JPS6026689A - Method and device for producing metallic foil by electrodeposition - Google Patents

Method and device for producing metallic foil by electrodeposition

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JPS6026689A
JPS6026689A JP13519583A JP13519583A JPS6026689A JP S6026689 A JPS6026689 A JP S6026689A JP 13519583 A JP13519583 A JP 13519583A JP 13519583 A JP13519583 A JP 13519583A JP S6026689 A JPS6026689 A JP S6026689A
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JP
Japan
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anode
chamber
exchange membrane
cathode
ion exchange
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Application number
JP13519583A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsuyoshi Shibuya
渋谷 敦義
Tetsuaki Tsuda
津田 哲明
Minoru Nishihara
西原 実
Fukunaga Terasaki
寺崎 富久長
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6026689A publication Critical patent/JPS6026689A/en
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Abstract

PURPOSE:To produce efficiently metallic foil with a high current density without inducing corrosion of equipment by performing electrodeposition by using an electrolytic cell in which a rotary drum cathode and an insoluble anode are disposed separately in a way as to face each other via an anion exchange membrane. CONSTITUTION:A drum-shaped electrolytic cell 2 is separated and segmented to an anode chamber 4 and a cathode chamber 5 by an anion exchange membrane 3 with a device 1 for producing metallic foil by electrodeposition. A rotary drum 10 constituting a cathode is provided in the chamber 5 and an electrolyte 11 which is a catholyte is filled therein and is passed between an inlet and outlet 12, 13. An insoluble anode 9 is concentrically provided outward along the drum 10 in the chamber 4 and an anolyte 7 is filled therein and is passed through an inlet 6 to an outlet 8. A roll seal 14 is further provided in a cathode chamber 11 to seal the chamber. While the drum 10 is rotated, electrolytic current is impressed on both electrodes 9 and 10 and the metallic foil electrodeposited on the drum 10 is stripped by a roll 15 and is taken up on a take-up roll 16.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電析による金属箔の製造方法およびその装置
、特に、不溶性陽極を使ったFe系金属箔の電析による
製造方法およびその装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for producing metal foil by electrodeposition, and particularly to a method and apparatus for producing Fe-based metal foil by electrodeposition using an insoluble anode.

金属箔、特に、Fe系金属箔は電解法あるいは圧延法に
よって製造されているが、製造が容易であることからそ
の大部分は電解法によるものである。しかしながら、上
記電解法にあっても従来は可溶性陽極を用いて行ってい
るため、次のような欠点があった。
Metal foils, particularly Fe-based metal foils, are manufactured by electrolytic methods or rolling methods, and most of them are manufactured by electrolytic methods because they are easy to manufacture. However, the above electrolytic method has conventionally been carried out using a soluble anode, and therefore has the following drawbacks.

(1)可溶性陽極のため陽極が消耗し、それに伴って陰
極であるドラムとの間の極間距離が大きくなってしまう
(1) Since the anode is a soluble anode, the anode wears out, and as a result, the distance between the anode and the drum, which is the cathode, increases.

(2)このため極間電圧が上昇し、電力コストの上昇を
きたし、高電流密度化に限界があった。
(2) As a result, the interelectrode voltage increases, resulting in an increase in power cost, and there is a limit to the ability to increase current density.

(3)シたがって、高電流密度化がはがれず、製造スピ
ードが遅かった。
(3) Therefore, the high current density could not be removed, and the manufacturing speed was slow.

(4)電解中に消耗した陽極の交換の必要があった。(4) It was necessary to replace the anode that was consumed during electrolysis.

(5)さらに、可溶性陽極であるFe陽極を均一に溶解
させるために腐食性の強い塩化物浴の使用が必要とされ
、設備上腐食の問題があった。
(5) Furthermore, in order to uniformly dissolve the Fe anode, which is a soluble anode, it is necessary to use a highly corrosive chloride bath, resulting in equipment corrosion problems.

一方、不溶性陽極を使用すると陽極よりFeが溶解する
かわりに、電解浴中のFe2+イオンがFe3+イオン
に酸化される反応が生じ、浴としてFe3+イオンの増
大がさけられず、陰極を構成するドラム上へのFe析出
の電流効率が低下し、また、Fe3+イオンの生成と同
時にガス発生が生じ、電圧の上昇をもたらす。したがっ
て、電解操作全体の効率は著しく低下する。
On the other hand, when an insoluble anode is used, instead of dissolving Fe from the anode, a reaction occurs in which Fe2+ ions in the electrolytic bath are oxidized to Fe3+ ions, and an increase in Fe3+ ions in the electrolytic bath is unavoidable. The current efficiency of Fe deposition is reduced, and gas generation occurs simultaneously with the production of Fe3+ ions, resulting in an increase in voltage. Therefore, the efficiency of the entire electrolytic operation is significantly reduced.

ここに1本発明の目的とするところは、上述のような従
来技術における欠点を解消した、ドラム型電解槽を使っ
た電解法による金属箔のすくれた製造方法およびその装
置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a method and apparatus for manufacturing metal foil by an electrolytic method using a drum-type electrolytic cell, which eliminates the drawbacks of the prior art as described above. be.

そこで、本発明者らは不溶性陽極のもつ利点に着目し、
その利用を図るべく研究開発をつづけたところ、不溶性
陽極を使用した場合の欠点である電解浴中のFe3+イ
オンの酸化生成を抑制するためには、不溶性陽極とドラ
ム状の陰極からアニオンイオン交換膜で分離・区画した
陽極室に不溶性陽極を設けることが必要であって、これ
により、Fe 34イオンの生成が有効に防止できるこ
とを知見し、本発明を完成した。
Therefore, the present inventors focused on the advantages of insoluble anodes,
As we continued our research and development efforts to utilize this technology, we discovered that in order to suppress the oxidative production of Fe3+ ions in the electrolytic bath, which is a drawback when using an insoluble anode, an anion ion exchange membrane was The inventors discovered that it is necessary to provide an insoluble anode in the anode chamber separated and partitioned, and that this can effectively prevent the production of Fe 34 ions, and have completed the present invention.

すなわち、本発明の要旨とするところは(1)ドラム型
電解槽を使い電析により金属箔を製造する方法に於いて
、陰極を構成する回転ドラムからアニオンイオン交換膜
により、分離・区画された陽極室内に不溶性陽極を設け
るとともに、前記アニオンイオン交換膜を介して該不溶
性陽極を前記回転ドラムの外周面に対向して配置さセ、
陽極液と金属イオン含有陰極液とを前記アニオンイオン
交換膜により分離した状態で前記回転ドラム上に金属を
電析することを特徴とする、電析による金属箔の製造方
法;および (2)陰極を構成する回転ドラム、該回転ドラムの外方
に離間配置された1以上の陽極室、該陽極室と前記回転
ドラムの外面との間に形成された陰極室、前記陽極室へ
の陽極液の供給・排出機構、および前記陰極室への陰極
液の供給・排出機構から構成され、前記陽極室は、不溶
性陽極および該不溶性陽極に離間対向したアニオンイオ
ン交換膜から成り、該アニオンイオン交換膜を介して前
記陰極室に接しておりかつ該アニオンイオン交換膜によ
り該陰極室から分離・区画されている、電析による金属
箔の製造装置である。
That is, the gist of the present invention is as follows: (1) In a method for producing metal foil by electrodeposition using a drum-type electrolytic cell, an anion exchange membrane separates and partitions a metal foil from a rotating drum constituting a cathode. An insoluble anode is provided in the anode chamber, and the insoluble anode is placed opposite to the outer peripheral surface of the rotating drum via the anion ion exchange membrane,
(2) a method for producing metal foil by electrodeposition, characterized in that metal is electrodeposited on the rotating drum in a state where the anolyte and the catholyte containing metal ions are separated by the anion ion exchange membrane; and (2) a cathode. a rotating drum constituting the rotating drum, one or more anode chambers spaced apart from the rotating drum, a cathode chamber formed between the anode chamber and the outer surface of the rotating drum, and an anolyte supply to the anode chamber. The anode chamber is composed of an insoluble anode and an anion ion exchange membrane spaced apart from the insoluble anode, and the anion ion exchange membrane is This is an apparatus for producing metal foil by electrodeposition, which is in contact with the cathode chamber through the membrane and is separated and partitioned from the cathode chamber by the anion ion exchange membrane.

なお、前記陽極室は、回転ドラムを取り囲む半円筒状を
なす11[1i1の陽極室から構成されても、あるいは
2以上の複数の陽極室を同様に周設して、全体としであ
るいは部分的に陽極室が回転ドラムを半円筒状に取ら囲
むようにしてもよい。不溶性陽極も回転ドラムに対し同
心円状に配置されるのが好ましい。
The anode chamber may be composed of 11 [1i1 anode chambers] in a semi-cylindrical shape surrounding the rotating drum, or may be constructed entirely or partially by arranging two or more anode chambers in the same manner. Alternatively, the anode chamber may surround the rotating drum in a semi-cylindrical manner. Preferably, the insoluble anode is also arranged concentrically with respect to the rotating drum.

複数の陽極室を設けた場合、それぞれについて陽極液の
供給・排出機構、例えば供給口および排出口を設けても
よい。一方、陰極室には適宜位置、好ましくは1の陽極
室とそれに隣接する陽極室との間の位置に陰極液供給機
構、つまり陰極液噴出ノズルを設は陰極室の一端あるい
は両端を開放端としてそこから陰極液をオーバフローさ
せて流出させてもよい。
When a plurality of anode chambers are provided, each may be provided with an anolyte supply/discharge mechanism, for example, a supply port and a discharge port. On the other hand, a catholyte supply mechanism, that is, a catholyte jetting nozzle, is installed at an appropriate position in the cathode chamber, preferably between one anode chamber and an adjacent anode chamber, so that one or both ends of the cathode chamber are open ends. The catholyte may overflow and flow out from there.

また、複数の陽極室を利用する場合、アニオンイオン交
換膜は各陽極室に平面状に設けてもよい。その場合にあ
っても、各不溶性陽極は回転ドラムの夕)面に対し同心
円状に配置されるのが好ましい。
Furthermore, when a plurality of anode chambers are used, the anion ion exchange membrane may be provided in a planar manner in each anode chamber. Even in that case, each insoluble anode is preferably arranged concentrically with respect to the rear surface of the rotating drum.

陰極液の流れ方向は電析する金属箔の移動方向と向流と
なるように、また、陽極液の流れ方向は陰極液のながれ
方向と向流となるように、缶液の流れ関係を調整するの
が好ましい。
Adjust the flow relationship of the can liquid so that the flow direction of the catholyte is countercurrent to the moving direction of the metal foil to be electrodeposited, and the flow direction of the anolyte is countercurrent to the flow direction of the catholyte. It is preferable to do so.

したがって、このように、本発明によれば、不溶性陽極
を利用することから陰極との間の電極間距離が常に一定
に正確に保持できるとともに、さらに、電極間距離も短
くできるために電力コストの低減および高電流密度化に
よる電流利用の高効率化も可能となる。しかも、陰極と
陽極とが金属イオンの移動トイウことでは完全に分離さ
れているので金属イオンの溶出を陰極ドラム側、つまり
陰極室にのみ制限すれば、陰極ドラム上へのFe析出に
悪影響を及ぼすFea+イオンの生成を完全に抑制でき
、これによってもメッキ操業の高効率化がはかられる。
Therefore, according to the present invention, since the insoluble anode is used, the distance between the electrodes and the cathode can always be kept constant and accurate, and the distance between the electrodes can also be shortened, thereby reducing power costs. It is also possible to improve the efficiency of current utilization by reducing the current density and increasing the current density. Moreover, since the cathode and anode are completely separated from each other due to the movement of metal ions, if the elution of metal ions is limited to the cathode drum side, that is, the cathode chamber, it will have a negative effect on Fe precipitation on the cathode drum. The generation of Fea+ ions can be completely suppressed, and this also makes it possible to improve the efficiency of plating operations.

すでに述べたように、本発明はドラム型電解槽を利用し
た金属箔製造、特にFeMの製造に於いて、陽極として
不溶性陽極を用いるとともに、これをアニオンイオン交
換膜で陰極ドラムから分離・区画するのである。アニオ
ン交換膜はアニオンは通過するが、例えばFe2+イオ
ンのような陽イオン(カチオン)は通さない。そのため
、アニオン交換膜で陽極を分離・区画することより、F
e2+イオンが陽極と接触するのを防止でき、したがっ
て、Fe 2 +イオンの酸化、つまりFe3+イオン
の酸化生成が抑制される。
As already mentioned, the present invention uses an insoluble anode as an anode in the production of metal foil using a drum-type electrolytic cell, particularly in the production of FeM, and separates and partitions this from the cathode drum using an anion ion exchange membrane. It is. Anion exchange membranes allow anions to pass through, but do not allow cations such as Fe2+ ions to pass through. Therefore, by separating and partitioning the anode with an anion exchange membrane, F
E2+ ions can be prevented from coming into contact with the anode, and therefore, oxidation of Fe2+ ions, that is, oxidation generation of Fe3+ ions, is suppressed.

アニオン交換膜はすでに公知であり、上述のように金属
イオンの移動を阻止し得るものであれば特に制限なく、
市販のものを適宜利用できる。例えば、ネオセプタ(商
品名、徳山曹達)が挙げられる。
Anion exchange membranes are already known, and there are no particular limitations as long as they can prevent the movement of metal ions as described above.
Commercially available products can be used as appropriate. An example is Neocepta (trade name, Tokuyama Soda).

アニオンとしては、ハロゲンイオン、硫酸イオン、スル
ファミンイオン、スルフォンイオン等力あり、特に制限
されないが、好ましくは、硫酸イオンを利用すると良い
Examples of anions include halogen ions, sulfate ions, sulfamine ions, and sulfone ions, and are not particularly limited, but sulfate ions are preferably used.

硫酸イオンの場合は、電解浴に硫酸第1鉄水溶液を用い
て電析を行うと陽極室にはアニオンであるS○42−イ
オンが集められる。この場合、結局、陽極室で、硫酸が
生成されることになるので、この硫酸を系外に取り出す
In the case of sulfate ions, when electrodeposition is carried out using an aqueous ferrous sulfate solution in the electrolytic bath, S○42- ions, which are anions, are collected in the anode chamber. In this case, sulfuric acid will eventually be produced in the anode chamber, and this sulfuric acid will be taken out of the system.

なお゛、硫酸イオンを利用する場合、陰極で、消費され
るFe2+イオンを硫酸第1鉄の形で系内に補給する形
をとるか、上述のように系外に取り出された硫酸でもっ
てFeを熔解し、それを電解槽に循環させる方式をとる
かいずれであってもよい。しかし、前者の方式をとる場
合、工業的に安価な硫酸第1鉄を使用できるという利点
を有する。
In addition, when using sulfate ions, either the consumed Fe2+ ions are replenished into the system in the form of ferrous sulfate at the cathode, or the Fe2+ ions are replenished with sulfuric acid taken out of the system as described above. Either method may be used, such as melting the liquid and circulating it in the electrolytic cell. However, the former method has the advantage that ferrous sulfate, which is industrially inexpensive, can be used.

不溶性陽極材料としては、用いる電解浴の種類によって
選択されるべきものであるが、一般にはPb、およびそ
の合金、Pt族金属、炭素、フェライトなどが挙げられ
る。
The insoluble anode material should be selected depending on the type of electrolytic bath used, but generally includes Pb, alloys thereof, Pt group metals, carbon, ferrite, and the like.

なお、本発明による金属箔製造は必ずしもFe箔に限定
する必要はなく、原理的には陽極での酸化反応によりイ
オン価数の変化する多価イオン系の金属の箔の製造に適
用できる。例えば、Fe合金箔、COあるいは00合金
箔、SnあるいはSn合金箔などが挙げられる。
Note that the production of metal foil according to the present invention is not necessarily limited to Fe foils, and can in principle be applied to the production of multivalent ionic metal foils whose ionic valence changes due to an oxidation reaction at the anode. Examples include Fe alloy foil, CO or 00 alloy foil, Sn or Sn alloy foil, and the like.

次に添付図面に関連させて本発明をさらに説明する。な
お、以下の説明においては金属箔としてFe箔を例にと
っているが、本発明がそれにのみ制限されないことは以
上の説明からも明らかである。なお、各図中、同一部材
は同一符号でもって示す。
The invention will now be further described in connection with the accompanying drawings. In addition, although Fe foil is taken as an example of the metal foil in the following description, it is clear from the above description that the present invention is not limited to this. Note that in each figure, the same members are indicated by the same symbols.

第1図は本発明に係る電析による金属箔の製造装置1の
一部断面で示す略式説明図である。ドラム型電解槽2は
アニオンイオン交換膜3により陽極室4と陰極室5に分
離されている。陽極室4は陽極液人口6よりポンプ(図
示せず)により陽極液7で充たされている。アニオンが
濃縮した陽極液は陽極液出口8から取り出される。図示
例では、単一の陽極室が設けられている。陽極室4には
不溶性陽極9が陰極ドラム10に沿って外方にかつ該陰
極ドラムから分離・区画されて同心円状に設置されてい
る。一方、Feを電析させる陰極液である電解液11は
電解液人口12より供給され、電解液出口13から排出
さレル。図示例では、陰極室5はシールロール14によ
りシールされている。電解液11は常に陰極室5に充た
きれており、陰極ドラム10の回転につれて金属が電析
される。このようにして陰極ドラム1゜上に電析された
Feは陰極ドラムより例えばスクレーパー等の適宜手段
(図示せず)によって剥離され、案内ロール15を経て
、巻取りロール16に電解Fe箔として巻き取られる。
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing a partial cross section of an apparatus 1 for producing metal foil by electrodeposition according to the present invention. The drum type electrolytic cell 2 is separated into an anode chamber 4 and a cathode chamber 5 by an anion ion exchange membrane 3. The anode chamber 4 is filled with an anolyte 7 from an anolyte reservoir 6 by a pump (not shown). The anion-concentrated anolyte is taken out from the anolyte outlet 8. In the illustrated example, a single anode chamber is provided. In the anode chamber 4, an insoluble anode 9 is installed concentrically outward along the cathode drum 10 and separated and partitioned from the cathode drum. On the other hand, an electrolyte 11, which is a catholyte for electrodepositing Fe, is supplied from an electrolyte outlet 12 and discharged from an electrolyte outlet 13. In the illustrated example, the cathode chamber 5 is sealed by a seal roll 14 . The electrolytic solution 11 is always fully filled in the cathode chamber 5, and metal is electrodeposited as the cathode drum 10 rotates. The Fe deposited on the cathode drum 1° in this manner is peeled off from the cathode drum by an appropriate means (not shown) such as a scraper, passes through a guide roll 15, and is wound as an electrolytic Fe foil on a winding roll 16. taken.

第2図は、複数の陽極室4を陰極ドラム10の外方に周
設した例を模式的に示すもので、各陽極室(図中、側面
図で示す)4には陽極液供給口17および排出口18が
設けられており、一方、陰極液11は陽極室と陽極室と
の間に設置された噴出ノズル19によって陰極室5内に
吹き込まれ、一部は陰極液の排出口13から、他は両端
縁部からオーバーフローしてそれぞれ排出される。アニ
オンイオン交換膜3は陰極ドラム10の外面と同心円状
に配置されている。極間距離を一定に保つため、各不溶
性陽極(図示せず)も同じく同心円状に配置されている
FIG. 2 schematically shows an example in which a plurality of anode chambers 4 are provided around the outside of the cathode drum 10. Each anode chamber (shown in side view in the figure) 4 has an anolyte supply port 17. On the other hand, the catholyte 11 is blown into the cathode chamber 5 by a jet nozzle 19 installed between the anode chambers, and a part of the catholyte is blown from the catholyte outlet 13. , and the others overflow from both end edges and are discharged, respectively. The anion ion exchange membrane 3 is arranged concentrically with the outer surface of the cathode drum 10. In order to keep the inter-electrode distance constant, each insoluble anode (not shown) is also arranged concentrically.

なお、図示例の場合、第1図の装置と比較して、より高
速の処理ができる。
In addition, in the case of the illustrated example, faster processing can be performed compared to the apparatus shown in FIG.

第3図は、同じく複数の陽極室4を設けた場合を模式的
に示すもので、陽極室は側面図で示しである。
FIG. 3 schematically shows a case in which a plurality of anode chambers 4 are similarly provided, and the anode chamber is shown in a side view.

図示例では、陰極液の噴出ノズルに代えて複数の陰極液
噴射ノズル20が設けられ、これにより同一方向に噴射
された陰極液は一方の端縁部からオーバーフローして排
出される。この場合、アニオンイオン交換膜3はそれぞ
れの陽極室において平面状に配置されており、したがっ
て、イオン交換膜の装着ば第1図および第2図の場合と
比較してかなり容易となる。
In the illustrated example, a plurality of catholyte injection nozzles 20 are provided in place of the catholyte injection nozzle, so that the catholyte ejected in the same direction overflows from one edge and is discharged. In this case, the anion ion exchange membrane 3 is arranged in a planar manner in each anode chamber, and therefore the installation of the ion exchange membrane is much easier than in the case of FIGS. 1 and 2.

第4図は第1図に示す装置を使い、Fe箔原料として硫
酸第1鉄を用いた時の電解液のフローチャートを示す。
FIG. 4 shows a flowchart of the electrolyte when the apparatus shown in FIG. 1 is used and ferrous sulfate is used as the Fe foil raw material.

この場合、電解浴は硫酸第1鉄水溶液より成っている。In this case, the electrolytic bath consists of an aqueous ferrous sulfate solution.

電析により電解浴中のFe2+イオンが減少するので、
電解液タンク21から適宜ポンプ類を利用してライン2
2を経て硫酸第1鉄の形でFe2+イオンを陰極室5に
供給する。電解槽から排出された電解液はライン23を
経て電解液タンク21に戻される。補充用硫酸第1鉄は
ライン24から供給される。一方、硫酸第1鉄からの3
042″′は隔膜としてのアニオンイオン交換膜3によ
り陽極室4に移行する。陽極室4には硫酸水タンク25
より、適宜ポンプ類を利用してライン26を経て硫酸が
循環されている。そのため陽極室の硫酸は電解をつづけ
ると増加するため、ライン27を経て取り出される硫酸
水ばライン28を経て増加した分を系外に取り出す。
Since Fe2+ ions in the electrolytic bath are reduced by electrodeposition,
Line 2 is pumped from the electrolyte tank 21 using appropriate pumps.
2, Fe2+ ions are supplied to the cathode chamber 5 in the form of ferrous sulfate. The electrolytic solution discharged from the electrolytic cell is returned to the electrolytic solution tank 21 via a line 23. Replenishment ferrous sulfate is supplied via line 24. On the other hand, 3 from ferrous sulfate
042'' is transferred to the anode chamber 4 through the anion ion exchange membrane 3 as a diaphragm.The anode chamber 4 has a sulfuric acid water tank 25.
Therefore, sulfuric acid is circulated through line 26 using appropriate pumps. Therefore, as the electrolysis continues, the amount of sulfuric acid in the anode chamber increases, and the increased amount is taken out of the system through the sulfuric acid water line 28, which is taken out through the line 27.

第4図に示す装置の場合にあって、陰極ドラムの直径が
500 mm、陽極がpb陽極であって、極間距離が5
〜10mmのとき、電解液の供給量2000 N /m
in 、陽極液供給1t5001 /min 、電流密
度40〜100 A /dm2でFe箔製造を行った。
In the case of the apparatus shown in Fig. 4, the diameter of the cathode drum is 500 mm, the anode is a PB anode, and the distance between the electrodes is 5.
~10mm, electrolyte supply amount 2000 N/m
Fe foil production was carried out at a current density of 40 to 100 A/dm2, with an anolyte supply of 1 t5001/min and a current density of 40 to 100 A/dm2.

そのときの電流効率は60〜80%であった。アニオン
イオン交換膜としてはネオセプタ(商品名、徳山曹達)
を使った。
The current efficiency at that time was 60 to 80%. Neosepta (product name, Tokuyama Soda) is an anion ion exchange membrane.
I used

なお、本例において、電流密度100A/dm2、電解
液としてFe2+IM/βの陰極液を使用して陰極室に
おけるFe3+生成速度を測定した。比較用に、不溶性
陽極を使用しているがアニオンイオン交換膜を使用しな
い従来の装置によって同様な実験を行った。
In this example, the Fe3+ production rate in the cathode chamber was measured using a current density of 100 A/dm2 and a catholyte of Fe2+IM/β as the electrolyte. For comparison, similar experiments were conducted using a conventional apparatus using an insoluble anode but no anion exchange membrane.

結果を第6図にグラフにまとめて示す。本発明によれば
、電解浴中でのFe3+の生成速度はほぼ実質的にセロ
となっていることが分かる。図中、・は本発明例を、そ
して○は従来例を示す。
The results are summarized in a graph in FIG. According to the present invention, it can be seen that the production rate of Fe3+ in the electrolytic bath is almost substantially zero. In the figure, . indicates an example of the present invention, and .largecircle. indicates a conventional example.

同様にして、NiS O42M / E 、 FeSO
40,5M/ 12、pH2、そして電流密度60^/
dm2の電解条件下でFe−間合金メッキを行い、そし
て、極間距離を種々変えてそのときの極間電圧を測定し
た。比較用に、不溶性陽極を使用しているが、アニオン
イオン交換膜を使用しない従来の装置によって同様な実
験を行った。結果を第7図にグラフにまとめて示す。図
中、・は本発明例を、そして○は従来例を示す。第7図
に示す結果からも明らかなように、本発明によれば、極
間距離を5mmと極近接させても極間電圧は上がること
はないが、不溶性陽極を使用した従来の方法では極間距
離を近ずけることによって陽極でのガス発泡が顕著にな
り、極間電圧は著しく増大してしまう。
Similarly, NiSO42M/E, FeSO
40,5M/ 12, pH 2, and current density 60^/
Fe-alloy plating was performed under electrolytic conditions of dm2, and the inter-electrode voltage was measured while varying the inter-electrode distance. For comparison, a similar experiment was conducted using a conventional apparatus using an insoluble anode but no anion exchange membrane. The results are summarized in a graph in FIG. In the figure, . indicates an example of the present invention, and .largecircle. indicates a conventional example. As is clear from the results shown in FIG. 7, according to the present invention, the voltage between the electrodes does not increase even if the distance between the electrodes is as close as 5 mm, whereas the conventional method using an insoluble anode By reducing the distance between the electrodes, gas bubbling at the anode becomes noticeable, and the voltage between the electrodes increases significantly.

このように、本発明によれば、極間距離を極近接させる
ことができ、そのための省エネルギーが実現されること
がわかる。
As described above, it can be seen that according to the present invention, the distance between the electrodes can be made extremely close, and energy saving can be realized accordingly.

次に、第5図は、上述の増加する硫酸を用いて系外でF
eを熔解させ、硫酸第1鉄としてのF e2 +イオン
の代わりにこのようにして熔解したFeのFe2+イオ
ンを利用するプロセスを示すフローチャートである。増
加した硫酸を陽極室4の循環系より一部ライン31を経
て抜き出し、鉄溶解槽32に導(。ここでFeと硫酸と
を反応させてFeを熔解さセ、硫酸第1鉄の溶液にし、
次いでライン33がら電解浴タンク24に導いて、ライ
ン22がら陰極部5へと導く。
Next, FIG. 5 shows that F
2 is a flowchart showing a process of melting Fe and utilizing Fe2+ ions of Fe thus melted in place of Fe2+ ions as ferrous sulfate. A portion of the increased sulfuric acid is extracted from the circulation system of the anode chamber 4 through the line 31 and introduced into the iron dissolving tank 32 (here, Fe and sulfuric acid are reacted to melt the Fe and turn it into a solution of ferrous sulfate. ,
Next, the line 33 is led to the electrolytic bath tank 24, and the line 22 is led to the cathode section 5.

第5図に示す装置の場合、第4図のドラム型電解槽を使
用し、電解液の供給量1000β/min、陽極液供給
[800(1/min 、電流密度80〜120 A 
/dm2にして、極間距離を2〜5mmまで近接させて
Fe箔製造を行ったところ、そのときの電流効率は70
〜85%であった。
In the case of the apparatus shown in FIG. 5, the drum-type electrolytic cell shown in FIG.
/dm2, and when manufacturing Fe foil with a distance between poles close to 2 to 5 mm, the current efficiency at that time was 70
It was ~85%.

このように、本発明によれば、いずれの態様にあっても
、電極間距離さらには電解液組成が長時間にわたり、一
定にかつ近接して保持され、品質の安定したFe箔が製
造出来ることが分かる。
As described above, according to the present invention, in any embodiment, the distance between the electrodes and the electrolyte composition can be maintained constant and close for a long period of time, and Fe foil with stable quality can be manufactured. I understand.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に係るFe箔製造装置の一部断面で示
す略式説明図; 第2図および第3図は、同じく本発明の変更例を示す略
式説明図; 第4図および第5図は、電解液および陽極液の供給系統
を示すフローチャート;および 第6図および第7図は、本発明の実施例の実験データを
プロットして得たグラフである。 2ニドラム型電解槽 3:アニオンイオン交換膜4;陽
極室 5:陰極室 9:不溶性陽極 10:陰極ドラム 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 広 瀬 章 − 竿、7図 入3 図 0 狐4図 も5 図
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing a partial cross section of the Fe foil manufacturing apparatus according to the present invention; FIGS. 2 and 3 are schematic explanatory diagrams showing modified examples of the present invention; FIGS. 4 and 5 The figure is a flowchart showing the supply system of the electrolyte and the anolyte; and FIGS. 6 and 7 are graphs obtained by plotting experimental data of Examples of the present invention. 2 Ni drum type electrolytic cell 3: Anion ion exchange membrane 4; Anode chamber 5: Cathode chamber 9: Insoluble anode 10: Cathode drum Applicant Sumitomo Metal Industries Co., Ltd. agent Patent attorney Akira Hirose - Pole, 7 illustrations 3 Figure 0 Fox figure 4 also figure 5

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ドラム型電解槽を使い電析により金属箔を製造す
る方法に於いて、陰極を構成する回転ドラムからアニオ
ンイオン交換膜により、分離・区画された陽極室内に不
溶性陽極を設けるとともに、前記アニオンイオン交換膜
を介して該不溶性陽極を前記回転ドラムの外周面に対向
して配置させ、陽極液と金属イオン含有陰極液とを前記
アニオンイオン交換膜により分離した状態で前記回転ド
ラム上に金属を電析することを特徴とする、電析による
金属箔の製造方法。
(1) In a method for manufacturing metal foil by electrodeposition using a drum-type electrolytic cell, an insoluble anode is provided in an anode chamber separated and partitioned from a rotating drum constituting the cathode by an anion ion exchange membrane, and The insoluble anode is disposed opposite to the outer peripheral surface of the rotating drum through an anion ion exchange membrane, and the metal is placed on the rotating drum with the anolyte and the metal ion-containing catholyte separated by the anion ion exchange membrane. A method for producing metal foil by electrodeposition, characterized by electrodepositing.
(2)陰極を構成する回転下ラム、該回転ドラムの外方
に離間配置された1以上の陽極室、該陽極室と前記回転
ドラムの外面との間に形成された陰極室、前記陽極室へ
の陽極液の供給・排出機構、および前記陰極室へ゛の陰
極液の供給・排出機構から構成され、前記陽極室は、不
溶性陽極および該不溶性陽極に離間対向シタアニオンイ
オン交換膜から成るとともに、該アニオンイオン交換膜
を介して前記陰極室に接しかつ該アニオンイオン交換膜
により該陰極室がら分離・区画されている、電析による
金属箔の製造装置。
(2) A rotating lower ram constituting a cathode, one or more anode chambers spaced apart from each other on the outside of the rotating drum, a cathode chamber formed between the anode chamber and the outer surface of the rotating drum, and the anode chamber. and a catholyte supply and discharge mechanism to the catholyte chamber, the anode chamber comprising an insoluble anode and an anion ion exchange membrane spaced and opposed to the insoluble anode, An apparatus for producing metal foil by electrodeposition, which is in contact with the cathode chamber via the anion ion exchange membrane and is separated and partitioned from the cathode chamber by the anion ion exchange membrane.
(3)前記陽極室が、前記回転ドラムを取り囲む半円筒
状をなす1t[lilの陽極室から成り、前記不溶性陽
極およびアニオンイオン交換膜が前記回転ドラムの外面
に対し、同心円状に配置された、特許請求の範囲第(2
)項記載の装置。
(3) The anode chamber is comprised of a 1t [lil anode chamber having a semi-cylindrical shape surrounding the rotating drum, and the insoluble anode and anion ion exchange membrane are arranged concentrically with respect to the outer surface of the rotating drum. , Claim No. 2
).
(4)前記陽極室が、前記回転ドラムを取り囲んで全体
として半円筒状部分の少なくとも1部分をなす2以上の
陽極室から成り、前記不溶性陽極およびアニオンイオン
交換膜が前記回転ドラムの外面に対し、同心円状に配置
された、特許請求の範囲第(2)項記載の装置。
(4) The anode chamber is composed of two or more anode chambers that surround the rotating drum and form at least a portion of a semi-cylindrical portion as a whole, and the insoluble anode and anion ion exchange membrane are attached to the outer surface of the rotating drum. , arranged concentrically, the device according to claim (2).
(5)前記アニオンイオン交換膜が各陽極室においてそ
れぞれの平面上に配置されている、特許請求の範囲第(
4)項記載の装置。
(5) The anion ion exchange membrane is arranged on each plane in each anode chamber,
The device described in section 4).
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