JPH09125280A - 塩化物浴からの脱銅電解法 - Google Patents
塩化物浴からの脱銅電解法Info
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- JPH09125280A JPH09125280A JP7309878A JP30987895A JPH09125280A JP H09125280 A JPH09125280 A JP H09125280A JP 7309878 A JP7309878 A JP 7309878A JP 30987895 A JP30987895 A JP 30987895A JP H09125280 A JPH09125280 A JP H09125280A
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- 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】
【課題】 陰極電流効率の低下と、電解電圧の上昇、お
よび電解槽内温度が上昇する欠点を解消し、低コストで
安定的に余剰銅を銅粉として除去し得る方法を提供する
ことを目的とするものである。 【解決手段】 銅を含有するニッケルマットを銅とニッ
ケルとを含有する溶液中に懸濁して塩素を吹き込んでニ
ッケル、銅などの有価金属を浸出して得られた塩化物溶
液を電解液として銅を電解採取する方法において、電解
槽に給液する電解液のニッケル濃度を１００〜１８０ｇ
／リットル、銅濃度を３０〜４０ｇ／リットルとし、ｐ
Ｈを０〜２．０とすることによって目的を達し得た。 【効果】 アノードボックスの隔膜の目詰まりによる電
解電圧上昇、これに付随する液温の上昇、配管の詰まり
などを防止でき、高電流効率で脱銅電解操業の維持を可
能にし得るなど顕著な効果が認められる。
よび電解槽内温度が上昇する欠点を解消し、低コストで
安定的に余剰銅を銅粉として除去し得る方法を提供する
ことを目的とするものである。 【解決手段】 銅を含有するニッケルマットを銅とニッ
ケルとを含有する溶液中に懸濁して塩素を吹き込んでニ
ッケル、銅などの有価金属を浸出して得られた塩化物溶
液を電解液として銅を電解採取する方法において、電解
槽に給液する電解液のニッケル濃度を１００〜１８０ｇ
／リットル、銅濃度を３０〜４０ｇ／リットルとし、ｐ
Ｈを０〜２．０とすることによって目的を達し得た。 【効果】 アノードボックスの隔膜の目詰まりによる電
解電圧上昇、これに付随する液温の上昇、配管の詰まり
などを防止でき、高電流効率で脱銅電解操業の維持を可
能にし得るなど顕著な効果が認められる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケルマットを
塩素で浸出して、得られた浸出液から高純度電気ニッケ
ルを高電流効率で製造することができる塩化物浴からの
脱銅電解法に関するものである。
塩素で浸出して、得られた浸出液から高純度電気ニッケ
ルを高電流効率で製造することができる塩化物浴からの
脱銅電解法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ニッケルマットから電気ニッケル
を得る方法として、ニッケルマットを銅とニッケルとを
含む溶液中に懸濁させ、塩素を吹き込むことによってニ
ッケルマット中の有価金属を浸出し、得られた浸出液か
らニッケルを電解採取する方法がある。この方法では、
浸出液中に銅が濃縮されるために、何らかの形で銅を系
外に除去しなければならない。その方法の１つとして、
脱銅電解法がある。この脱銅電解法とは、たとえば、チ
タン製の板あるいは網の表面に貴金属酸化物をコーティ
ングして得たアノードをボックス内に設置し、チタン板
やステンレス板を陰極として用い、陰極表面に銅を銅粉
として析出させる方法である。
を得る方法として、ニッケルマットを銅とニッケルとを
含む溶液中に懸濁させ、塩素を吹き込むことによってニ
ッケルマット中の有価金属を浸出し、得られた浸出液か
らニッケルを電解採取する方法がある。この方法では、
浸出液中に銅が濃縮されるために、何らかの形で銅を系
外に除去しなければならない。その方法の１つとして、
脱銅電解法がある。この脱銅電解法とは、たとえば、チ
タン製の板あるいは網の表面に貴金属酸化物をコーティ
ングして得たアノードをボックス内に設置し、チタン板
やステンレス板を陰極として用い、陰極表面に銅を銅粉
として析出させる方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この脱
銅電解の操業方法において、脱銅電解工程へ給液する電
解液は、調整することなく給液するために、電解液中の
ニッケル濃度、銅濃度、ｐＨなどは、成り行き任せとな
っているため、必ずしも良好な操業状態が維持されては
いないものである。すなわち、電解液中の銅濃度が４０
ｇ／リットル以上となると脱銅電解系内でＣｕ２＋の量
が増加して、これが陰極側で生成した銅粉と不均化反応
Ｃｕ０＋Ｃｕ２＋＝２Ｃｕ＋を起こし、銅粉を再溶解
してしまい、その結果、陰極電流効率が低下してしまう
という問題がある。
銅電解の操業方法において、脱銅電解工程へ給液する電
解液は、調整することなく給液するために、電解液中の
ニッケル濃度、銅濃度、ｐＨなどは、成り行き任せとな
っているため、必ずしも良好な操業状態が維持されては
いないものである。すなわち、電解液中の銅濃度が４０
ｇ／リットル以上となると脱銅電解系内でＣｕ２＋の量
が増加して、これが陰極側で生成した銅粉と不均化反応
Ｃｕ０＋Ｃｕ２＋＝２Ｃｕ＋を起こし、銅粉を再溶解
してしまい、その結果、陰極電流効率が低下してしまう
という問題がある。
【０００４】また、給液する電解液中のニッケル濃度や
銅濃度が高くなると、電解液の粘度が高くなり陽極に使
用している隔膜濾布が目詰まりし、これらにより電解電
圧が高くなる。この電解電圧の上昇は、電解液の温度を
８０℃以上とし、塩化ビニル製のアノードボックスの変
形、濾布寿命の低下、その上、アノード表面のコーティ
ング材の剥離などを引き起こすという問題がある。
銅濃度が高くなると、電解液の粘度が高くなり陽極に使
用している隔膜濾布が目詰まりし、これらにより電解電
圧が高くなる。この電解電圧の上昇は、電解液の温度を
８０℃以上とし、塩化ビニル製のアノードボックスの変
形、濾布寿命の低下、その上、アノード表面のコーティ
ング材の剥離などを引き起こすという問題がある。
【０００５】本発明は、陰極電流効率の低下と、電解電
圧の上昇、及び、電解槽内温度が上昇する欠点を解消
し、低コストで安定的に余剰銅を銅粉として除去し得る
方法を提供することを目的とするものである。
圧の上昇、及び、電解槽内温度が上昇する欠点を解消
し、低コストで安定的に余剰銅を銅粉として除去し得る
方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
を解決し、前記目的を達成するために研究を重ねた結
果、電解液中のニッケル濃度、銅濃度、ｐＨなどをそれ
ぞれ特定範囲とすることにより目的を達し得ることを見
出して本発明を完成するに至った。すなわち、本発明
は、銅を含有するニッケルマットを銅とニッケルとを含
有する溶液中に懸濁し、塩素を吹き込んでニッケル・銅
などの有価金属を浸出して得られた塩化物溶液を電解液
として銅を電解採取する方法において、電解槽に給液す
る電解液のニッケル濃度を１００〜１８０ｇ／リット
ル、銅濃度を３０〜４０ｇ／リットルとし、ｐＨを０〜
２．０とする塩化物浴からの脱銅電解法を特徴とするも
のであり、さらに前記電解液の調整に塩化ニッケル溶
液、塩酸溶液および／または水を用いる塩化物溶液から
の脱銅電解法である。
を解決し、前記目的を達成するために研究を重ねた結
果、電解液中のニッケル濃度、銅濃度、ｐＨなどをそれ
ぞれ特定範囲とすることにより目的を達し得ることを見
出して本発明を完成するに至った。すなわち、本発明
は、銅を含有するニッケルマットを銅とニッケルとを含
有する溶液中に懸濁し、塩素を吹き込んでニッケル・銅
などの有価金属を浸出して得られた塩化物溶液を電解液
として銅を電解採取する方法において、電解槽に給液す
る電解液のニッケル濃度を１００〜１８０ｇ／リット
ル、銅濃度を３０〜４０ｇ／リットルとし、ｐＨを０〜
２．０とする塩化物浴からの脱銅電解法を特徴とするも
のであり、さらに前記電解液の調整に塩化ニッケル溶
液、塩酸溶液および／または水を用いる塩化物溶液から
の脱銅電解法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の方法において、電解槽に
給液する電解液のニッケル濃度を１００〜１８０ｇ／リ
ットルと限定したのは、この範囲よりニッケル濃度が高
くなるとニッケルが塩化ニッケルとして、また電解液中
のカルシウムがセッコウとして析出してくるようになる
からである。なお、セッコウ源としての硫酸根は、ニッ
ケルマットを塩素によって浸出する際に、硫黄が酸化さ
れて生ずるものである。このように塩やセッコウが析出
すると、配管の閉塞が生じたり、アノードボックスの隔
膜の目が詰まったりするようになる。すなわち、配管が
閉塞すれば操業を停止しなければならなくなり、またア
ノードボックスの隔膜の目が詰まると隔膜抵抗が上昇
し、電解電圧が上昇して、従来と同様な電解液温度上昇
による弊害が発生する。さらに、ニッケル濃度がこの範
囲より低くなると、次工程での、たとえば、ニッケル電
解採取工程で水バランスがとれなくなり、廃液として電
解液を系外に排出しなければならなくなり、製造コスト
を高くすることになるからである。
給液する電解液のニッケル濃度を１００〜１８０ｇ／リ
ットルと限定したのは、この範囲よりニッケル濃度が高
くなるとニッケルが塩化ニッケルとして、また電解液中
のカルシウムがセッコウとして析出してくるようになる
からである。なお、セッコウ源としての硫酸根は、ニッ
ケルマットを塩素によって浸出する際に、硫黄が酸化さ
れて生ずるものである。このように塩やセッコウが析出
すると、配管の閉塞が生じたり、アノードボックスの隔
膜の目が詰まったりするようになる。すなわち、配管が
閉塞すれば操業を停止しなければならなくなり、またア
ノードボックスの隔膜の目が詰まると隔膜抵抗が上昇
し、電解電圧が上昇して、従来と同様な電解液温度上昇
による弊害が発生する。さらに、ニッケル濃度がこの範
囲より低くなると、次工程での、たとえば、ニッケル電
解採取工程で水バランスがとれなくなり、廃液として電
解液を系外に排出しなければならなくなり、製造コスト
を高くすることになるからである。
【０００８】銅濃度が、４０ｇ／リットルを超えると、
電解槽内の二価の銅イオンが増加し過ぎ、陰極で生成し
た金属銅が不均化反応によって再溶解してしまい、電流
効率を低下させることになり、一方銅濃度が３０ｇ／リ
ットル未満であると、陰極上にニッケルが電着し始め、
系外に排出する銅粉中のニッケル含有量が上昇し、ニッ
ケルの損失が増加するからである。このために電解槽に
給液する電解液の銅濃度は前記範囲とする必要があるも
のである。
電解槽内の二価の銅イオンが増加し過ぎ、陰極で生成し
た金属銅が不均化反応によって再溶解してしまい、電流
効率を低下させることになり、一方銅濃度が３０ｇ／リ
ットル未満であると、陰極上にニッケルが電着し始め、
系外に排出する銅粉中のニッケル含有量が上昇し、ニッ
ケルの損失が増加するからである。このために電解槽に
給液する電解液の銅濃度は前記範囲とする必要があるも
のである。
【０００９】さらに、電解液のｐＨは、ｐＨがあまり高
くなると、陰極へのニッケルの電着量が増加し、銅の回
収効率が低下するので、ニッケルの損失が増加すること
になり、場合によっては、電解液中の鉄が水酸化物とし
て析出し、アノードボックスの隔膜の閉塞が起こり、電
解電圧が上昇するようになる。逆に、ｐＨが低すぎる
と、陰極で析出した金属銅が化学溶解されて、電解効率
が低下することになる。また、ｐＨが０未満になると、
アノードボックスの隔膜やアノード表面のコーティング
の寿命がいちじるしく低下するものである。したがっ
て、ｐＨは、０〜２．０とするものである。
くなると、陰極へのニッケルの電着量が増加し、銅の回
収効率が低下するので、ニッケルの損失が増加すること
になり、場合によっては、電解液中の鉄が水酸化物とし
て析出し、アノードボックスの隔膜の閉塞が起こり、電
解電圧が上昇するようになる。逆に、ｐＨが低すぎる
と、陰極で析出した金属銅が化学溶解されて、電解効率
が低下することになる。また、ｐＨが０未満になると、
アノードボックスの隔膜やアノード表面のコーティング
の寿命がいちじるしく低下するものである。したがっ
て、ｐＨは、０〜２．０とするものである。
【００１０】しかして、このような各範囲とするため
に、塩化ニッケル溶液、塩酸溶液、水のうち少なくとも
１種類を使用して調整するものである。
に、塩化ニッケル溶液、塩酸溶液、水のうち少なくとも
１種類を使用して調整するものである。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例を述べる。
【００１２】実施例１：各濃度調整前の脱銅電解液組成
がＮｉ２００ｇ／リットル、Ｃｕ６０ｇ／リットル（Ｃ
ｕ２＋／ＴＣｕ＝０．５）の溶液を塩化ニッケル（Ｎｉ
６０ｇ／リットル、Ｃｕ＜０．１ｇ／リットル）溶液で
銅濃度を、下記する表１における実施例１の項に示すよ
うに調整して供給する電解液とした。電解条件は、電流
６１０Ａ／カソード枚で給液量６０ｍｌ／Ａ・Ｈで行っ
た。得られた結果から下記数式１を用いてカソード電流
効率を求めた。これらの結果を表１に示す。
がＮｉ２００ｇ／リットル、Ｃｕ６０ｇ／リットル（Ｃ
ｕ２＋／ＴＣｕ＝０．５）の溶液を塩化ニッケル（Ｎｉ
６０ｇ／リットル、Ｃｕ＜０．１ｇ／リットル）溶液で
銅濃度を、下記する表１における実施例１の項に示すよ
うに調整して供給する電解液とした。電解条件は、電流
６１０Ａ／カソード枚で給液量６０ｍｌ／Ａ・Ｈで行っ
た。得られた結果から下記数式１を用いてカソード電流
効率を求めた。これらの結果を表１に示す。
【００１３】
【式１】カソード電流効率（％）＝（産出銅粉×銅品位
（％）／（Ｃｕ２＋電気化学当量×通電時間×通電電
流）
（％）／（Ｃｕ２＋電気化学当量×通電時間×通電電
流）
【００１４】
【表１】
【００１５】比較例１：実施例１と同様にして銅濃度
を、表１における比較例１の項に示すように調整して電
解液とし、実施例１と同様に操作し、得られた結果を表
１に示す。表１に示す結果から、銅濃度が３０〜４０ｇ
／リットルの範囲の場合に良好な結果が得られているこ
とがわかる。
を、表１における比較例１の項に示すように調整して電
解液とし、実施例１と同様に操作し、得られた結果を表
１に示す。表１に示す結果から、銅濃度が３０〜４０ｇ
／リットルの範囲の場合に良好な結果が得られているこ
とがわかる。
【００１６】実施例２：ニッケル濃度を１８０ｇ／リッ
トル一定とし、銅濃度（Ｃｕ２＋／ＴＣｕ＝０．５）を
下記する表２における実施例２の項に示すように調整し
て電解液とし、電解槽へ給液する電解液温度を５０〜５
２℃とした以外は、実施例１と同様に操作し、得られた
結果を表２に示す。
トル一定とし、銅濃度（Ｃｕ２＋／ＴＣｕ＝０．５）を
下記する表２における実施例２の項に示すように調整し
て電解液とし、電解槽へ給液する電解液温度を５０〜５
２℃とした以外は、実施例１と同様に操作し、得られた
結果を表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】比較例２：実施例２と同様にニッケル濃度
を１８０ｇ／リットル一定とし、銅濃度（Ｃｕ２＋／Ｔ
Ｃｕ＝０．５）を表２における比較例２の項に示すよう
に調整して電解液とし、電解条件を実施例２と同様に操
作し、得られた結果を表２に示す。表２に示す結果から
も銅濃度が３０〜４０ｇ／リットルの範囲で良好な電流
効率が得られることがわかり、その上、槽内温度もさほ
ど上昇しないこともわかる。
を１８０ｇ／リットル一定とし、銅濃度（Ｃｕ２＋／Ｔ
Ｃｕ＝０．５）を表２における比較例２の項に示すよう
に調整して電解液とし、電解条件を実施例２と同様に操
作し、得られた結果を表２に示す。表２に示す結果から
も銅濃度が３０〜４０ｇ／リットルの範囲で良好な電流
効率が得られることがわかり、その上、槽内温度もさほ
ど上昇しないこともわかる。
【００１９】実施例３：銅濃度（Ｃｕ２＋／ＴＣｕ＝
０．５）を３５ｇ／リットル一定とし、ニッケル濃度を
下記する表３における実施例３の項に示すように調整し
て電解液とし、電解条件を実施例２と同様にし、実施例
１と同様に操作して、得られた結果を表３に示す。
０．５）を３５ｇ／リットル一定とし、ニッケル濃度を
下記する表３における実施例３の項に示すように調整し
て電解液とし、電解条件を実施例２と同様にし、実施例
１と同様に操作して、得られた結果を表３に示す。
【００２０】比較例３：銅濃度（Ｃｕ２＋／ＴＣｕ＝
０．５）を３５ｇ／リットル一定とし、ニッケル濃度を
表３における比較例３の項に示すように調整して電解液
とし、電解条件を実施例２と同様にし、実施例１と同様
に操作して、得られた結果を表３に示す。
０．５）を３５ｇ／リットル一定とし、ニッケル濃度を
表３における比較例３の項に示すように調整して電解液
とし、電解条件を実施例２と同様にし、実施例１と同様
に操作して、得られた結果を表３に示す。
【００２１】
【表３】
【００２２】表３の結果から、ニッケル濃度が本発明の
範囲で良好な電流効率が得られていることがわかる。ま
た、２００ｇ／リットルの場合には、二価の銅イオンの
電流効率が低下し、ニッケルの析出が認められ、さらに
電解槽電圧と槽内温度の上昇も認められる。なお、８０
ｇ／リットルでも電流効率は良好であるが、ニッケル回
収全体としての水バランスが崩れ、電解液を系外に排出
しなければならないために、ニッケル製造コストが高く
なり、したがって本発明の目的にはそぐわない。
範囲で良好な電流効率が得られていることがわかる。ま
た、２００ｇ／リットルの場合には、二価の銅イオンの
電流効率が低下し、ニッケルの析出が認められ、さらに
電解槽電圧と槽内温度の上昇も認められる。なお、８０
ｇ／リットルでも電流効率は良好であるが、ニッケル回
収全体としての水バランスが崩れ、電解液を系外に排出
しなければならないために、ニッケル製造コストが高く
なり、したがって本発明の目的にはそぐわない。
【００２３】実施例４：ニッケル濃度を１８０ｇ／リッ
トルとし、銅濃度（Ｃｕ２＋／ＴＣｕ＝０．５）を３５
ｇ／リットルとし、ｐＨを下記する表４における実施例
４の項に示すように変化させて、電解条件を実施例２と
同様にし、実施例１と同様に操作して、得られた銅粉中
のニッケル品位を求めた。その結果を表４に示す。
トルとし、銅濃度（Ｃｕ２＋／ＴＣｕ＝０．５）を３５
ｇ／リットルとし、ｐＨを下記する表４における実施例
４の項に示すように変化させて、電解条件を実施例２と
同様にし、実施例１と同様に操作して、得られた銅粉中
のニッケル品位を求めた。その結果を表４に示す。
【００２４】比較例４：ｐＨを２．２とした以外は、実
施例４と同様に操作し、得られた結果を同様に表４に示
す。
施例４と同様に操作し、得られた結果を同様に表４に示
す。
【００２５】
【表４】 表４の結果から、ｐＨが２を超えると銅粉中のニッケル
品位が急激に上昇し、ニッケルの損失が増加することが
わかる。
品位が急激に上昇し、ニッケルの損失が増加することが
わかる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、ニッケル濃度、銅濃度、ｐＨ
などを特定範囲として電解操作を行うようにしたので、
アノードボックスの隔膜の目詰まりによる電圧上昇、こ
れに付随する液温の上昇、配管の詰まりなどを防止で
き、高電流効率で脱銅電解操業の維持を可能にし得るな
ど顕著な効果が認められる。
などを特定範囲として電解操作を行うようにしたので、
アノードボックスの隔膜の目詰まりによる電圧上昇、こ
れに付随する液温の上昇、配管の詰まりなどを防止で
き、高電流効率で脱銅電解操業の維持を可能にし得るな
ど顕著な効果が認められる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 進 愛媛県新居浜市西原町３−５−３ 住友金 属鉱山別子事業所ニッケル工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 銅を含有するニッケルマットを銅とニッ
ケルとを含有する溶液中に懸濁し、塩素を吹き込んで有
価金属を浸出して得られた塩化物溶液を電解液として銅
を電解採取する方法において、電解槽に給液する電解液
のニッケル濃度を１００〜１８０ｇ／リットル、銅濃度
を３０〜４０ｇ／リットルとし、ｐＨを０〜２．０とす
ることを特徴とする塩化物浴からの脱銅電解法。 - 【請求項２】 前記電解液の調整に塩化ニッケル溶液、
塩酸溶液、水のうち少なくとも１種類を用いることを特
徴とする請求項１記載の塩化物溶液からの脱銅電解法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30987895A JP3163612B2 (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 塩化物浴からの脱銅電解法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30987895A JP3163612B2 (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 塩化物浴からの脱銅電解法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09125280A true JPH09125280A (ja) | 1997-05-13 |
| JP3163612B2 JP3163612B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17998396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30987895A Expired - Lifetime JP3163612B2 (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 塩化物浴からの脱銅電解法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3163612B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101297953B1 (ko) * | 2010-10-01 | 2013-08-19 | 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 | 코발트의 전해 채취 방법 |
| JP2017155342A (ja) * | 2017-05-19 | 2017-09-07 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル塩素浸出工程における塩素浸出液の銅濃度の調整方法 |
-
1995
- 1995-11-02 JP JP30987895A patent/JP3163612B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101297953B1 (ko) * | 2010-10-01 | 2013-08-19 | 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 | 코발트의 전해 채취 방법 |
| JP2017155342A (ja) * | 2017-05-19 | 2017-09-07 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル塩素浸出工程における塩素浸出液の銅濃度の調整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3163612B2 (ja) | 2001-05-08 |
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