JPS6389692A - Fluidized bed electrolytic cell - Google Patents
Fluidized bed electrolytic cellInfo
- Publication number
- JPS6389692A JPS6389692A JP62238574A JP23857487A JPS6389692A JP S6389692 A JPS6389692 A JP S6389692A JP 62238574 A JP62238574 A JP 62238574A JP 23857487 A JP23857487 A JP 23857487A JP S6389692 A JPS6389692 A JP S6389692A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- metal
- fluidized bed
- cell according
- particulate
- 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
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 41
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007743 anodising Methods 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 5
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は改良された′ｊ？！４逍を持つ流動Ｒ電解セル
と、このような電解セルの使用、特に金属の電解採取及
び金属塩溶液を製造するための金属粒子の溶解での使用
とに係わる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides an improved 'j? ! The present invention relates to a flow R electrolytic cell with a four-phase flow and the use of such an electrolytic cell, in particular in the electrowinning of metals and in the dissolution of metal particles to produce metal salt solutions.
流動層電解セル（ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｂｅｄ ｅｌｅ
ｃｔｒｏｌｙｓｉｓｃｅｌｌ）は当業者には良く知られ
ており、例えばＵＳ−Δ４，２４４，７９５号及び“Ｃ
ｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ’ 。fluidized bed electrolysis cell
ctrolysis cells) are well known to those skilled in the art and are described, for example, in US-Δ4,244,795 and “C
hemistry and industry'.
１９７８年７月１日、４６５〜４６７ページに記述され
ている。July 1, 1978, pages 465-467.
これらの大獄に記載の流動層電解セルは粒子状金属カソ
ードと、１つ以上の従来型アノードと、１つ以上の隔膜
とを含み、隔膜が好ましくはアノードを包囲するチュー
ブ又はパイプとして構成されている。粒子状カソードは
カソード液流の調整によって流動化される。この流動化
状態の有利な評価方法の１つは、層の膨張を測定するこ
とである。The fluidized bed electrolysis cells described in these publications include a particulate metal cathode, one or more conventional anodes, and one or more diaphragms, the diaphragms preferably configured as tubes or pipes surrounding the anodes. There is. The particulate cathode is fluidized by adjusting the catholyte flow. One advantageous method of evaluating this fluidization state is to measure the expansion of the bed.
粒子状カソードの中には１つ以上のカレントフィーダー
（ｃｕｒｒｅｎｔ ｆｅｅｄｅｒ）、例えばワイヤ、ロ
ッド、ストリップ、プレート、チューブ又はパイプを浸
漬して、電流が金属粒子全体にわたり適切に分配される
ようにする。このような流動層電解セルの他に、粒子状
金属アノードを１つ以上の従来型カソード及び１つ以上
の隔膜と共に使用するセルも可能である。この場合、隔
膜はカソードを包囲するチューブ又はパイプとして形成
するのが好ましい０粒子状アノードはアノード液流の調
整によって流動化される９粒子状アノードの中には１つ
以上のカレントフィーダー、例えばワイヤ、ロッド、ス
トリップ、プレート、チューブ又はパイプを浸漬して、
電流が金属粒子全体にわたり適切に分配されるようにす
る。One or more current feeders, such as wires, rods, strips, plates, tubes or pipes, are immersed within the particulate cathode to ensure that the current is properly distributed throughout the metal particles. In addition to such fluidized bed electrolysis cells, cells using particulate metal anodes with one or more conventional cathodes and one or more diaphragms are also possible. In this case, the diaphragm is preferably formed as a tube or pipe surrounding the cathode.The particulate anode is fluidized by adjusting the anolyte flow.In the particulate anode there is one or more current feeders, e.g. , by dipping the rod, strip, plate, tube or pipe,
Ensuring that the current is properly distributed throughout the metal particles.
流動層電解セルは勿論、粒子状金ぶカソードと粒子状金
属アノードとを使用してもよい。Fluidized bed electrolytic cells may of course be used, as well as particulate gold cathodes and particulate metal anodes.
例えば湿式冶金での処理流のごとき適切な電解液から金
属を採取するために、粒子状カソードを有する流動層電
解セルの使用が提案されたが、これまでに行われてきた
実際の開発研究は殆どが別の用途、即ち排水流からの金
属イオンの除去を前提とするものであった。そのため、
流動層電解セルによる金属の電解採取は現時点ではせい
ぜい開発の初期段層にあるに過ぎず、工業的に使用でき
る方法は存在していない。粒子状金属アノードを有する
流動層電解セルは、粒子状アノード金属の溶解による金
属塩溶液の形成に使用し得る。The use of fluidized bed electrolytic cells with particulate cathodes has been proposed to extract metals from suitable electrolytes, e.g. from hydrometallurgical process streams, but the actual development work that has been carried out to date is limited. Most were intended for other applications, namely the removal of metal ions from wastewater streams. Therefore,
Electrowinning of metals using fluidized bed electrolytic cells is currently only in the early stages of development, and no method exists that can be used industrially. Fluidized bed electrolytic cells with particulate metal anodes may be used to form metal salt solutions by dissolving particulate anode metals.
金属の電解採取に伴う問題の１つは、連続的繰作を円滑
に行わなければならないという点にある。One of the problems with the electrowinning of metals is that continuous operations must be facilitated.
粒子状カソード以外のセルの部材上に金属が析出すると
、セルの円滑な機能が阻止され、望ましくない場所に金
属が析出し続けると、セルの短絡又はカソード粒子流動
層の不動化が生じ得る。これも電流の効果的使用に悪影
響を及ぼす。特に望ましくないのはカレントフィーダー
上への金属の析出である。Deposition of metal on components of the cell other than the particulate cathode prevents the smooth functioning of the cell, and continued deposition of metal in undesired locations can result in shorting of the cell or immobilization of the cathode particle fluidized bed. This also has a negative impact on the effective use of current. Particularly undesirable is metal deposition on the current feeder.
粒子状金属アノードの溶解に伴う問題の１つは、円滑な
連続操作を可能にすべく不溶解性カレントフィーダーを
使用しなければならないという点にある。One of the problems with dissolving particulate metal anodes is that insoluble current feeders must be used to enable smooth continuous operation.
以上の理由から本発明は、特に電解液からの金属の電解
採取及び金属塩溶液の製造に使用した場合の流動層電解
セルの機能を向上させることを目的とする。本発明は、
表面にバルブ金属酸化物（ｖａｌｖｅ ｍｅｔａｌ ｏ
ｘｉｄｅ）の保護膜を有する１つ以上のカレントフィー
ダーを備えた１つ以上の粒子状電極を含む流動層電解セ
ルを提供する。For the above reasons, it is an object of the present invention to improve the functionality of a fluidized bed electrolysis cell, particularly when used for electrowinning of metals from electrolytes and production of metal salt solutions. The present invention
Valve metal oxide on the surface
A fluidized bed electrolytic cell is provided that includes one or more particulate electrodes with one or more current feeders having a protective membrane of 100% xide.
バルブ金属とは、本明ａＩ書では、保護用酸化物層を形
成し得る任意の金属又は金属合金を意味する。適切なカ
ソードバルブ金属としては、適用用途に応じて、＾１、
Ｂｉ、 Ｇｅ、 Ｈｆ、 Ｍｇ、 Ｍｏ、 Ｎｂ、 Ｔ
ａ、Ｓｏ、 Ｔｉ、−及びＺｒが挙げられる。好ましい
のはＴａ、Ｔｉ及びＺｒである。適切なアノードバルブ
金属°としては、適用用途に応じて、＾１、Ｍ８、Ｎｂ
、 Ｔａ、 Ｔｉ及びＺｒが挙げられる。特に好ましい
のはＴａ、 Ｔｉ及びＺｒである。By valve metal is meant herein any metal or metal alloy that can form a protective oxide layer. Suitable cathode valve metals include ^1, depending on the application.
Bi, Ge, Hf, Mg, Mo, Nb, T
a, So, Ti, - and Zr. Preferred are Ta, Ti and Zr. Suitable anode valve metals include ^1, M8, Nb, depending on the application.
, Ta, Ti and Zr. Particularly preferred are Ta, Ti and Zr.
本発明で使用するための特別のカレンＩ・フィーダーを
構成する方法の１つは、電解セルのアノードとしてカレ
ントフィーダーを、例えば硫酸のような酸化性希釈無機
酸からなる電解液と共に使用することからなる。この方
法は当業界では「アノード化（ａｎｏｄｉｚｉｎｇ）
Ｊとして知られており、カレントフィーダー表面のバル
ブ金属の酸化によって、バルブ金属酸化物からなる保護
膜が形成される。One method of constructing a special Karen I feeder for use in the present invention is to use the current feeder as an anode in an electrolytic cell with an electrolyte consisting of an oxidizing dilute inorganic acid, such as sulfuric acid. Become. This method is known in the industry as "anodizing".
A protective film made of valve metal oxide is formed by oxidation of the valve metal on the surface of the current feeder.
この膜は表面に良く付着する密着性無孔質の膜である。This membrane is an adhesive non-porous membrane that adheres well to surfaces.
本明細書ではこの膜を「アノード膜（ａｎｏｄｉｃｆｉ
ｌｍ）Ｊと称する。尚、カレントフィ−ダーのコアはカ
レントフィーダー表面を構成する金属とは異なる材料で
形成し得る。このコアは例えば別の金属、又はグラファ
イトからなっていてよい、カレントフィーダーをアノー
ド化する時の適切なアノード電位は１〜３０Ｖ、好まし
くは１．５〜１０■である。In this specification, this film is referred to as "anode film".
lm) Referred to as J. Note that the core of the current feeder may be formed of a material different from the metal that constitutes the surface of the current feeder. This core may consist, for example, of another metal or of graphite; a suitable anode potential when anodizing the current feeder is between 1 and 30 V, preferably between 1.5 and 10 V.
アノードフィーダー上のアノード膜はその場（ｉｎ ５
ｉｔｕ）で形成することもできる。The anode film on the anode feeder is in-situ (in 5
It can also be formed using itu.
バルブ金属酸化物の膜は適当な化学的酸化処理、例えば
酸素含有雰囲気下におけるプログラムされた温度での酸
化によって形成することもできる。The valve metal oxide film may also be formed by a suitable chemical oxidation process, such as oxidation at a programmed temperature in an oxygen-containing atmosphere.
本発明の研究の結果、前記酸化物表面層の厚みは、粒子
状カソード中で使用されるカレントフィーダーの性能に
明らかな影響を及ぼすことが判明した。また、この厚み
は、アノード化処理時に印加されるアノード電位にも密
接に関係し、この電位が高ければ高いほど析出金属酸化
物の厚みが増すことが判明した。As a result of our research, it has been found that the thickness of the oxide surface layer has a clear effect on the performance of the current feeder used in particulate cathodes. It has also been found that this thickness is closely related to the anode potential applied during the anodization process, and the higher the potential, the thicker the precipitated metal oxide becomes.
及Ｉ」
容量８１の流動層電解システムでカレントフィーダーの
テストを行った。電解液を中央保持タンクからセルに流
した。このセルは矩形断面（容量〜１゜５１）を有し、
孔の大きさが１０ｐｍのフェノールホルムアルデヒド含
浸ポリエチレン隔膜により２つのチャンバ（アノード及
び流動層カソード）に分割されていた。 使用した電解
液の公称濃度は、Ｈ２Ｓ０４７０ｇ、ｌ−’中にＣｕ（
ＣｕＯとして）５．０ｇ、ｌ−１であった。各テストの
前に、８００ｇの銅粒子（ａｔかく切断したワイヤ、直
径１．４ｍｍ、長さ１．６ｍｍ）をカソードチャンバ内
に充填した。テストした各材料のカレントフィーダーは
、直径２Ｉのワイヤを、その表面積２．０ｃｍ２だけを
被覆せずに残して熱収縮性ＰＶＣ管で絶縁処理すること
により構成した。フィーダーは３つ使用し、１つが隔膜
の最近偶に位置するようにセル内に三角形に配置した。The current feeder was tested in a fluidized bed electrolysis system with a capacity of 81. Electrolyte was flowed into the cell from a central holding tank. This cell has a rectangular cross section (capacity ~1°51),
It was divided into two chambers (anode and fluidized bed cathode) by a phenol formaldehyde impregnated polyethylene membrane with a pore size of 10 pm. The nominal concentration of the electrolyte used was Cu(
(as CuO) 5.0 g, 1-1. Before each test, 800 g of copper particles (at cut wire, 1.4 mm diameter, 1.6 mm length) were filled into the cathode chamber. The current feeder for each material tested was constructed by insulating a 2I diameter wire with heat-shrinkable PVC tubing, leaving only 2.0 cm2 of its surface area uncovered. Three feeders were used and were arranged in a triangle within the cell, with one feeder located closest to the diaphragm.
チタンフィーダーは２，５及び２０ｖアノ一ド電位で３
分間アノード化処理し、タンタル及びジルコニウムフィ
ーダーは１０■で夫々２０分ずつアノード化処理した。Titanium feeder at 2, 5 and 20v anode potential
The tantalum and zirconium feeders were anodized for 10 minutes each for 20 minutes.
これらの処理はいずれも、酸素を除去した０、５ｍｏｌ
、１相Ｈ２ＳＯ，電解液中で行った。In both of these treatments, 0.5 mol of oxygen-free
, in 1-phase H2SO, electrolyte.
このセルを層膨張２７％（層の高さを観察することによ
って測定）で作動させた。ビーズにおける公称電流密度
は１ｍＡ、ｃｍ−２（５゜０Δの電流）であった。The cell was operated at a bed expansion of 27% (measured by observing the bed height). The nominal current density in the beads was 1 mA, cm-2 (5°0Δ current).
セルは６時間作動させた。次いでカレントフィーダーと
粒子を取り出し、水及びアセトンで洗浄し、空気で乾燥
させた後計量して、カレントフィーダー上及び粒子上に
析出した銅の総量を測定した。The cell was operated for 6 hours. The current feeder and particles were then removed, washed with water and acetone, dried in air, and weighed to determine the total amount of copper deposited on the current feeder and particles.
比較のために、前述と同じ条件で、但し今度はアノード
化処理していない十分に研磨したカレントフィーダーを
用いて、各テストをもう一度行った。これらのテストの
結果を次表に示す。For comparison, each test was performed again under the same conditions as above, but this time using a well-polished current feeder without anodization. The results of these tests are shown in the table below.
フィーダー Ｃｕ析出
Ｔｉ’ １３０ ０．３７
７ｉ” １８３ ０．５４Ｔ
ｉ” ’ １７９ ０．５１
Ｔｉ★ ２６５ ０．８４Ｔ
ａ １００ ０．２８Ｔａ
★ ２０１ ０．５９Ｚｒ
’ ４７ ０．１３Ｚｒｋ
１７０ ０．４６Ｃｕ★
３４４ ０．９７′、°”
、′°′は夫々２．５及び２０Ｖでアノード化したもの
である。Feeder Cu precipitated Ti' 130 0.37
7i” 183 0.54T
i” ' 179 0.51
Ti★265 0.84T
a 100 0.28Ta
★ 201 0.59Zr
'47 0.13Zrk
170 0.46Cu★
344 0.97′,°”
, '°' are anodized at 2.5 and 20V, respectively.
★は比較を表す。★ represents comparison.
本発明の新規な電解セルを金属の電解採取に使用する場
合には、その金属を粒子状カソード上に付着させる。こ
れはバッチ式又は連続操作で実施し得、後者の場合は比
較的小さいカソード粒子、例えばビーズ、ショット又は
切断ワイヤをカソードチャンバ内に連続的に導入し、且
つ金属付着によって重量の増加したカソード粒子を連続
的に取り出す。アノードチャンバ内に発生するガスもセ
ルから連続的に除去する。これはバッチ式電解でも同じ
である。When the novel electrolytic cell of the present invention is used for electrowinning of a metal, the metal is deposited on a particulate cathode. This may be carried out in batchwise or continuous operation, in the latter case relatively small cathode particles, such as beads, shots or cutting wires, are continuously introduced into the cathode chamber and the cathode particles are increased in weight by metal deposition. are taken out continuously. Gas generated within the anode chamber is also continuously removed from the cell. This also applies to batch electrolysis.
このセルは通常室温で作動するが、例えば７０℃までの
高温を使用してもよい。電解液は５〜３５％の層膨張が
得られるような流量でカソードチャンバに流す。工業的
孫作に適した層ｆ５張は通常２０〜３０％である。The cell typically operates at room temperature, but elevated temperatures, for example up to 70°C, may be used. The electrolyte is flowed into the cathode chamber at a flow rate that provides a layer expansion of 5-35%. The layer f5 tension suitable for industrial sub-production is usually 20-30%.
カソード液濃度は広い範囲で変えることができる。 Ｃ
ｕＳＯ４からのＣｕの工業的採取では、カソード液は通
常０．５〜４０．、好ましくは５〜２５ｇのＣｕを含む
。The catholyte concentration can vary within a wide range. C
In industrial extraction of Cu from uSO4, the catholyte is typically 0.5-40. , preferably 5 to 25 g of Cu.
Ｚｎは通常１〜１５０ｇのＺｎを含むＺｎ５Ｏ１電解液
から採取し得る。粒子状カソードにはそのカソードと同
じ材料を電着させるのが好ましい１例えば、鉛ショット
には鉛を析出させ、切断銅ワイヤには銅を、亜鉛粒子に
は亜鉛を析出させるのが好ましい。但し、これは絶対条
件ではなく、析出する金属は、析出金属とカソード材料
との間の分離が技術上の問題を生じなければ、カソード
材料と異なっていてもよい。セル電圧及び電ｆ！電位は
使用する電解液及び電極の種類に応じて調整する。どの
ような組合わせにするのが良いかは、当業者には明白で
あろう。適正値の選択は、電解に関する先行技術によっ
て十分な情報が提供されているため、本発明では触れな
い。Zn can be collected from a Zn5O1 electrolyte, which typically contains 1 to 150 g of Zn. The particulate cathode is preferably electrodeposited with the same material as the cathode; for example, lead shot is preferably deposited with lead, cut copper wire is preferably deposited with copper, and zinc particles are deposited with zinc. However, this is not an absolute requirement, and the deposited metal may be different from the cathode material, provided that the separation between the deposited metal and the cathode material does not create technical problems. Cell voltage and electric f! The potential is adjusted depending on the electrolyte and type of electrode used. It will be obvious to those skilled in the art what combination is best. The selection of appropriate values is not addressed in the present invention since sufficient information is provided by the prior art regarding electrolysis.
本発明ではカレントフィーダー上への金属析出という望
ましくない現象が解消されるため、セルの寿命が著しく
増加する。その結果、セルを３ケ月以上連続作動させる
ことが初めて可能になった。Since the present invention eliminates the undesirable phenomenon of metal deposition on the current feeder, the lifetime of the cell is significantly increased. As a result, it became possible for the first time to operate the cell continuously for more than three months.
前述したものと同じ電解セルを、Ｃｕ金属の電気精練に
使用した。但し、流動層チャンバはセルのアノード部分
として使用し、従来のチャンバをセルのカソード部分と
して使用した。粒子状アノードはＣｕビーズを含み、カ
レントフィーダーとしてはＴｉを使用した。カソードは
Ｃｕプレートで構成し、ポリエチレン隔膜を使用した。The same electrolytic cell as described above was used for electroscouring of Cu metal. However, a fluidized bed chamber was used as the anode portion of the cell and a conventional chamber was used as the cathode portion of the cell. The particulate anode contained Cu beads and Ti was used as a current feeder. The cathode was composed of a Cu plate and a polyethylene diaphragm was used.
電解液の公称濃度はＨｚＳＯ＋１００ｇ／ ｌ、Ｃｕ１
０ｇ／ｌであった。Ｔｉフィーダープレートを流動層電
解セル内でその場でアノード化した。Ｃｕビーズを加え
た後、量的電流効率（ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｃｕ
ｒｒｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）でアノード溶解を
行った。カレントフィーダーは全く溶解しなかった。The nominal concentration of the electrolyte is HzSO+100g/l, Cu1
It was 0g/l. The Ti feeder plate was anodized in situ in a fluidized bed electrolysis cell. After adding Cu beads, the quantitative current efficiency (quantitative cu
Anodic lysis was carried out at 100 ml/day (rrent efficiency). The current feeder did not dissolve at all.
本発明の新規な電解セルを金属塩溶液の製造に使用する
場合には、粒子状金属アノードを溶解する。これは、バ
ッチ式に又は連続操作によって実施し得、後者の場合に
は金属粒子、例えばビーズ、ショット又は切断ワイヤを
アノードチャンバ内に多少とも連続的に導入する。カソ
ードチャンバから生じるガスもセルから連続的に除去す
る。When the novel electrolytic cell of the present invention is used for the production of metal salt solutions, a particulate metal anode is dissolved. This can be carried out batchwise or by continuous operation, in the latter case metal particles, such as beads, shots or cutting wires, are introduced more or less continuously into the anode chamber. Gas originating from the cathode chamber is also continuously removed from the cell.
このセルは通常室温で作動するが、例えば７０℃までの
高温を使用してもよく、特に製造すべき金属塩の溶解度
が比較的低い場合には高温にし得る。The cell normally operates at room temperature, but elevated temperatures, for example up to 70° C., may be used, particularly if the metal salt to be produced has a relatively low solubility.
電解液は、０〜５０％の層膨張、通常はせいぜい２０％
の層膨張が得られるような流量でアノードチャンバに流
す。The electrolyte has a layer expansion of 0-50%, usually no more than 20%
into the anode chamber at a flow rate that provides a layer expansion of .
粒子状アノード金属としては、使用条件下で溶解する任
意の金属、例えばＣｕ、 Ｚｎ及びＳｎを使用し得る。As particulate anode metal, any metal that dissolves under the conditions of use may be used, such as Cu, Zn, and Sn.
得られた金属塩溶液は、前述のごとき電着く電気精練）
又はその他の目的に使用できる。The obtained metal salt solution is electroplated as described above).
or can be used for other purposes.
アノード液の濃度は広い範囲で変化させ得る。The concentration of the anolyte can be varied within a wide range.
金属濃度は、例えばＣｕ溶液の製造の場合には、最高で
４０Ｆｉ／ ｌまで可能である。典型的アノード液は３
５〜１３５８、好ましくは５０〜１００．のＨ２ＳＯ，
を含む。Metal concentrations of up to 40 Fi/l are possible, for example in the case of producing Cu solutions. A typical anolyte is 3
5-1358, preferably 50-100. H2SO,
including.
セル電圧及び電極電位は使用する電解液及び電極の種類
に応じて調整する。どの組合わせが良いかは、当業者に
は明らかであろう、適性値の選択は、電解に関する先行
技術によって十分な情報が与えられているため、本発明
では触れない。The cell voltage and electrode potential are adjusted depending on the type of electrolyte and electrode used. It will be clear to those skilled in the art which combinations are good; the selection of suitable values is not addressed in the present invention, as the prior art regarding electrolysis provides sufficient information.
本発明では金属カレントフィーダーの溶解という望まし
くない現象が解消されるため、セルの寿命が著しく延び
、数ケ月にわたる連続操作が可能である。Since the present invention eliminates the undesirable phenomenon of melting of the metal current feeder, the lifetime of the cell is significantly extended and continuous operation for several months is possible.
Claims (11)
１つ以上のカレントフィーダーを備えた１つ以上の粒子
状電極を含む流動層電解セル。(1) A fluidized bed electrolytic cell comprising one or more particulate electrodes with one or more current feeders having a protective film of valve metal oxide on the surface.
第１項に記載のセル。(2) The cell according to claim 1, wherein the particulate electrode is a cathode.
第１項に記載のセル。(3) The cell according to claim 1, wherein the particulate electrode is an anode.
膜をアノード化することによって形成されたものである
特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載のセ
ル。(4) The cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective film made of a valve metal oxide is formed by anodizing a valve metal film.
いて実施された特許請求の範囲第４項に記載のセル。(5) The cell according to claim 4, wherein the anodization is performed using an anode potential of 1 to 30V.
膜をその場でアノード化することによって形成されたも
のである特許請求の範囲第３項に記載のセル。(6) The cell according to claim 3, wherein the protective film made of a valve metal oxide is formed by anodizing the valve metal film in situ.
である特許請求の範囲第１項から第６項のいずれかに記
載のセル。(7) The cell according to any one of claims 1 to 6, wherein the valve metal is tantalum, titanium, or zirconium.
範囲第７項に記載のセル。(8) The cell according to claim 7, wherein the current feeder is made of titanium.
したような特許請求の範囲第１項に記載のセル。(9) A cell as claimed in claim 1 substantially as herein described, with particular reference to the examples.
めの方法であって、電解セルが特許請求の範囲第１項、
第２項、第４項、第５項、及び第７項から第９のいずれ
かに記載のセルである方法。(10) A method for extracting metal from an electrolytic solution by fluidized bed electrolysis, wherein the electrolytic cell is claimed in claim 1,
A method in which the cell is the cell according to any one of Items 2, 4, 5, and 7 to 9.
あつて、電解セルが特許請求の範囲第１項及び第３項か
ら第９のいずれかに記載のセルである方法。(11) A method for melting metal by fluidized bed electrolysis, wherein the electrolytic cell is a cell according to any one of claims 1 and 3 to 9.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB868623069A GB8623069D0 (en) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | Fluid bed electrolysis cell |
| GB8623069 | 1986-09-25 | ||
| GB8705471 | 1987-03-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389692A true JPS6389692A (en) | 1988-04-20 |
Family
ID=10604770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62238574A Pending JPS6389692A (en) | 1986-09-25 | 1987-09-22 | Fluidized bed electrolytic cell |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6389692A (en) |
| CA (1) | CA1321972C (en) |
| GB (1) | GB8623069D0 (en) |
| ZA (1) | ZA877151B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002500424A (en) * | 1997-12-23 | 2002-01-08 | エイイーエイ テクノロジー パブリック リミテッド カンパニー | Chemical battery |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5167270A (en) * | 1974-10-29 | 1976-06-10 | Marston Excelsior Ltd | |
| JPS5241122A (en) * | 1975-09-30 | 1977-03-30 | Natl Res Inst For Metals | Process for extracting copper electrochemically |
| JPS5247576A (en) * | 1975-10-10 | 1977-04-15 | Nat Res Dev | Electrochemical cell |
| JPS551995A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-09 | Wafios Maschinen Wagner | Preparation of coil spring and its device |
-
1986
- 1986-09-25 GB GB868623069A patent/GB8623069D0/en active Pending
-
1987
- 1987-09-14 CA CA000546801A patent/CA1321972C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-22 JP JP62238574A patent/JPS6389692A/en active Pending
- 1987-09-23 ZA ZA877151A patent/ZA877151B/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5167270A (en) * | 1974-10-29 | 1976-06-10 | Marston Excelsior Ltd | |
| JPS5241122A (en) * | 1975-09-30 | 1977-03-30 | Natl Res Inst For Metals | Process for extracting copper electrochemically |
| JPS5247576A (en) * | 1975-10-10 | 1977-04-15 | Nat Res Dev | Electrochemical cell |
| JPS551995A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-09 | Wafios Maschinen Wagner | Preparation of coil spring and its device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002500424A (en) * | 1997-12-23 | 2002-01-08 | エイイーエイ テクノロジー パブリック リミテッド カンパニー | Chemical battery |
| JP4753220B2 (en) * | 1997-12-23 | 2011-08-24 | ユニヴァーシティ オブ ザ ハイランズ アンド アイランズ | Chemical battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1321972C (en) | 1993-09-07 |
| GB8623069D0 (en) | 1986-10-29 |
| ZA877151B (en) | 1988-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4778572A (en) | Process for electroplating metals | |
| CA1073857A (en) | Plated metallic cathode | |
| US3957600A (en) | Method of and anodes for use in electrowinning metals | |
| JPS60500218A (en) | Molten salt electrowinning method, anode and its manufacturing method | |
| US2872405A (en) | Lead dioxide electrode | |
| US4364807A (en) | Method of electrolytically recovering zinc | |
| JP6606506B2 (en) | Improved metal purification process using mixed electrolytes | |
| KR101298072B1 (en) | The impurity control specialization electrolytic refining devide for the salt manufacture and for nuclear reactor waste salt manufacturing method using the same | |
| US4411762A (en) | Titanium clad copper electrode and method for making | |
| US4005003A (en) | Multi-component metal electrode | |
| US4824541A (en) | Fluid bed electrolysis cell | |
| Ha et al. | Electrowinning of tellurium from alkaline leach liquor of cemented Te | |
| JPS6389692A (en) | Fluidized bed electrolytic cell | |
| IE43634B1 (en) | Diaphragmless electrochemical cell | |
| CA1321971C (en) | Fluidized bed electrolysis cell with particulate anode | |
| JPS5815550B2 (en) | Method for manufacturing coated lead dioxide electrode | |
| JPH0210875B2 (en) | ||
| US4692226A (en) | Process to manufacture glyoxylic acid by electrochemical reduction of oxalic acid | |
| US3859185A (en) | Calcium containing lead alloy anodes for electrowinning | |
| US2485258A (en) | Electrodepositing lead on copper from a nitrate bath | |
| US4477320A (en) | Method of preparing electrolytic manganese dioxide | |
| US20240183041A1 (en) | Renewable hydrogen production from the purification of raw metals | |
| US20220042189A1 (en) | Anodes comprising transition metal and platinum group metal as alloys, and related methods and systems | |
| Wensley et al. | Corrosion and passivation behavior of noble metal coated anodes in copper electrowinning applications | |
| US3014850A (en) | Recovery of high purity copper from copper scrap |