JPS594515B2 - 硝酸コバルトの製造法 - Google Patents

硝酸コバルトの製造法

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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
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cobalt
anode
cobalt nitrate
solution
nitric acid
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Application number
JP51127007A
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JPS5351198A (en
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正明 植田
稔 首藤
信也 建部
丈治 鍋島
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP51127007A 1976-10-22 1976-10-22 硝酸コバルトの製造法 Expired JPS594515B2 (ja)

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JP51127007A JPS594515B2 (ja) 1976-10-22 1976-10-22 硝酸コバルトの製造法

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JP51127007A JPS594515B2 (ja) 1976-10-22 1976-10-22 硝酸コバルトの製造法

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JPS5351198A JPS5351198A (en) 1978-05-10
JPS594515B2 true JPS594515B2 (ja) 1984-01-30

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