JPS587716B2 - デンカイソウ - Google Patents
デンカイソウInfo
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- JPS587716B2 JPS587716B2 JP50110368A JP11036875A JPS587716B2 JP S587716 B2 JPS587716 B2 JP S587716B2 JP 50110368 A JP50110368 A JP 50110368A JP 11036875 A JP11036875 A JP 11036875A JP S587716 B2 JPS587716 B2 JP S587716B2
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- JP
- Japan
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- electrolytic cell
- electrolyte
- electrolytic
- copper
- side wall
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Classifications
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非鉄金属の電解的製造にあたって設備の大型化
および高電流密度の適用を可能にする電解槽に関する。
および高電流密度の適用を可能にする電解槽に関する。
例えば銅の電解精製においては電気分解により電解液中
に溶出した銅イオンのカソードへの移動を促進し、電解
液中の銅濃度および液温を均一に保って電解を能率的に
行なうために電解液を循環させることが望ましい。
に溶出した銅イオンのカソードへの移動を促進し、電解
液中の銅濃度および液温を均一に保って電解を能率的に
行なうために電解液を循環させることが望ましい。
従来、銅の電解精製においては陽極の不働態化現象と陰
極の析出悪化の点から電流密度は２５０Ａ／ｍ２程度が
上限であると考えられていた。
極の析出悪化の点から電流密度は２５０Ａ／ｍ２程度が
上限であると考えられていた。
しかしながらＳ１−サイリスターの開発によって大容量
の電流でも容易に正負の反転ができるようになり、一定
時間毎に通電電流を反転させるＰＲＣ（Ｐｅｒｉｏｄｉ
ｃ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ）によって電流密
度を高め銅電解における生産性を向上せしめることが可
能となった。
の電流でも容易に正負の反転ができるようになり、一定
時間毎に通電電流を反転させるＰＲＣ（Ｐｅｒｉｏｄｉ
ｃ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ）によって電流密
度を高め銅電解における生産性を向上せしめることが可
能となった。
ＰＲＣ電解においては所要電力は増加するが、高電流密
度による生産性の向上と生産単位当りの建設費が安くま
た労務費の低減が図れる等の利点があり、本法は有効な
方法である。
度による生産性の向上と生産単位当りの建設費が安くま
た労務費の低減が図れる等の利点があり、本法は有効な
方法である。
しかしながらＰＲＣによって高電流密度電解を行い、良
質な電気銅を生産するためには解決すべき諸問題があっ
た。
質な電気銅を生産するためには解決すべき諸問題があっ
た。
すなわち高電流密度で電解する場合には電流密度に応じ
て循環液を増加する必要がある。
て循環液を増加する必要がある。
銅の電解精製においては循環量は通常２０〜２５ｌ／ｍ
ｉｎであるがこれ以上の循環液を電解槽に供給する必要
が生じる。
ｉｎであるがこれ以上の循環液を電解槽に供給する必要
が生じる。
電気分解によって銅の溶出と同時に不溶性の不純物がス
ライムとして電解槽の底部に沈澱するがこのスライムの
巻上げを起さずに電解液の循環量を増加させることが高
電流密度電解によって良質の電気銅を安定して生産する
ために必須の要件である。
ライムとして電解槽の底部に沈澱するがこのスライムの
巻上げを起さずに電解液の循環量を増加させることが高
電流密度電解によって良質の電気銅を安定して生産する
ために必須の要件である。
一方、高電流密度と同時に電解槽の大型化も要望され、
このためにも新規な電解液循環方法の開発が要望されて
いた所以である。
このためにも新規な電解液循環方法の開発が要望されて
いた所以である。
電解槽の循環方法は種々あるが通常は電解槽の片側から
給液し、反対側から排液する方法が採用されている。
給液し、反対側から排液する方法が採用されている。
この方法では循環液量を増加させると槽底部に沈積して
いるスライムを電解液に懸濁させ、電気銅の品位を低下
させ、金や銀の回収率を低下させるので好ましくない。
いるスライムを電解液に懸濁させ、電気銅の品位を低下
させ、金や銀の回収率を低下させるので好ましくない。
更に循環液量が少ないために大型化、高電流密度電解で
は電解槽内の上層部と下層部とでは銅濃度差を生じ、下
層部では７〜８ｇ／ｌ上層部より銅濃度が高くなる。
は電解槽内の上層部と下層部とでは銅濃度差を生じ、下
層部では７〜８ｇ／ｌ上層部より銅濃度が高くなる。
一方、遊離硫酸の濃度は逆の状態となる。
これによってしばしばアノードの溶解が不均一になり、
いわゆる不働態化現象を発生して電解続行が不可能とな
る。
いわゆる不働態化現象を発生して電解続行が不可能とな
る。
この傾向は電流密度の上昇に伴って一層顕著になり高電
流密度での実操業を不町能にしている。
流密度での実操業を不町能にしている。
電解槽を大型化し、高電流密度で電解を行ない、良質な
製品を安定して製造する循環方法の必要条件は １）カソードの表面に銅イオンおよび添加剤を充分に供
給できること、 ２）槽内の液濃度のバラツキを極力少なくすること、 ３）槽内の液温度のバラツキを極力少なくすること、 ４）流れによるスライムの巻上げがないこと、５）浮遊
スライムが排出されやすいこと、等が挙げられる。
製品を安定して製造する循環方法の必要条件は １）カソードの表面に銅イオンおよび添加剤を充分に供
給できること、 ２）槽内の液濃度のバラツキを極力少なくすること、 ３）槽内の液温度のバラツキを極力少なくすること、 ４）流れによるスライムの巻上げがないこと、５）浮遊
スライムが排出されやすいこと、等が挙げられる。
以上の問題点に関し、試験研究の結果、本発明者は大型
かつ高電流密度で電解して良質な製品を安定して製造で
きる高能率の電解槽を発明するに至ったものであり、そ
の構成は相隣なる角部の上部に電解液供給口をそれぞれ
設けこれら両角部に対向する側壁内面の中央底部の上記
各電解液供給口から最も離れた位置に電解液排出口を設
けたことを特徴とする。
かつ高電流密度で電解して良質な製品を安定して製造で
きる高能率の電解槽を発明するに至ったものであり、そ
の構成は相隣なる角部の上部に電解液供給口をそれぞれ
設けこれら両角部に対向する側壁内面の中央底部の上記
各電解液供給口から最も離れた位置に電解液排出口を設
けたことを特徴とする。
以下に本発明を実施例と共に詳細に説明する。
本発明の電解槽を第１図および第２図に示す。
図において電解槽１は４つの側壁２，３，４，５および
底壁６により構成されている。
底壁６により構成されている。
側壁２の側壁５と接する角部には電解液供給パイプ７が
設けられ、該角部の上端に電解液供給口１１が開口して
いる。
設けられ、該角部の上端に電解液供給口１１が開口して
いる。
側壁３の側壁５と接する角部にも同様に電解液供給パイ
プ７が取付けられ、その上端に電解液供給口１１が開口
している。
プ７が取付けられ、その上端に電解液供給口１１が開口
している。
側壁２には又、電解液排出パイプ１０が貫通して取付け
られており、この排出パイプ１０には側壁４と底面６の
角部に沿って取付けられた樋９の一端が取付けられてい
る。
られており、この排出パイプ１０には側壁４と底面６の
角部に沿って取付けられた樋９の一端が取付けられてい
る。
該樋９の他端は側壁２と側壁４との角部に沿って下方に
伸びると共に側壁４と底面６との角部に沿って側壁４の
下部中央まで延圧し、その先端に電解液排出口８が開口
している。
伸びると共に側壁４と底面６との角部に沿って側壁４の
下部中央まで延圧し、その先端に電解液排出口８が開口
している。
上記電解槽において、一定温度に加温された電解液は供
給パイプ７，７１をへて電解槽１のコーナ部分の電解液
供給口１１，１１’から供給され、側壁４の下部中央に
設けられた排出口８から排出される排液は樋９をへて排
出パイプ１０へ導かれ排出される。
給パイプ７，７１をへて電解槽１のコーナ部分の電解液
供給口１１，１１’から供給され、側壁４の下部中央に
設けられた排出口８から排出される排液は樋９をへて排
出パイプ１０へ導かれ排出される。
この場合本発明の電解槽は一槽に対して２つの供給口を
有し、しかも給液は対角線上に最も長い径路を経て排出
されるので給液量を従来より２〜３倍に容易に増やすこ
とができ、電解液の上層、下層間の濃度偏析も非常に少
なく、大型化、高電流密度化が十分可能である。
有し、しかも給液は対角線上に最も長い径路を経て排出
されるので給液量を従来より２〜３倍に容易に増やすこ
とができ、電解液の上層、下層間の濃度偏析も非常に少
なく、大型化、高電流密度化が十分可能である。
このような本発明の電解槽と、前述した従来の電解槽と
の比較を実施例１に示す。
の比較を実施例１に示す。
次に電解液を均等にかつ線速度を極力小さく保ちながら
循環せしめるため、必要循環量を２分して電解槽の両側
から給液し、側壁中央部から排出する電解槽として第３
図と第４図に示す如く電解液を下から供給し、排液を中
央上部から抜く方法（下入れ止抜き法）の電解槽があり
、本発明者は該下入れ上抜き法の電解槽を先に提案した
（特願昭４８−７９８０１号）。
循環せしめるため、必要循環量を２分して電解槽の両側
から給液し、側壁中央部から排出する電解槽として第３
図と第４図に示す如く電解液を下から供給し、排液を中
央上部から抜く方法（下入れ止抜き法）の電解槽があり
、本発明者は該下入れ上抜き法の電解槽を先に提案した
（特願昭４８−７９８０１号）。
本発明はこの下入れ上抜き法とは逆に第１図と第２図に
示す如く、電解液を上から供給し、排液を底部中央から
抜く上入れ下抜き法による電解槽に関する。
示す如く、電解液を上から供給し、排液を底部中央から
抜く上入れ下抜き法による電解槽に関する。
ここで本発明に係る上入れ下抜き法の電解槽と先に提案
した下入れ上抜き法の電解槽とを比較すると上入れ下抜
き法は下入れ上抜き法に比して高電流密度においてより
一層優れ、品質良好な製品が得られる。
した下入れ上抜き法の電解槽とを比較すると上入れ下抜
き法は下入れ上抜き法に比して高電流密度においてより
一層優れ、品質良好な製品が得られる。
これには液の流れがスライムの沈降方向と同一であるた
めスライムの巻上げが少ないこと、偏析がより少なく、
電解槽下部に銅の高濃度部が生じないため、スライムの
沈降が容易である、給液はまず表面を流れるため流れれ
易く、各電極板への添加剤補給がゆきわたる等の理由が
考えられる。
めスライムの巻上げが少ないこと、偏析がより少なく、
電解槽下部に銅の高濃度部が生じないため、スライムの
沈降が容易である、給液はまず表面を流れるため流れれ
易く、各電極板への添加剤補給がゆきわたる等の理由が
考えられる。
更に電解液は循環中に気泡を巻込みがちであり、一旦電
解液に混入した気泡は下入れ上抜き法の場合、スライム
に付着して浮遊スライムとなる危険があるが、上入れ下
抜き法の場合は電解槽上部で脱気させるためこの危険が
皆無となる等種々の利点を有する。
解液に混入した気泡は下入れ上抜き法の場合、スライム
に付着して浮遊スライムとなる危険があるが、上入れ下
抜き法の場合は電解槽上部で脱気させるためこの危険が
皆無となる等種々の利点を有する。
ここで先に提案した下入れ上抜き法の電解槽を比較例と
し本発明の電解槽と対比した結果を実施例２に示す。
し本発明の電解槽と対比した結果を実施例２に示す。
実施例 １
本実施例は電解槽の片側から給液し反対側から排液する
従来の電解槽と本発明の上入れ下抜き法の電解槽とを用
い、同一条件での比較試験を銅について行なった。
従来の電解槽と本発明の上入れ下抜き法の電解槽とを用
い、同一条件での比較試験を銅について行なった。
この結果を第１表に示す。尚、電解槽の大きさは、内寸
法が５３５０×１２００×ｌ３００ｍ／ｍのものを用い
た。
法が５３５０×１２００×ｌ３００ｍ／ｍのものを用い
た。
電解条件は電極間中心距離１００ｍ／ｍ、アノードサイ
ズ９８０×９６０×４０ｍ／ｍ、カソードサイズ１００
０×１０００×０．７ｍ／ｍ、供用アノード枚数４６枚
／槽、ＤＫ＝３２０Ａ／ｍ２、銅濃度４２ｇ／ｌ、遊離
硫酸１８０ｇ／ｌ、電解液温６３゜Ｃ±１℃である。
ズ９８０×９６０×４０ｍ／ｍ、カソードサイズ１００
０×１０００×０．７ｍ／ｍ、供用アノード枚数４６枚
／槽、ＤＫ＝３２０Ａ／ｍ２、銅濃度４２ｇ／ｌ、遊離
硫酸１８０ｇ／ｌ、電解液温６３゜Ｃ±１℃である。
尚上記表において、銅濃度偏析、電解液温度偏析は液面
より１００ｃｍレベルと５ｃｍレベルの平均値の差で示
す。
より１００ｃｍレベルと５ｃｍレベルの平均値の差で示
す。
（以下同じ）実施例 ２
本実施例は本発明の上入れ下抜きの電解に対し先に提案
した下入れ上抜き法の電解槽を比較例として用い、銅に
ついて比較試験を行つたものである。
した下入れ上抜き法の電解槽を比較例として用い、銅に
ついて比較試験を行つたものである。
この結果を第２表に示す。尚比較例として用いる下入れ
上抜き法の電解槽は第３図および第４図に示すように本
発明の電解槽と類似の構成を有するが電解液供給パイプ
７が長く、電解槽下部で開口している点および電解液排
出口８が側壁２を貫通して取付けられたパイプ１０と連
通し、側壁２に沿って横行し、側壁４の中央上部で開口
している点で異なる。
上抜き法の電解槽は第３図および第４図に示すように本
発明の電解槽と類似の構成を有するが電解液供給パイプ
７が長く、電解槽下部で開口している点および電解液排
出口８が側壁２を貫通して取付けられたパイプ１０と連
通し、側壁２に沿って横行し、側壁４の中央上部で開口
している点で異なる。
したかつて給液は本発明の電解槽とは逆に下方より上方
に対角線上に最も長い径路を経て排出される。
に対角線上に最も長い径路を経て排出される。
また本実施例においては、電解槽の大きさはそれぞれ内
寸法が４８６０×１２００×１２５０ｍ／ｍのものを用
い、電解条件は電極間中心距離１００ｍ／ｍ、アノード
サイズ９８０×９６０×４０ｍ／ｍ、カソードサイズ１
０００×１０００×０．７ｍ／ｍ、供用アノード枚数４
６枚／槽、ＤＫ＝３４０Ａ／ｍ２、銅濃度４０〜４５ｇ
／ｌ、遊離硫酸１８５〜１９５ｇ／ｌ、電解液温６４℃
、電解液循環量４０ｌ／ｍｉｎ、とし、銅濃度および温
度偏析とについて比較した。
寸法が４８６０×１２００×１２５０ｍ／ｍのものを用
い、電解条件は電極間中心距離１００ｍ／ｍ、アノード
サイズ９８０×９６０×４０ｍ／ｍ、カソードサイズ１
０００×１０００×０．７ｍ／ｍ、供用アノード枚数４
６枚／槽、ＤＫ＝３４０Ａ／ｍ２、銅濃度４０〜４５ｇ
／ｌ、遊離硫酸１８５〜１９５ｇ／ｌ、電解液温６４℃
、電解液循環量４０ｌ／ｍｉｎ、とし、銅濃度および温
度偏析とについて比較した。
上記表より本発明の上入れ下抜き法の電解槽の方が下入
れ上抜き法のものよりも銅濃度偏析、電解液温度の偏析
が少なく、したがって電流効率も良好であることが判る
。
れ上抜き法のものよりも銅濃度偏析、電解液温度の偏析
が少なく、したがって電流効率も良好であることが判る
。
この電流効率が高いことはスライムの巻上げがなく、粒
銅の発生も少ないことを示している。
銅の発生も少ないことを示している。
又、得られた電気銅製品の表面状態も良好であった。
第１図は本発明の電解槽を示す平面図、第２図はその断
面図、第３図は比較例の電解槽を示す平面図、第４図は
その断面図である。 図面中、１は電解槽、２，３，４，５は側壁、８は電解
液排出口、１１は電解液供給口である。
面図、第３図は比較例の電解槽を示す平面図、第４図は
その断面図である。 図面中、１は電解槽、２，３，４，５は側壁、８は電解
液排出口、１１は電解液供給口である。
Claims (1)
- １ 相隣なる角部の上部に電解液供給口をそれぞれ設け
、これら両角部に対向する側壁内面の中央底部の上記電
解液供給口から最も離れた位置に電解液排出口を設けた
ことを特徴とする電解槽。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50110368A JPS587716B2 (ja) | 1975-09-11 | 1975-09-11 | デンカイソウ |
| AU11061/76A AU498877B2 (en) | 1975-09-11 | 1976-02-12 | Cell and circulation method in copper electrowinning and refining |
| FI760433A FI61325C (fi) | 1975-09-11 | 1976-02-20 | Elektrolytisk cell och foerfarande foer cirkulering av en elektrolyt |
| GB7098/76A GB1490960A (en) | 1975-09-11 | 1976-02-23 | Electrolytic cell and method of electrorefining or electrowinning a metal using a circulating electrolyte |
| CA246,456A CA1072055A (en) | 1975-09-11 | 1976-02-24 | Electrolytic cell and circulating method for electrolyte |
| ZM41/76A ZM4176A1 (en) | 1975-09-11 | 1976-03-29 | Electrolytic cell and circulating method for electrolyte |
| US05/679,859 US4061559A (en) | 1975-09-11 | 1976-04-23 | Electrolytic cell and circulating method for electrolyte |
| DE2640801A DE2640801C3 (de) | 1975-09-11 | 1976-09-10 | Verfahren zur Elektrolytzirkulation in einer Elektrolysezelle für die elektrische Raffination und Elektrogewinnung von Kupfer sowie eine Elektrolysezelle zur Durchführung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50110368A JPS587716B2 (ja) | 1975-09-11 | 1975-09-11 | デンカイソウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5233824A JPS5233824A (en) | 1977-03-15 |
| JPS587716B2 true JPS587716B2 (ja) | 1983-02-10 |
Family
ID=14534010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50110368A Expired JPS587716B2 (ja) | 1975-09-11 | 1975-09-11 | デンカイソウ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4061559A (ja) |
| JP (1) | JPS587716B2 (ja) |
| AU (1) | AU498877B2 (ja) |
| CA (1) | CA1072055A (ja) |
| DE (1) | DE2640801C3 (ja) |
| FI (1) | FI61325C (ja) |
| GB (1) | GB1490960A (ja) |
| ZM (1) | ZM4176A1 (ja) |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP2020164961A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Ｊｘ金属株式会社 | 電解装置及び電解方法 |
| JP2020164963A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Ｊｘ金属株式会社 | 電解装置及び電解方法 |
| JP2020164962A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Ｊｘ金属株式会社 | 電解装置及び電解方法 |
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| IT1203794B (it) * | 1986-06-06 | 1989-02-23 | Rinetto Collini | Elettrodeposizione del rame,o altri metalli,su elettrodi di piombo bipolari |
| JPH10219257A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-08-18 | Masaki Okabe | 水分を含む有機物から炭化物を生成する方法 |
| JP2001081590A (ja) * | 1999-09-10 | 2001-03-27 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 銅の高電流密度電解法 |
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| JP6364920B2 (ja) * | 2014-04-23 | 2018-08-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 電解精錬方法 |
| JP6175405B2 (ja) * | 2014-05-30 | 2017-08-02 | 日立建機株式会社 | 建設機械 |
| WO2020204003A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Ｊｘ金属株式会社 | 電解装置及び電解方法 |
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| JPS5122083Y2 (ja) * | 1972-01-06 | 1976-06-08 | ||
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1975
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