JPS594515B2 - 硝酸コバルトの製造法 - Google Patents
硝酸コバルトの製造法Info
- Publication number
- JPS594515B2 JPS594515B2 JP51127007A JP12700776A JPS594515B2 JP S594515 B2 JPS594515 B2 JP S594515B2 JP 51127007 A JP51127007 A JP 51127007A JP 12700776 A JP12700776 A JP 12700776A JP S594515 B2 JPS594515 B2 JP S594515B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cobalt
- anode
- cobalt nitrate
- solution
- nitric acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電解的に、高純度の硝酸コバルト水溶液又は
その結晶を製造する方法に関する。
その結晶を製造する方法に関する。
硝酸コバルトは石油精製における触媒や各種触媒用の中
間原料等に用いられ、特に石油精製における脱硫触媒用
として需要が大きいものである。これらの用途に用いら
れる硝酸コバルトは極めて高純度のものが要求され、用
途にもよるが、Ｏ、０ｎ重量％以下の硫黄、ナトリウム
等の存在でも触媒毒になると言われている。従来、高純
度の硝酸コバルトの製造法としては、金属コバルト、酸
化コバルト水酸化コバルト、炭酸コバルト等を稀硝酸に
溶解し、硝酸酸性の硝酸コバルト水溶液をつくり、つい
でアルカリで中和するか又はそのまま蒸発濃縮して結晶
とする方法５ が行なわれているが、上記のように高純
度の品位が要求されるので、精製条件がきびしく、それ
だけ精製コストが高くなる。
間原料等に用いられ、特に石油精製における脱硫触媒用
として需要が大きいものである。これらの用途に用いら
れる硝酸コバルトは極めて高純度のものが要求され、用
途にもよるが、Ｏ、０ｎ重量％以下の硫黄、ナトリウム
等の存在でも触媒毒になると言われている。従来、高純
度の硝酸コバルトの製造法としては、金属コバルト、酸
化コバルト水酸化コバルト、炭酸コバルト等を稀硝酸に
溶解し、硝酸酸性の硝酸コバルト水溶液をつくり、つい
でアルカリで中和するか又はそのまま蒸発濃縮して結晶
とする方法５ が行なわれているが、上記のように高純
度の品位が要求されるので、精製条件がきびしく、それ
だけ精製コストが高くなる。
したがつて一般には品質のもつとも保証できる電気コバ
ルトの稀硝酸溶解法が採用されている。１０このように
金属を硝酸で溶解する方法では亜硝酸ガスの発生が避け
られない。
ルトの稀硝酸溶解法が採用されている。１０このように
金属を硝酸で溶解する方法では亜硝酸ガスの発生が避け
られない。
このガスの発生は、溶解速度を早めるために硝酸濃度や
処理温度を上げるほど激しくなる。従つて工業的規模に
おいては脱硝処理設備が欠かせないという問題があつた
。１５また金属の溶解速度を早めるためには、その表面
積を大きくする必要があり、一般にメタルを粒状かピー
ス状にする手段もとられている。
処理温度を上げるほど激しくなる。従つて工業的規模に
おいては脱硝処理設備が欠かせないという問題があつた
。１５また金属の溶解速度を早めるためには、その表面
積を大きくする必要があり、一般にメタルを粒状かピー
ス状にする手段もとられている。
この発明は上記のような問題点を解消し、亜硝酸ガスを
発生させる事なく、一つの工程で効率よ■０ く高純度
の硝酸コバルト水溶液を得る事を目的としてなされたも
ので、比較的純度の高いコバルト板を陽極、不溶性材料
又は電気コバルト板や電気ニッケル板を陰極として、適
正な電解条件を与える事によつて陰極に金属を析出させ
る事なくコバフ５ ルトを電解的に溶解する方法を見出
した事にある。
発生させる事なく、一つの工程で効率よ■０ く高純度
の硝酸コバルト水溶液を得る事を目的としてなされたも
ので、比較的純度の高いコバルト板を陽極、不溶性材料
又は電気コバルト板や電気ニッケル板を陰極として、適
正な電解条件を与える事によつて陰極に金属を析出させ
る事なくコバフ５ ルトを電解的に溶解する方法を見出
した事にある。
即ち電解操作中、陰極に金属の析出をさせず、殿物の発
生を抑えるＰＨ値と陰極電流密度ＤＫ（Ａ／ ｄ７７１
″）Ｎ０ｘの発生を抑制する温度とＰＨ値との関係をす
べて究明して関連づけ、上記の目’１０的を達成したも
ので、この組合せを特徴とするものである。この発明を
さらに詳細に説明すると、電解始液としては微硝酸酸性
水溶液、陽極には高純度の電気コバルト板または、チタ
ンバスケットに電気コ’を５バルトのブロック、もしく
はピースを詰めたもの、陰極はコバルト、ニッケル、チ
タン、黒鉛、ステンレス等の板を使用して通常の電解操
作を行なう。
生を抑えるＰＨ値と陰極電流密度ＤＫ（Ａ／ ｄ７７１
″）Ｎ０ｘの発生を抑制する温度とＰＨ値との関係をす
べて究明して関連づけ、上記の目’１０的を達成したも
ので、この組合せを特徴とするものである。この発明を
さらに詳細に説明すると、電解始液としては微硝酸酸性
水溶液、陽極には高純度の電気コバルト板または、チタ
ンバスケットに電気コ’を５バルトのブロック、もしく
はピースを詰めたもの、陰極はコバルト、ニッケル、チ
タン、黒鉛、ステンレス等の板を使用して通常の電解操
作を行なう。
この間電解槽はエアー撹拌を行ない、電解液は循環させ
ながらＰＨを０．５〜４好ましくは１〜３に硝酸溶液の
添加により調整し、Ｄｋは３Ａ／Ｄｍ２以下好ましくは
１〜２Ａ／Ｄｍ２、液温は５０℃以下に保持して直流電
解を行なう。槽内の電解液が目的とするコバルト濃度に
達したら、ＰＨ調整のための硝酸溶液の添加を止め、電
流を弱くするか、あるいは電源を切つて後数時間放置す
ると、遊離硝酸がコバルトの溶解に消費されて水溶液の
ＰＨは３以上に上昇し、ほぼ中性の硝酸コバルト水溶液
が得られる。電解操作中ＰＨを０．５〜４、Ｄｋを３Ａ
／Ｄｍ２以下とするのは、第１図に示したＰＨとＤｋと
殿物生成の関係から、゛これらの条件から外れると液中
や極板に水酸化物もしくは塩基性塩の殿物が発生して、
摺電圧の上昇を招き、その結果として硝酸コバルトの収
率の低下、液温上昇によるエネルギーの損失となるから
である。
ながらＰＨを０．５〜４好ましくは１〜３に硝酸溶液の
添加により調整し、Ｄｋは３Ａ／Ｄｍ２以下好ましくは
１〜２Ａ／Ｄｍ２、液温は５０℃以下に保持して直流電
解を行なう。槽内の電解液が目的とするコバルト濃度に
達したら、ＰＨ調整のための硝酸溶液の添加を止め、電
流を弱くするか、あるいは電源を切つて後数時間放置す
ると、遊離硝酸がコバルトの溶解に消費されて水溶液の
ＰＨは３以上に上昇し、ほぼ中性の硝酸コバルト水溶液
が得られる。電解操作中ＰＨを０．５〜４、Ｄｋを３Ａ
／Ｄｍ２以下とするのは、第１図に示したＰＨとＤｋと
殿物生成の関係から、゛これらの条件から外れると液中
や極板に水酸化物もしくは塩基性塩の殿物が発生して、
摺電圧の上昇を招き、その結果として硝酸コバルトの収
率の低下、液温上昇によるエネルギーの損失となるから
である。
尚この場合電解液中のコバルト濃度は殆んど関与しない
。電解液の温度を５０℃以下とするのは第２図に示した
液温−ＰＨとＮＯｘの関係から、温度の上昇によつて硝
酸ミストやＮＯｘの発生を伴うようになるからである。
。電解液の温度を５０℃以下とするのは第２図に示した
液温−ＰＨとＮＯｘの関係から、温度の上昇によつて硝
酸ミストやＮＯｘの発生を伴うようになるからである。
このＮＯｘは、ＰＨＯ．５以下では常温で若干の発生が
認められ、ＰＨｌ．Ｏでは５０℃以上で同様に発生が始
まるように、ＰＨと温度との相関が強いので注意を要す
る。
認められ、ＰＨｌ．Ｏでは５０℃以上で同様に発生が始
まるように、ＰＨと温度との相関が強いので注意を要す
る。
尚陰極には、前記のような不溶性材料を、又陽極にもコ
バルトピース等を入れる容器としてチタンバスケツト等
を使用する事ができるが、極く微量の不純物が問題にな
る用途の場合には、陰陽極とも電気コバルト板の使用が
好ましい。この方法によれば亜硝酸ガスの発生なしに、
高純度の任意濃度の硝酸コバルト水溶液が得られるから
、濃厚溶液となるまで電解的に電解したものを冷却する
だけで容易に硝酸コバルトの結晶を得る事ができる。
バルトピース等を入れる容器としてチタンバスケツト等
を使用する事ができるが、極く微量の不純物が問題にな
る用途の場合には、陰陽極とも電気コバルト板の使用が
好ましい。この方法によれば亜硝酸ガスの発生なしに、
高純度の任意濃度の硝酸コバルト水溶液が得られるから
、濃厚溶液となるまで電解的に電解したものを冷却する
だけで容易に硝酸コバルトの結晶を得る事ができる。
又若干の殿物発生を無視して（液温は５０℃以下に保持
する）Ｄｋを高くすれば生産性の向上を図る事もできる
。
する）Ｄｋを高くすれば生産性の向上を図る事もできる
。
以上説明したようにこの発明は、亜硝酸ガスを発生させ
ずに純度の高い硝酸コバルト水溶液を一工程で製造でき
るから、安いコストで確実にその目的を達せられる点に
大きな利点がある。
ずに純度の高い硝酸コバルト水溶液を一工程で製造でき
るから、安いコストで確実にその目的を達せられる点に
大きな利点がある。
また電解条件を選ぶ事によつて高純度のコバルト水酸化
物を得る事も本発明の応用として可能である０尚市販の
電気コバルトの品位は第１表に示した如くである〇以下
実施例について説明する〇 実施例 １ アノードとして幅１００１１１長さ１５５ｍ１１厚さ７
．５５ｍｍ１（１０４２ｆ！）のＡ社製電気コバルト板
、カソードには幅１００ｍ１１長さ１５５１１１厚さ３
．５５１１（４９０９）の電気ニツケル板２枚をアノー
ドを挟むように幅１５０ｍ１１長さ１５０１１１高さ２
５０７１ｔｍの電解槽にセツトし、コバルト濃度２５ｇ
／１，．ＰＨ１．５の硝酸コバルト水溶液４．３１を電
解始液として槽内に満した。
物を得る事も本発明の応用として可能である０尚市販の
電気コバルトの品位は第１表に示した如くである〇以下
実施例について説明する〇 実施例 １ アノードとして幅１００１１１長さ１５５ｍ１１厚さ７
．５５ｍｍ１（１０４２ｆ！）のＡ社製電気コバルト板
、カソードには幅１００ｍ１１長さ１５５１１１厚さ３
．５５１１（４９０９）の電気ニツケル板２枚をアノー
ドを挟むように幅１５０ｍ１１長さ１５０１１１高さ２
５０７１ｔｍの電解槽にセツトし、コバルト濃度２５ｇ
／１，．ＰＨ１．５の硝酸コバルト水溶液４．３１を電
解始液として槽内に満した。
電解槽の出口から水溶液の一部をオーバーフロー方式で
抜取り循環させ、更に槽内には軽く空気を吹きこみ撹拌
を行ない、Ｄｋ−２Ａ／Ｄｍ２、６．２Ａの電流を通じ
、摺電圧４Ｖ１液温３５℃に調整し、硝酸溶液を添加し
てＰＨを１．５に保持しながら１０時間、電解的にアノ
ードの溶解を行なつた所９５９．５９のアノード、９７
９９のカソードとコバルト濃度４３９／ｌの硝酸コバル
ト水溶液４．６１を得た。この場合のアノード溶解効率
（アノード減少重量９／理論電解量ＸｌＯＯ）は１２１
％であつた。実施例 ２アノードとして縦横１００１］
！（１０２６９）Ｂ社電気コバルト板、カソードには縦
横１００］１１！の２枚（２０６３９）の電気コバルト
板を使用し、ＰＨｌ．８の稀硝酸水溶液２．７１を電解
始液とし、Ｄｋ＝２．２５Ａ／Ｄｍ２、４．５Ａの電流
で１００時間、通電中のＰＨを１．２に保持した以外ほ
実施例１と同様にして処理した後、電源を切り、４時間
放置したところコバルトの溶解量は５８４９（陰極は別
に３９溶解）で得られた硝酸コバルト水溶液はＰＨ３．
Ｏ、コバルト濃度１５４ｇ／ｌのもの３．８１で、アノ
ード溶解効率は１１８％であつた〇尚この間に測定され
た最高ＮＯｘ濃度は液面で２５ＰＬ１液面より上方に１
０ｃｍ離れた所で３Ｐｆ０以下であつた。
抜取り循環させ、更に槽内には軽く空気を吹きこみ撹拌
を行ない、Ｄｋ−２Ａ／Ｄｍ２、６．２Ａの電流を通じ
、摺電圧４Ｖ１液温３５℃に調整し、硝酸溶液を添加し
てＰＨを１．５に保持しながら１０時間、電解的にアノ
ードの溶解を行なつた所９５９．５９のアノード、９７
９９のカソードとコバルト濃度４３９／ｌの硝酸コバル
ト水溶液４．６１を得た。この場合のアノード溶解効率
（アノード減少重量９／理論電解量ＸｌＯＯ）は１２１
％であつた。実施例 ２アノードとして縦横１００１］
！（１０２６９）Ｂ社電気コバルト板、カソードには縦
横１００］１１！の２枚（２０６３９）の電気コバルト
板を使用し、ＰＨｌ．８の稀硝酸水溶液２．７１を電解
始液とし、Ｄｋ＝２．２５Ａ／Ｄｍ２、４．５Ａの電流
で１００時間、通電中のＰＨを１．２に保持した以外ほ
実施例１と同様にして処理した後、電源を切り、４時間
放置したところコバルトの溶解量は５８４９（陰極は別
に３９溶解）で得られた硝酸コバルト水溶液はＰＨ３．
Ｏ、コバルト濃度１５４ｇ／ｌのもの３．８１で、アノ
ード溶解効率は１１８％であつた〇尚この間に測定され
た最高ＮＯｘ濃度は液面で２５ＰＬ１液面より上方に１
０ｃｍ離れた所で３Ｐｆ０以下であつた。
次に硝酸コバルト水溶液は別の容器に移し入れ、２０℃
以下に冷却して結晶（ＣＯ（ＮＯ３）２・６Ｈ２０）を
析出させ、これを分析した所、ＮａＯ．ＯＯＯｌ重量％
、ＳｓＣ！は夫々０．００１重量？以下であつた。
以下に冷却して結晶（ＣＯ（ＮＯ３）２・６Ｈ２０）を
析出させ、これを分析した所、ＮａＯ．ＯＯＯｌ重量％
、ＳｓＣ！は夫々０．００１重量？以下であつた。
実施例 ３
第２表に示した条件以外は、実施例１と同様の操作でチ
タンバスケツトに入れた電気コバルトのピースを処理し
た所、コバルト溶解量は１０５９、溶解効率は１５１％
であり、チタンの溶出は認められなかつた。
タンバスケツトに入れた電気コバルトのピースを処理し
た所、コバルト溶解量は１０５９、溶解効率は１５１％
であり、チタンの溶出は認められなかつた。
第 ２ 表
アノード容器・・・・・・チタンバスケツト 厚さ５０
ｍ！Ｘ幅１４０ｍｍ×長さ１９０ｍｍアノード・・・・
・・電気コバルト（ピース） ３２２５９カソード・・
・・・・電気コバルト 幅１００Ｕ１Ｘ長さ２００１１
×２枚 １４３０９電流・・・・・・Ｄｋ−２Ａ／Ｄｍ
２８Ａ摺電圧・・・・・・３〜４Ｖ 電解始液・・・・・・ＰＨｌ．５ 電解途中・・・・・・ＰＨｌ．５〜２．０温度・・・・
・・２６ＰＣ 通電時間・・・・・・８時間 Ｔｉ濃度・・・・・・Ｔｒ 対比例 アノードとして電気コバルト板幅１００１７ＪＺ１１長
さ１００ｍｍ（９２４９）カソードにはステンレス板幅
１００ｍ１１長さ１００ｍＩ（１９４９）各１枚を使用
し、ＰＨ３．Ｏ、ＣＯｌｌ．Ｏｇ／ｌの硝酸コバルト水
溶液を始液とし、Ｄｋ＝４Ａ／ＤＴＩｌ４Ａの電流で、
摺電圧４〜５Ｖ１液温４０℃、ＰＨ３．Ｏに保持する以
外は、実施例１と同様に８時間、処理した所、アノード
溶解効率は、１２５％であつたが、アノードの溶解量は
４４９と少なく、電解中に槽底やカソード面等に約８．
４９の殿物（ＣＯ＝３．８重量％）が発生したので実際
の有効溶解効率は１１６％となつた。
ｍ！Ｘ幅１４０ｍｍ×長さ１９０ｍｍアノード・・・・
・・電気コバルト（ピース） ３２２５９カソード・・
・・・・電気コバルト 幅１００Ｕ１Ｘ長さ２００１１
×２枚 １４３０９電流・・・・・・Ｄｋ−２Ａ／Ｄｍ
２８Ａ摺電圧・・・・・・３〜４Ｖ 電解始液・・・・・・ＰＨｌ．５ 電解途中・・・・・・ＰＨｌ．５〜２．０温度・・・・
・・２６ＰＣ 通電時間・・・・・・８時間 Ｔｉ濃度・・・・・・Ｔｒ 対比例 アノードとして電気コバルト板幅１００１７ＪＺ１１長
さ１００ｍｍ（９２４９）カソードにはステンレス板幅
１００ｍ１１長さ１００ｍＩ（１９４９）各１枚を使用
し、ＰＨ３．Ｏ、ＣＯｌｌ．Ｏｇ／ｌの硝酸コバルト水
溶液を始液とし、Ｄｋ＝４Ａ／ＤＴＩｌ４Ａの電流で、
摺電圧４〜５Ｖ１液温４０℃、ＰＨ３．Ｏに保持する以
外は、実施例１と同様に８時間、処理した所、アノード
溶解効率は、１２５％であつたが、アノードの溶解量は
４４９と少なく、電解中に槽底やカソード面等に約８．
４９の殿物（ＣＯ＝３．８重量％）が発生したので実際
の有効溶解効率は１１６％となつた。
第１図はコバルトの電解的溶解における電解液のＰＨと
陰極電流密度Ｄｋと殿物生成範囲との関係を示す図、第
２図は電解液のＰＨと温度とＮＯｘ発生量〔アート１ｍ
２当り１時間に発生するＮＯｘの量（１１０℃、１気圧
）〕との関係を示す図である。
陰極電流密度Ｄｋと殿物生成範囲との関係を示す図、第
２図は電解液のＰＨと温度とＮＯｘ発生量〔アート１ｍ
２当り１時間に発生するＮＯｘの量（１１０℃、１気圧
）〕との関係を示す図である。
Claims (1)
- １ 純度の良いコバルトを陽極とし、稀硝酸水溶液を電
解液とし、ＰＨを０．５〜４、陰極電流密度３Ａ／ｄｍ
＾２以下、温度５０℃以下に保持して陽極としたコバル
トを電解的に溶解する事を特徴とする硝酸コバルトの製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51127007A JPS594515B2 (ja) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | 硝酸コバルトの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51127007A JPS594515B2 (ja) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | 硝酸コバルトの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5351198A JPS5351198A (en) | 1978-05-10 |
| JPS594515B2 true JPS594515B2 (ja) | 1984-01-30 |
Family
ID=14949368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51127007A Expired JPS594515B2 (ja) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | 硝酸コバルトの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594515B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1060530C (zh) * | 1996-08-02 | 2001-01-10 | 潘同汉 | 用电解锌厂黄原酸钴渣回收钴盐的方法 |
-
1976
- 1976-10-22 JP JP51127007A patent/JPS594515B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5351198A (en) | 1978-05-10 |
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