JPS60251292A - 銅電解精製における浄液法 - Google Patents

銅電解精製における浄液法

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JPS60251292A
JPS60251292A JP59106574A JP10657484A JPS60251292A JP S60251292 A JPS60251292 A JP S60251292A JP 59106574 A JP59106574 A JP 59106574A JP 10657484 A JP10657484 A JP 10657484A JP S60251292 A JPS60251292 A JP S60251292A
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JP
Japan
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electrolyte
copper
tank
electrolytic
tower
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Pending
Application number
JP59106574A
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English (en)
Inventor
Tatsuichiro Abe
阿部 辰一郎
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Eneos Corp
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Nippon Mining Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、銅電解精製における浄液法に関するものであ
り、特には高純度の電気銅を製造するため循環銅電解液
が各工程を経て最終的に本電解槽に戻る前に銅粉又は銅
スクラツプの床を有するセメンチージョン塔に80wガ
スを吹込みながら通液することにより電解液をより還元
性となし、それにより電解槽内での懸濁スライムの発生
を極力抑制する方法に関する。
銅の電解精製においては、995チ程度に精製した鋳造
陽極と鋼種板から成る陰極とを電解槽に多数枚懸吊して
電解が実施されている。約11日間電解析出させた陰極
は電解槽から取出しく一代目)そして新しい種板に代え
更に約10日間電解する(二代目)。一枚の陽極に対し
て一代目及び二代目の2枚の陰極板を使用するのが普通
である。
電解槽内部や電極表面上での電解条件が局所的に変化し
ないよう電解液はたえず一定の速度で循環し、組成や温
度の均一化をはかつている。循環電解液は、濾過槽で浮
遊物を除去したり、陰極表面を平滑にするための添加剤
を加えたり、不足する硫酸を加えるといった様々の工程
を経由し、熱交換器で液温を上げた後電解楢に送られて
いる。循環電解液の一部は浄液工場において浄液され、
電解液中の不純物の一定以上の累積を防止している。
銅電解液中の有害不純物であるAs、Sb、Biは互い
に干渉し合っである種の平衡を保っているが、何らかの
原因によってこれら不純物のAs−8b−Bi三元系飽
和溶解度のバランスが破れると不溶性化合物が生成し、
懸濁スライムの一部となって電気銅を汚染する。
この三元系の平衡を破るもつとも直接的外原因の一つと
して、電解液中にSbV が増えてくることが考えられ
る。SbV はSb■ よりも溶解度がかなり低いため
析出が起りやすい。Sb” からSbV への変換は一
種の酸化反応であり、これは化学的にもまた電気化学的
にも起こりうる。前者の場合は溶存酸素がその駆動力と
カリそして後者の場合は浄液工程における造酸電解槽や
脱砒電解槽中の不溶性アノード表面において起こる。
循環電解液は、長い循環経路を通って本電解槽に戻って
くるまでにはかなり酸性雰囲気となっている(酸化還元
電位250〜4oomV)。しかも、この酸化還元電位
は常に一定とは限らず、日によってかなりの変動巾をも
って変化する。いずれにせよ、このように本電解槽に戻
る循環電解液の酸化還元電位が高くしかも変動中が大き
いことが上述したsbを始めとして他の不純物の懸濁ス
ライム発生の原因でありまた電解操業の不安定化の原因
となっている。電解液の酸化還元電位が高い日には、電
解液中のSb■がSbV へと酸化され易くなり、その
結果懸濁スジ41発生量が多くなり、電気銅の品質に悪
影響を及はす。日によって電解液条件が大巾に変動する
ことは電解操業の維持を非常に面倒とする。
発明の目的 このような観点から、本発明は、循環電解液の酸化還元
電位を下け、しかもその変動巾を極力小さくすることに
よって電解操業の液側からの安定化を画りそして高純度
の電気銅を製造することを目的とする。
発明の概要 上記目的に対して最適の方法をめて本発明者は検討を重
ねた。その結果、循環電解液が各工程を経由して最終的
に本電解槽へと戻る直前に銅粉又は銅スクラツプ充填床
を持つ所謂セメンチージョン塔にSO,ガスを吹込みな
がら循環電解液を通液する方法が効果的であることを知
見した。銅粉又は銅スクラツプ床とSO,ガスとの併用
によって循環電解液の酸化還元電位は有効に減少され、
懸濁スライムの新たな発生を極力抑制することができる
斯くして、本発明は、銅電解精製のための電解槽におけ
る循環電解液が該電解槽に戻る前に、その少くとも一部
を銅粉又は銅スクラツプ床を収納する塔にSO,ガスを
吹込みながら通液することを特徴とする銅電解精製にお
ける浄液法を提供する。
先行技術 銅電解精製のための電解槽の循環電解液の酸化還元電位
の上昇が懸濁スライム発生の要因とたっていることへの
認識とその具体的解決の為の対策についての報告は従来
はとんど為されてい力い。
周辺技術として、調湿式製錬の電解採取槽において電力
原単位を下ける為にSO!ガスを適用することは知られ
ているが、これはアノードにおけろ水分解反応を二酸化
硫黄の酸化反応に変更することによりセル電圧をほぼ半
分に17、以って湿式プロセスの総エネルギー消費量の
削減を計ったものであり、本発明とは目的及び適用分野
を異にする(ジャーナルオブメタルズ1984年1月。
43〜47頁「エネルギー節約の為調湿式製錬における
SO,電解採取」参照)。また、上記と同じく、湿式銅
製錬の電解採取工程で必要とされる高純度硫酸銅溶液を
得る目的で浸出液を2段階精製し、その第2段階におい
て還元剤の添加により電位を著しく低下させ精密ろ過を
行うことが特開昭52−54615号に開示されている
。上記還元剤として銅を浸出液に添加するか或いはSO
ガスを使用できることが記載されているが、本発明のよ
うにセメンチージョン塔の形で調法及びSO,ガスを併
用するもので寿ぐ、また本発明とは目的及び適用分野を
異にする。
第1図は、電解液の流れ系統の一例を簡略化した形で示
す。電解槽1から溢流する電解液は取次槽3へと移され
、そして後一部は大溜槽5に貯留され、そこから熱交換
器7において昇温後電解槽1に戻して循環される。取次
槽3から電解液の一部は浄液工場に送られ、浄液径大溜
槽5に戻される。電解槽の底には陽極に含まれる不溶の
不純物が泥状に沈積しく銅電解搬物と呼ばれる)、これ
は電解槽底から抜出され、溜殿檜9において沈降分離さ
れ、その上澄液は循環電解液の一部と共に、フィルタ1
1及びろ過槽13を経由して大溜槽5に放出される。沈
降搬物はそこに含まれる有価金属回収のため爾後処理に
供される。
本発明に従うセメンチージョン塔は、第1図の経路の適
宜のところに設置しうる。図中A、B。
Cとして丸印で示すところがその設置場所の例である。
セメンチージョン塔は、第2図に示すように、適当な容
積を持つ筒形の塔内の多孔分散板上に銅粉又は銅スクラ
ツプの床を築き、分散板を通して電解液を送入すると共
に、SO,ガスを吹込む構成をとりうる。送入電解液は
SO,ガス及び銅粒と充分に接触しガから上昇し、その
後必要なら不活性ガス吹込等により脱SO6処理を受け
た後電解槽に送給される。脱SO2処理を行っておかな
いと、電気銅表面が多少荒くなる傾向がある。塔内頂部
の残留SO,ガスは再使用される。銅粉又は銅スクラツ
プ床の高さ及び吹込みSO,ガス量は、電解液の酸化還
元電位を通常の250〜400mVから100mV以下
に下げるに充分のものとされる。SO,ガス吹込み量は
調法トン当り100〜1ooogが適当である。調法と
SO,ガスとの併用により王者間の接触が緊密となり、
セメンチージョン反応が促進される。
循環電解液の糸路に本発明に従う調法−8O。
ガスセメンチージョン塔を設置することにより次のよう
な効果が得られる: (1)循環電解液の酸化還元電位を100mV以下に下
げ、その結果懸濁スライムの新たな発生を3岬/!以下
といった最小限量に抑えることができる。これにより、
電気銅の純度が向上する。
(2)変動の大きな電解液の酸化還元電位を電解槽に戻
る時点ではは一定値に減することにより、液の管理が従
来より容易とカリ、高品質の電気銅の安定した生産が保
証される。
(3)電解液中に微量存在する、例えばSe、Te更に
はAgもセメンチー、ジョンにより除去又は回収できる
(4)既製設備の変更が最小限ですむ。
実施例1 第2図に示すよう々セメンチージョン塔を実際の電解工
場の第1図丸印Aに当る箇所に設置し、そこを通液させ
ながら1代目及び2代目の電解操業を行った。条件は次
の通りである。
セメンチージョン塔直径 1TrL 銅スクラップ床高さ 1m 液循環量 401/分/槽 SOt吹込量 100〜1000 g/ tCu全試験
期間(21日)を通じて現場液の酸化還元電位は250
〜400 mVと大巾に変動した。
これに電気銅1トン当たり500gに相当する量のSO
lをセメンチージョン塔に吹き込んだところ、液の電位
は140〜100mV (S、C,E。
基準、以下同じ)まで下がった。この際の試験電解槽の
給液、排液中の不純物品位を分析し次の結果を得た。 
(単位g/l)Tは総計を表す。
これより給液中のAs5+、Sb”十がso、吹込みに
よって確かに還元されていること、また通常の電解精製
によってもこれら不純物が若干5価へと酸化される傾向
を呈するのであるが、SO,吹込みによる排液中のSb
5+品位もかカリ減少することが分かる。ち々みに通常
の電解槽内での懸濁スライム量は4〜51mg/ lで
あるが、SOlの効果により1伏目3■/712伏目5
岬/!と低くなることが観察された。
また得られた電気銅50枚中3枚の化学分析を行ったが
、その結果は下表の通りである。なお得られた電気銅の
表面は全て平滑であった。
これらの結果より、SO1吹込みによってAs。
Sb、Bi、Se等の不純物による電気銅汚染が改頁さ
れていることが分かる。
参考例1 SO,ガス吹込み単独の効果を見るために、実験室規模
での試験を行った。現場電解液に対してS Otガスを
17CC/分/40!電解液相当量吹込んだところ、こ
の電解液の電位はSowを吹込まない場合の値である2
70mVから230mV程度にまで下がったにすぎなか
った。電解液中の不純物品位のSO1吹込みによる影替
は次の通りであった。
(単位 gll ) 現場液(A) 432 (1920,52(112a、
11t4s <o、ool<α001これらの結果より
、Asの大部分が6価に、sbもまた大部分3価に還元
されていることが分かる。
Fe3+→Fe2+の還元反応は殆んど無視し得る程度
しか起こっていないことも明白である。
実施例2 参考例1と同じSO1吹込条件下で銅粉を充填し九カラ
ムに同じ現場液を通液したところ、その電位は70mV
近くにまで下がった。銅粉とSO。
ガスとの併用の効果が非常に大きいことがわかる。
実施例3 So、ガスを1000 gl tcu 相当量吹込んで
行った実験室規模での電解テストの結果では、得られた
電気銅の表面が多少粗くなる傾向が見受けられるものの
、このSO8吹込み後の液を適当な方法(exN1ガス
吹込みによる)で脱SO1を行ったところ、得られた電
気銅は非常に平滑な面を呈した。化学分析結果は次の通
りであるが、不純物品位のみならずAgも低下する傾向
が伺える。C1l°粉床でセメントされたものと考えら
れる。
(単位:ppm) As Sb Bi Se To Ag 対照試験 0.6 0.6 <l]、2 2 (29本
発明 0.2 0.1 (α2 <1 <2 5実施例
4及び参考例2 現場電解液を用いて中規模での電解テストを行った。S
O1単独の場合と銅粉床とSO8併用の場合とを試験し
た。条件は実施例1に外らった。
結果を示す。
対照試験 (L5 0.5 0.1 <1 (210S
OW単独(参考例) 12 0.2 <Qj <1 <
2 10SOt+Cu(本発明) [11[1,1<[
11<1 <2 8
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の適用例の一つとしての銅電解精製の電
解液流れ系統の簡略化した形の流れ図である。 第2図は本発明を実施する装置の一具体例の説明図であ
る。 1:電解槽 3:取次槽 5:大溜槽 7:熱交換器 9 :溜殿槽 11:フィルタ 13:ろ過槽 第2図 5O2ff’x 手続補正機 昭和59年 8月27日 特許庁長官 志 賀 学 殿 事件の表示 昭和59年 特願第106574−J−発
明の名称 銅電解精製における浄液法補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 日本鉱業株式会社 同 住 所 同 −]− ”1 、、、、)−−−一− 補iEの対象 一→制棒み発朋省−拝願入4絹トーー 明細書の嘴−、−−−” −発明の詳細な説明の欄補正
の内容 別紙の通り 特願昭59−106574号明細書を以下の通り補正し
ます。 t 第14頁の表の右肩に「単位+ ppm Jを追加
します。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)銅電解精製のための電解槽における循環電解液が該
    電解槽に戻る前に、その少くとも一部を銅粉又は銅スク
    ラツプ床を収納する塔にSO,ガスを吹込みながら通液
    することを特徴とする銅電解精製における浄液法。
JP59106574A 1984-05-28 1984-05-28 銅電解精製における浄液法 Pending JPS60251292A (ja)

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JP59106574A JPS60251292A (ja) 1984-05-28 1984-05-28 銅電解精製における浄液法

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JPS60251292A true JPS60251292A (ja) 1985-12-11

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ID=14437004

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JP59106574A Pending JPS60251292A (ja) 1984-05-28 1984-05-28 銅電解精製における浄液法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102296324A (zh) * 2011-08-10 2011-12-28 慈溪市永旭丰泰电子科技有限公司 铜金属再生回收装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102296324A (zh) * 2011-08-10 2011-12-28 慈溪市永旭丰泰电子科技有限公司 铜金属再生回收装置

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