JPS62294189A - 金属塩の製造方法 - Google Patents
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Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、特殊なフッ素系陰イオン交換膜を隔膜として
用いるイオン交換膜電解法により、金属を電解により溶
解することにより当該金属塩を製造する方法に関するも
のである。
用いるイオン交換膜電解法により、金属を電解により溶
解することにより当該金属塩を製造する方法に関するも
のである。
金属関連工業分野において、金属を含有する廃液が大量
に排出され、この廃液中から金属を回収することは、資
源の有効利用の立場から不可欠なものである。金属の中
に負金属を含む場合は是非とも回収しなければならない
し、金属中に放射性金属、水銀、カドミウム等の人体に
有害な金属を含む場合には、工場敷地内で完全に回収し
処理しなければならない。金属の回収方法は、電解採取
法、化学回収法、吸着回収法、溶媒抽出法などがあり、
これら多くの方法において金属の回収形態は、金属その
ものの場合と金属塩の場合とがある。
に排出され、この廃液中から金属を回収することは、資
源の有効利用の立場から不可欠なものである。金属の中
に負金属を含む場合は是非とも回収しなければならない
し、金属中に放射性金属、水銀、カドミウム等の人体に
有害な金属を含む場合には、工場敷地内で完全に回収し
処理しなければならない。金属の回収方法は、電解採取
法、化学回収法、吸着回収法、溶媒抽出法などがあり、
これら多くの方法において金属の回収形態は、金属その
ものの場合と金属塩の場合とがある。
特に金属めっき工業、金属触媒!ll造工業、写真感光
材製造工業等においては、金属塩を主に使用するために
、廃液中の金属を金属塩として回収する方法を採用して
いる。従って、効率良く、廃液中の金属を金属塩として
回収する処理システムの開発が切に要望されている。
材製造工業等においては、金属塩を主に使用するために
、廃液中の金属を金属塩として回収する方法を採用して
いる。従って、効率良く、廃液中の金属を金属塩として
回収する処理システムの開発が切に要望されている。
[従来技術]
金属からの金属塩の製造方法としては、一般的には金属
を強酸で溶解した溶液を加熱濃縮した後、冷却結晶させ
、結晶を母液より分離後乾燥して製品とする方法が行わ
れている。しかしながら、この方法では金属のうち、例
えば銀の場合、硝酸溶解時に亜硝酸ガスが発生するため
に、団塊問題が発生する可能性がある。また金属の中に
は、強酸に溶解するのが困難な場合があり、溶解液を高
温に保持したり、撹拌したりすることが必要となり、製
造コストの上界をもたらす。特に電解採取法で回収した
金属は、電極上に付着しており、そのままの形で溶解す
るのは、効率の悪い方法となる。
を強酸で溶解した溶液を加熱濃縮した後、冷却結晶させ
、結晶を母液より分離後乾燥して製品とする方法が行わ
れている。しかしながら、この方法では金属のうち、例
えば銀の場合、硝酸溶解時に亜硝酸ガスが発生するため
に、団塊問題が発生する可能性がある。また金属の中に
は、強酸に溶解するのが困難な場合があり、溶解液を高
温に保持したり、撹拌したりすることが必要となり、製
造コストの上界をもたらす。特に電解採取法で回収した
金属は、電極上に付着しており、そのままの形で溶解す
るのは、効率の悪い方法となる。
従って、電解採取した金属を陽極として電解して、強制
的に溶解させる方法が理論的には考えられるが、実際問
題として、十分な分離能力および耐久性を有するイオン
交換膜が無いと、せっかく溶解した金属が対極に再析出
してしまうため、このようなイオン交換膜の開発が必要
であるが、現在のところ耐酸性などの耐久性に問題があ
り、現在までに種々雑多な金属塩製造プロセスに適用可
能なイオン交換膜電解法による金属塩V ’Xiプロセ
スは存在していない。
的に溶解させる方法が理論的には考えられるが、実際問
題として、十分な分離能力および耐久性を有するイオン
交換膜が無いと、せっかく溶解した金属が対極に再析出
してしまうため、このようなイオン交換膜の開発が必要
であるが、現在のところ耐酸性などの耐久性に問題があ
り、現在までに種々雑多な金属塩製造プロセスに適用可
能なイオン交換膜電解法による金属塩V ’Xiプロセ
スは存在していない。
本発明者らは先にイオン交換膜法による金属の回収法を
提案した。(例えば特願昭60−197892号)。
提案した。(例えば特願昭60−197892号)。
このイオン交換膜法による金属の回収方法において、陽
イオン交換膜あるいは陰イオン交換膜のいずれかを使用
することになるが、陽イオン交換膜を使用する場合は、
陽極室から水素イオンが陽イオン交換膜を通して陰極室
に移動し、金属を溶解している陽極室液の酸性瓜が低下
して金属溶解の電流効率が低下する可能性が強く、酸を
陽極室液に随時供給するという操作が必要となる。一方
、陰イオン交換膜を使用する場合には、このような問題
が生じる可能性は少ない。
イオン交換膜あるいは陰イオン交換膜のいずれかを使用
することになるが、陽イオン交換膜を使用する場合は、
陽極室から水素イオンが陽イオン交換膜を通して陰極室
に移動し、金属を溶解している陽極室液の酸性瓜が低下
して金属溶解の電流効率が低下する可能性が強く、酸を
陽極室液に随時供給するという操作が必要となる。一方
、陰イオン交換膜を使用する場合には、このような問題
が生じる可能性は少ない。
従って、イオン交換膜による金属製造法において、陰イ
オン交換膜が必要であることが明らかであるが、従来の
陰イオン交換膜では耐酸性などの耐久性に問題があり、
未だ工業プロセスとして実用性に乏しい。本発明者らは
、耐久性の優れたフッ素系陰イオン交換膜を開発し、金
属塩″%J造法について検討した結果、長期間安定に金
属塩を製造することができることを見い出した(特願昭
6O−233398)。しかしながら、金属イオンおよ
び/又は金属錯イオンの陽極室から陰極室へのリークの
問題は十分に解消されておらず、このリークは金属塩の
製造コストに直接影野する。従ってこのリークの大小が
、本プロ廿ス成立の可否を決定する重要な要因となるが
、このリークの抑制を実施する手法が未だ確立されてい
ないのが現状である。
オン交換膜が必要であることが明らかであるが、従来の
陰イオン交換膜では耐酸性などの耐久性に問題があり、
未だ工業プロセスとして実用性に乏しい。本発明者らは
、耐久性の優れたフッ素系陰イオン交換膜を開発し、金
属塩″%J造法について検討した結果、長期間安定に金
属塩を製造することができることを見い出した(特願昭
6O−233398)。しかしながら、金属イオンおよ
び/又は金属錯イオンの陽極室から陰極室へのリークの
問題は十分に解消されておらず、このリークは金属塩の
製造コストに直接影野する。従ってこのリークの大小が
、本プロ廿ス成立の可否を決定する重要な要因となるが
、このリークの抑制を実施する手法が未だ確立されてい
ないのが現状である。
[本発明が解決しようとする問題点]
本発明の[1的は、イオン交換膜法による金属塩製造に
関し、陰イオン交換膜を通しての全屈イオによる金属塩
製造法を提供することにある。
関し、陰イオン交換膜を通しての全屈イオによる金属塩
製造法を提供することにある。
[問題点を解決するための手段]
本発明者らは、イオン交換膜法による金属塩γJ選方法
に関し、特に院イオン交換膜を通しての金属イオンおよ
び/又は金属錯イオンのリークの抑制と耐久性に関し、
鋭意検討を重ねた結束、特殊な製法により得られるフッ
素系陰イオン交換膜を使用すると金属イオンおよび/又
は金属錯イオンのリークが大巾に抑制され、かつ、極め
て優れた耐久性を示すことを見い出し、効率よく長時間
安定に金属を回収し得ることを見い出し、本発明を完成
するに至ったものである。
に関し、特に院イオン交換膜を通しての金属イオンおよ
び/又は金属錯イオンのリークの抑制と耐久性に関し、
鋭意検討を重ねた結束、特殊な製法により得られるフッ
素系陰イオン交換膜を使用すると金属イオンおよび/又
は金属錯イオンのリークが大巾に抑制され、かつ、極め
て優れた耐久性を示すことを見い出し、効率よく長時間
安定に金属を回収し得ることを見い出し、本発明を完成
するに至ったものである。
本発明で用いる特殊な製法よりaられるフッ素系陰イオ
ン交換膜とは、下記の繰り返し単位よりなる共重合体よ
り形成されるカルボン酸エステル膜 一+CF2−CF2÷下→CF2−CF←「仕 小 F2 −CF F2 十n −OR fX=FまたはCF3 、 j2 =Oまたは1〜5の
整数lm=0または1.n=1〜5の整数、 p/(1
=4〜16.R=アルキル基] 具体的には、下記構造を有するカルボン酸エステル膜 F2i CF、−CF 蔓 0−CF2−Cr2−CF2−C00C113■ C「22 Fs−CF 0−Cr2−C00C113 F2 CF2−CF2−COOCH3 の片面又は両面を、酸又は塩基処理を施し、次いで陰イ
オン交換基を導入することにより得られるフッ素系陰イ
オン交換膜を怠味する。
ン交換膜とは、下記の繰り返し単位よりなる共重合体よ
り形成されるカルボン酸エステル膜 一+CF2−CF2÷下→CF2−CF←「仕 小 F2 −CF F2 十n −OR fX=FまたはCF3 、 j2 =Oまたは1〜5の
整数lm=0または1.n=1〜5の整数、 p/(1
=4〜16.R=アルキル基] 具体的には、下記構造を有するカルボン酸エステル膜 F2i CF、−CF 蔓 0−CF2−Cr2−CF2−C00C113■ C「22 Fs−CF 0−Cr2−C00C113 F2 CF2−CF2−COOCH3 の片面又は両面を、酸又は塩基処理を施し、次いで陰イ
オン交換基を導入することにより得られるフッ素系陰イ
オン交換膜を怠味する。
使用する酸、又は塩基としては、塩酸、硫酸、硝酸、又
はアンモニア水、苛性ソーダ等を用いることができる。
はアンモニア水、苛性ソーダ等を用いることができる。
また、酸、又は塩基の処理温度としてはO″C〜80℃
の範囲で行うことができる。
の範囲で行うことができる。
このように酸、又は塩基処理を行うことにより最終的に
得られるフッ素系陰イオン交換膜を使用すると、金属イ
オンおよび/又は金属錯イオンのリークが大巾に抑制さ
れる。
得られるフッ素系陰イオン交換膜を使用すると、金属イ
オンおよび/又は金属錯イオンのリークが大巾に抑制さ
れる。
さらに、膜の酸、又は塩基処理の厚さは、全膜厚の1%
〜80%の範囲で処理されるが、好ましくは10%〜5
0%の範囲である。酸、又は塩基処理の厚さが上記範囲
未満の場合は、最終的に得られる陰イオン交1!i!!
膜の金属イオンおよび/又は金属錯イオンの抑制効果が
不充分であり、酸、又は塩基処理の厚さが上記範囲を越
える場合は、最終的に得られる陰イオン交換膜の電気抵
抗が増大ずろ傾向ri−a)る。
〜80%の範囲で処理されるが、好ましくは10%〜5
0%の範囲である。酸、又は塩基処理の厚さが上記範囲
未満の場合は、最終的に得られる陰イオン交1!i!!
膜の金属イオンおよび/又は金属錯イオンの抑制効果が
不充分であり、酸、又は塩基処理の厚さが上記範囲を越
える場合は、最終的に得られる陰イオン交換膜の電気抵
抗が増大ずろ傾向ri−a)る。
本発明に用いる特殊な製法より得られるフッ素系陰イオ
ン交換膜は、上記酸、又は塩基処理を行った侵に陰イオ
ン交換基を導入することにより得られる。
ン交換膜は、上記酸、又は塩基処理を行った侵に陰イオ
ン交換基を導入することにより得られる。
陰イオン交換基を導入する方法としては、次の三つのル
ートで導入することができる。
ートで導入することができる。
ルート1
Rf COR4
↓
酸、又は塩基処理
↓
RfCONR,R。
↓
RrcH2NR,R。
↓R3Z
■
Rf CH2N RIR2R3Z e
[ただし、
R,、R2,R1−低級アルキル基、
R1−低級アルキル基、
θ−e
Z −ハcrゲ>W’A−(オン、BF、、5bCJ
6e。
6e。
O
eOS R5マ/j ハθOCR5
R6−低級アルキ゛ル基、直換または無買換フェニル基
または低級ペルフルオロアルキル嚢、小 本 F2 −CF F 2 土n X=FまたはCF3 、A =Oまたは1〜5の整数。
または低級ペルフルオロアルキル嚢、小 本 F2 −CF F 2 土n X=FまたはCF3 、A =Oまたは1〜5の整数。
m=Qまたは1.n=1〜5(7)整数。
1)/Q=4〜16]
ルート1を以下に説明する。
酸、又は塩基処理し、減圧乾燥した膜を下記一般式
%式%(1)
で表わされる低級シアルVルアミンと反応させることに
よりカルボン酸アミド膜に変換する。
よりカルボン酸アミド膜に変換する。
このようにして得られたカルボン酸アミド膜は、還元剤
を作用させることにより、アミン膜に変換しつる。
を作用させることにより、アミン膜に変換しつる。
得られたアミン膜にアルキル化剤(R3Z)を作用させ
てアルキル化(四級化)することにより、第四級アンモ
ニウム基を有づる膜に変換しうる。
てアルキル化(四級化)することにより、第四級アンモ
ニウム基を有づる膜に変換しうる。
ここで、得られる第四級アンモニウム基を右づる膜の対
イオンを交換する必要がある場合は常法によりアルカリ
金属塩で処理することにより行うことができる。
イオンを交換する必要がある場合は常法によりアルカリ
金属塩で処理することにより行うことができる。
ルート2
RfCO悶
↓
酸、又は塩基処理
↓
R6
Rf−CON+C1−12±7N
I R。
↓
l R7
Ro
↓
■ ■/R・
Rf CH2N+CH2←τNRsZθ1
\R1 Ro [1=水素原子または低級アルキル基、Rt、 R8−
低級アルキル基、あるいは&とR7が一体となってポリ
スチレンtt1[(CI−12) 8]を形成してらよ
い a=2〜3の整数、 R1,ZeおよびRfは上記と同一] ルート2を以下に説明する。
\R1 Ro [1=水素原子または低級アルキル基、Rt、 R8−
低級アルキル基、あるいは&とR7が一体となってポリ
スチレンtt1[(CI−12) 8]を形成してらよ
い a=2〜3の整数、 R1,ZeおよびRfは上記と同一] ルート2を以下に説明する。
酸、又は塩基処理した膜を下記一般式
で表わされるジアミンと反応させることにより、アミノ
カルボン酸アミド膜に変換する。
カルボン酸アミド膜に変換する。
このようにして得られたアミノカルボン酸アミド膜は還
元剤を作用させることによりジアミン膜に変換しつる。
元剤を作用させることによりジアミン膜に変換しつる。
得られたジアミン膜にアルキル化剤を作用させてアルキ
ル化することにより、第四級アンモニウム基を有する膜
に変換しうる。
ル化することにより、第四級アンモニウム基を有する膜
に変換しうる。
ここで、得られる第四級アンモニウム基を有する膜の対
イオンを交換する必要がある場合は常法によりアルカリ
金IflWで処理することにより行うことができる。
イオンを交換する必要がある場合は常法によりアルカリ
金IflWで処理することにより行うことができる。
ルート3
RfCOR。
↓
酸、又は塩基処理
↓
Ro
/R・・
Rf CH2N+Ctl 2−)−5Nl
R+。
R+。
Ro
[R9=水素原子または低級アルキル基、鴎、 R,=
低級アルキル44、あるいはR9とR,が一体となって
ポリメチレン鎖[(CI−+2>。]を形成してもよい b=3〜7の整数、 C=2〜3の整数、 R3,ZeおよびRfは上記と同一] ルート3を以下に説明する。
低級アルキル44、あるいはR9とR,が一体となって
ポリメチレン鎖[(CI−+2>。]を形成してもよい b=3〜7の整数、 C=2〜3の整数、 R3,ZeおよびRfは上記と同一] ルート3を以下に説明する。
酸、又は」3基処理した膜を下記一般式で表わされるジ
アミンと反応させることにより、アミノカルボン酸アミ
ド膜に変換する。
アミンと反応させることにより、アミノカルボン酸アミ
ド膜に変換する。
このようにして得られたアミノカルボン酸アミド膜は還
元剤を作用させることによりジアミン膜に変換しうる。
元剤を作用させることによりジアミン膜に変換しうる。
得られたジアミン膜にアルキル化剤を作用させてアルキ
ル化することにより、第四級アンモニウム基を有する膜
に変換しうる。
ル化することにより、第四級アンモニウム基を有する膜
に変換しうる。
ここで得られる第四級アンモニウム基を有する膜の対イ
オンを交換する必要がある場合は常法によりアルカリ金
属塩で処理することにより行うことができる。
オンを交換する必要がある場合は常法によりアルカリ金
属塩で処理することにより行うことができる。
上記のようにして得られた陰イオン交換膜は具体的に以
下の構造を例示することができる。
下の構造を例示することができる。
−+CF2−CF、−r−VfcF2?F←「F2
F、C−CF
【
C11゜
→CF2−CF2←−イCF、CF←iD jQ
」
F2
3C−CF
C11゜
■
CF。
3C−CF
■
C11゜
F2
−fCF、−CF、←→CF、CF←「“ 1
F2
F、C−CF
CH3Cl12CI+。
また、得られる陰イオン交換膜の交換容量が0、16m
eq/!y乾燥膜〜0.3Illeq/g乾燥膜の範囲
になるようにカルボン酸ニスデル膜を設定することがで
きるが、好ましいのは0.5meq/9乾燥膜〜2.
Qmeq/g乾燥膜の範囲になるようにカルボン酸エス
テル膜を設定するとよい。
eq/!y乾燥膜〜0.3Illeq/g乾燥膜の範囲
になるようにカルボン酸ニスデル膜を設定することがで
きるが、好ましいのは0.5meq/9乾燥膜〜2.
Qmeq/g乾燥膜の範囲になるようにカルボン酸エス
テル膜を設定するとよい。
また、得られる陰イオン交換膜の厚さが40μ〜500
μの範囲になるようにカルボン酸エステル膜を設定する
ことができる。好ましい厚さは100μ〜300μの範
囲である。もちろん、これらの膜は強度を上げるために
補強材を導入することもある。
μの範囲になるようにカルボン酸エステル膜を設定する
ことができる。好ましい厚さは100μ〜300μの範
囲である。もちろん、これらの膜は強度を上げるために
補強材を導入することもある。
酸、又は塩基処理をした面の交換基数は小さく1、0〜
0.7meq/g乾燥樹脂程度テアリ、一方、無処理面
の方は、交換基数が大きく1.0〜1.41eQ/!I
F乾燥樹脂程度乾燥樹脂酸、又は塩基処理をした面を陰
極室に向1ノると、全屈イオンおよび/又は金属錯イオ
ンのリークが抑制されこの陰イオン交換膜を使用する2
室電解槽にJ3いて長時間安定に効率よく金属塩を製造
することが可能となる。本発明における電解システムを
図1に示す。
0.7meq/g乾燥樹脂程度テアリ、一方、無処理面
の方は、交換基数が大きく1.0〜1.41eQ/!I
F乾燥樹脂程度乾燥樹脂酸、又は塩基処理をした面を陰
極室に向1ノると、全屈イオンおよび/又は金属錯イオ
ンのリークが抑制されこの陰イオン交換膜を使用する2
室電解槽にJ3いて長時間安定に効率よく金属塩を製造
することが可能となる。本発明における電解システムを
図1に示す。
隔膜電解4fi(1)の陰極室(2)に溶解する金属陽
極(3)を配し、陰極室(4)に不溶性陰極(5)を配
して、画室に酸水溶液を供給して直流電源装置(7)に
より通電する。
極(3)を配し、陰極室(4)に不溶性陰極(5)を配
して、画室に酸水溶液を供給して直流電源装置(7)に
より通電する。
陰イオン交換膜(6)を通して、塩素イオン等の陰イオ
ンが陰極室から陽極室に移動し、陽極室において金属が
溶解して金属塩が生成し、副反応として塩素ガスあるい
は酸素ガスが発生する。一方、陰極室においては主とし
て水素ガスが発生する。
ンが陰極室から陽極室に移動し、陽極室において金属が
溶解して金属塩が生成し、副反応として塩素ガスあるい
は酸素ガスが発生する。一方、陰極室においては主とし
て水素ガスが発生する。
金属が十分に溶解した後、陽極室液抜き出し口(8)、
陰極室液抜き出し口(9)からそれぞれ両極室液を抜き
出し、新たに両極室液を供給し、電解を再開りることに
より断続的に金属回収を行うことが可能となる。さらに
両極室液のタンクを別に設け、電解)nとバイブ′C連
結して、連続的に両極室液の扱い出しと供給を行う連続
電解システムも可能である。
陰極室液抜き出し口(9)からそれぞれ両極室液を抜き
出し、新たに両極室液を供給し、電解を再開りることに
より断続的に金属回収を行うことが可能となる。さらに
両極室液のタンクを別に設け、電解)nとバイブ′C連
結して、連続的に両極室液の扱い出しと供給を行う連続
電解システムも可能である。
このような陰イオン交換膜を隔膜とする2室電解におい
ては、フッ素系陰イオン交換膜の易加工性、即ち、同日
状膜を使用することも可能となり、電解槽の]ンバクト
化を行うことが可能となる。
ては、フッ素系陰イオン交換膜の易加工性、即ち、同日
状膜を使用することも可能となり、電解槽の]ンバクト
化を行うことが可能となる。
陽極室で生成する金属塩の濃度は数ppmのorder
から飽和濃度まで広い範囲を取ることが可能で、その使
用目的に応じて選択することが可能である。電解前に両
極至に供給する酸水溶液のF1度も1α2−10モル/
1の広い範囲に及ぶが、金属溶解の効率を増大するため
に飽和濃度に近い酸を使用することが望ましい。
から飽和濃度まで広い範囲を取ることが可能で、その使
用目的に応じて選択することが可能である。電解前に両
極至に供給する酸水溶液のF1度も1α2−10モル/
1の広い範囲に及ぶが、金属溶解の効率を増大するため
に飽和濃度に近い酸を使用することが望ましい。
本発明に用いる陽極及び!!3極としては従来公知の電
極材料を用いることができるが、目的とする電解プロセ
スの電極反応に対し、安価で低過電圧を示し、かつ、耐
食性の優れた電極材料が適宜選択される。
極材料を用いることができるが、目的とする電解プロセ
スの電極反応に対し、安価で低過電圧を示し、かつ、耐
食性の優れた電極材料が適宜選択される。
例えば、陽極として、酸溶液に溶解する金属、例えばP
t、Au、AQ、Fe、N i、Go等の金属をすべて
使用することが可能である。
t、Au、AQ、Fe、N i、Go等の金属をすべて
使用することが可能である。
陰極として酸水溶液に対する耐食性を有する貴金属、
Ti、Ta、 Zr、Nb等の金属、あルイはこれらの
金属基体表面にPt、rr、Rh等の白金族金属および
/又は白金族の酸化物を被覆した電極を使用することが
できる。
Ti、Ta、 Zr、Nb等の金属、あルイはこれらの
金属基体表面にPt、rr、Rh等の白金族金属および
/又は白金族の酸化物を被覆した電極を使用することが
できる。
本発明における隔膜電解槽の電解温度は室温から約10
0℃まで可能であり、電流密度は0.001〜50Δ/
dmの範囲で実施することができる。
0℃まで可能であり、電流密度は0.001〜50Δ/
dmの範囲で実施することができる。
[本発明の効果]
以上述べたようにイオン交換pIjI法による金属塩製
造方法において、特殊な製法ににり得られるフッ素系陰
イオン交換膜を使用すると金属イオンおよび/又は金属
錯イオンのリークが大巾に抑制され、効率よく長時間安
定に金属塩を回収することが可能となる。
造方法において、特殊な製法ににり得られるフッ素系陰
イオン交換膜を使用すると金属イオンおよび/又は金属
錯イオンのリークが大巾に抑制され、効率よく長時間安
定に金属塩を回収することが可能となる。
本発明の方法は、多くの利用分野が考えられるが、めっ
き工業、触媒製造工業、写真感光剤工業等、金属塩を使
用するか又は、製造する工業分野において極めて工業的
価値の高いものである。
き工業、触媒製造工業、写真感光剤工業等、金属塩を使
用するか又は、製造する工業分野において極めて工業的
価値の高いものである。
[実施例コ
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。
明はこれらに限定されるものではない。
実施例1.実施例2.比較例1
隔膜電解槽1の陽極室2.陰極室3の両方に酸水溶液を
供給し、陽極として白金電極を使用して電解を行い、白
金塩を製造した。
供給し、陽極として白金電極を使用して電解を行い、白
金塩を製造した。
表1に電解条件を示した。
表1 電解条件
図2に、電流密度による白金の溶解電流効率の変化を示
した。電流密度がO,IA/d7Itの場合、電流効率
が大きいので、これ以後、電流密度を0.1A/d尻と
した。
した。電流密度がO,IA/d7Itの場合、電流効率
が大きいので、これ以後、電流密度を0.1A/d尻と
した。
陰イオン交換膜として下記のような製造により得られる
フッ素系陰イオン交換膜を用いた。
フッ素系陰イオン交換膜を用いた。
まず、下記の構造式よりなるカルボン酸エステル膜
(C12−C1□モー→CF2−CF←F2
CF −CF
「
0−CF2−CF2−CF2−C00CI+3の一方の
面を20℃で14%のアンモニア水中で1時間処理した
後、60℃で真空乾燥した。
面を20℃で14%のアンモニア水中で1時間処理した
後、60℃で真空乾燥した。
次に得られた膜を窒素雰囲気下、乾燥テトラヒドロフラ
ンに浸漬し、水冷下ジメチルアミンガスを通じ、冷却下
で12時間、25℃で36時間反応させ、60℃で真空
乾燥しカルボン酸アミド膜に変換した。
ンに浸漬し、水冷下ジメチルアミンガスを通じ、冷却下
で12時間、25℃で36時間反応させ、60℃で真空
乾燥しカルボン酸アミド膜に変換した。
次に窒素雰囲気下、乾燥テトラヒドロフランに水素化ホ
ウ素ナトリウムを加え、上で得られた膜を浸漬した。こ
の中に三フフ化ホウ素エーテル錯体を滴下した。還流温
度で200時間反応せることによりアミン膜に変換した
。
ウ素ナトリウムを加え、上で得られた膜を浸漬した。こ
の中に三フフ化ホウ素エーテル錯体を滴下した。還流温
度で200時間反応せることによりアミン膜に変換した
。
得られた膜をテトラヒドロフラン、メタノールで洗浄し
たのち、ヨウ化メチルのメタノール溶液に入れ、60℃
で96時間反応させた。
たのち、ヨウ化メチルのメタノール溶液に入れ、60℃
で96時間反応させた。
次に塩酸−メタノール1対2の溶液にこの膜を浸漬し、
目的の第四級アンモニウムクロリド基を有するフッ素系
陰イオン交換膜を得た。
目的の第四級アンモニウムクロリド基を有するフッ素系
陰イオン交換膜を得た。
得られたフッ素系陰イオン交換膜の構造式は以下の式で
表わされる。
表わされる。
→CF2−CF、←→CF2CF←
F2
\CH3
得られたフッ素系陰イオン交換膜の交換基数は平均して
1.Omeq/g−乾燥樹脂であるので、アンモニア水
で処理した面は0. 711100/g−乾燥樹脂の交
換基数であると考えられる。膜厚は150μである。
1.Omeq/g−乾燥樹脂であるので、アンモニア水
で処理した面は0. 711100/g−乾燥樹脂の交
換基数であると考えられる。膜厚は150μである。
アンモニア水で処理した面を陽極に向けて電解を行い白
金のリーク率等を測定し、その結果を表2に示した。
′ 実施例2としてフッ素系陰イオン交換膜の一方の而を4
0℃で4NIICI中で70時間処理し、その後の¥J
造プロセスは実施例1と同様の方払でフッ素系陰イオン
交換膜を製造した。(交@基数1 、 Qleq/g−
乾燥樹脂、膜厚は150/l)電解条件を実施例1と同
じとして白金のリーク率等を測定し、その結果も表2に
示した。
金のリーク率等を測定し、その結果を表2に示した。
′ 実施例2としてフッ素系陰イオン交換膜の一方の而を4
0℃で4NIICI中で70時間処理し、その後の¥J
造プロセスは実施例1と同様の方払でフッ素系陰イオン
交換膜を製造した。(交@基数1 、 Qleq/g−
乾燥樹脂、膜厚は150/l)電解条件を実施例1と同
じとして白金のリーク率等を測定し、その結果も表2に
示した。
比較例1として、酸あるいは塩基で全く処理せず製造し
、構造式が実施例1と同じで、交換容重が両面とも同じ
であるフッ素系陰イオン交換膜を使用して実施例1と同
じ電解条件で白金のリーク率等を測定した。その結果も
表2に示した。
、構造式が実施例1と同じで、交換容重が両面とも同じ
であるフッ素系陰イオン交換膜を使用して実施例1と同
じ電解条件で白金のリーク率等を測定した。その結果も
表2に示した。
表2 測定結果
実施例1.実施例2.比較例1を比較すると、フッ素系
陰イオン交換膜の製造時に片面を酸又はrA基により処
理し、その処理した面を陽極に向けて電解を行うと無処
理膜よりも白金のリークが大巾に抑制されることが明ら
かとなった。
陰イオン交換膜の製造時に片面を酸又はrA基により処
理し、その処理した面を陽極に向けて電解を行うと無処
理膜よりも白金のリークが大巾に抑制されることが明ら
かとなった。
白金を溶解させたa1塩酸溶液に塩化アンモニウムを添
加すると黄色の沈澱が生じ、脱水乾燥してからX線分析
したところ、化学組成が主としてヘキサクロロ白金(r
V)酸アンモニウム(NH,)2PtCIaであること
が明らかとなった。
加すると黄色の沈澱が生じ、脱水乾燥してからX線分析
したところ、化学組成が主としてヘキサクロロ白金(r
V)酸アンモニウム(NH,)2PtCIaであること
が明らかとなった。
図1は本発明の電解プロレスの一例を示す概念図である
。 1、隔g!電解槽 6.陰イオン交換膜2、陰極室
7.直流電源装置 3、陰極 8.陰極液抜き出し口4、陽極室
9.陽極液抜き出し口5.1!ii極 図2は白金の溶解電流効率と電流密度による変化を示す
図である。 図 1
。 1、隔g!電解槽 6.陰イオン交換膜2、陰極室
7.直流電源装置 3、陰極 8.陰極液抜き出し口4、陽極室
9.陽極液抜き出し口5.1!ii極 図2は白金の溶解電流効率と電流密度による変化を示す
図である。 図 1
Claims (5)
- (1)陰イオン交換膜を隔膜とする2室からなる電解槽
を用い、陽極として陽極液に溶解する金属陽極を配し、
当該金属塩を製造する金属塩の製造方法において、フッ
素系陰イオン交換膜として下記の繰り返し単位よりなる
共重合体より形成されるカルボン酸エステル膜 ▲数式、化学式、表等があります▼ [X=FまたはCF_3、l=0または1〜5の整数、
m=0または1、n=1〜5の整数、p/q=4〜16
、R=アルキル基] を酸又は塩基処理し、次いで陰イオン交換基を導入した
フッ素系陰イオン交換膜を用いることを特徴とする金属
塩の製造方法。 - (2)酸又は塩基処理をカルボン酸エステル膜の一方の
面あるいは両面に施して得たフッ素系陰イオン交換膜を
用いる特許請求の範囲第1項記載の方法。 - (3)フッ素系陰イオン交換膜の陰イオン交換基として
下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔R_1、R_2、R_3=低級アルキル基(ただし、
R_1、とR_2が一体となってテトラメチレン鎖、ペ
ンタメチレン鎖を形成してもよい。)、Z^■=ハロゲ
ン陰イオン、BF_4^■、SbCl_6^■、▲数式
、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等が
あります▼(ただし、R_5=低級ア ルキル基、置換または無置換フェニル基、または低級ペ
ルフルオロアルキル基)] で表わされる第四級アンモニウム基を導入したフッ素系
陰イオン交換膜を用いる特許請求の範囲第1項又は第2
項記載の方法。 - (4)フッ素系陰イオン交換膜の陰イオン交換基として
下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [R_6は水素原子またはアルキル基、R_7、R_8
は低級アルキル基、あるいはR_6とR_7が一体とな
ってポリメチレン鎖[(CH_2)_a]を形成しても
よい。aは2〜3の整数、R_3は低級アルキル基、Z
^■はハロゲン陰イオン、BF_4^■、SbCl_6
^■、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼(ただし、R_5は低級ア ルキル基、置換または無置換フェニル基、または低級ペ
ルフルオロアルキル基)] で表わされる第四級アンモニウム基を導入したフッ素系
陰イオン交換膜を用いる特許請求の範囲第1項又は第2
項記載の方法。 - (5)フッ素系陰イオン交換膜の陰イオン交換基として
下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [R_9は水素原子または低級アルキル基、R_1_0
、R_1_1は低級アルキル基、あるいはR_9とR_
1_0が一体となってポリメチレン鎖[(CH_2)_
c]を形成してもよい。bは3〜7の整数、cは2〜3
の整数、Rは低級アルキル基、Z^■はハロゲン陰イオ
ン、BF_4^■、SbCl_6^■、▲数式、化学式
、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります
▼(ただし、R_5は低級ア ルキル基、置換または無置換フェニル基、または低級ペ
ルフルオロアルキル基)] で表わされる第四級アンモニウム基を導入したフッ素系
陰イオン交換膜を用いる特許請求の範囲第1項又は第2
項記載の方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61135890A JPS62294189A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 金属塩の製造方法 |
EP87303020A EP0242111B1 (en) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Method for producing a metal salt by electrolysis |
DE8787303020T DE3780060T2 (de) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Verfahren zur herstellung eines metallsalzes durch elektrolyse. |
US07/198,663 US4877498A (en) | 1986-04-07 | 1988-05-23 | Method for producing a metal salt by electrolysis |
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JP61135890A JPS62294189A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 金属塩の製造方法 |
Publications (1)
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JPS62294189A true JPS62294189A (ja) | 1987-12-21 |
Family
ID=15162189
Family Applications (1)
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JP61135890A Pending JPS62294189A (ja) | 1986-04-07 | 1986-06-13 | 金属塩の製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JPS62294189A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210008827A (ko) * | 2018-05-16 | 2021-01-25 | 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 | 황산 용액의 제조 방법, 및 이 제조 방법에서 이용되는 전해조 |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP61135890A patent/JPS62294189A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210008827A (ko) * | 2018-05-16 | 2021-01-25 | 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 | 황산 용액의 제조 방법, 및 이 제조 방법에서 이용되는 전해조 |
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