JPH0881797A - 重金属の改良電解採取法 - Google Patents
重金属の改良電解採取法Info
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- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
- C25C1/12—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of copper
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Abstract
水溶液を電気分解に付し、より低い槽電圧にて効率良く
対応した重金属Meを電解採取することを課題とする。 【解決手段】 金属塩化アミン錯体、Me(NH3 )n
Clm を基本とした浴から、対応したMe:Zn、N
i、Co、及びCd金属を電解採取する条件は、低濃度
の可溶性Br- を加えることによって実質的に改良され
る。又、このことにより陰極電流発生に何らの悪影響を
与えることなく槽電圧を著しく減少させることが出来
る。
Description
Me(NH3 )n Clm を形成し、その水溶液中臭素イ
オンの存在下電気分解を行い重金属Meを採取すること
に関する。
アクチェンゲゼルシャフト(Ecochem Akt
iengesellshaft)の名によって出願され
た欧州特許公開第0627503号は、塩化アミン錯
体、Me(NH3 )n Clm を形成し、又このMe(N
H3 )n Clm は溶液として、陽極と陰極との間に分離
隔膜、又は膜がなく、純粋な金属の析出及び窒素ガスの
発生がそれぞれ陰極及び陽極で起こる電気分解槽中に加
え、Zn、Ni、Co、及びCdより選ばれた金属Me
を電解採取する製造法に関するものである。もし浴に消
費されるアンモニアを加えることによって浴のpH値が
6から8の範囲内に保たれている場合は、その浴に含ま
れるアンモニアが陽極で形成した塩素によって酸化さ
れ、窒素ガスが発生する。
段】本発明者は驚くべきことに、該欧州特許公開明細書
に開示されている製造方法は、槽電圧を下げることによ
り改良することが出来ること、又それによってエネルギ
ーを節約することが出来ることをここに発見した。
n、Ni、Co、及びCdなどから選ばれた金属を電解
採取する方法の主たる化学的、及び電気化学的特徴を用
いた上、本発明は低濃度のBr- を電解質に加えること
を特徴とする。臭素イオンを臭素にする陽極酸化は、塩
素イオンを塩素に変換させる為に必要な電圧よりも約3
00mV低い電圧で起こる。本発明者は又よく検討され
たpH以内で、浴中に含まれるアンモニアがN2 を放出
しながら酸化される次の包括的反応:
来、またこの反応は上記の欧州特許第0627503号
開示の同様な反応:
ことを観察することが出来た。
ン(1〜10g/Lの範囲内のBr - )を加えることに
より槽電圧を著しく低下させることを可能にし、その結
果金属電解採取を行う際、かなりのエネルギーを節約す
ることを可能にする。
以下の実施例を示す。
を、250g/LのNH4 Clを含んだ水溶液5Lに溶
解し、この溶液を60°Cに加熱した。この溶液をグラ
ファイトの陽極、及びチタニウム箔の陰極を備えた、ま
た陽極と陰極との間にはこれを分隔するものがない電気
分解槽に入れた。この槽に10Aの電流を6時間通電
し、そして電極の電圧は平均して2.52Vとし、温度
は60°±2に保ち、NH3 溶液を漸次加えることによ
りpHを6から8の範囲内に保った。70.1gの亜鉛
が得られ、電流効率は95.7%であった。計算された
消費直流電気エネルギーは2.16Kwh/kg亜鉛で
あった。
をBr- 2g/Lに相当する量を60°Cに加熱しなが
ら加えた。完全に溶解させた後、この溶液を、グラファ
イト陽極、及びチタニウム箔陰極を備え、この両極を隔
膜で分離させていない電解槽に加えた。この槽に平均電
圧2.27Vで、10Aの電流を6時間通電した。この
溶液を60+2/−0°Cに保ち、31%NH3 溶液を
合計38g加えることによってpHを6から8に保っ
た。亜鉛69.5gが得られ、電流効率は94.9%で
あった。計算された直流エネルギー消費量は1.96K
wh/kg亜鉛であった。
500gを250gNH4 Cl/L、及び10gBr-
/Lを含む水溶液10Lに溶解し、60°Cに加熱し
た。Zn末2.5gで精製した後(通常商品としての酸
化物には少量のCu、Pd、及びCdが不純物として含
まれている)、その溶液を予め濾過して前述の電解槽に
移し、操作をする間62±2°Cに保った。10Aの電
流を24時間通電した。槽の平均電圧は2.21Vであ
った。電解操作の間31%NH3 を含む水溶液152g
を浴中のpHを6から8に保つ為に徐々に加えた。析出
した亜鉛の量は280.5gであった。電流効率は9
5.8%であった。計算された直流エネルギー消費量は
1.89Kwh/kg亜鉛であった。
入したものについてはエネルギー節約量は0.2Kwh
/kg亜鉛であり、又一方10g/LのBr- が存在す
る場合は、エネルギー節約量は、0.27Kwh/kg
亜鉛であった。Br- イオンの量が多ければ多いほどさ
らに槽電圧が減少することにはならない。
Claims (7)
- 【請求項1】 銅、亜鉛、ニッケル、カドミウム、及び
コバルトより選ばれたMe金属を製造する製造法であっ
て、対応する水溶性アミン錯体であるMe(NH3 )n
Clm を水溶液の形で陽極と陰極との間に隔膜のない槽
中で電気分解して該金属を製造するに際し、該水溶液に
臭素イオンを添加することを特徴とするMe金属の製造
法。 - 【請求項2】 該臭素イオンを1から10g/Lの範囲
内の濃度で加えることを特徴とする請求項1記載の製造
法。 - 【請求項3】 該アミン錯体Me(NH3 )n Clm を
直接電気分解に供することを特徴とする請求項1記載の
製造法。 - 【請求項4】 該アミン錯体を該金属の化合物とアンモ
ニア或いは塩化アンモニウムとの反応により形成させ、
この形成したアミン錯体を該電気分解に供することを特
徴とする請求項1記載の製造法。 - 【請求項5】 該電気分解中に、陰極ではNH3 を放出
しながら該金属Meが析出し、陽極では臭素イオンが酸
化されて臭素元素となり、そしてこの臭素は陰極で放出
された該アンモニアと次に示す反応式: 【化1】 に従って反応し、陽極でN2 を発生しながら陽極のまわ
りの領域に移動することを特徴とする請求項1記載の製
造法。 - 【請求項6】 窒素ガスに酸化される該アンモニアを、
pH値を常に約6から8以内に一定に調節するように電
解物中に補充することを特徴とする請求項5記載の製造
法。 - 【請求項7】 陽極と陰極との間に如何なる隔膜も存在
しない電解槽よりなることを特徴とする請求項1〜5の
いずれか1項記載の製造法を実施するための装置。
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|---|---|---|---|
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