JPS6011114B2 - 金属塩化物の溶融塩電解法 - Google Patents
金属塩化物の溶融塩電解法Info
- Publication number
- JPS6011114B2 JPS6011114B2 JP52127584A JP12758477A JPS6011114B2 JP S6011114 B2 JPS6011114 B2 JP S6011114B2 JP 52127584 A JP52127584 A JP 52127584A JP 12758477 A JP12758477 A JP 12758477A JP S6011114 B2 JPS6011114 B2 JP S6011114B2
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- oxide
- molten salt
- electrolysis
- anode
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-
- 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
- C25C7/025—Electrodes; Connections thereof used in cells for the electrolysis of melts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はナトリウム、マグネシウム、カルシウム「アル
ミニウム等の水素より卑な金属の塩化物を融解した溶融
金属塩化物を電解して、陽極面に塩素を、陰極面に金属
を生成させる電解法に関するものである。
ミニウム等の水素より卑な金属の塩化物を融解した溶融
金属塩化物を電解して、陽極面に塩素を、陰極面に金属
を生成させる電解法に関するものである。
溶融金属塩化物の電解による金属の製造としては、食塩
の溶融塩電解（ダウンズ法）、塩化マグネシウムの電解
、塩化アルミニウムの高温電解（アルコア法）等が知ら
れている。
の溶融塩電解（ダウンズ法）、塩化マグネシウムの電解
、塩化アルミニウムの高温電解（アルコア法）等が知ら
れている。
従来、これらの電解においては陽極として炭素、陰極と
して鉄又は炭素が用いられているが、炭素陽極は、陽極
酸化反応により、ＣＯあるいはＣＱとして消耗し、電極
間隔の増大により電力の消費が大きくなるので、これを
防ぐために定期的に極間の調節又は電極の更新を行なわ
なければならなかった。
して鉄又は炭素が用いられているが、炭素陽極は、陽極
酸化反応により、ＣＯあるいはＣＱとして消耗し、電極
間隔の増大により電力の消費が大きくなるので、これを
防ぐために定期的に極間の調節又は電極の更新を行なわ
なければならなかった。
また、塩化アルミニウムの溶融塩電解に関するアルコア
法においては、炭素陽極の消耗とスラツジの生成を抑制
するため、溶融塩浴中の金属酸化物の酸化物濃度を酸素
の重量％で０．２５％以下好ましくは０．１％以下に抑
え、炭素陽極の消耗の原因となる裕中の金属酸化物を除
去し、溶融塩格をできるだけ酸性側に保つ工夫がなされ
ている（侍公昭５２−１５０４３）。しかしながら、上
記のように浴をできるだけ酸性側に保つには、浴中から
金属酸化物を除去若しくは低下させなければならないと
ともに、湿気、空気が混入しないよう電解槽を完全にシ
ールしなければならず、操業及び管理が煩雑となる。本
発明は、これらの欠点を鱗決すべくなされたものであっ
て、寸法安定性の陽極を用い、かつ陽極被覆層の消耗を
防止する亀鱗浴の条件下におし・て、溶融金属塩化物の
電解を行うことにより、長期に安定な操業が行い得る方
法を提供するものである。
法においては、炭素陽極の消耗とスラツジの生成を抑制
するため、溶融塩浴中の金属酸化物の酸化物濃度を酸素
の重量％で０．２５％以下好ましくは０．１％以下に抑
え、炭素陽極の消耗の原因となる裕中の金属酸化物を除
去し、溶融塩格をできるだけ酸性側に保つ工夫がなされ
ている（侍公昭５２−１５０４３）。しかしながら、上
記のように浴をできるだけ酸性側に保つには、浴中から
金属酸化物を除去若しくは低下させなければならないと
ともに、湿気、空気が混入しないよう電解槽を完全にシ
ールしなければならず、操業及び管理が煩雑となる。本
発明は、これらの欠点を鱗決すべくなされたものであっ
て、寸法安定性の陽極を用い、かつ陽極被覆層の消耗を
防止する亀鱗浴の条件下におし・て、溶融金属塩化物の
電解を行うことにより、長期に安定な操業が行い得る方
法を提供するものである。
即ち、従来の溶融塩電解法の如く、炭素陽極の場合には
、陽極の消耗を防ぐためには浴を酸性に保つ必要があり
、このため金属酸化物はできるだけ除去しなければなら
なかったが、本発明においては、貴金族金属の酸化物を
被覆層として有する陽極を使用する場合、格の塩基度が
高い程、すなわち浴中の遊離の酸素イオン濃度が多い程
、被覆層を構成する賞金族酸化物の溶解度が小さく、該
被覆層の溶解が防止されることを見し、出したものであ
る。
、陽極の消耗を防ぐためには浴を酸性に保つ必要があり
、このため金属酸化物はできるだけ除去しなければなら
なかったが、本発明においては、貴金族金属の酸化物を
被覆層として有する陽極を使用する場合、格の塩基度が
高い程、すなわち浴中の遊離の酸素イオン濃度が多い程
、被覆層を構成する賞金族酸化物の溶解度が小さく、該
被覆層の溶解が防止されることを見し、出したものであ
る。
本発明は上記の点に基づいてなされたものであって、水
素より卑な金属の塩化物を融解した溶融金属塩化物を電
解して、陽極面に塩素を、陰極面に前記金属を生成させ
る電解法において、前記溶葛畔金属塩化物に対し、また
その電解による生成物に対し耐食性のある導電体物質よ
り成る基体の表面に賞金族金属酸化物を被覆した陽極を
用い、かつ溶融塩浴中の酸化物濃度又はオキシ塩化物濃
度が遊離の酸素イオン濃度で表わして、１×１０‐４モ
ル分率以上となるよう、前記溶融塩浴中に陰極面に生成
する前記金属よりも卑な金属の酸化物又はオキシ塩化物
を添加して電解することにある。
素より卑な金属の塩化物を融解した溶融金属塩化物を電
解して、陽極面に塩素を、陰極面に前記金属を生成させ
る電解法において、前記溶葛畔金属塩化物に対し、また
その電解による生成物に対し耐食性のある導電体物質よ
り成る基体の表面に賞金族金属酸化物を被覆した陽極を
用い、かつ溶融塩浴中の酸化物濃度又はオキシ塩化物濃
度が遊離の酸素イオン濃度で表わして、１×１０‐４モ
ル分率以上となるよう、前記溶融塩浴中に陰極面に生成
する前記金属よりも卑な金属の酸化物又はオキシ塩化物
を添加して電解することにある。
本発明においては、溶融金属塩化物に対し又その電解生
成物に対し耐食性の導電性体基体上に資金族金属の酸化
物を被覆した陽極が用いられる。この導電体基体として
は、Ｓｎ０２などの金属酸化物を燐結した導電性セラミ
ック又は導電性金属を添加して競結したセラミックス等
が用いられ、賞金族金属の酸化物は、例えばＲｕ、Ｒｈ
、Ｐｄ、瓜、ｌｒ、Ｐｔなどの酸化物が用いられ、特に
酸化イリジウム、酸化ルテニウムが好適である。又、陰
極は通常の鉄製陰極、炭素陰極等が用いられる。又、本
発明において溶融金属塩化物に添加する金属の酸化物又
はオキシ塩化物は、陽極面に生成する金属よりも卑な金
属でなければならず、浴の酸化物濃度又はオキシ塩化物
濃度が遊離の酸素イオン濃度で表わして１×１０‐４モ
ル分率以上となるよう、選択される。この種金属の酸化
物又はオキシ塩化物としては、アルカリ金属又はアルカ
リ士類金属の酸化物又はオキシ塩化物、例えば、Ｌｉ２
０、Ｎも０、Ｋ２０、ＲＱ０、Ｃｓ２０、Ｃａ０、Ｓの
、弦○、ＭｇＯＣＩ又はＡＩＯＣＩが用いられ、これら
の一種又は二種以上を併用してもよい。裕中の遊離酸素
イオン濃度が１×１０‐４モル分率以下の場合は、格の
塩基度が低く、陽極被覆層の賞金族金属の酸化物の溶解
度が大きくなり、該陽極被覆層の溶解を有効に防止する
ことができない。以上のように本発明によれば、貴金族
金属の酸化物で被覆した陽極を用い、しかも裕中の遊離
の酸素イオン濃度を１×１０‐４モル分率以上とし、溶
融塩格を十分に塩基性に保って電解するので、陽極被覆
層の溶解が防止され、電極間隔の調整を行わなくても長
期間安定した状態で電解を行うことができるとともに、
浴中の金属酸化物を除去若しくは低下させる必要がなく
原料及び操業の管理が容易となる。
成物に対し耐食性の導電性体基体上に資金族金属の酸化
物を被覆した陽極が用いられる。この導電体基体として
は、Ｓｎ０２などの金属酸化物を燐結した導電性セラミ
ック又は導電性金属を添加して競結したセラミックス等
が用いられ、賞金族金属の酸化物は、例えばＲｕ、Ｒｈ
、Ｐｄ、瓜、ｌｒ、Ｐｔなどの酸化物が用いられ、特に
酸化イリジウム、酸化ルテニウムが好適である。又、陰
極は通常の鉄製陰極、炭素陰極等が用いられる。又、本
発明において溶融金属塩化物に添加する金属の酸化物又
はオキシ塩化物は、陽極面に生成する金属よりも卑な金
属でなければならず、浴の酸化物濃度又はオキシ塩化物
濃度が遊離の酸素イオン濃度で表わして１×１０‐４モ
ル分率以上となるよう、選択される。この種金属の酸化
物又はオキシ塩化物としては、アルカリ金属又はアルカ
リ士類金属の酸化物又はオキシ塩化物、例えば、Ｌｉ２
０、Ｎも０、Ｋ２０、ＲＱ０、Ｃｓ２０、Ｃａ０、Ｓの
、弦○、ＭｇＯＣＩ又はＡＩＯＣＩが用いられ、これら
の一種又は二種以上を併用してもよい。裕中の遊離酸素
イオン濃度が１×１０‐４モル分率以下の場合は、格の
塩基度が低く、陽極被覆層の賞金族金属の酸化物の溶解
度が大きくなり、該陽極被覆層の溶解を有効に防止する
ことができない。以上のように本発明によれば、貴金族
金属の酸化物で被覆した陽極を用い、しかも裕中の遊離
の酸素イオン濃度を１×１０‐４モル分率以上とし、溶
融塩格を十分に塩基性に保って電解するので、陽極被覆
層の溶解が防止され、電極間隔の調整を行わなくても長
期間安定した状態で電解を行うことができるとともに、
浴中の金属酸化物を除去若しくは低下させる必要がなく
原料及び操業の管理が容易となる。
以下本発明の実施例を示す。実施例 １
公知のダウンズ電解槽を用いて溶融ＮａＣ１・ＣａＣ１
２浴にＣａ０を添加して、裕中の遊離の酸素イオン濃度
を１×１０‐４モル分率以上とし、下記の条件で電解し
、金属ナトリウムを採取した。
２浴にＣａ０を添加して、裕中の遊離の酸素イオン濃度
を１×１０‐４モル分率以上とし、下記の条件で電解し
、金属ナトリウムを採取した。
裕組成 ＮａＣ１ ４２重量％
ＣａＣ１２斑重量％
格温度 ５９０ｑ０
陰極電流密度 ９軸／ｄの
糟電圧 ６Ｖ
陽極被覆層 ｌｒ０２
陰 極 Ｆｅ
その結果、安定した操業が行なわれ、陽極被覆層は長期
間にわたって溶解しなかった。
間にわたって溶解しなかった。
実施例 ２
耐火レンガを内張した電解槽を用い、溶融ＭｇＣ１２・
ＣａＣ１２・ＮａＣＩ俗にＮも○を添加して、裕中の遊
離の酸素イオン濃度を９×１０‐４モル分率以上添加し
、次の条件で電解し、マグネシウムを採取した。
ＣａＣ１２・ＮａＣＩ俗にＮも○を添加して、裕中の遊
離の酸素イオン濃度を９×１０‐４モル分率以上添加し
、次の条件で電解し、マグネシウムを採取した。
裕組成 ＭｇＣ１２２血重量％
ＣａＣ１２３血重量％
ＮａＣ１ ５の重量％
浴温度 ７０ぴ○
平均電流密度 ５山Ａ／ｄ〆
槽電圧 ６ Ｖ
陽極被覆層 ｌｒ０２
陰 極 Ｆｅ
その結果、安定した操業が行なわれ、陽極被覆層は長期
間にわたって溶解しなかった。
間にわたって溶解しなかった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水素より卑な金属の塩化物を融解した溶融金属塩化
物を電解して、陽極面に塩素を、陰極面に前記金属を生
成させる電解法において、前記溶融金属塩化物に対し及
びその電解による生成物に対し、耐食性のある導電体物
質より成る基体の表面に貴金族金属の酸化物を被覆した
陽極を用い、かつ溶融塩浴中の酸化物濃度又はオキシ塩
化物濃度が遊離の酸化イオン濃度で表わして１×１０＾
−＾４モル分率となるよう、前記溶融塩浴中に陰極面に
生成する前記金属よりも卑な金属の酸化物又はオキシ塩
化物を添加して電解することを特徴とする金属塩化物の
溶融電解法。 ２ 溶融塩浴に添加する金属の酸化物又はオキシ塩化物
が、Ｌｉ＿２Ｏ、Ｎａ＿２Ｏ、Ｋ＿２Ｏ、Ｒｂ＿２Ｏ、
Ｃｓ＿２Ｏ、ＣａＯ、Ｓｒｏ、ＢａＯ、ＭｇＯＣｌ及び
ＡｌＯＣｌから選んだ一種以上の酸化物又はオキシ塩化
物である特許請求の範囲第１項に記載の方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52127584A JPS6011114B2 (ja) | 1977-10-26 | 1977-10-26 | 金属塩化物の溶融塩電解法 |
| DE2843147A DE2843147C2 (de) | 1977-10-26 | 1978-10-03 | Verfahren zum Elektrolysieren eines geschmolzenen Chlorids |
| US05/950,111 US4192724A (en) | 1977-10-26 | 1978-10-10 | Method for electrolyzing molten metal chlorides |
| CA313,110A CA1122563A (en) | 1977-10-26 | 1978-10-11 | Method for electrolyzing molten metal chlorides |
| IT51615/78A IT1106308B (it) | 1977-10-26 | 1978-10-24 | Metodo per elettrolizzare cloruri di metalli fusi |
| NO783584A NO150212C (no) | 1977-10-26 | 1978-10-24 | Fremgangsmaate for elektrolyse av smeltede metallklorider |
| FR7830519A FR2407277B1 (fr) | 1977-10-26 | 1978-10-26 | Procede perfectionne pour l'electrolyse des chlorures metalliques fondus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52127584A JPS6011114B2 (ja) | 1977-10-26 | 1977-10-26 | 金属塩化物の溶融塩電解法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5462197A JPS5462197A (en) | 1979-05-18 |
| JPS6011114B2 true JPS6011114B2 (ja) | 1985-03-23 |
Family
ID=14963673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52127584A Expired JPS6011114B2 (ja) | 1977-10-26 | 1977-10-26 | 金属塩化物の溶融塩電解法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4192724A (ja) |
| JP (1) | JPS6011114B2 (ja) |
| CA (1) | CA1122563A (ja) |
| DE (1) | DE2843147C2 (ja) |
| FR (1) | FR2407277B1 (ja) |
| IT (1) | IT1106308B (ja) |
| NO (1) | NO150212C (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4448654A (en) * | 1980-11-06 | 1984-05-15 | The Dow Chemical Company | Process and anode for molten salt electrolysis |
| GB8301001D0 (en) * | 1983-01-14 | 1983-02-16 | Eltech Syst Ltd | Molten salt electrowinning method |
| EP0192603B1 (en) * | 1985-02-18 | 1992-06-24 | MOLTECH Invent S.A. | Method of producing aluminum, aluminum production cell and anode for aluminum electrolysis |
| DE3667305D1 (de) * | 1985-05-17 | 1990-01-11 | Moltech Invent Sa | Formstabile anode fuer die schmelzflusselektrolyse und elektrolyseverfahren. |
| US5290337A (en) * | 1992-09-08 | 1994-03-01 | General Motors Corporation | Pyrochemical processes for producing Pu, Th and U metals with recyclable byproduct salts |
| US5395487A (en) * | 1994-02-07 | 1995-03-07 | General Motors Corporation | Electrolytic extraction of magnesium from a magnesium-containing aluminum alloy |
| US5904821A (en) * | 1997-07-25 | 1999-05-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fused chloride salt electrolysis cell |
| AU2003206430B2 (en) * | 1998-06-05 | 2005-09-29 | Cambridge Enterprise Limited | Removal of substances from metal and semi-metal compounds |
| GB9812169D0 (en) * | 1998-06-05 | 1998-08-05 | Univ Cambridge Tech | Purification method |
| DE102007044171A1 (de) * | 2007-09-15 | 2009-03-19 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Herstellung von Graphitelektroden für elektrolytische Prozesse |
| JP5557434B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2014-07-23 | 学校法人同志社 | 二酸化炭素中の炭素の固定方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4039401A (en) * | 1973-10-05 | 1977-08-02 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Aluminum production method with electrodes for aluminum reduction cells |
| US4146438A (en) * | 1976-03-31 | 1979-03-27 | Diamond Shamrock Technologies S.A. | Sintered electrodes with electrocatalytic coating |
-
1977
- 1977-10-26 JP JP52127584A patent/JPS6011114B2/ja not_active Expired
-
1978
- 1978-10-03 DE DE2843147A patent/DE2843147C2/de not_active Expired
- 1978-10-10 US US05/950,111 patent/US4192724A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-10-11 CA CA313,110A patent/CA1122563A/en not_active Expired
- 1978-10-24 NO NO783584A patent/NO150212C/no unknown
- 1978-10-24 IT IT51615/78A patent/IT1106308B/it active
- 1978-10-26 FR FR7830519A patent/FR2407277B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2843147C2 (de) | 1982-10-21 |
| NO783584L (no) | 1979-04-27 |
| NO150212C (no) | 1984-09-05 |
| NO150212B (no) | 1984-05-28 |
| DE2843147A1 (de) | 1979-05-03 |
| JPS5462197A (en) | 1979-05-18 |
| FR2407277B1 (fr) | 1985-10-25 |
| CA1122563A (en) | 1982-04-27 |
| FR2407277A1 (fr) | 1979-05-25 |
| IT1106308B (it) | 1985-11-11 |
| US4192724A (en) | 1980-03-11 |
| IT7851615A0 (it) | 1978-10-24 |
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