JPH07109594A

JPH07109594A - 金属基体上に被覆された金または白金族金属を剥離する方法及びその剥離装置

Info

Publication number: JPH07109594A
Application number: JP34550691A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Shimamura; 清隆嶋村; Yoshihiko Abe; 芳彦阿部; Hiroshi Sugimoto; 廣志杉本
Original assignee: SAPPORO ELECTRO PUREITEINGU KOGYO KK; Hokkaido Prefecture
Current assignee: SAPPORO ELECTRO PUREITEINGU KOGYO KK; Hokkaido Prefecture
Priority date: 1991-12-26
Filing date: 1991-12-26
Publication date: 1995-04-25
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JP2630702B2

Abstract

(57)【要約】【目的】金または白金族金属被膜を金属基体から簡単に
効率良く回収する。【構成】金または白金族金属で被覆された金属基体を陽
極とし、フッ化物溶液を用いて電解処理を行なうことに
より、金または白金族金属被膜を金属基体から剥離する
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金または白金族金属で
被覆された金属基体からこの被覆された金属を剥離する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金、及び白金族金属は、化学的に比較的
安定な金属である。例えば、白金は、チタン白金電極の
白金めっきでは、通常数μｍという非常に薄い被膜で使
用される。このため、電極から白金を剥離し回収する試
みは余りなされていない。従って、白金の剥離に関して
公表された研究報告や関連特許は、ほとんど見当たらな
い。

【０００３】従来、このような白金めっきを剥離する方
法としては、例えば工業的には（ａ）王水による化学的
剥離法、（ｂ）グラインダーやブラスト機による機械的
剥離法が用いられてきた。

【０００４】（ａ）の化学的剥離法は、チタン白金電極
を王水中に浸漬し、白金を溶解して回収するもので、チ
タンの王水に対する化学的活性度が高いことから見て、
チタン基体の溶解を抑えることは不可能である。また、
溶解した白金を回収するにあたり、本格的な酸処理設備
が必要となり、高コストを招く。さらに、王水中では、
被覆された白金が溶解除去された直後から、露出したチ
タンの溶解が始まるため、チタン基体の溶解を最小限に
抑えるためには、剥離条件及び装置の管理を厳密に行な
わなければならない。通常、王水による溶解工程では、
白金めっきのピンホールのようなめっき被膜の欠陥、電
極使用中の被膜の破損などによりチタン基体が露出した
部分が、浸漬された時点から集中的に溶解されるため、
溶解処理後のチタン白金電極表面には、ピット状や溝状
に掘れた様々な段階の溶解痕が認められる。これを抑え
るためには、より一層きめ細かな操作が必要とされるの
で、剥離状況の厳密な管理・調整が必要である点で王水
の使用には改良すべき点が数多くある。

【０００５】（ｂ）の機械的処理法は、チタン白金電極
表面に、研磨粉を衝突させ、白金めっき被膜を機械的に
除去するものである。しかしながら、この方法を用いて
も、白金と共にチタン基体が研磨除去されることを抑え
ることは困難である。また、研磨粉により除去された白
金と研磨粉とを分別して回収することも非常に困難なも
のである。詳しく述べれば、研磨除去に用いられるグラ
インダーの砥粒粉やブラスト粉末などの研磨粉は、白金
メッキ被膜やチタン基体よりはるかに硬いものであるた
め、このような研磨粉を用いて剥離除去を行なうと、チ
タン基体も一緒に削り取られてしまう。さらに、剥離除
去により得られた剥離粉には、研磨粉と剥離された白金
粉とが混合されていることや、剥離された白金粉の形状
が様々であることなどから、剥離粉からの白金の回収は
困難である。機械的処理法を用いても、化学的処理法と
同様に、剥離除去後のチタン基体はかなりの損傷を被
る。従って、白金めっき被膜を除去した後のチタン基体
の再利用を図った例はほとんど見られない。

【０００６】金、及び白金族金属は、貴重な資源であ
り、その再利用が望まれている。金属基体に被覆された
金、及び白金族金属の被膜の回収及び再利用は重要なこ
とである。特に、金属基体をできるだけ損傷せずに金、
及び白金族金属の被膜を回収する方法が望まれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に鑑みてなされたもので、金属基体をできる
だけ損傷せずに、金属基体からその表面に被覆された金
及び白金族金属被膜を効率良く剥離することができる方
法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目
的は、このような剥離方法を効率良く行なうための装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の方法は、表面が
金または白金族金属で被覆された金属基体を陽極とし、
フッ化物溶液を主成分とする電解溶液中で、陽極電解処
理を行なうことにより、金属基体上に被覆された金また
は白金族金属を剥離することを特徴とする。フッ化物と
しては、ＨＦ、ＣｒＦ₃、ＫＦ、ＮａＦ、ＮＨ₄Ｆ、Ｈ
Ｆ・ＮＨ₄Ｆ、ＮａＦ・ＨＦ及びその他の酸性フッ化物
等を使用することができる。フッ化物溶液は、極めて化
学作用が強いので、高濃度でなくとも良く、通常５ない
し１０モル％程度の濃度で使用される。電解処理に使用
される陰極としては、ステンレス、黒鉛、チタン、及び
タンタル等を使用することができる。フッ化物溶液中に
は、酸化剤、及び表面活性剤等を添加することができ
る。酸化剤としては、クロム酸塩及びマンガン酸カリウ
ム塩等を使用することができる。酸化剤の添加量は、好
ましくは０．１〜０．５モル％である。表面活性剤とし
ては、ソルビット等の非イオン性活性剤を用いることが
できる。

【０００９】また、電解電圧は、好ましくは７〜２０Ｖ
である。７Ｖ未満であると、剥離に要する時間がかかり
すぎて実用的でなくなる傾向があり、２０Ｖを越える
と、反応が早く起こり過ぎて反応を制御し難くなる傾向
がある。白金族金属として、例えば白金、ルテニウム、
ロジウム等が挙げられる。

【００１０】また、本発明の剥離装置は、少なくとも内
壁が耐フッ化物性材料からなる電解槽と、該電解槽内に
収容されたフッ化物を主成分とする電解溶液と、この電
解溶液に浸漬された陽極及び陰極と、これらの電極を接
続して電流を流す手段とを具備する剥離装置において、
陽極として表面が金または白金族金属で被覆された金属
基体を使用することを特徴とする。耐フッ化物材料とし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル及び
テフロン等を使用することができる。

【００１１】

【作用】本発明の方法では、電解に伴う陽極表面での酸
素発生反応を利用している。即ち、本発明の方法では、
電解処理により、金属基体と金または白金族金属被膜と
の界面で強制的に分子状酸素を発生させ、その分子状酸
素の体積膨脹に伴う応力を利用して被膜の層間剥離を起
こさせるものである。

【００１２】本発明の方法によれば、フッ化物を含む電
解溶液は、まず、金または白金族金属被膜表面で酸素ガ
スを発生する。次に、この溶液は金または白金族金属被
膜のピンホールやクラック等の欠陥、傷、または消耗部
等から浸入し、酸素ガスを発生する。ピンホールやクラ
ック等の欠陥は、通常めっきの欠陥として多少存在す
る。傷、消耗部等は、例えばこの被覆された金属基体を
チタン白金電極として工業的に用いた場合に、その使用
中に生ずるものである。欠陥、消耗部等が全く存在しな
いと思われる場合には、金属基体を損傷しない程度に被
膜に適当な傷をつけることもできる。

【００１３】電解処理が進むに連れて、電解溶液は、こ
れらの欠陥等から金属基体に達し、被膜と金属基体との
界面で活発に酸素ガスを発生する。このようにして被膜
と基体の界面で発生した酸素ガスにより、被膜が押し上
げられ、金属基体表面から剥離する。剥離された被膜の
面積は、電解時間に伴って広くなる。剥離された被膜
は、堅く脆いため、繰り返し酸素ガスの気泡に触れてい
ると、燐片、短冊または粉等の状態で分離し、フッ化物
溶液上に浮遊するものもある。剥離された金または白金
族金属はフッ化物溶液に溶解しないので、肉眼で確認で
きる。これに対し、金属基体の一部は、そのほとんどが
フッ化物溶液中に溶解する。従って、剥離した被膜は、
濾過等の簡単な方法を用いることにより、金属基体の混
入なしに分別可能である。このように、本発明の方法を
用いると、金または白金族金属で被覆された基体から金
または白金族金属被膜を簡単に回収することができる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
する。まず、この実施例で共通して用いる剥離装置につ
いて説明する。

【００１５】図１に示すように、この剥離装置５は、フ
ッ化物を主成分とする電解液４が収容された容器１内
に、電解剥離処理に供されるチタン白金電極からなる陽
極２と、ステンレス製の陰極３とが配置された構造を有
する。陰極３は、電流の効率を良くするため、陽極２よ
り大きく設計されている。この容器１は、耐フッ化性を
有するテフロンで形成された内壁層７とプラスチック製
の容器本体８からなる。陽極２と陰極３は、電源を有す
る接続手段６で接続されている。この電源をＯＮにする
と、陽極２の電解処理が開始される。この剥離容器内に
収容される電解溶液を調製するために、以下の溶液を予
め調製した。まず、フッ化物塩として、フッ化アンモニ
ウム及びフッ化水素アンモニウムを用い、下記濃度の主
液Ａと主液Ｂとを調製した。主液ＡＮＨ₄Ｆ・ＨＦ水溶液１５０ｇ／ｌ主液ＢＮＨ₄Ｆ水溶液２００ｇ／ｌ次に、酸化剤として下記濃度の酸化剤Ａと酸化剤Ｂを調製した。酸化剤ＡＣｒＯ₃水溶液２０ｇ／ｌ酸化剤ＢＫＭｎＯ₄水溶液３０ｇ／ｌさらに、表面活性剤として市販のソルビット（固体粉末）を使用した。表面活性剤ソルビット水溶液２ｇ／ｌ

【００１６】上述のように、この剥離装置では、高濃度
のフッ化物を含む電解溶液が使用されることから、電解
剥離工程において、十分な換気対策と、厳重な排水処理
設備が必要であり、また、電解処理槽、陰極材料、電極
接続端子、攪拌装置、及び換気装置は、フッ化物に耐え
る材料で製作される。実施例１〜６以上の主液Ａまたは
Ｂ、酸化剤ＡまたはＢを適宜混合し、下記表１に示す実
施例１〜６の６種類の組成の剥離液を調製した。

【００１７】この６種類の剥離液を用い、図１に示す装
置を使用し、その電流密度を変化させて６０分間陽極の
電解処理を行なった。その電流密度及び３０分または６
０分後における剥離の有無を表２に示す。剥離された被
膜は、そのほとんどが電解溶液中に沈み、その大きさが
微細であるもののみ、溶液中に浮遊した。いずれの被膜
も、ろ過により簡単に回収できた。表１剥離液の組成実施例主液Ａ主液Ｂ酸化液Ａ酸化液Ｂ捺印（ｇ）（ｇ）（ｇ）（ｇ）１１５０２２００３１５０２０４１５０３０５２００２０６２００３０注）対象電極：白金めっき後のチタン白金電極剥離面積：２０cm² 前処理：なし剥離時間：３０〜６０分剥離電圧：８〜９Ｖ後処理：ろ過後水洗し、白金を回収表２電流密度（Ａ／dm² ）２５３０３５４０４５５０５５実施例１ × × × ○ ○ ○ ◎ ２ × × × ○ ○ ○ ◎ ３ × ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ４ × × ○ ○ ○ ◎ ◎ ５ × × ○ ○ ◎ ◎ ◎ ６ × × ○ ○ ○ ◎ ◎ 注）◎：３０分以内に剥離 ○：６０分以内に剥離 ×：未剥離

【００１８】なお、表２に示す結果では、４０Ａ／ｄｍ
² 以上の電流密度で良好な結果が得られているが、それ
以下の電流密度であっても処理時間を長くすることによ
り、十分剥離することが可能である。

【００１９】また、電解液の濃度を高くすることによっ
ても、低い電流密度及び短い処理時間での剥離が可能で
ある。従って、本発明の方法では、特に電流密度は限定
されない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属基体をできるだけ損傷せずに、金属基体からその表
面に被覆された金及び白金族金属被膜を効率良く剥離す
ることができる。また剥離された被膜は、電解溶液をろ
過することにより、簡単に回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一例を示す概略図。

【符号の説明】

１…容器、２…陽極、３…陰極、４…電解溶液、５…剥
離装置、６…電極接続手段、７…耐フッ化物層、８…容
器本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿部芳彦北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者杉本廣志北海道札幌市西区発寒13条12丁目２番15号札幌エレクトロプレイティング工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面を金または白金族金属で被覆された
金属基体を陽極とし、フッ化物溶液を電解溶液として用
い、陽極電解処理を行なうことを特徴とする金属基体上
に被覆された金または白金族金属を剥離する方法。
【請求項２】少なくとも内壁が耐フッ化物性材料から
なる電解槽と、該電解槽内に収容されたフッ化物を主成
分とする電解溶液と、該電解溶液に浸漬された陽極及び
陰極と、これらの電極を接続して電流を流す手段とを具
備する剥離装置において、前記陽極として表面が金また
は白金族金属で被覆された金属基体を使用し、陽極電解
処理を行なうことにより、金属基体上に被覆された金ま
たは白金族金属を剥離することを特徴とする剥離装置。