JPS62158891A - 電解鉄の製法 - Google Patents
電解鉄の製法Info
- Publication number
- JPS62158891A JPS62158891A JP61000742A JP74286A JPS62158891A JP S62158891 A JPS62158891 A JP S62158891A JP 61000742 A JP61000742 A JP 61000742A JP 74286 A JP74286 A JP 74286A JP S62158891 A JPS62158891 A JP S62158891A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- electrolytic
- soln
- iron
- specific gravity
- 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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Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電解鉄の製法、特に、第１鉄イオン含有支持電
解質水溶液からなる電解浴において原料鉄を陽極とし、
または不溶性陽極を用い、鉛直回転軸の周りに回転する
陰極上に高純度鉄を電着せしめる電解鉄の製法に関する
ものである。
解質水溶液からなる電解浴において原料鉄を陽極とし、
または不溶性陽極を用い、鉛直回転軸の周りに回転する
陰極上に高純度鉄を電着せしめる電解鉄の製法に関する
ものである。
電解鉄は通常の軟鋼とか純鉄に比べ各種不純物が格段と
少ないため、磁性材料、電子材料、合金材料、試験研究
用ベースメタル材料等高品位を要求される分野に賞月さ
れている。
少ないため、磁性材料、電子材料、合金材料、試験研究
用ベースメタル材料等高品位を要求される分野に賞月さ
れている。
第１鉄イオン含有支持電解質水溶液からなる電解浴中に
水平回転軸を有する回転ドラム型陰極と、板状の軟鋼ま
たは純鉄製陽極とを対置させ、陰極を回転させながら電
解して高純度鉄を陰極曲面上に電着させる電解鉄の製造
方法は公知である。これは陰極表面付近で発生するガス
の脱ガスのために陰極を回転させるものである。
水平回転軸を有する回転ドラム型陰極と、板状の軟鋼ま
たは純鉄製陽極とを対置させ、陰極を回転させながら電
解して高純度鉄を陰極曲面上に電着させる電解鉄の製造
方法は公知である。これは陰極表面付近で発生するガス
の脱ガスのために陰極を回転させるものである。
上記回転ドラム型陰極の場合、ドラムの端部付近では、
電界すなわち電流の廻り込みがあるために、陰極曲面上
の電着鉄表面に凹凸が発生し、製品の歩留りが低下する
という問題がある。
電界すなわち電流の廻り込みがあるために、陰極曲面上
の電着鉄表面に凹凸が発生し、製品の歩留りが低下する
という問題がある。
また、電解浴の上面は一般に周囲空気に解放されている
ために、電解液が空気中の酸素で酸化され、電解浴が不
安定になるという問題がある他第１鉄イオンが酸化され
て第２鉄イオンになると、第２鉄イオンは電析されにく
いのみならず、第２鉄イオンがコバルトやニッケルなど
の不純物を酸化して可溶化し、これらの不純物が電着鉄
中に混入する原因になる。また、第２鉄イオンは不溶性
の水酸化第２鉄を生成し、浴中に浮遊し、電着鉄中に混
入し、酸素の他塩素さえも含有量が増す。
ために、電解液が空気中の酸素で酸化され、電解浴が不
安定になるという問題がある他第１鉄イオンが酸化され
て第２鉄イオンになると、第２鉄イオンは電析されにく
いのみならず、第２鉄イオンがコバルトやニッケルなど
の不純物を酸化して可溶化し、これらの不純物が電着鉄
中に混入する原因になる。また、第２鉄イオンは不溶性
の水酸化第２鉄を生成し、浴中に浮遊し、電着鉄中に混
入し、酸素の他塩素さえも含有量が増す。
本発明者らは、上記の如き従来技術の問題点を解決すべ
く鋭意検討した結果、第１鉄イオンを含有する水溶液か
らなる電解浴中に回転ドラム型陰極と゛陽極とを対置さ
せ、支持電解質の存在下に電解して陰極上に高純度鉄を
得る電解鉄の製造方法において、陰極回転ドラムを鉛直
回転軸型とすると共に、電解浴の水溶液層の上下に比重
の差を利用して有機質液体層を形成して、陰極ドラムの
上下端をそれぞれ有機質液体層中に浸漬させながら電解
を行なうことによって、上記問題点が解決されることを
見い出し、本発明を完成した。
く鋭意検討した結果、第１鉄イオンを含有する水溶液か
らなる電解浴中に回転ドラム型陰極と゛陽極とを対置さ
せ、支持電解質の存在下に電解して陰極上に高純度鉄を
得る電解鉄の製造方法において、陰極回転ドラムを鉛直
回転軸型とすると共に、電解浴の水溶液層の上下に比重
の差を利用して有機質液体層を形成して、陰極ドラムの
上下端をそれぞれ有機質液体層中に浸漬させながら電解
を行なうことによって、上記問題点が解決されることを
見い出し、本発明を完成した。
すなわち、電解液に対して不混和性の電気絶縁性有機質
液体であって電解液よりも比重が大きいものと小さいも
のを用いることによって、電解槽において電解液の下お
よび上に電気絶縁層を形成する。そして、これらの電気
絶縁性下層および上層の中に陰極ドラムの下端部と上端
部をそれぞれ浸漬させ、陰極ドラムの中央部だけを電解
液と接触させる。すると、電流は電解液中だけを通過す
るので、陰極ドラムの電解液と接触する中央部の両端部
でも電流の廻り込みはなくなり、電着鉄表面の凹凸が解
消する。さらに、電解液の上面は有機質液体上層で覆わ
れているので、電解液は周囲空気から遮断され、酸化さ
れることが防止される。
液体であって電解液よりも比重が大きいものと小さいも
のを用いることによって、電解槽において電解液の下お
よび上に電気絶縁層を形成する。そして、これらの電気
絶縁性下層および上層の中に陰極ドラムの下端部と上端
部をそれぞれ浸漬させ、陰極ドラムの中央部だけを電解
液と接触させる。すると、電流は電解液中だけを通過す
るので、陰極ドラムの電解液と接触する中央部の両端部
でも電流の廻り込みはなくなり、電着鉄表面の凹凸が解
消する。さらに、電解液の上面は有機質液体上層で覆わ
れているので、電解液は周囲空気から遮断され、酸化さ
れることが防止される。
陰極ドラムの各端部を各有機質液体層に浸漬する長さは
、ドラムの寸法、電解液の乱れにも依存するが、１０ｎ
もあれば十分と考えられる。
、ドラムの寸法、電解液の乱れにも依存するが、１０ｎ
もあれば十分と考えられる。
なお、陰極を鉛直回転軸を有する回転ドラム型にした場
合、原料鉄からなる陽極板を用いても複数の板状体を陰
極と同心円状に配置することによって、従来の水平回転
軸型の場合と比べて、陰極の有効表面積が大幅に太き（
なり、陽極の消耗の仕方がより均一化し、しかも限界電
流密度も高くなるなどの効果を得ることが可能である。
合、原料鉄からなる陽極板を用いても複数の板状体を陰
極と同心円状に配置することによって、従来の水平回転
軸型の場合と比べて、陰極の有効表面積が大幅に太き（
なり、陽極の消耗の仕方がより均一化し、しかも限界電
流密度も高くなるなどの効果を得ることが可能である。
しかし、本発明の陽極は上記原料鉄からなる板状体を用
いる場合に限らず、第１鉄イオン含有電解液を別途調製
し電解槽に供給し、不溶性陽極を用いる場合も含まれる
。
いる場合に限らず、第１鉄イオン含有電解液を別途調製
し電解槽に供給し、不溶性陽極を用いる場合も含まれる
。
第１図に本発明の実施例による電解鉄の製造の様子を示
す。電解槽１中に電解液２が収容され、その中に陽極３
と陰極４とが対置されている。陰極４゛は鉛直な回転軸
を有するステンレス製回転ドラム型であり、陽極３は軟
鋼や純鉄からなる複数の板状体で陰極４と同心円状に配
置されている。
す。電解槽１中に電解液２が収容され、その中に陽極３
と陰極４とが対置されている。陰極４゛は鉛直な回転軸
を有するステンレス製回転ドラム型であり、陽極３は軟
鋼や純鉄からなる複数の板状体で陰極４と同心円状に配
置されている。
層５は電解液２より比重が大きくかつ電解液２と不混和
性の電気絶縁性を機質液体からなり、例えば、四塩化炭
素からなる。一方、有機質液体上層６は電解液２より比
重が小さくかつ電解液２と不混和性の電気絶縁性有機質
液体からなり、例えば、流動パラフィン、ジメチルホル
ムアミド、塩化パラフィンからなる。有機質液体上層６
は電解液２の上面を覆い、電解液２を周囲空気から遮断
している。
性の電気絶縁性を機質液体からなり、例えば、四塩化炭
素からなる。一方、有機質液体上層６は電解液２より比
重が小さくかつ電解液２と不混和性の電気絶縁性有機質
液体からなり、例えば、流動パラフィン、ジメチルホル
ムアミド、塩化パラフィンからなる。有機質液体上層６
は電解液２の上面を覆い、電解液２を周囲空気から遮断
している。
鉛直な回転軸を有する回転ドラム型陰極４の上下端部は
それぞれ有機質液体層５，６中に浸漬され、中央部が電
解液２と接触している。陰極ドラム４の両端部が有機質
液体層５．６と接触する長さく高さ）はそれぞれ１０ｍ
ｍ程度である。
それぞれ有機質液体層５，６中に浸漬され、中央部が電
解液２と接触している。陰極ドラム４の両端部が有機質
液体層５．６と接触する長さく高さ）はそれぞれ１０ｍ
ｍ程度である。
このような装置で実際に電解を行なった。その条件は次
の通りである。
の通りである。
陰極：直径０．０７ｍ、長さ０．１４ ｍのステンレス
製回転ドラム型 陽極：長さ０．１２ｍ、幅０．１２ｍ、厚さ０．００５
ｍ軟、 鋼製板状体２枚を陰極の周りに同心円状に配
置 板間距離：１５ｃｍ 電解浴：ＦｅＣｊ！２ １モル／１Ｎｉ１４
Ｃ／ ２モル／ｌ 支持電解質 ＨＣｌ ｐ Ｈ５，２ 温度 ７０℃ 有機質液体下Ｎ：四塩化炭素で陰極ドラムの下端部から
上方１０■ｌまで浸漬 有機質液体下Ｎ：流動パラフィンで陰極ドラムの上端部
から下方１０龍まで 浸漬し、かつ陰極ドラムの上 方を完全に覆う 電圧：Ｑ、５Ｖ 陰極の回転速度： ０．１２ｍ／ｓｅｃ電゛流密度：３
．４八／ｄｒｒ１ 以上の条件で１２０時間電解を行なったが、有機質液体
上下層中に浸漬された陰極の表面には鉄が電着せず、陰
極上に電着した鉄の両端部（有機質液体層と隣接する部
分）に凹凸は見られなかった。
製回転ドラム型 陽極：長さ０．１２ｍ、幅０．１２ｍ、厚さ０．００５
ｍ軟、 鋼製板状体２枚を陰極の周りに同心円状に配
置 板間距離：１５ｃｍ 電解浴：ＦｅＣｊ！２ １モル／１Ｎｉ１４
Ｃ／ ２モル／ｌ 支持電解質 ＨＣｌ ｐ Ｈ５，２ 温度 ７０℃ 有機質液体下Ｎ：四塩化炭素で陰極ドラムの下端部から
上方１０■ｌまで浸漬 有機質液体下Ｎ：流動パラフィンで陰極ドラムの上端部
から下方１０龍まで 浸漬し、かつ陰極ドラムの上 方を完全に覆う 電圧：Ｑ、５Ｖ 陰極の回転速度： ０．１２ｍ／ｓｅｃ電゛流密度：３
．４八／ｄｒｒ１ 以上の条件で１２０時間電解を行なったが、有機質液体
上下層中に浸漬された陰極の表面には鉄が電着せず、陰
極上に電着した鉄の両端部（有機質液体層と隣接する部
分）に凹凸は見られなかった。
浴中浮遊のＳＳ濃度は０．０５ｇ／ ｌとなりまた、電
着した鉄の厚みは５ｆｌであり、その電着鉄の元素分析
をしていたところ、銅１０ｐｐｍ、塩素２０ｐｐｍ。
着した鉄の厚みは５ｆｌであり、その電着鉄の元素分析
をしていたところ、銅１０ｐｐｍ、塩素２０ｐｐｍ。
酸素６０ｐｐａ＋であった。
比較のために、陰極ドラムが水平回転軸を有する回転ド
ラム型の電解装置で、電解槽中に有機質液体上下層は形
成せずに電解液だけを収容して、上記同様の条件で同じ
時間電解したところ、浴中浮遊のＳＳ濃度は０．２ ｇ
／βであり陰極ドラムの両端部に約２０鶴の幅の帯域に
凹凸が発生した。また、電着した鉄の厚みは１０１１で
あり、その電着鉄の元素分析をしたところ、銅２０ｐｐ
ｍ、塩素２００ ｐｐａ＋、酸素２００ｐｐｍであった
。
ラム型の電解装置で、電解槽中に有機質液体上下層は形
成せずに電解液だけを収容して、上記同様の条件で同じ
時間電解したところ、浴中浮遊のＳＳ濃度は０．２ ｇ
／βであり陰極ドラムの両端部に約２０鶴の幅の帯域に
凹凸が発生した。また、電着した鉄の厚みは１０１１で
あり、その電着鉄の元素分析をしたところ、銅２０ｐｐ
ｍ、塩素２００ ｐｐａ＋、酸素２００ｐｐｍであった
。
このように電解浴が酸化されると不溶性の水酸化第２鉄
を生成し浴中に浮遊し、電着面に吸着して過電圧を増加
させ、電流効率の低下を招き不純物含有量も多くな°る
。
を生成し浴中に浮遊し、電着面に吸着して過電圧を増加
させ、電流効率の低下を招き不純物含有量も多くな°る
。
本発明により、電解鉄の製造において、陰極回転ドラム
の端部の電着鉄表面に凹凸が発生する不良電着が防止さ
れ、製品の歩留りが向上すると共に、電解液の酸化にも
とづく電着鉄の不純物の増加および電解収率の低下が防
止される。
の端部の電着鉄表面に凹凸が発生する不良電着が防止さ
れ、製品の歩留りが向上すると共に、電解液の酸化にも
とづく電着鉄の不純物の増加および電解収率の低下が防
止される。
第１図は本発明の詳細な説明する電解装置の模式図であ
る。 ■・・・電解槽、 ２・・・電解液、３・・・
陽極、 ４・・・陰極ドラム、５・・・有機
質液体下層、６・・・有機質液体上層。
る。 ■・・・電解槽、 ２・・・電解液、３・・・
陽極、 ４・・・陰極ドラム、５・・・有機
質液体下層、６・・・有機質液体上層。
Claims (1)
- １、第１鉄イオンを含有する水溶液からなる電解浴中に
回転ドラム型陰極と陽極とを対置させ、支持電解質の存
在下に電解して陰極上に高純度鉄を得る電解鉄の製造方
法であって、陰極回転ドラムが鉛直回転軸を有し、電解
浴の上記水溶液層の下に、該水溶液より比重が大きくか
つ該水溶液と不混和性の有機質液体により電気絶縁性下
層を形成し、また上記水溶液層の上に、該水溶液より比
重が小さくかつ該水溶液と不混和性の有機質液体により
電気絶縁性上層を形成しかつ該水溶液の表面を覆い、そ
して、陰極ドラムの下端部と上端部をそれぞれ上記電気
絶縁性下層および上層に浸漬させて回転しながら電解を
行なうことを特徴とする電解鉄の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61000742A JPS62158891A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 電解鉄の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61000742A JPS62158891A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 電解鉄の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62158891A true JPS62158891A (ja) | 1987-07-14 |
Family
ID=11482160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61000742A Pending JPS62158891A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 電解鉄の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62158891A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011072563A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Terumo Corp | 医療用長尺体の製造方法 |
-
1986
- 1986-01-08 JP JP61000742A patent/JPS62158891A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011072563A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Terumo Corp | 医療用長尺体の製造方法 |
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