用いる。
電解質水溶液が硫酸のごとき腐食性物質を含んでいる場
合、鉛または鉛一アンチモン合金のアノードは腐食され
る。
合、鉛または鉛一アンチモン合金のアノードは腐食され
る。
アンチモン−鉛アノードは、電解質溶液中の硫酸濃度が
小さい時、すなわちリットルあたり約８０ｇ以下の時は
、一般に満足な耐用期間を有する。
小さい時、すなわちリットルあたり約８０ｇ以下の時は
、一般に満足な耐用期間を有する。
しかしながら、これより高い硫酸濃度を有する電解質の
場合には、通常のアンチモンー鉛アノードの腐食は著し
く加速され、このことは、アノードの取替え費用が高い
ことだけでなく、カソ一ドに電着した銅に鉛汚染物が転
送されることによって重大な問題を生じる。
場合には、通常のアンチモンー鉛アノードの腐食は著し
く加速され、このことは、アノードの取替え費用が高い
ことだけでなく、カソ一ドに電着した銅に鉛汚染物が転
送されることによって重大な問題を生じる。
鉛をカルシウムと合金化して硬質鉛合金を得る技術は公
知である。
知である。
またこの硬質鉛合金がケーブル外装、弾薬類、鉛蓄電池
のプレートの製造に用いられることも公知である。
のプレートの製造に用いられることも公知である。
前記の最後の用途において、鉛−カルシウム合金プレー
トは、通常の鉛−アンチモン合金プレートにおいて見ら
れる、プレート間のアンチモンの転送による“自己放電
″の可能性の少いことが発見された。
トは、通常の鉛−アンチモン合金プレートにおいて見ら
れる、プレート間のアンチモンの転送による“自己放電
″の可能性の少いことが発見された。
本発明によれば、溶解銅分を含む硫酸電解質水溶液の中
に少くとも１個のカソ一ドを少くとも１個のアノードを
浸漬し、前記のアノードとカンードとの間に電位差を加
えて銅を前記力ソードの上に電着させる段階を含む前記
電解質水溶液から銅を電気的に回収する方法において、
アノードは約０．０２５〜０．１０重量係のカルシウム
を含有する鉛合金であるようにした方法が提供される。
に少くとも１個のカソ一ドを少くとも１個のアノードを
浸漬し、前記のアノードとカンードとの間に電位差を加
えて銅を前記力ソードの上に電着させる段階を含む前記
電解質水溶液から銅を電気的に回収する方法において、
アノードは約０．０２５〜０．１０重量係のカルシウム
を含有する鉛合金であるようにした方法が提供される。
鉛という用語は、純粋鉛と、工業用および化学用鉛を含
むものとし、後者は通常、小量の銅、銀、ニッケル、亜
鉛およびビスマスを含有している。
むものとし、後者は通常、小量の銅、銀、ニッケル、亜
鉛およびビスマスを含有している。
またこの用語は、鉛の添加による耐食性を合金要素が除
去することのない鉛合金をも含むものとする。
去することのない鉛合金をも含むものとする。
鉛の中に小量のカルシウムを加えることによって得られ
る合金は硫酸水溶液から銅を電気的に回収するためにア
ノードとして用いた場合にきわめて安定であり、通常の
鉛また鉛−アンチモン合金のアノードよりも遥かに高い
耐食性を示すことが発見された。
る合金は硫酸水溶液から銅を電気的に回収するためにア
ノードとして用いた場合にきわめて安定であり、通常の
鉛また鉛−アンチモン合金のアノードよりも遥かに高い
耐食性を示すことが発見された。
また、鉛一カルシウム合金アノードの使用は、カソード
に電着した銅の中の鉛汚染物の顕著な減少をもたらす。
に電着した銅の中の鉛汚染物の顕著な減少をもたらす。
本発明のアノードにおいて用いられるカルシウムー鉛合
金は、米国特許第１，８９０，０１４号と第２，０４２
，８４０号において詳細に述べられている方法を含めて
通常の方法で作ることができる。
金は、米国特許第１，８９０，０１４号と第２，０４２
，８４０号において詳細に述べられている方法を含めて
通常の方法で作ることができる。
本発明は、硫酸電解質水溶液から銅を電気回収するため
のあらゆる通常の工程に用いることができる。
のあらゆる通常の工程に用いることができる。
一般に、この電解質水溶液は、溶液リットルあたり約１
０〜約３００グラムのＨ２Ｓ０４と、溶液リットルあた
り約０．５〜約６０グラムの溶解銅分とを含んでいる。
０〜約３００グラムのＨ２Ｓ０４と、溶液リットルあた
り約０．５〜約６０グラムの溶解銅分とを含んでいる。
複数のアノード板とカンード板を交互に配置し、アノ一
ド板は本発明の鉛−カルシウム合金から成るようにした
通常の電気回収槽の中に前記の電解質を通すことができ
る。
ド板は本発明の鉛−カルシウム合金から成るようにした
通常の電気回収槽の中に前記の電解質を通すことができ
る。
カソ一ドは、銅の電気回収において通常用いられる任意
のものとすることができる。
のものとすることができる。
例えば、カソードは不銹鋼、チタンまたは電着銅で作る
ことができる。
ことができる。
電流密度は広い範囲で変動することができ、例えば約５
〜約４０アンペア／平方フート（約０．５６〜４，４Ａ
／ｄｍ２）とすることができ、電極対あたりの電圧降下
は約２ボルトとする。
〜約４０アンペア／平方フート（約０．５６〜４，４Ａ
／ｄｍ２）とすることができ、電極対あたりの電圧降下
は約２ボルトとする。
本発明の改良法は、低品位鉱または鉱山廃石のごとき銅
含有材料から銅分を浸出するために用いられた希釈硫酸
浸出液から銅分を電気回収する場合に用いるのが望まし
い。
含有材料から銅分を浸出するために用いられた希釈硫酸
浸出液から銅分を電気回収する場合に用いるのが望まし
い。
特に本発明の改良法は、多段式浸出溶剤抽出工程におい
て用いられたごとき幾分高濃度の硫酸溶液から銅を電気
回収する場合に有利である。
て用いられたごとき幾分高濃度の硫酸溶液から銅を電気
回収する場合に有利である。
このような多段工程においては、銅スクラップおよび／
または沈澱銅がまず酸化条件のもとに水性アンモニア浸
出液で浸出されて、銅分を酸化第二銅に酸化する。
または沈澱銅がまず酸化条件のもとに水性アンモニア浸
出液で浸出されて、銅分を酸化第二銅に酸化する。
次にこの酸化第二銅がアンモニア浸出液中の水酸化アン
モニウムと反応して可溶性銅一アンモニア錯化合物を形
成する。
モニウムと反応して可溶性銅一アンモニア錯化合物を形
成する。
そののち、この銅富化アンモニア浸出液をイオン交換区
域の中に通し、そこで有機イオン交換液と接触させる。
域の中に通し、そこで有機イオン交換液と接触させる。
このイオン交換液は、一般にケロシンのごとき適当な、
不水混和性有機溶媒の中に液体有機イオン交換剤を溶解
させたものである。
不水混和性有機溶媒の中に液体有機イオン交換剤を溶解
させたものである。
また適当な液体有機イオン交換剤の一例は、米国特許第
３．４２８，４４９号（その全文を参照として加える）
に述べられたごとき置換２−ヒドロキシ ベンゾフエノ
午シムである。
３．４２８，４４９号（その全文を参照として加える）
に述べられたごとき置換２−ヒドロキシ ベンゾフエノ
午シムである。
有機イオン交換剤によって水性アンモニア浸出液から溶
解銅イオンが抽出され、次に有機層と水相とが分離させ
られる。
解銅イオンが抽出され、次に有機層と水相とが分離させ
られる。
そののち、銅富化有機イオン交換剤は硫酸水溶液と接触
させられて、銅の大部分が抽出される。
させられて、銅の大部分が抽出される。
この抽出工程から得られた硫酸水溶液は、一般に硫酸１
リットルあたり１００〜３００グラムまたはこれ以上の
硫酸と、約２０〜約５０グラムの溶解銅分とを含んでい
る。
リットルあたり１００〜３００グラムまたはこれ以上の
硫酸と、約２０〜約５０グラムの溶解銅分とを含んでい
る。
前記のように銅をアンモニア浸出液から硫酸溶液に移行
させるのと同様に、前記のイオン交換剤を用いて希釈酸
性水溶液（前記の希釈硫酸溶液）から銅イオンを更に高
濃度の硫酸溶液に移行させることができる。
させるのと同様に、前記のイオン交換剤を用いて希釈酸
性水溶液（前記の希釈硫酸溶液）から銅イオンを更に高
濃度の硫酸溶液に移行させることができる。
本発明の鉛一カルシウム合金アノードは、電解質が例え
ば前記の溶剤抽出系から得た電解質のごとき高濃度の硫
酸を含むものであっても、腐食に対して例外的に抵抗性
であることが発見された。
ば前記の溶剤抽出系から得た電解質のごとき高濃度の硫
酸を含むものであっても、腐食に対して例外的に抵抗性
であることが発見された。
而して本発明のアノードに用いるカルシウムー鉛合金の
カルシウム含量は前述のように０．０２５〜０．１０％
の範囲であり、この範囲内できわめて耐食性である。
カルシウム含量は前述のように０．０２５〜０．１０％
の範囲であり、この範囲内できわめて耐食性である。
その範囲内では量が太なるほど耐食性は増加するが、こ
れより少くても多くてもそのアノードの耐食性は低下す
る。
れより少くても多くてもそのアノードの耐食性は低下す
る。
その上、本発明の方法によって作られた銅は最小限度の
、通常４ｐｐｍ以下の鉛不純物しか含んでいない。
、通常４ｐｐｍ以下の鉛不純物しか含んでいない。
以下、本発明を例によって説明するが本発明はこの例に
限られるものではない。
限られるものではない。
例
０．１０重量チのカルシウムを含み残分は主として鉛か
ら成るカルシウムー鉛合金アノードを作った。
ら成るカルシウムー鉛合金アノードを作った。
また２個のアンチモンー鉛合金アノードをも作った。
その一方は、５重量楚のアンチモンを含み残分は鉛であ
り、曲方は１０重量楚のアンチモンと、０．４重量係の
ヒ素を含み、残分は主として鉛である。
り、曲方は１０重量楚のアンチモンと、０．４重量係の
ヒ素を含み、残分は主として鉛である。
これらのアノードはそれぞれ１７０ｃｍ２の表面積を有
する。
する。
各アノードが同寸法の２個のカソ一ドの間に配置されて
、カソ一ドとアノードの間隔が１インチ（約２５．４ｍ
）となるように電解槽の中に置いた。
、カソ一ドとアノードの間隔が１インチ（約２５．４ｍ
）となるように電解槽の中に置いた。
カソ一ドは銅または金属チタンから成るものであった。
１８０＆／ｌの硫酸と、４０９／ｌの溶解銅と、２９／
ｌの溶解鉄とを含む水性硫酸電解質を各電解槽の中に入
れ、各電解槽のアノードとカソードを電解質の中に浸漬
させた。
ｌの溶解鉄とを含む水性硫酸電解質を各電解槽の中に入
れ、各電解槽のアノードとカソードを電解質の中に浸漬
させた。
各アノードが１６Ａ／ｆｔ２（約ｔｓＡ／ｄｍ２）の電
流密度で作動し、各電解槽のアノードとカンードの間に
約２ボルトの電圧降下が生じるように、これらアノード
とカンードの間に電位差を加えた。
流密度で作動し、各電解槽のアノードとカンードの間に
約２ボルトの電圧降下が生じるように、これらアノード
とカンードの間に電位差を加えた。
各アノードの重量損失を定期的に測定することによって
、各アノードの腐食速度を測定した。
、各アノードの腐食速度を測定した。
各アノードは初期誘導時間を示した。
すなわち、アノードが使用され始めたのち重量損失がゼ
ロとなった初期時間を示した。
ロとなった初期時間を示した。
この初期誘導時間中に、ＰｂＯ２の薄膜がアノードの上
に形成した。
に形成した。
誘導時間ののちに、腐食速度、すなわち重量損失速度が
一定となった。
一定となった。
初期誘導時間後のアノード腐食速度を下記の表に示す。
各アノードの誘導時間と、各アノードのテスト時間をも
下表に示す。
下表に示す。
前記の表から明らかなように、鉛−カルシウム合金で作
られたアノードはアンチモンー鉛合金で作られた通常の
アノードの約２〜３％の速度で腐食することが発見され
た。
られたアノードはアンチモンー鉛合金で作られた通常の
アノードの約２〜３％の速度で腐食することが発見され
た。
従って、鉛−カルシウムアノードの寿命は通常のアンチ
七ンー鉛アノードの寿命の約２０〜３３倍となるであろ
う。
七ンー鉛アノードの寿命の約２０〜３３倍となるであろ
う。
３個の鉛カルシウムアノードを用いた３個の電解槽で生
じた工程によって、鉛不純物が４ｐｐｍを超えない銅が
作られた。
じた工程によって、鉛不純物が４ｐｐｍを超えない銅が
作られた。
本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、その
主旨の範囲で任意に変更実施できる。
主旨の範囲で任意に変更実施できる。
本発明の実施の態様をあげれば次のとおりである。
１）特許請求の範囲による方法において、前記アノード
は０．０２５〜０．１重量楚の近似範囲の量のカルシウ
ムを含み、残分は鉛であるようにした方法。
は０．０２５〜０．１重量楚の近似範囲の量のカルシウ
ムを含み、残分は鉛であるようにした方法。
２）特許請求の範囲または前項１）の方法において、前
記の水性硫酸電解質は１０〜３００＆／１の硫酸を含む
ようにした方法。
記の水性硫酸電解質は１０〜３００＆／１の硫酸を含む
ようにした方法。
３）前項２）による方法において、前記の電解質は少く
ともＢｏｇ／ｌの硫酸を含むようにした方法。
ともＢｏｇ／ｌの硫酸を含むようにした方法。
４）特許請求の範囲または前項１）〜３）のいずれかに
よる方法において、５〜４０Ａ／ｆｔ２（０．５６〜４
．４Ａ／ｄｍ２）の近似範囲内の電流密度が保持される
ようにした方法。
よる方法において、５〜４０Ａ／ｆｔ２（０．５６〜４
．４Ａ／ｄｍ２）の近似範囲内の電流密度が保持される
ようにした方法。
Claims (1)
- １ 溶解銅分を含む水性硫酸電解質の中に少くとも１個
のアノードと少くとも１個のカンードを浸漬し前記アノ
ードさカソ一ドの間に電位差を加えて銅を前記力ソ一ド
の上に電着させる段階を含むようにした前記電解質から
銅を電気的に回収する方法において、前記アノードは０
．０２５〜０．１０重量係の範囲の量のカルシウムを含
む鉛合金であることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US44621774 US3859185A (en) | 1974-02-27 | 1974-02-27 | Calcium containing lead alloy anodes for electrowinning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50157220A JPS50157220A (ja) | 1975-12-19 |
| JPS5814514B2 true JPS5814514B2 (ja) | 1983-03-19 |
Family
ID=23771751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50023514A Expired JPS5814514B2 (ja) | 1974-02-27 | 1975-02-27 | ドウオデンキテキニカイシユウスルホウホウ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3859185A (ja) |
| JP (1) | JPS5814514B2 (ja) |
| CA (1) | CA1068642A (ja) |
| DE (1) | DE2508538A1 (ja) |
| GB (1) | GB1465232A (ja) |
| ZM (1) | ZM2475A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4050961A (en) * | 1974-11-22 | 1977-09-27 | Knight Bill J | Method for casting anodes |
| US4272339A (en) * | 1980-03-10 | 1981-06-09 | Knight Bill J | Process for electrowinning of metals |
| IT1133952B (it) * | 1980-10-20 | 1986-07-24 | Samim Spa | Anodo inattaccabile in piombo alligato |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2264251A (en) * | 1940-07-24 | 1941-11-25 | Robert J Shoemaker | Lead alloy bearing metal |
| US3287165A (en) * | 1964-12-03 | 1966-11-22 | Eltra Corp | High capacity lead acid battery with lead calcium negative grids |
| US3794570A (en) * | 1972-08-11 | 1974-02-26 | Alpha Metals | Electroplating chromium with a nonconsumable chrome plating anode |
-
1974
- 1974-02-27 US US44621774 patent/US3859185A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-12-12 CA CA215,897A patent/CA1068642A/en not_active Expired
-
1975
- 1975-02-21 GB GB729575A patent/GB1465232A/en not_active Expired
- 1975-02-27 ZM ZM2475A patent/ZM2475A1/xx unknown
- 1975-02-27 JP JP50023514A patent/JPS5814514B2/ja not_active Expired
- 1975-02-27 DE DE19752508538 patent/DE2508538A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2508538A1 (de) | 1975-08-28 |
| AU7849675A (en) | 1976-08-26 |
| JPS50157220A (ja) | 1975-12-19 |
| GB1465232A (en) | 1977-02-23 |
| US3859185A (en) | 1975-01-07 |
| ZM2475A1 (en) | 1975-12-22 |
| CA1068642A (en) | 1979-12-25 |
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