JPS62161984A - 電解鉄の製法 - Google Patents
電解鉄の製法Info
- Publication number
- JPS62161984A JPS62161984A JP61001274A JP127486A JPS62161984A JP S62161984 A JPS62161984 A JP S62161984A JP 61001274 A JP61001274 A JP 61001274A JP 127486 A JP127486 A JP 127486A JP S62161984 A JPS62161984 A JP S62161984A
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- Japan
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- electrolytic bath
- iron
- electrolytic
- electrolyte
- manufacturing
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- 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
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に係り、より詳しく述べると、電
解浴が周囲の空気で酸化されるのを防止して高純度の電
解鉄を得る方法に関する。
解浴が周囲の空気で酸化されるのを防止して高純度の電
解鉄を得る方法に関する。
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。
鉄の電解精練法では、軟鋼、純鉄などの原料鉄を陽極と
し、適当な鉄塩の水溶液を電解液として、ステンレス鋼
などの陰極上に極めて純粋な鉄を得る。粗金属の中で目
的金属よりもイオン化傾向の小さいもの及び不溶性ある
いは難溶性物質は溶解せずに陽極に付着して残るか、あ
るいは沈澱となって液底に留る。イオン化傾向が目的金
属よりも大きいものは陽極からは溶解するが、陰極には
析出しないで溶液中に溜る。目的金属のみが陽極から溶
解して陰極に析離し、夾雑物は結局陽極に付着か、液底
沈澱か、あるいは液中に留まって陰極に来ないのである
。
し、適当な鉄塩の水溶液を電解液として、ステンレス鋼
などの陰極上に極めて純粋な鉄を得る。粗金属の中で目
的金属よりもイオン化傾向の小さいもの及び不溶性ある
いは難溶性物質は溶解せずに陽極に付着して残るか、あ
るいは沈澱となって液底に留る。イオン化傾向が目的金
属よりも大きいものは陽極からは溶解するが、陰極には
析出しないで溶液中に溜る。目的金属のみが陽極から溶
解して陰極に析離し、夾雑物は結局陽極に付着か、液底
沈澱か、あるいは液中に留まって陰極に来ないのである
。
従来の鉄電解精練法では、電解浴の上面は空気にふれて
いるので、電解浴中の第１鉄イオンの一部は空気により
酸化されて、第２鉄イオンになる。
いるので、電解浴中の第１鉄イオンの一部は空気により
酸化されて、第２鉄イオンになる。
第２鉄イオンは酸化還元電位が高い等の理由から、電解
浴を不安定にする。第２鉄イオンは水酸化第２鉄Ｆｅ（
ＯＨ）＋あるいは四三酸化鉄Ｆｅ５０．となり、スライ
ムとして浴中を浮遊したり、沈澱する。そして、浮遊ス
ライムは電着鉄中に巻き込まれて不純物含有量に影響す
る。また、第２鉄イオンは陽極汚泥などとして存在する
コバルトやニッケルに対して酸化剤として働き、これら
を可溶化するので、コバルトやニッケルが電着中に析出
する原因になる。さらには浴が酸化された場合、第１鉄
イオン濃度が低下するので、これを防止するため第１鉄
イオンを補給する必要があるが、この酸化がなければ上
記補給も不要となる。
浴を不安定にする。第２鉄イオンは水酸化第２鉄Ｆｅ（
ＯＨ）＋あるいは四三酸化鉄Ｆｅ５０．となり、スライ
ムとして浴中を浮遊したり、沈澱する。そして、浮遊ス
ライムは電着鉄中に巻き込まれて不純物含有量に影響す
る。また、第２鉄イオンは陽極汚泥などとして存在する
コバルトやニッケルに対して酸化剤として働き、これら
を可溶化するので、コバルトやニッケルが電着中に析出
する原因になる。さらには浴が酸化された場合、第１鉄
イオン濃度が低下するので、これを防止するため第１鉄
イオンを補給する必要があるが、この酸化がなければ上
記補給も不要となる。
第１鉄イオンの酸化を防ぐには、ｐＨ１浴温、電流密度
を下げればよいが、そうすると水素発生量が増して、生
産性が悪くなる。
を下げればよいが、そうすると水素発生量が増して、生
産性が悪くなる。
また、浴温は例えば５０〜７０℃に昇温しているが、上
面が開放された電解浴は外気によって冷却され易く、エ
ネルギー効率が低いという問題点もある。
面が開放された電解浴は外気によって冷却され易く、エ
ネルギー効率が低いという問題点もある。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
上記の問題点を解決するための本発明による手段は、
第１鉄イオンと支持電解質とを主成分とする水溶液から
なる電解浴中に、陽極と陰極とを対置させ、電解して陰
極上に高純度鉄を電着させる電解鉄の製法において、電
解浴面を不活性な気体、液体およびまたは固体で覆って
電解浴を周囲空気から遮断することにある。
なる電解浴中に、陽極と陰極とを対置させ、電解して陰
極上に高純度鉄を電着させる電解鉄の製法において、電
解浴面を不活性な気体、液体およびまたは固体で覆って
電解浴を周囲空気から遮断することにある。
より詳しく述べると、電解浴を周囲空気から遮断する第
１の手段は、電解浴表面を窒素、二酸化炭素などの不活
性ガスで置換することである。
１の手段は、電解浴表面を窒素、二酸化炭素などの不活
性ガスで置換することである。
第２の手段は、流動パラフィン、塩化パラフィン、シリ
コンオイルなどの電解液より比重が小さく熱的安定性及
び安全性の高い液体で電解浴面を覆うことである。この
液体は電解液と不混和性の不活性液体でありかつ電解浴
温より高い沸点を有すべきである。望ましくは、電解液
より高い沸点を有すべきである。
コンオイルなどの電解液より比重が小さく熱的安定性及
び安全性の高い液体で電解浴面を覆うことである。この
液体は電解液と不混和性の不活性液体でありかつ電解浴
温より高い沸点を有すべきである。望ましくは、電解液
より高い沸点を有すべきである。
第３の手段は、上記のような液体を繊維シートに含浸さ
せて電解浴面に浮ばせることである。繊維シートは電解
液に耐久性がありかつ電解浴に浮くことができるもので
あればよく、例えば、ポリプロピレン、繊維シートなど
のオレフィン繊維シート、が例示される。
せて電解浴面に浮ばせることである。繊維シートは電解
液に耐久性がありかつ電解浴に浮くことができるもので
あればよく、例えば、ポリプロピレン、繊維シートなど
のオレフィン繊維シート、が例示される。
第４の手段は電解浴面を固形物で覆うことである。固形
物は電解浴に浮くことができかつ電解液に耐久性があれ
ばよく、その形状も粒状体、薄片、シート、棒状体、平
板状等のいずれでもあるいはそれらの組合せでもよい。
物は電解浴に浮くことができかつ電解液に耐久性があれ
ばよく、その形状も粒状体、薄片、シート、棒状体、平
板状等のいずれでもあるいはそれらの組合せでもよい。
また、固形物は剛体、弾性体、あるいは中実体、中空体
、多孔体、発泡体等のいずれでもよい。弾性体シートは
電解浴面を密に覆うことを可能にする利点があり、中空
体や発泡体は断熱性に優れる利点がある。
、多孔体、発泡体等のいずれでもよい。弾性体シートは
電解浴面を密に覆うことを可能にする利点があり、中空
体や発泡体は断熱性に優れる利点がある。
本発明の方法に用いうる固形物の代表的な材質としては
ポリプロピレン発泡体、テトラハイドフルオルエチレン
を例示することができる。
ポリプロピレン発泡体、テトラハイドフルオルエチレン
を例示することができる。
電解浴表面が不活性な気体、液体または固体で覆われる
ことによって、電解浴、特に第１鉄イオンが、空気によ
って酸化されることが防止される。
ことによって、電解浴、特に第１鉄イオンが、空気によ
って酸化されることが防止される。
第１〜４図は本発明のいくつかの実施例を説明する模式
図である。各図において、電解槽ｌに収容された電解浴
２中に陽極３と陰極４とが対置されている。
図である。各図において、電解槽ｌに収容された電解浴
２中に陽極３と陰極４とが対置されている。
電解浴２は主要成分として硫酸第一鉄及び又は塩化第一
鉄を用い、これらの硫酸又は塩酸酸性浴に支持電解質と
して電導性の良い、鉄よりも卑なる塩が用いられ硫酸ア
ンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリウム、塩化
ナトリウム、硫酸カリ、塩化カリ、硫酸マグネシウム、
塩化マグネシウム、塩化カルシウム等が代表例として挙
げられる。
鉄を用い、これらの硫酸又は塩酸酸性浴に支持電解質と
して電導性の良い、鉄よりも卑なる塩が用いられ硫酸ア
ンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリウム、塩化
ナトリウム、硫酸カリ、塩化カリ、硫酸マグネシウム、
塩化マグネシウム、塩化カルシウム等が代表例として挙
げられる。
陽極３として用いる鉄材は一般軟鋼でもよいが、少しで
も純度を上げる目的で純鉄を用いても良い。
も純度を上げる目的で純鉄を用いても良い。
陰極４は電解鉄が放電電着するものでステンレス鋼等で
作られた板状体もしくは回転ドラムが従来法同様用いら
れる。
作られた板状体もしくは回転ドラムが従来法同様用いら
れる。
第１図は電解浴３の底部に配置したガス管５から窒素ガ
ス、二酸化炭素ガス等６をバブリングさせ電解槽に蓋８
をかぶせることによって、電解浴２の表面を不活性ガス
で置換する態様を示す。
ス、二酸化炭素ガス等６をバブリングさせ電解槽に蓋８
をかぶせることによって、電解浴２の表面を不活性ガス
で置換する態様を示す。
第２図は電解浴面に流動パラフィンなどの不活性液体７
を浮べて電解浴面を覆う態様を示す。
を浮べて電解浴面を覆う態様を示す。
第３図は電解浴面にポリプロピレン板などのシート８を
浮べて電解浴面を覆う態様を示す。
浮べて電解浴面を覆う態様を示す。
第４図は電解浴面に発泡ポリプロピレンなどの粒状物９
を浮べて電解浴面を覆う態様を示す。
を浮べて電解浴面を覆う態様を示す。
以下の実施例では次の条件で電解を行なった。
陽極：純鉄製 幅８２０′″ｍ×高さ８００” ｘ ｑ
さ３０″″″の板状体７枚 陰極ニステンレス鋼製 幅９００” Ｘ高さ１０００”
×厚さ５′″１の板状体６枚 極間距離： １００ｎ＋ｍ 電解浴： ＦｅＣ１ｚ １４０ ｇ ／ ｌｌＮＨ４Ｃｌ
１３０ ｇ ／１２ｐＨ４，５〜５．０ 温度 ９３〜９８℃ 、Ｌ較班 電解浴面を大気に開放して電解を行なった。摺電圧は０
．８ Ｖ、電流密度は２．４Ａ／ｄイであった。
さ３０″″″の板状体７枚 陰極ニステンレス鋼製 幅９００” Ｘ高さ１０００”
×厚さ５′″１の板状体６枚 極間距離： １００ｎ＋ｍ 電解浴： ＦｅＣ１ｚ １４０ ｇ ／ ｌｌＮＨ４Ｃｌ
１３０ ｇ ／１２ｐＨ４，５〜５．０ 温度 ９３〜９８℃ 、Ｌ較班 電解浴面を大気に開放して電解を行なった。摺電圧は０
．８ Ｖ、電流密度は２．４Ａ／ｄイであった。
１施史上
第１図の如く、電解浴中から窒素ガスを底部からゆっく
りと吹込みながら、電解を行ない、陰極上に鉄を電着さ
せた。
りと吹込みながら、電解を行ない、陰極上に鉄を電着さ
せた。
この場合比較例で示した電解条件と異なるのは、浴組成
即ち、ｐＨ、Ｆｅ”濃度が酸化防止効果により全く安定
していたことが挙げられる。従ってｐＨ１Ｆｅ”濃度調
整が全くいらなかった。
即ち、ｐＨ、Ｆｅ”濃度が酸化防止効果により全く安定
していたことが挙げられる。従ってｐＨ１Ｆｅ”濃度調
整が全くいらなかった。
尖嵐凱１
第２図の如く、電解浴面に流動パラフィンを厚さ１０ｍ
−はど浮べて電解を行なった。
−はど浮べて電解を行なった。
電解条件はほぼ実施例１と同じであるが液シールにより
浴の密閉性が増したため浴温保持が容易であった。
浴の密閉性が増したため浴温保持が容易であった。
実妻ｕ１影
第３図の如く、電解浴面にシートを浮べて電解を行なっ
た。シートとしては厚さ４１■のポリプロピレン繊維シ
ート（ダン産業の商品「オイルキャッチャ−」）に流動
パラフィンを含浸したものを用い、それで電極等を避け
て可及的密に電解浴面を覆った。
た。シートとしては厚さ４１■のポリプロピレン繊維シ
ート（ダン産業の商品「オイルキャッチャ−」）に流動
パラフィンを含浸したものを用い、それで電極等を避け
て可及的密に電解浴面を覆った。
電解効果は実施例２とほり同じであった。
大胤斑土
第３図の如く、電解浴面にシートを浮べて電解を行なっ
た。シートとしては厚さ２！１ｍのポリプロピレン製シ
ートを用いた。
た。シートとしては厚さ２！１ｍのポリプロピレン製シ
ートを用いた。
電解効果は実施例１とはＶ同じであった。
災施炭工
第３図の如く、電解浴面にシートを浮べて電解を行なっ
た。シートとしては厚さ６１１の発泡ポリプロピレン板
（密度０．８ ｇ ／ ｃＪ ）を用いた。
た。シートとしては厚さ６１１の発泡ポリプロピレン板
（密度０．８ ｇ ／ ｃＪ ）を用いた。
電解効果は実施例１とはソ同じであ、ったが電極引き上
げ時の操作はもっとも簡単であった。
げ時の操作はもっとも簡単であった。
去」Ｕ町団
第３図の如く、電解浴面にシートを浮べて電解を行なっ
た。但し、シートとして厚さ２龍のポリプロピレンゴム
製シートを用い、ゴムの弾性を利用して電解浴面を可及
的密にシートで覆った。
た。但し、シートとして厚さ２龍のポリプロピレンゴム
製シートを用い、ゴムの弾性を利用して電解浴面を可及
的密にシートで覆った。
電解効果は実施例４とはソ同じであった。
失旌±１
第４図の如く、発泡ポリスチレンの粒状物（平均径４龍
）を電解浴面に可及的密に約１０ｍｍ＜らいの高さで浮
べて電解を行なった。
）を電解浴面に可及的密に約１０ｍｍ＜らいの高さで浮
べて電解を行なった。
電解効果は実施例５とはソ同じであった。
以上の比較例および実施例１〜７で陰極上に得られた電
解鉄の元素分析を行なった結果を下記表に示す。
解鉄の元素分析を行なった結果を下記表に示す。
この表から、実施例の場合はいづれも比較例の場合に比
べ酸化防止効果としての品質向上がみられる。特に実施
例２は著効がみられる。
べ酸化防止効果としての品質向上がみられる。特に実施
例２は著効がみられる。
また、実施例１．３においては、比較例と比べて浴温を
保持する上で大きなエネルギー節約効果が認められた。
保持する上で大きなエネルギー節約効果が認められた。
本発明により、鉄の電解精練において、電解浴面を不活
性のガス、液体または固体で覆うことによって、電解浴
の酸化が防止される。その結果、電解浴が安定化し、（
スライムの発生は抑制され、また重金属の電解浴中への
浴出も抑制される、等）電解鉄中の不純物濃度も低減で
きるほか、浴温を保つためのエネルギーの節約効果も達
成される。
性のガス、液体または固体で覆うことによって、電解浴
の酸化が防止される。その結果、電解浴が安定化し、（
スライムの発生は抑制され、また重金属の電解浴中への
浴出も抑制される、等）電解鉄中の不純物濃度も低減で
きるほか、浴温を保つためのエネルギーの節約効果も達
成される。
第１図〜第４図は、それぞれ、本発明の方法を実施する
いくつかの態様を説明する模式図である。 ｌ・・・電解槽、 ２・・・電解浴、 ３・・・陽極、
４・・・陰極、 ５・・・ガス管、 ６・・・ガス、
７・・・液体層、 ８・・・シート、 ９・・・粒状物
。 第１図 第２国
いくつかの態様を説明する模式図である。 ｌ・・・電解槽、 ２・・・電解浴、 ３・・・陽極、
４・・・陰極、 ５・・・ガス管、 ６・・・ガス、
７・・・液体層、 ８・・・シート、 ９・・・粒状物
。 第１図 第２国
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１鉄イオンと支持電解質とを主成分とする水溶液
からなる電解浴中に、陽極と陰極とを対置させ、電解し
て陰極上に高純度鉄を電着させる電解鉄の製法において
、電解浴面を不活性な気体、液体および固体のいずれか
またはこれらの組合せで覆いつつ電解を行なうことを特
徴とする電解鉄の製法。 ２、電解浴表面を不活性ガスで置換して電解を行なう特
許請求の範囲第１項記載の製法。 ３、電解浴面を電解液と不混和性の不活性液体覆って電
解を行なう特許請求の範囲第１項記載の製法。 ４、電解浴面を、電解液と不混和性の不活性液体で含浸
した繊維シートで覆って電解を行なう特許請求の範囲第
１項記載の製法。 ５、電解浴面を固形物で覆って電解を行なう特許請求の
範囲第１項記載の製法。 ６、前記固形物が粒状体、薄片、シート、棒状体および
平板体からなる群より選ばれる少なくとも１種である特
許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、前記固形物が発泡体である特許請求の範囲第５項記
載の製法。 ８、固形弾性体を用いて電解浴面を可及的密に覆う特許
請求の範囲第５項記載の製法。 ９、前記固形物が剛体である特許請求の範囲第５項記載
の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61001274A JPS62161984A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 電解鉄の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61001274A JPS62161984A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 電解鉄の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62161984A true JPS62161984A (ja) | 1987-07-17 |
Family
ID=11496880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61001274A Pending JPS62161984A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 電解鉄の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62161984A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106702434A (zh) * | 2015-07-13 | 2017-05-24 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 电解装置及电解方法 |
| CN108754605A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-06 | 东北大学 | 水溶液电解质中电沉积定向生长金属单晶体的装置和方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5122883U (ja) * | 1974-08-09 | 1976-02-19 | ||
| JPS572888A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-08 | Onahama Smelt & Refining Co Ltd | Heat insulating device for electrolytic cell |
-
1986
- 1986-01-09 JP JP61001274A patent/JPS62161984A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5122883U (ja) * | 1974-08-09 | 1976-02-19 | ||
| JPS572888A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-08 | Onahama Smelt & Refining Co Ltd | Heat insulating device for electrolytic cell |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106702434A (zh) * | 2015-07-13 | 2017-05-24 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 电解装置及电解方法 |
| CN108754605A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-06 | 东北大学 | 水溶液电解质中电沉积定向生长金属单晶体的装置和方法 |
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