WO2017126442A1 - 無水塩化ニッケル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)
ガス成分以外の不純物元素の含有量合計が10wtppm未満であり、硼素、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カリウム、カルシウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、ヒ素、銀、カドミウム、インジウム、錫、タリウム、鉛含有量がそれぞれ1wtppm未満であり、珪素、コバルト含有量がそれぞれ5wtppm未満である、無水塩化ニッケル。
(2)
酸素含有量が350wtppm未満(又は、含水率0.5wt%未満)である無水塩化ニッケル。
(3)
粒径4mm以上の粒子合計が10wt%以上、好ましくは50wt%以上で、かつ、粒径0.3mm以下の粒子が30wt%以下、好ましくは10wt%以下である、(1)又は(2)に記載の無水塩化ニッケル。
(4)
かさ密度が1.5~3.0g/cm3、タップ密度が2.0~3.3g/cm3である事を特徴とする(1)~(3)のいずれかに記載の無水塩化ニッケル。
(11)
アノードとして原料金属ニッケルを使用し、カソードとして導電性材料を使用し、電解液として高純度塩酸を使用し、アノライトとカソライトを陰イオン交換膜で分離してイオン交換膜電解を行って、アノライトとして塩化ニッケル溶液を得る工程、
得られた塩化ニッケル溶液を、大気圧下で80~100℃に加熱して濃縮し、濃縮塩化ニッケル溶液を得る工程、
得られた濃縮塩化ニッケル溶液を、大気圧下で180~220℃に加熱して乾燥脱水し、無水塩化ニッケルを得る工程、
を含む、無水塩化ニッケルの製造方法。
(12)
アノライトとして塩化ニッケル溶液を得る工程の後に、
以下の(a)~(c)のいずれかの工程が設けられ:
(a)塩化ニッケル溶液を、溶媒抽出剤と接触させた後に分離して、鉄除去された塩化ニッケル溶液を得る工程;
(b)塩化ニッケル溶液を、イオン交換樹脂と接触させた後に分離して、鉄除去された塩化ニッケル溶液を得る工程;
(c)塩化ニッケル溶液に対して、過酸化水素水を添加し、又は酸素含有気体を吹き込んで、酸化還元電位を700mV以上へとすることによって、鉄イオンを3価へと酸化して、析出沈殿させた後に分離して、鉄除去された塩化ニッケル溶液を得る工程、
さらに、上記設けられた(a)~(c)のいずれかの工程の後に、鉄除去された塩化ニッケル溶液を塩化ニッケル溶液として使用して、
得られた塩化ニッケル溶液を、大気圧下で80~100℃に加熱して濃縮し、濃縮塩化ニッケル溶液を得る工程、が行われる、(11)に記載の方法。
(13)
濃縮塩化ニッケル溶液を得る工程において、得られた塩化ニッケル溶液が、石英容器中で、加熱して濃縮される、(11)又は(12)に記載の方法。
(14)
濃縮塩化ニッケル溶液を得る工程において、加熱が大気中で行われる、(11)~(13)のいずれかに記載の方法。
(15)
無水塩化ニッケルを得る工程において、得られた濃縮塩化ニッケル溶液が、石英容器上で、加熱して乾燥脱水される、(11)~(14)のいずれかに記載の方法。
(16)
無水塩化ニッケルを得る工程において、乾燥が不活性ガス雰囲気中で行われる、(11)~(15)のいずれかに記載の方法。
(17)
無水塩化ニッケルを得る工程が、得られた濃縮塩化ニッケル溶液を、大気圧下で180~220℃に加熱して乾燥脱水しながら粉砕して、粉末の無水塩化ニッケルを得る工程である、(11)~(16)のいずれかに記載の方法。
(18)
ガス成分以外の不純物元素の含有量合計が10wtppm未満であり、硼素、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カリウム、カルシウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、ヒ素、銀、カドミウム、インジウム、錫、タリウム、鉛含有量がそれぞれ1wtppm未満であり、珪素、コバルト含有量がそれぞれ5wtppm未満である、(11)~(17)のいずれかに記載の無水塩化ニッケルの製造方法。
(19)
酸素含有量が350wtppm未満(又は、含水率0.5wt%未満)である、(11)~(18)のいずれかに記載の無水塩化ニッケルの製造方法。
(20)
無水塩化ニッケルが、粒径4mm以上の粒子合計が10wt%以上、好ましくは50wt%以上で、かつ、粒径0.3mm以下の粒子が30wt%以下、好ましくは10wt%以下である、(11)~(19)のいずれかに記載の無水塩化ニッケルの製造方法。
(21)
かさ密度が1.5~3.0g/cm3、タップ密度が2.0~3.3g/cm3である事を特徴とする、(11)~(20)のいずれかに記載の無水塩化ニッケルの製造方法。
本発明の無水塩化ニッケルは、アノードとして原料金属ニッケルを使用し、カソードとして導電性材料を使用し、電解液として高純度塩酸を使用し、アノライトとカソライトを陰イオン交換膜で分離して、イオン交換膜電解を行って、アノライトとして塩化ニッケル溶液を得る工程、得られた精製塩化ニッケル溶液を、大気圧下で80~100℃に加熱して濃縮し、濃縮塩化ニッケル溶液を得る工程、得られた濃縮塩化ニッケル溶液を、大気圧下で180~220℃に加熱して乾燥脱水し、無水塩化ニッケルを得る工程、を含む方法によって、製造することができる。尚、精製塩化ニッケル溶液を前記加熱濃縮する場合、80℃より低い温度で処理すると濃縮に非常に時間がかかるため好ましくなく、100℃より高温で処理すると液が沸騰するため好ましくない。また、濃縮された塩化ニッケル溶液を乾燥脱水する場合、180℃より低温で処理すると乾燥に非常に時間がかかるため好ましくなく、220℃より高温で処理すると加熱装置の制約や取扱いが危険になるため好ましくない。
上記製造方法において、得られる塩化ニッケル溶液に不純物となる鉄イオンが混入している場合がある。好適な実施の態様において、鉄イオンを除去する工程を行うことができる。この鉄除去工程は、上記のアノライトとして塩化ニッケル溶液を得る工程の後に行うことができ、鉄除去されて精製された塩化ニッケル溶液を、上記の大気圧下で80~100℃に加熱して濃縮し濃縮塩化ニッケル溶液を得る工程の材料として使用することができる。この鉄除去工程として、以下に挙げる「溶媒抽出」、「イオン交換」又は「鉄酸化」の工程を使用することができる。
好適な実施の態様において、鉄除去工程として、溶媒抽出の工程を行うことができる。溶媒抽出工程では、塩化ニッケル溶液に溶媒抽出剤を接触させて、鉄イオンを抽出除去する。溶媒抽出剤としては、例えば2-エチルヘキシルホスホン酸水素2-エチルヘキシル、リン酸水素ビス(2-エチルヘキシル)、ビス(2-エチルヘキシル)ホスフイン酸をあげることができ、2-エチルヘキシルホスホン酸水素2-エチルヘキシルが好ましい。溶媒抽出剤は、塩化ニッケル溶液と分離して、除去することができ、所望により活性炭等の公知の手段によって、除去を完全なものとすることができる。
好適な実施の態様において、鉄除去工程として、イオン交換の工程を行うことができる。イオン交換工程では、イオン交換樹脂と接触させて鉄イオンをイオン交換除去する。イオン交換樹脂としては、例えば強塩基性陰イオン交換樹脂、キレート樹脂をあげることができ、強塩基性陰イオン交換樹脂が好ましい。
好適な実施の態様において、鉄除去工程として、鉄酸化の工程を行うことができる。鉄酸化工程では、鉄イオンを酸化して塩化ニッケル溶液中の鉄イオンを3価にして析出沈殿させ、これを濾過分離する。鉄イオンの酸化は、塩化ニッケル溶液中へ、過酸化水素水を添加する、又は、酸素含有気体を吹き込み、酸化還元電位を700mV以上にして、行うことができる。
原料金属ニッケルとしては、4N(99.99%)以上の純度を有するものであれば制限無く使用できるが、さらに高純度な例えば5N(99.999%)、あるいは6N(99.9999%)の純度を有するものを用いれば主な不純物である鉄を除く工程を省略出来る為、より好ましい。
原料金属ニッケルは、電解を行うために、電解状態を安定化するため平坦かつ平滑な形状を有するものが好ましい。本発明における4N(99.99%)の金属ニッケルとは、水素、炭素、窒素、酸素等のガス成分を除いて検出された不純物の含有量の合計が0.01%未満である純度の金属ニッケルをいう。
ニッケルを電気分解するにあたっては、直接ニッケルをアノードとする方法か、又は不溶性電極を介してニッケルに通電する方法がある。不溶性電極を用いる場合は、一般的なものであれば制限無く使用できるが、例えば白金又は白金めっきをしたチタン、あるいは白金族酸化物を塗布焼成したチタン等が好ましい。
カソードとしては、導電性があれば制限無く使用できるが、例えばチタン、ニッケルあるいは黒鉛が好ましい。
電解液としては高純度なものであれば制限無く使用できるが、特級、又は電子工業用高純度の塩酸が使用でき、使用時にこれを純水で希釈して、例えば濃度0.1~6.0規定の希塩酸として使用できる。
陰イオン交換膜としては、公知の陰イオン交換膜が使用できる。
アノライトとして得られる塩化ニッケル溶液は、ガス成分を除いて、既に高純度なものである。したがって、本発明は、高純度塩化ニッケル溶液、及びその製造方法にもある。
塩化ニッケル溶液を、加熱濃縮して、濃縮塩化ニッケル溶液が得られる。加熱濃縮は、大気圧下で、80~100℃、好ましくは90~100℃に加熱して行われる。好適な実施の態様において、加熱濃縮は、大気中で行われる。好適な実施の態様において、塩化ニッケル溶液(塩化ニッケル希塩酸溶液)が、石英容器中で、加熱濃縮される。
濃縮塩化ニッケル溶液を加熱脱水乾燥して、無水塩化ニッケルが得られる。加熱脱水乾燥は、大気圧下で180~220℃、好ましくは190~210℃に加熱して行われる。好適な実施の態様において、加熱乾燥は不活性ガス中で行われる。好適な実施の態様において、濃縮塩化ニッケル溶液が石英容器上で加熱乾燥される。
好適な実施の態様において、濃縮塩化ニッケル溶液を加熱乾燥しながら粉砕して、粉末の無水塩化ニッケルを得ることができる。好適な実施の態様において、この粉砕は石英容器上で行うことができる。
得られた無水塩化ニッケルは、ガス成分以外の不純物元素の総含有量合計が10wtppm未満であり、硼素、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カリウム、カルシウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、ヒ素、銀、カドミウム、インジウム、錫、タリウム、鉛含有量がそれぞれ1wtppm未満であり、珪素、コバルト含有量がそれぞれ5wtppm未満である。
尚、本明細書において、ガス成分元素とは、酸素、窒素、水素、炭素をいう。ガス成分元素以外の不純物元素の含有量は、グロー放電質量分析法(以下GD-MS:Glow Discharge Mass Spectrometry)によって測定した値をいう。
好適な実施の態様において、無水塩化ニッケルは粉末として得られる。好適な実施の態様において、無水塩化ニッケル粉末は粒径4mm以上の粒子合計が例えば10質量%以上、好ましくは50質量%以上で、粒径0.3mm以下の粒子が30質量%以下、好ましくは10質量%以下である。これらの粒径と含有割合は、篩別によって測定することができる。
本発明による高純度無水塩化ニッケルは、優れたCVD(化学気相法)原料となる。したがって、本発明は、高純度無水塩化ニッケルを使用したCVD原料、該CVD原料によって形成されたニッケル膜又はニッケル微粉にもあり、該ニッケル膜又はニッケル微粉によって形成された半導体デバイス、電子回路又は電子デバイス等にもあり、これらの製造方法にもある。
イオン交換膜(炭化水素系陰イオン交換膜)を取り付けた電解槽を用意し、アノライトには純水で濃度1規定に希釈した高純度塩酸、カソライトには同様に濃度6規定塩酸を夫々8L入れた。アノードとして導線を取り付けた純度5Nのニッケル2,409gを、カソードにはチタン板を用意した。アノード、カソード間に直流電源を接続し、電流値を5A定電流として、120時間通電した。その間、電圧は1.4~2.8Vの間で変動した。液温度は開始時30℃が最高35℃まで上昇した。電解後、ニッケル重量を測定した所、1,736gに減少しており、溶解重量は673gであった。このようにして、電解合成によって塩化ニッケル溶液を得た。
当該溶液の濃度分析をした所、ニッケル濃度は84g/L、鉄濃度は0.1mg/L以下であった。
これを窒素雰囲気中で石英製容器を用いて粉砕、篩分けをして、塩化ニッケル粉末を得た。
該塩化ニッケル粉末をエックス線回折で結晶構造を解析した所、無水塩化ニッケルが出来ていることを確認した。
該無水塩化ニッケル結晶をGD-MS分析で不純物品位定量を行った所、表1の結果であった。又、篩を用いた粒度の測定、かさ密度、タップ密度を調べた結果も併せて表1に示す。
実施例1で電解工程終了後に得られた塩化ニッケル溶液1.5Lを石英容器に入れ、ホットプレート上で90℃まで加熱し、水分を蒸発させた。水分がなくなった所で、大気中でさらに温度を160℃まで上げて2時間保持した。出来上った結晶を回収した所、285g得られた。
これを窒素雰囲気中で石英製容器を用いて粉砕、篩分けをして、塩化ニッケル粉末を得た。
該塩化ニッケル粉末をエックス線回折で結晶構造を解析した所、無水塩化ニッケル以外に塩化ニッケル六水和物が出来ていることを確認した。
該無水塩化ニッケル結晶をGD-MS分析で不純物品位定量を行った所、表1の結果であった。又、篩を用いた粒度の測定、かさ密度、タップ密度を調べた結果も併せて表1に示す。
実施例1と同様の電解槽を用意し、アノライト、カソライトも同様の塩酸を入れた。アノードとして導線を取り付けた純度4Nの市販ニッケル2,520gを、カソードにはチタン板を用意した。アノード、カソード間に直流電源を接続し、電流値を5A定電流として、120時間通電した。その間、電圧は1.5~3.2Vの間で変動した。液温度は開始時28℃が最高36℃まで上昇した。電解後、ニッケル重量を測定した所、1,840gに減少しており、溶解重量は680gであった。このようにして、電解合成によって塩化ニッケル溶液を得た。
当該溶液の濃度分析をした所、ニッケル濃度は86g/L、鉄濃度は0.6mg/Lであった。
これを窒素雰囲気下で石英製容器を用いて粉砕、篩分けをして、塩化ニッケル粉末を得た。
該塩化ニッケル粉末をエックス線回折で結晶構造を解析した所、無水塩化ニッケルが出来ていることを確認した。
該無水塩化ニッケル結晶をGD-MS分析で不純物品位定量を行った所、表1の結果であった。又、篩を用いた粒度の測定、かさ密度、タップ密度を調べた結果も併せて表1に示す。
実施例2で電解工程終了後に得られた塩化ニッケル溶液1.5Lに高純度塩酸を入れて液中の酸濃度を6規定にした。該塩化ニッケル溶液を、三菱化学株式会社製強塩基性陰イオン交換樹脂を0.5L充填したカラムに、空間速度SV5~10で通液させた。このように陰イオン交換処理して、精製した塩化ニッケル溶液を得た。
これを窒素雰囲気下で石英製乳鉢を用いて粉砕、篩分けをして、塩化ニッケル粉末を得た。
該塩化ニッケル粉末をエックス線回折で結晶構造を解析した所、無水塩化ニッケルが出来ていることを確認した。
該無水塩化ニッケル結晶をGD-MS分析で不純物品位定量を行った所、表1の結果であった。又、篩を用いた粒度の測定、かさ密度、タップ密度を調べた結果も併せて表1に示す。
実施例2で電解工程終了後に得られた塩化ニッケル溶液1.5Lを、鉄を除去する精製工程を行わず、そのまま用いた以外は、実施例2と同じ結晶生成工程を行い、塩化ニッケル粉末を得た。
該塩化ニッケル粉末をエックス線回折で結晶構造を解析した所、無水塩化ニッケルが出来ていることを確認した。
該無水塩化ニッケル結晶をGD-MS分析で不純物品位定量を行った所、鉄が7wtppm含まれていた。他の成分も含めた結果を表1に示す。又、篩を用いた粒度の測定、かさ密度、タップ密度を調べた結果も併せて表1に示す。
実施例1:0.4 実施例2:0.3 実施例3:0.3 比較例1:15.3 比較例2:0.3 (wt%)
2…アノード
3…カソード
4…イオン交換膜
5…原料ニッケル
6…導電性材料
10a…アノライト
10b…カソライト
50…アノードバスケット
51…濾布
Claims (11)
- ガス成分以外の不純物元素の含有量合計が10wtppm未満であり、硼素、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カリウム、カルシウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、ヒ素、銀、カドミウム、インジウム、錫、タリウム、鉛含有量がそれぞれ1wtppm未満であり、珪素、コバルト含有量がそれぞれ5wtppm未満である、無水塩化ニッケル。
- 酸素含有量が350wtppm未満(又は、含水率0.5wt%未満)である無水塩化ニッケル。
- 粒径4mm以上の粒子合計が10wt%以上で、かつ、粒径0.3mm以下の粒子が30wt%以下である、請求項1又は請求項2に記載の無水塩化ニッケル。
- かさ密度が1.5~3.0g/cm3、タップ密度が2.0~3.3g/cm3である事を特徴とする、請求項1~3に記載の無水塩化ニッケル。
- アノードとして原料金属ニッケルを使用し、カソードとして導電性材料を使用し、電解液として高純度塩酸を使用し、アノライトとカソライトを陰イオン交換膜で分離してイオン交換膜電解を行って、アノライトとして塩化ニッケル溶液を得る工程、
得られた塩化ニッケル溶液を、大気圧下で80~100℃に加熱して濃縮し、濃縮塩化ニッケル溶液を得る工程、
得られた濃縮塩化ニッケル溶液を、大気圧下で180~220℃に加熱して乾燥脱水し、無水塩化ニッケルを得る工程、
を含む、無水塩化ニッケルの製造方法。 - アノライトとして塩化ニッケル溶液を得る工程の後に、
以下の(a)~(c)のいずれかの工程が設けられ:
(a)塩化ニッケル溶液を、溶媒抽出剤と接触させた後に分離して、鉄除去された塩化ニッケル溶液を得る工程;
(b)塩化ニッケル溶液を、イオン交換樹脂と接触させた後に分離して、鉄除去された塩化ニッケル溶液を得る工程;
(c)塩化ニッケル溶液に対して、過酸化水素水を添加し、又は酸素含有気体を吹き込んで、酸化還元電位を700mV以上へとすることによって、鉄イオンを3価へと酸化して、析出沈殿させた後に分離して、鉄除去された塩化ニッケル溶液を得る工程、
さらに、上記設けられた(a)~(c)のいずれかの工程の後に、鉄除去された塩化ニッケル溶液を塩化ニッケル溶液として使用して、
得られた塩化ニッケル溶液を、大気圧下で80~100℃に加熱して濃縮し、濃縮塩化ニッケル溶液を得る工程、が行われる、請求項5に記載の方法。 - 濃縮塩化ニッケル溶液を得る工程において、得られた塩化ニッケル溶液が、石英容器中で、加熱して濃縮される、請求項5又は請求項6に記載の方法。
- 濃縮塩化ニッケル溶液を得る工程において、加熱が大気中で行われる、請求項5~7のいずれかに記載の方法。
- 無水塩化ニッケルを得る工程において、得られた濃縮塩化ニッケル溶液が、石英容器上で、加熱して乾燥脱水される、請求項5~8のいずれかに記載の方法。
- 無水塩化ニッケルを得る工程において、乾燥が不活性ガス雰囲気中で行われる、請求項5~9のいずれかに記載の方法。
- 無水塩化ニッケルを得る工程が、得られた濃縮塩化ニッケル溶液を、大気圧下で180~220℃に加熱して乾燥脱水しながら粉砕して、粉末の無水塩化ニッケルを得る工程である、請求項5~10のいずれかに記載の方法。
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2020169344A (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-15 | 住友金属鉱山株式会社 | 電解槽および酸溶液の製造方法 |
CN112359206A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-02-12 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种银氧化锡角料电解除杂和再利用的方法 |
CN112563489A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-26 | 北方特种能源集团有限公司西安庆华公司 | 一种新型热电池用氯化镍正极的制备方法 |
Families Citing this family (4)
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---|---|---|---|---|
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4918194B1 (ja) | 1965-12-30 | 1974-05-08 | ||
JPH0632618A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-08 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 金属塩化物の精製方法 |
JPH11263625A (ja) | 1998-03-19 | 1999-09-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 無水塩化ニッケルの製造方法 |
JP2002348122A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-12-04 | Kawatetsu Mining Co Ltd | 無水塩化ニッケル及びニッケル超微粉の製造方法 |
JP2007290937A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 塩化ニッケル水溶液の精製方法 |
JP2010248043A (ja) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 塩化ニッケル水溶液の精製方法 |
Family Cites Families (8)
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---|---|---|---|---|
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JPH11228145A (ja) * | 1998-02-20 | 1999-08-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 塩化ニッケルの製造方法およびこれを用いたニッケル粉末の製造方法 |
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JP4918194B2 (ja) * | 2001-03-22 | 2012-04-18 | Jfeミネラル株式会社 | 無水塩化ニッケルの製造方法 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4918194B1 (ja) | 1965-12-30 | 1974-05-08 | ||
JPH0632618A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-08 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 金属塩化物の精製方法 |
JPH11263625A (ja) | 1998-03-19 | 1999-09-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 無水塩化ニッケルの製造方法 |
JP2002348122A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-12-04 | Kawatetsu Mining Co Ltd | 無水塩化ニッケル及びニッケル超微粉の製造方法 |
JP4127477B2 (ja) | 2001-03-22 | 2008-07-30 | Jfeミネラル株式会社 | 無水塩化ニッケル及びニッケル超微粉の製造方法 |
JP2007290937A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 塩化ニッケル水溶液の精製方法 |
JP2010248043A (ja) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 塩化ニッケル水溶液の精製方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020169344A (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-15 | 住友金属鉱山株式会社 | 電解槽および酸溶液の製造方法 |
JP7188239B2 (ja) | 2019-04-01 | 2022-12-13 | 住友金属鉱山株式会社 | 電解槽および酸溶液の製造方法 |
CN112359206A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-02-12 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种银氧化锡角料电解除杂和再利用的方法 |
CN112563489A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-26 | 北方特种能源集团有限公司西安庆华公司 | 一种新型热电池用氯化镍正极的制备方法 |
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