JPS6039189A - 亜鉛を電解採取するための電解槽 - Google Patents
亜鉛を電解採取するための電解槽Info
- Publication number
- JPS6039189A JPS6039189A JP58147865A JP14786583A JPS6039189A JP S6039189 A JPS6039189 A JP S6039189A JP 58147865 A JP58147865 A JP 58147865A JP 14786583 A JP14786583 A JP 14786583A JP S6039189 A JPS6039189 A JP S6039189A
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- Japan
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- zinc
- sulfate
- electrolyte
- cathode
- anode
- 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.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は亜鉛を電解採取するＴ二めの新規な電解槽に関
するものであり、その目的とするとこるは陽極減甑削と
して硫酸第一鉄を用いることにより、電解電圧の低減を
図ると同時に硫ｔ１１＠二鉄を生成せしめんとするにあ
る、 従来、亜鉛をＮ解採取する１こめの電解（書では陰極と
して鉄、チタンｈろいはカーボ′）が用いらｔｌ。
するものであり、その目的とするとこるは陽極減甑削と
して硫酸第一鉄を用いることにより、電解電圧の低減を
図ると同時に硫ｔ１１＠二鉄を生成せしめんとするにあ
る、 従来、亜鉛をＮ解採取する１こめの電解（書では陰極と
して鉄、チタンｈろいはカーボ′）が用いらｔｌ。
１１１３ｆｆｉとして沿あるいは鉛−カルシウム合金な
どが用いられ、この電解端では、次の反応が起る。
どが用いられ、この電解端では、次の反応が起る。
陰ＦＭ： Ｚｎ ＋ ２１１−＋Ｚｎ ＜Ｅ’＝ −０
，７６Ｖ） ＋１１１１８厘： ｔｆｉ（Ｊ−’／２０
ｘ ＋ ２ｔｉ” ＋２ｅ−（Ｅ’＝ １．２８Ｖ）
ｆ２＋全反応： ｚｎ” ＋Ｈ！０−４Ｚｎ ＋ １／
２”＋２Ｈ” ｔａ＋仁の反応の理論分解電子は１．９
ＳＪ’であるが、８０〜４０ｍム／ｄ のｔａ密度にお
ける実際の［屯田は８ｖ以上となる。
，７６Ｖ） ＋１１１１８厘： ｔｆｉ（Ｊ−’／２０
ｘ ＋ ２ｔｉ” ＋２ｅ−（Ｅ’＝ １．２８Ｖ）
ｆ２＋全反応： ｚｎ” ＋Ｈ！０−４Ｚｎ ＋ １／
２”＋２Ｈ” ｔａ＋仁の反応の理論分解電子は１．９
ＳＪ’であるが、８０〜４０ｍム／ｄ のｔａ密度にお
ける実際の［屯田は８ｖ以上となる。
この電解槽の摺電圧はできるだけ低くして、その消費電
力の低減を図ることが肝要である。
力の低減を図ることが肝要である。
従来、亜鉛の電解採取における摺電圧を低減するための
方法として、特開昭５８−７８７８８号には陽画として
、いわゆる水素厘を利用する方法が提案さｎている。つ
まり、水素極をｌ１ｉｆｆｌとし、水素を１１１８Ｗｉ
剤として用いると、陽甑反応および全反応は次式のよう
になり、 陽１ｉｉ ： Ｈ！−＋２ｆｌ＋＋２ｅ−（Ｅ’＝ ｏ
ｖ） ｔ４＋全反応： Ｚｎ ＋Ｈ２４Ｚｎ ＋ ２ｕ
”＋５１ （５）戊に対応する理論分解ＷＥは、０．７６Ｖとなり
、（８）式の反応に比較すると１．２８Ｖの電圧の節減
となる。実際の梼電子でも１．Ｂ ６ Ｖになり、 ５
５％もの消費電力の節減が可能と暢告さノ１．ている。
方法として、特開昭５８−７８７８８号には陽画として
、いわゆる水素厘を利用する方法が提案さｎている。つ
まり、水素極をｌ１ｉｆｆｌとし、水素を１１１８Ｗｉ
剤として用いると、陽甑反応および全反応は次式のよう
になり、 陽１ｉｉ ： Ｈ！−＋２ｆｌ＋＋２ｅ−（Ｅ’＝ ｏ
ｖ） ｔ４＋全反応： Ｚｎ ＋Ｈ２４Ｚｎ ＋ ２ｕ
”＋５１ （５）戊に対応する理論分解ＷＥは、０．７６Ｖとなり
、（８）式の反応に比較すると１．２８Ｖの電圧の節減
となる。実際の梼電子でも１．Ｂ ６ Ｖになり、 ５
５％もの消費電力の節減が可能と暢告さノ１．ている。
ところが、一般に亜鉛の電解採取工場では、水素が得ら
れないので、外部から搬送する必要があり、上述の如き
水素による減価という操作は経済的に成り立つかどうか
に疑問がある。
れないので、外部から搬送する必要があり、上述の如き
水素による減価という操作は経済的に成り立つかどうか
に疑問がある。
一方、減櫃剤として、水素の代りにメタノールを利用す
るという提案がなされているが、この場合も一般にメタ
ノールを外部から搬送する必要があるし経済性という見
地からいって問題がある。
るという提案がなされているが、この場合も一般にメタ
ノールを外部から搬送する必要があるし経済性という見
地からいって問題がある。
一方、非鉄金属の［練工業においては、湿式製練法で浸
出剤としての硫酸第二鉄が浸出後に硫酸第一鉄に還元さ
れるが、この硫酸第一鉄を酸化して硫酸第二鉄として回
収することが、実は必ずしも容易ではないという申情が
ある、 本発明は、かかる点に着目してなされｆこものであり、
非鉄金属の湿式製練工程の反応生成物であろ硫酸第一鉄
を亜鉛の電解採取の減価剤と１−で利用しようとするも
のである。す／（ｆ）ち、かかる方法を採用すると、亜
鉛の電解採取の消費電力が節減されろばかりでなく、副
生成物としての硫ｖ！第二鉄が浸出剤とし再利用できろ
し、しかも亜鉛の電解採取工場と醐式製練工場とが隣接
している場合が多いので、減極剤の輸送という而での問
題がないという利点がある、 硫酸第一鉄をｇ他剤とし１こ場合の極板反応および全反
応は次式のようになる、 陽極： ２Ｆａ −＋２Ｆｅ ＋２ｅ （Ｅ’＝＋Ｑ、
７７Ｖ） （６１全反応： Ｚｎ” ＋２Ｆｅ”−＋Ｚ
ｎ ＋２Ｆｅ” ＋７１（７）式に対応する理論分解電
子は、１．５８Ｖとなり、（８１式に対応する電子より
、０．４７Ｖ低くなろ。これは２８．６％の消費電力の
節減につながる可能性があることを示唆するものである
。
出剤としての硫酸第二鉄が浸出後に硫酸第一鉄に還元さ
れるが、この硫酸第一鉄を酸化して硫酸第二鉄として回
収することが、実は必ずしも容易ではないという申情が
ある、 本発明は、かかる点に着目してなされｆこものであり、
非鉄金属の湿式製練工程の反応生成物であろ硫酸第一鉄
を亜鉛の電解採取の減価剤と１−で利用しようとするも
のである。す／（ｆ）ち、かかる方法を採用すると、亜
鉛の電解採取の消費電力が節減されろばかりでなく、副
生成物としての硫ｖ！第二鉄が浸出剤とし再利用できろ
し、しかも亜鉛の電解採取工場と醐式製練工場とが隣接
している場合が多いので、減極剤の輸送という而での問
題がないという利点がある、 硫酸第一鉄をｇ他剤とし１こ場合の極板反応および全反
応は次式のようになる、 陽極： ２Ｆａ −＋２Ｆｅ ＋２ｅ （Ｅ’＝＋Ｑ、
７７Ｖ） （６１全反応： Ｚｎ” ＋２Ｆｅ”−＋Ｚ
ｎ ＋２Ｆｅ” ＋７１（７）式に対応する理論分解電
子は、１．５８Ｖとなり、（８１式に対応する電子より
、０．４７Ｖ低くなろ。これは２８．６％の消費電力の
節減につながる可能性があることを示唆するものである
。
この理論消費電力の節減分は、水素を減極剤とする場合
よりも少ないが、水素極はガス拡散！極からなり、一般
に運転操作を厳しくコ′ノドロールしなければならない
し寿命も短かく、高価であるのに対し、不発明にかかる
陽極は、＠極電解液の中に浸漬するだけでよいので運転
操作上はるかに簡便であるし、陽極もカーボン布あるい
はカーボンフェルトの如き安価のものであり、しかも寿
命が長いという利点がある。ま１こ前述のように、本発
明電解槽では、副生成物の硫酸第二鉄が浸出剤として再
利用できろことを考慮すると総合的にみて水素を減ＦＭ
削とする方式よりも、本発明の方式の方が有利である。
よりも少ないが、水素極はガス拡散！極からなり、一般
に運転操作を厳しくコ′ノドロールしなければならない
し寿命も短かく、高価であるのに対し、不発明にかかる
陽極は、＠極電解液の中に浸漬するだけでよいので運転
操作上はるかに簡便であるし、陽極もカーボン布あるい
はカーボンフェルトの如き安価のものであり、しかも寿
命が長いという利点がある。ま１こ前述のように、本発
明電解槽では、副生成物の硫酸第二鉄が浸出剤として再
利用できろことを考慮すると総合的にみて水素を減ＦＭ
削とする方式よりも、本発明の方式の方が有利である。
本発明の電解槽は亜鉛を電析させるγこめの陰極と２価
の鉄イオソを８価の鉄イオソにするための１１１Ｍと硫
酸と硫酸亜鉛の混合水ｍ液からなる陰極電解液と硫酸お
よび硫酸第一鉄の混合水ｍ液からなるｌｌ［電解液と、
陰極電解液と陽極電解液とを隔離するＴこめのセパレー
タとから構成されろ。
の鉄イオソを８価の鉄イオソにするための１１１Ｍと硫
酸と硫酸亜鉛の混合水ｍ液からなる陰極電解液と硫酸お
よび硫酸第一鉄の混合水ｍ液からなるｌｌ［電解液と、
陰極電解液と陽極電解液とを隔離するＴこめのセパレー
タとから構成されろ。
セパレータとしては、イオン交換膜あるいはポリエチレ
ンにアルカリ酸あるいはメタクリル酸をグラフト重合さ
せてなるイオン透過性膜などが■効である。
ンにアルカリ酸あるいはメタクリル酸をグラフト重合さ
せてなるイオン透過性膜などが■効である。
陽極電解液には、硫酸鉄（ＩＦ）アンモニウムおよ ５
− び硫酸７’／−［−＝ラムを添加してもよい。
− び硫酸７’／−［−＝ラムを添加してもよい。
以下、本発明の実施例について詳述する。
実施例１
第１図は、本発明の一実施例にかかる４０鉛を電解採取
する１こめの電解槽の断面構造を示す。
する１こめの電解槽の断面構造を示す。
山はチタン板からなる陰極、 ＋２１はカーボンフェル
トからなる陽ｆｆ１１８１は硫酸亜鉛と硫酸との混合水
Ｍ液からなる陰極電解液、（４）は硫酸第一鉄と硫酸と
の混合水ｍ液からなる陽極電解液、（５）はポリエチレ
ンにメタクリル酸をグラフト重合してなる幌からなるセ
パレータ、１６）は１櫃電解液供給口、（７）はｌ極電
解液供給口、（８）は陽極反応生成物導出口。
トからなる陽ｆｆ１１８１は硫酸亜鉛と硫酸との混合水
Ｍ液からなる陰極電解液、（４）は硫酸第一鉄と硫酸と
の混合水ｍ液からなる陽極電解液、（５）はポリエチレ
ンにメタクリル酸をグラフト重合してなる幌からなるセ
パレータ、１６）は１櫃電解液供給口、（７）はｌ極電
解液供給口、（８）は陽極反応生成物導出口。
（９）は電解槽容器である。
この電解槽において、１ｔ３Ｉ極電解液供給口１６）か
ら陰極電解液を供給し、ｒｉＡＦＭ電解故供給口（７：
から陽極電解液を供給し、陰極ｆｌｌと陽極（２）との
間に直流電流を通電すると、１擺＋１１が亜鉛が電析し
、陽極（２）で硫酸第二鉄が生成する。
ら陰極電解液を供給し、ｒｉＡＦＭ電解故供給口（７：
から陽極電解液を供給し、陰極ｆｌｌと陽極（２）との
間に直流電流を通電すると、１擺＋１１が亜鉛が電析し
、陽極（２）で硫酸第二鉄が生成する。
次に上述の電解槽を陰極電解液としては硫酸亜鉛濃度１
２０１７ｇ、硫酸濃度ｔａ８ｙ／Ｌとし、１揚濯電６− 解放と１７では硫酸第一鉄濃度、１４０９／（１，硫酸
濃度９８９／（！ 、！： Ｌ、１ＩＥｉｌｔを５５０
．電流密度を４０ｍＡ／ｄで作動させｆこところｌＷＫ
王は、２．６５ＶであつＴこ。
２０１７ｇ、硫酸濃度ｔａ８ｙ／Ｌとし、１揚濯電６− 解放と１７では硫酸第一鉄濃度、１４０９／（１，硫酸
濃度９８９／（！ 、！： Ｌ、１ＩＥｉｌｔを５５０
．電流密度を４０ｍＡ／ｄで作動させｆこところｌＷＫ
王は、２．６５ＶであつＴこ。
比較例１：
実施例１において、陽極として鉛−カルシウム合金を用
い、電解液として、そのすべてを陰憧電解欣の組成とし
１こ従来型電解−をＬ述の実施例１と同一の条件で作動
させにと乙ろ、ｐＩＩ電圧は８．１５■であつＴこ。つ
まり、本発明の電解槽により消費電力が１６％ 削減さ
１ｆこ。
い、電解液として、そのすべてを陰憧電解欣の組成とし
１こ従来型電解−をＬ述の実施例１と同一の条件で作動
させにと乙ろ、ｐＩＩ電圧は８．１５■であつＴこ。つ
まり、本発明の電解槽により消費電力が１６％ 削減さ
１ｆこ。
実施例２：
実施例１において陽ＦＭ電解欣として、硫Ｉ！ｌ！第一
鉄の濃度を７０ ｆ／ｌ！ 、硫酸濃度を９８１／１．
硫酸鉄（「）アンモニウムの濃度を’１０１７１． 硫
酸アンモニウムの濃度を２ｏｙ＃ｌとし１こ混合水／Ｉ
ｆを用いＴこ。
鉄の濃度を７０ ｆ／ｌ！ 、硫酸濃度を９８１／１．
硫酸鉄（「）アンモニウムの濃度を’１０１７１． 硫
酸アンモニウムの濃度を２ｏｙ＃ｌとし１こ混合水／Ｉ
ｆを用いＴこ。
以上詳述せる如く、本発明は、１ｌｉａの電解採取にお
いて、その消費電力を節減する上で顕著な効果を示すと
ともに、減極剤である２価の鉄塩が電解採取をおこなう
現場で容易に入手できるばかりでなく、陽極反応生成物
で８価の鉄塩が、浸出剤として再利用できＺ）という意
味から、工業的価値極めて大である。
いて、その消費電力を節減する上で顕著な効果を示すと
ともに、減極剤である２価の鉄塩が電解採取をおこなう
現場で容易に入手できるばかりでなく、陽極反応生成物
で８価の鉄塩が、浸出剤として再利用できＺ）という意
味から、工業的価値極めて大である。
第１図は、本発明の一実施例にがかるＩ′ｌｌｊ 鉛を
電解採取する１こめの電解槽の断面構造を示す。 １・−・陰極、 ２・・・・・爾倦、 ３・・−・・陰
極型解放。 ４・・・・・陽極電解液、５・・・・・セパレータ。 ６・・・・・１憧電解液供給口、７・・・・・陽極電解
液供給口、８・・・・・・両極反応生成物導出口。 ９・・・・・・電解晴谷器。
電解採取する１こめの電解槽の断面構造を示す。 １・−・陰極、 ２・・・・・爾倦、 ３・・−・・陰
極型解放。 ４・・・・・陽極電解液、５・・・・・セパレータ。 ６・・・・・１憧電解液供給口、７・・・・・陽極電解
液供給口、８・・・・・・両極反応生成物導出口。 ９・・・・・・電解晴谷器。
Claims (1)
- １、亜鉛を析出する１こめの陰極と２価の鉄イオンを８
価の鉄イオンにするｔこめのｅ３１１と、硫酸および硫
酸亜鉛の混合水＠［からなる陰極電解液と、硫酸および
硫酸第一鉄の混合水ｍ液からなる＋Ｓ極電解液と、陰極
電解液と陽櫃電解液とを隔離するγこめのセパレータと
をそなえることを特徴とする亜鉛を電解採取するｔコめ
の電解［１１ｔ、１１Ｎ電解液が硫酸鉄（Ｉｔ）アンモ
ニウムおよび硫酸アンモニウムを添加したものである特
許請求の範囲第１項記載の亜鉛を電解採取するｆコめの
電解槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58147865A JPS6039189A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 亜鉛を電解採取するための電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58147865A JPS6039189A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 亜鉛を電解採取するための電解槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039189A true JPS6039189A (ja) | 1985-02-28 |
Family
ID=15439989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58147865A Pending JPS6039189A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 亜鉛を電解採取するための電解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039189A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106283113A (zh) * | 2015-06-05 | 2017-01-04 | 张无量 | 制备金属镁的方法 |
-
1983
- 1983-08-11 JP JP58147865A patent/JPS6039189A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106283113A (zh) * | 2015-06-05 | 2017-01-04 | 张无量 | 制备金属镁的方法 |
| CN106283113B (zh) * | 2015-06-05 | 2018-03-27 | 张无量 | 制备金属镁的方法 |
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