JPS63515B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電解用陽極を具備する陽極機構に関
し、特に溶液から非鉄金属を電解採取又は電着す
るのに用いて好適なものである。

特に、非鉄金属を電解によつて回収する際に
は、通常、電解液中の非鉄金属の濃度が比較的低
く、その為技術的及び経済的理由から電解槽にお
いて電解液をかく乱することが好ましい。このか
く乱によつて非鉄金属の濃度が均一化され、これ
によつて、電流効率の低下及び非鉄金属の少量か
つ不均一な堆積の原因となる陰極領域における非
鉄金属の枯渇及び水素の分離を阻止あるいは少く
とも減少させることができる。

所望のかく乱を行なうためには、電解槽内で電
解液をかくはんする方法、電解槽内において電解
液を高速で流す方法、又は電極において電解液中
にガスを吹き込む方法が知られている（「ウルマ
ンス・エンチクロペーデイ・デル・テクニツシエ
ン・ヒエミー（Ullmans Encyklopa¨die der
technischen chemie）」第４版第３巻第268頁；
フアウ・ターフエル著「レーブーヒ・デル・メタ
ルヒユツテンクンデ（Lehrbuch der
Metallhu¨ttenkunde）」第１巻（1951年発行）、第
552頁；「デイー・テクニツシエ・エレクトロメタ
ルルギー・ベシユリーゲル・レーズンゲン（Die
technische Elektro−metallurgie wa¨sseriger
Lo¨sungen）」第１部、アカデミツシユ・フエアラ
ークスゲゼルシヤフト・ゲースト・ウント・ポル
テイヒ・カー−ゲー（Akademisch
Verlagsgesellschaft Geest＆PortigK.−G.）ラ
イプチツヒ、1961年、第129頁参照）。これらの内
の電解槽内において電解液をかくはんする方法及
び高速で流す方法は、電極間における臨界域での
かく乱効果が低く、従つてそれ程効果的ではな
い。一方、これらと比較して、ガスを吹き込む方
法は電極間においてもかなり効果的である。

従来公知の方法としては、電解槽の底部に設け
られた管状系からガスを吹き込むようにしたもの
（英国特許第1392705号明細書）、そのようなガス
吹出し管に多数の孔を形成することによつて微細
なガスの泡をカーテン状に形成させるようにした
もの（アメリカ合衆国特許第3959112号明細書）、
更に、電解槽の底部に支持部材によつてガス吹出
し管を支持させ、かつ導管を通じて電解槽の上部
からガスを供給するようにしたもの（アメリカ合
衆国特許第3928152号明細書及びドイツ連邦共和
国特許出願公開第2508094号明細書）がある。

これらの公知のガスを吹き込む方法は、効果的
ではあるが、複雑な構成上の諸要求を満足しなけ
ればならず、特に独立して設けられたガス吹込み
手段は、折々に必要とされる電解槽の清掃を困難
なものにしている。

本発明の目的は、電解液にガスを吹き込む方法
の利点を保有し、かつ従来公知の欠点、特に前述
した欠点を回避することができかつ非鉄金属の電
解採取又は電着に用いて好適な電解用陽極機構を
提供することである。

即ち、本発明は、溶液から非鉄金属を電解採取
又は電着する為に用いる電解用陽極機構であつ
て、 不溶性の金属から成る陽極と、 この陽極を支持する棒状支持部材と、 前記陽極の下端部に着脱可能に取り付けられ
た、前記陽極の全巾に亘つて延び且つガス吹出口
を有するガス吹出し管と、 前記陽極に取り付けられて前記陽極の長手方向
側部に沿つて延び且つ前記ガス吹出し管に連通さ
れたガス誘導手段とを夫々具備した電解用陽極機
構に係るものである。

ガス誘導手段へのガス（例えば空気）の供給
は、適当な供給管（例えば接続ホース）を用いて
行なわれてよい。特に、一方の端部近傍に貫通孔
を有する棒状支持部材を用いて陽極を支持すると
ともに、その貫通孔の内側端に、陽極の側部に沿
つて縦方向に延びるガス誘導手段を接続し、かつ
その外側端に、接続部材を介してガス供給管を接
続するのが好ましい。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、
上記接続部材が迅速に連結可能な継手から構成さ
れている。その場合、ガス供給管と、迅速に連結
可能な継手とは弾性接続部材を介して連結されて
良い。

陽極の下部に取り付けられる吹出し管の着脱を
できるだけ容易なものとするために、ガス吹出し
管がソケツト継手を用いてガス誘導手段に連結さ
れるのが好ましい。

隣り合う陽極と陰極との間の機械的接触を防止
するために、陽極の縦方向に沿つてその側部を取
り囲む必導電性の棒状体が陽極に設けられ、この
棒状体により陽極にガス誘導手段が固定されるの
が好ましい。さらにこの棒状体が吹出し管の支持
手段として用いられ、またこの棒状体が陽極の表
面に対して垂直な方向に適当な巾を持ち、これに
よつて、この棒状体が隣り合う陰極に対するスペ
ーサとして利用されることもできる。ここで言う
スペーサとは、陰極と陽極との間の距離が最小限
界以下になることを防止する為のものである。従
つて、電解に際して、陰極が棒状体に接触してい
る必要は特にない。陽極面の両側に突出した棒状
体の全厚は約25〜30mmとするのが良い。また陰極
の取出し及び挿入を容易にするために、２つの隣
り合う陽極の棒状体の間に約10〜15mmの間隙が設
けられるのが良い。

電極間々隙へガスを吹き込む為に、水平に延び
る吹出し管の適当な箇所にガスを吹き出す為の貫
通孔が形成されている。吹出し管に設けられたガ
スを吹き出す為の貫通孔の軸心が陽極面に対して
水平又は上方に傾斜している場合には、特に、ガ
スの吹き出しが効果的に行なわれるが、陽極面に
対して垂直であつても差支えない。

既に陽極を設置した電解槽への陰極の挿入及び
個々の陽極の交換を容易にするため、陽極の端部
を取り囲む棒状体をその上下端において細く構成
するのが好ましい。

陽極の側部に沿つて縦方向に延びるガス誘導手
段としては陽極と同じ材料からなる導管を用いる
のが好ましい。同様のことはガス吹出し口を有す
る吹出し管を接続する為のソケツト継手にも適用
される。ガス誘導手段は好ましくは管状体から構
成しかつ溶接によつて陽極に固定するのが良い。

ガス吹出し口を有する吹出し管は硬質ポリ塩化
ビニル等の合成樹脂から成つているのが好まし
い。これによつて、結晶化し得る電解液へガスを
通した場合にガス吹出し口近傍に生ずる殼の形成
及びこの殼による障害を回避することができる。

ガス吹出し口は、0.8mm程度の直径とするのが
良い。またその相互の間隔は約50〜70mmとするの
が良い。ガスを0.2〜0.5バールの超過圧力で供給
した場合には、ガスの吹き出しが十分に行なわれ
得る。

電極を電解槽にセツトする際には、陰極が陽極
より下方へ突出するように注意しなければならな
い。即ち、ガス吹出し口を有する吹出し管の近傍
においてガスが散乱することを避けるために、吹
き出したガスが陰極の下を流れない程度に突出さ
せるのが良い。この突出部分の長さは、通常、ガ
ス吹出し口の高さから20〜30mm程度とするのが好
ましい。

電解槽へ供給するガスは、ガス供給管へ導入す
る前に電解液温度まで予め加熱され、さらに水蒸
気で飽和されているのが好ましい。こうすること
により、電解液中の溶解成分がガス吹出し口近傍
で結晶化する危険を実質的に除去することができ
る。

本発明による最も大きな利点は、電解槽の複雑
な内部構成又は特別な電解槽構成を必要とせず、
現存の電解槽を容易に転用し得ることにある。さ
らに、使用に際しての取扱及び保守が経済的でか
つ簡単であり、また、電解槽を空にしたり、清掃
又は補修するために電解槽の電極を移動させるこ
とが、従来のように、複雑でこわれ易い内部構造
のために阻害されるということがない。ガス吹出
し口を有する吹出し管が詰まつた場合には、これ
を容易に取り外すことが出来、更に必要に応じて
交換するようにすることもできる。使用可能な約
400〜600A／m²に及ぶ高い電流密度、陰極の高い
金属特性、コンパクトな構造、高い効率及び使用
の際の取扱の簡単さがあいまれば、極めて経済的
な電解を行うことが可能である。

本発明の別の利点は、古い電極を新しい電極と
取替える場合、陰極の着脱及び陽極の着脱が、従
来のように独立して設けられたガス吹出し管及び
ガス誘導手段によつて阻害されるようなことがな
く行ない得ることである。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図に示す構成において、陽極１はその一端
部近傍に貫通孔５を有する棒状支持部材２に支持
されている。貫通孔５は陽極１の外縁部に至るま
で棒状支持部材２の軸方向に沿つて延びており、
その後下方へ垂直に延びている。

貫通孔５の両端には管状のニツプルがはんだ又
はねじにより取付けられており、その一端は、迅
速に着脱可能な継手８に接続されかつ他端はガス
導管９に接続されている。

ガス吹出し口７を有する吹出し管６が陽極１の
下端部に取付けられ、この吹出し管６はソケツト
継手１０によりガス導管９に接続されている。吹
出し管６はさらに支持部材１２により固定支持さ
れている。

２本の棒状体４が陽極１にねじ手段１３（第２
図参照）により取付けられている。第２図から明
らかなように、棒状体４はスペーサとして働き、
またガス導管９をとり囲み、さらに陽極の縁部を
電気的に絶縁している。

本発明による陽極機構を用いて電解を行なう際
には、ほとんどが空気からなりかつ加湿器により
水蒸気を飽和させられ更に電解液の温度まで加熱
された（これらの工程は図示せず）ガスが、電解
槽に沿つてこれとは独立して設けられたガス供給
管１４、弾性接続部材１１及び継手８を介して供
給される。

次いでガスは陽極の縦方向の端部に沿つて下方
に延びるガス導管９を通つて陽極の下部のソケツ
ト継手１０に至り、そこから吹出し管６へ導入さ
れる。そしてガスは吹出し管６のガス吹出し口７
を通じて電解液中に供給される。

第３図には４つの陽極１と３つの陰極３が示さ
れている。付加されている参照符号は第１図及び
第２図で述べた構成要素を示している。第３図に
は２つの電極間々隙における泡流が示され、また
特に吹出し管６に対して陰極３がどのように延び
ているかも示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電解用陽極機
構の正面図、第２図は第１図のＡ−Ｂ線で切つた
横断面図、第３図は複数の陽極及び陰極をセツト
した状態を示す縦断面図である。 なお図面に用いられている符号において、１…
…陽極、２……棒状支持部材、３……陰極、５…
…貫通孔、６……吹出し管、７……ガス吹出し
口、９……ガス導管、１４……ガス供給管であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶液から非鉄金属を電解採取又は電着する為
   に用いる電解用陽極機構であつて、 不溶性の金属から成る陽極と、 この陽極を支持する棒状支持部材と、 前記陽極の下端部に着脱可能に取り付けられ
   た、前記陽極の全巾に亘つて延び且つガス吹出口
   を有するガス吹出し管と、 前記陽極に取り付けられて前記陽極の長手方向
   側部に沿つて延び且つ前記ガス吹出し管に連通さ
   れたガス誘導手段とを夫々具備した電解用陽極機
   構。 ２ 前記陽極を支持する前記棒状支持部材がその
   一方の端部近傍部分に貫通孔を有し、この貫通孔
   の内側端が前記ガス誘導手段に接続されるととも
   に、その外側端が接続部材を介してガス供給管に
   接続されている特許請求の範囲第１項に記載の電
   解用陽極機構。 ３ 前記接続部材が迅速に着脱可能な継手である
   特許請求の範囲第２項に記載の電解用陽極機構。 ４ 前記ガス吹出し管がソケツト継手を用いて前
   記ガス誘導手段に接続されている特許請求の範囲
   第１項〜第３項のいずれか１項に記載の電解用陽
   極機構。 ５ 前記陽極の長手方向両側部に沿つてその両側
   部を夫々取り囲むように非導電性の棒状体が設け
   られ、この棒状体の１つに前記ガス誘導手段が固
   定されている特許請求の範囲第１項〜第４項のい
   ずれか１項に記載の電解用陽極機構。 ６ 前記棒状体が前記吹出し管の支持手段として
   構成されている特許請求の範囲第５項に記載の電
   解用陽極機構。 ７ 前記棒状体が前記陽極の表面に対して垂直な
   方向に適当な巾を持ち、これによつて、この棒状
   体が隣り合う陰極に対するスペーサとして機能す
   るように構成した特許請求の範囲第６項又は第７
   項に記載の電解用陽極機構。 ８ 前記ガス吹出し管に設けられたガス吹出し口
   の軸心が前記陽極の表面に対して水平であるか又
   は上方に傾斜している特許請求の範囲第１項〜第
   ７項のいずれか１項に記載の電解用陽極機構。