JPH049490A - 電解精製用アノード製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電解精製に用いられるアノードの製造方法に関
する。

〔従来の技術〕

電解精製とは純度の低い金属材料を加工してアノード（
陽極）を形成し、これを電解液内に浸して電気化学的に
溶解することによって当該金属を高純度状態で析出させ
る処理である。このような電解精製に使用される上記ア
ノードの製造方法（成形方法）としては、従来以下に示
す２つの方法が存在していた。

一つの方法は、金属材料に前処理も施すことなく、その
まま裁断等することによって所定形状のアノードを成形
するものであり、一般には微細なチンブ状のアノードが
製造される。そして、このような方法によって製造され
たチンプアノードを用いて電解精製する場合には、当該
チンプアノードを非溶性の網状容器に収納し、これを電
解液中に浸して電解処理を行う。例えば、チタンバスケ
ット内に裁断された銅片アノードを入れ、これを硫酸銅
溶液中に浸して電解すれば、チタンバスケット自体は若
干酸化されるものの溶液中に溶解せず、内部に収納され
た銅片のみがイオン化し、これによって純度の高い銅が
精製されるようになっている。

他の方法は、対象となる金属材料を反射炉等で溶解し、
鋳造加工によって所定形状のアノードを成形するもので
あり、一般には１　ｍ　Ｘ　１　ｍ　Ｘｏ、４ｍ程度に
成形し、これを直接電解液中に浸して電解精製を行うよ
うになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のように単に金属材料を裁断するこ
とによってアノードを製造した場合には、非溶性網状容
器に入れて電解精製を行う際に、電解反応によって溶解
して小さくなったチップアノードが容器の編み目から電
解液中に脱落して、アノードスライムとなり、これによ
ってアノードスライム生成量が増加でしまう。そして、
その結果、精製金属の回収率の低下、！解液の濾過処理
量の増大、アノードスライムのカソードへの付着による
カソード性能の低下、ノジュールやデンドライトの発生
による極板間の短絡という種々の問題が生じた。なお、
デンドライトによる極板の短絡を防止するために極板間
距離を広げることが考えられるが、この場合摺電圧の大
幅な上昇に伴う液抵抗の増加により、電力コストの増大
につながるという不都合がある。

一方、鋳造によってアノードを製造した場合には、アノ
ードスライム生成量の少ない良質のアノードが得られる
が、金属材料の溶解及び鋳造設備に膨大な費用がかかる
とともに、これらの処理工程に長時間を要するという問
題がある。

〔発明の目的〕

本発明はかかる点に鑑みて成されたものであり、簡便な
構成によりアノードスライム生成量の少ない電解精製用
アノードの製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、金属材料を圧縮加
工によって所定形状に成形したものをアノードとして用
いている。また、この際アノードの充填率を９０％以上
に設定している。

〔作用〕

本発明は上述したように圧縮加工をしてアノードを製造
しているため、種々の形態の金属材料が密着結合するこ
とにより圧縮された高密度のアノードが成形され、この
ため当該アノードを非溶性容器内に収納して電解精製を
行った場合に、アノードが溶解し、または分離して容器
の網目から電解液中に脱落するようなことがない。

特に、アノードの充填率を９０％以上に設定した場合に
、アノードスライム精製量の減少が著しい。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図面を参照しつつ詳細に
説明する。

本実施例においては銅の電解精製を示しており、第１図
には押出加工用ビレット製造工程、第２図には押出加工
工程がそれぞれ示されている。

ｒ第１実験例１ 電解精製用の銅アノードを製造するに際し、まず厚さ０
．２閣の銅条くず（ＪＩＳ呼び番号３号、上胴くず）を
約１０ｍｍ角の細片に裁断して銅チップ１０を成形し、
これを内径４０ＩＩ＋１．外径５０ｍ。

長さ６５閣の工具鋼製のプレス容器１２に入れてステム
１２ａによって１５ｋＮの荷重で圧縮充填して、直径４
０ｍの押出加工用ビレット１４を作る。

次に、このビレット１４を半角４５゛のダイス１６と押
出ラムＩ５を有する押出成形機１Ｂにより、押出し比（
加工前の断面積／加工後の断面積）５０条件で押出加工
を行なって直径２８ｍｍ０銅棒２０を成形する。その後
、更にこの銅棒２ｏを引抜き加工（図示せず）によって
直径１０＠ｍの棒状アノード２２を製造する。

そして、この棒状アノード２２（５０本）を第３図に示
されているように、縦５００ｍｍ、横５００ｍｍ、厚さ
１５ｍｍのチタンバスケット２４に詰め、表１に示す電
解条件で５日間電解処理を行う。

その結果、アノードスライム生成率（アノードスライム
重量ｘ　１００／アノ一ド溶解重量）は約１．１％と低
い値となった。また、この実施例においてはカソードで
のノジュール及びデンドライトの発生は全く観察されな
かった。これに対し、上述の圧縮及び押出工程を省略し
、従来のように細片１０をアノードとして電解を行った
場合には、アノードスライム生成率は約２．８％であっ
た。

表　　１ ｒ第２実験例ｊ 次に、５μｍの亜鉛メツキを施した厚さ０．２０の銅板
くず（図示せず）を上記第１実験例と同一の条件で加工
して銅棒アノードを製造し、このアノードを用いて電解
精製を行った結果、アノードスライム生成率は上記第１
実験例とほぼ同様の値となった。また、亜鉛の優先的な
溶解は起こらず、電解液中の亜鉛濃度の増加は極めて少
なかった。この結果より、本発明は表面又は内部に異種
金属が存在するメツキ材、クラツド材や表面拡散材等に
も適用できるということが分かる。

一方、圧縮及び押出加工を省略し、従来のように細片を
そのままアノードとして用いた場合には、亜鉛が優先的
に溶解し、電解液の亜鉛濃度が電解時間とともに増加し
銅濃度が減少した。

ｒ第３実験例Ｊ 次に、第１実験例と同一の加工工程によって製造される
アノードの銅充填率（アノードの見かけの密度×１００
÷純銅の密度）を変化させて電解精製を行った。

第４図には、アノードの銅充填率とアノードスライムの
生成率との関係を示した曲線が、鋳造によって製造され
たアノード（良質アノード）の場合と比較して示されて
いる。この結果、銅充填率９０％以上の時に鋳造アノー
ドに近いレヘルのアノードスライム生成率となることが
判明した。

なお、上記実施例においては棒状アノード２２を製造す
るに際し、プレス加工（第１図）、押出加工（第２図）
及び引抜き加工を行っているが、本発明における圧縮加
工（特許請求の範囲記載）はこれらの全てを含む広い概
念であり、対象となる金属材料の形状、大きさ等に応じ
て押出加工のみを行う等の変更が可能である。

（発明の効果〕 以上説明したように本発明においては、金属材料を圧縮
加工によって成形したものをアノードとして用いている
ため、簡便な加工処理でありながら、金属分子間の強い
結合により電解処理を行った場合に、当該アノードの溶
解及び分離により生じるアノードスライムの生成量が極
めて少なくなるという効果がある。

また、かかる効果はアノードの充填率を９０％以上に設
定した場合に顕著であることも実験的に明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例におけるプレス工程を示す説明図である
。第２図は実施例に係る押出加工工程を断面図である。 第３図は実施例におけるアノードの最終形態及びその使
用状態を示す斜視図である。 第４図は実施例の作用効果を示すグラフである。 符号の説明 銅チップ プレス容器 押出加工用ビレット 押出成形機 銅棒 棒状アノード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅くず、銅合金くず等の被製造対象である金属材
   料を圧縮加工によって所定形状に成形してアノードを製
   造することを特徴とする電解精製用アノード製造方法。
2. （２）前記アノードの充填率を９０％以上にしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電解精製用アノ
   ード製造方法。