JPH0959791A - 亜鉛電解液中の塩素濃度の低減法 - Google Patents
亜鉛電解液中の塩素濃度の低減法Info
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- JPH0959791A JPH0959791A JP7216024A JP21602495A JPH0959791A JP H0959791 A JPH0959791 A JP H0959791A JP 7216024 A JP7216024 A JP 7216024A JP 21602495 A JP21602495 A JP 21602495A JP H0959791 A JPH0959791 A JP H0959791A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】亜鉛電解液中の塩素濃度を簡便な且つ安価な方
法で低減させること。 【解決手段】亜鉛電解液を攪拌下にＰＲ電解する，亜鉛
電解液中の塩素濃度の低減法。
法で低減させること。 【解決手段】亜鉛電解液を攪拌下にＰＲ電解する，亜鉛
電解液中の塩素濃度の低減法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は亜鉛電解液中の塩素
濃度の低減法に関し、より詳しくはＰＲ電解及び攪拌を
利用することによる亜鉛電解液中の塩素濃度の低減法に
関する。
濃度の低減法に関し、より詳しくはＰＲ電解及び攪拌を
利用することによる亜鉛電解液中の塩素濃度の低減法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛は主として、浸出（溶解）、清浄及
び電解の諸工程からなる湿式亜鉛電解製錬法によって生
産されており、産業規模で用いられている亜鉛電解液中
には塩素が含まれている。特に、製鋼煙灰・赤渣等のリ
サイクル原料中には塩素が多量に含まれており、このよ
うなリサイクル原料から得られる粗酸化亜鉛中にも塩素
が多量に含まれている。このような粗酸化亜鉛中の塩素
はアルカリ洗浄することによりある程度は除去される
が、そのような洗浄後の酸化亜鉛を用いて得た亜鉛電解
液中には塩素がかなり高濃度で残存する。それらの塩素
は電解工程においてその一部が除去されるが、湿式亜鉛
電解製錬法では、電解槽の排液（尾液）は原料の亜鉛焼
鉱を溶解するための溶解液として再使用されて再度電解
槽に戻ってくる閉循環経路となっているため電解槽等で
除去される塩素量より、原料より入ってくる塩素量が多
いと、電解液中の塩素濃度が徐々に上昇してくる。
び電解の諸工程からなる湿式亜鉛電解製錬法によって生
産されており、産業規模で用いられている亜鉛電解液中
には塩素が含まれている。特に、製鋼煙灰・赤渣等のリ
サイクル原料中には塩素が多量に含まれており、このよ
うなリサイクル原料から得られる粗酸化亜鉛中にも塩素
が多量に含まれている。このような粗酸化亜鉛中の塩素
はアルカリ洗浄することによりある程度は除去される
が、そのような洗浄後の酸化亜鉛を用いて得た亜鉛電解
液中には塩素がかなり高濃度で残存する。それらの塩素
は電解工程においてその一部が除去されるが、湿式亜鉛
電解製錬法では、電解槽の排液（尾液）は原料の亜鉛焼
鉱を溶解するための溶解液として再使用されて再度電解
槽に戻ってくる閉循環経路となっているため電解槽等で
除去される塩素量より、原料より入ってくる塩素量が多
いと、電解液中の塩素濃度が徐々に上昇してくる。
【０００３】溶解工程において溶解性鉄を除去するため
に過マンガン酸カリウムを添加し、鉄を酸化させて不溶
性鉄として他の不純物と共沈させている。そのために過
剰なマンガンが亜鉛電解液中に残り、そのマンガンが電
解工程において二酸化マンガンとして陽極に析出し、そ
の結果として経時的にアノード分極が高くなり、槽電圧
が大きくなり、電解槽での塩素除去効率を低下させる原
因にもなっている。電解工程において亜鉛電解液中の塩
素濃度が高くなると、鉛製又は鉛合金製陽極の鉛を腐食
溶出させるので、塩素濃度の上昇を防止しなければなら
ない。その一手段として、電解排液の一部を工程外に抜
き出す（瀉血する）ことが行われている。瀉血された排
液は脱亜鉛電解槽で亜鉛が回収された後、中和されて亜
鉛以外の有価金属が沈殿分離され、残液は廃液処理又は
石膏化されている。瀉血された排液は硫酸濃度が高く、
中和剤等の処理費用が多大となるとか、産業廃棄物の量
が増大するといった問題点を有している。
に過マンガン酸カリウムを添加し、鉄を酸化させて不溶
性鉄として他の不純物と共沈させている。そのために過
剰なマンガンが亜鉛電解液中に残り、そのマンガンが電
解工程において二酸化マンガンとして陽極に析出し、そ
の結果として経時的にアノード分極が高くなり、槽電圧
が大きくなり、電解槽での塩素除去効率を低下させる原
因にもなっている。電解工程において亜鉛電解液中の塩
素濃度が高くなると、鉛製又は鉛合金製陽極の鉛を腐食
溶出させるので、塩素濃度の上昇を防止しなければなら
ない。その一手段として、電解排液の一部を工程外に抜
き出す（瀉血する）ことが行われている。瀉血された排
液は脱亜鉛電解槽で亜鉛が回収された後、中和されて亜
鉛以外の有価金属が沈殿分離され、残液は廃液処理又は
石膏化されている。瀉血された排液は硫酸濃度が高く、
中和剤等の処理費用が多大となるとか、産業廃棄物の量
が増大するといった問題点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電解工程における亜鉛
電解液中の塩素濃度の上昇を防止するためには、コスト
の高い瀉血等を行わずに電解液中の塩素を除去すること
が好ましい。亜鉛電解液中の塩素の除去方法としては、
塩化銀、塩化第一銅などの不溶性塩化物として分離する
方法があるがコストが高い。本発明の目的は、亜鉛電解
液中の塩素濃度を簡便な且つ安価な方法で低減させるこ
とにある。
電解液中の塩素濃度の上昇を防止するためには、コスト
の高い瀉血等を行わずに電解液中の塩素を除去すること
が好ましい。亜鉛電解液中の塩素の除去方法としては、
塩化銀、塩化第一銅などの不溶性塩化物として分離する
方法があるがコストが高い。本発明の目的は、亜鉛電解
液中の塩素濃度を簡便な且つ安価な方法で低減させるこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的を
達成するために鋭意検討した結果、ＰＲ電解及び攪拌を
利用することにより亜鉛電解液中の塩素濃度を低減させ
得ることを見いだし、本発明を完成した。即ち、本発明
は、亜鉛電解液を攪拌下にＰＲ電解することを特徴とす
る亜鉛電解液中の塩素濃度の低減法である。
達成するために鋭意検討した結果、ＰＲ電解及び攪拌を
利用することにより亜鉛電解液中の塩素濃度を低減させ
得ることを見いだし、本発明を完成した。即ち、本発明
は、亜鉛電解液を攪拌下にＰＲ電解することを特徴とす
る亜鉛電解液中の塩素濃度の低減法である。
【０００６】以下に本発明を具体的に説明する。本発明
において「亜鉛電解液」とは、浸出（溶解）、清浄及び
電解の諸工程からなる湿式亜鉛製錬法によって亜鉛を生
産する場合に電解工程に供給される硫酸亜鉛溶液を意味
し、このような用途に一般に用いられている硫酸亜鉛溶
液であればその組成については限定されない。本発明で
いう「攪拌」は、亜鉛電解液を攪拌することができるい
かなる手段を用いて実施してもよく、例えば、気体（一
般的には空気）吹き込みによるバブリングや、攪拌翼の
回転又はポンプによる電解液の吸入排出による機械的攪
拌等を採用することができる。
において「亜鉛電解液」とは、浸出（溶解）、清浄及び
電解の諸工程からなる湿式亜鉛製錬法によって亜鉛を生
産する場合に電解工程に供給される硫酸亜鉛溶液を意味
し、このような用途に一般に用いられている硫酸亜鉛溶
液であればその組成については限定されない。本発明で
いう「攪拌」は、亜鉛電解液を攪拌することができるい
かなる手段を用いて実施してもよく、例えば、気体（一
般的には空気）吹き込みによるバブリングや、攪拌翼の
回転又はポンプによる電解液の吸入排出による機械的攪
拌等を採用することができる。
【０００７】本発明でいう「ＰＲ電解」は、電流の方向
を周期的に逆転させて電解を実施する公知の技術であ
る。本発明においては、好ましくは、ＰＲ電解の１サイ
クル時間を０．５〜１２時間とし、その殆どの時間の間
は所定の電極（例えば、アルミニウム板）を陰極として
亜鉛を析出させ、所定の電極（例えば、Ｐｂ板、Ｐｂ−
Ａｇ合金板）を陽極として塩素を発生させ且つ二酸化マ
ンガンを析出させる。１サイクル時間の残りの時間、好
ましくは１０秒〜３分間、電流方向を逆転させて電極か
ら二酸化マンガンが剥がれ落ちるようにする。また、好
ましくは、電流密度を０．５〜１０Ａ／ｄｍ2 として実
施する。ＰＲ電解において主として陽極として用いる電
極の材料としては従来公知のＰｂ、Ｐｂ−Ａｇ（０．１
〜３．５重量％）二元合金、又はこの二元合金に更にア
ルカリ土類金属又は希土類（０．１〜３．５重量％）を
添加した三元合金を用いることができる。主として陰極
として用いる電極としては電解において一般に用いられ
ている金属電極や酸化物電極を用いることができる。Ｐ
Ｒ電解の際の液温は特には限定されないが、好ましくは
２０〜５０℃である。
を周期的に逆転させて電解を実施する公知の技術であ
る。本発明においては、好ましくは、ＰＲ電解の１サイ
クル時間を０．５〜１２時間とし、その殆どの時間の間
は所定の電極（例えば、アルミニウム板）を陰極として
亜鉛を析出させ、所定の電極（例えば、Ｐｂ板、Ｐｂ−
Ａｇ合金板）を陽極として塩素を発生させ且つ二酸化マ
ンガンを析出させる。１サイクル時間の残りの時間、好
ましくは１０秒〜３分間、電流方向を逆転させて電極か
ら二酸化マンガンが剥がれ落ちるようにする。また、好
ましくは、電流密度を０．５〜１０Ａ／ｄｍ2 として実
施する。ＰＲ電解において主として陽極として用いる電
極の材料としては従来公知のＰｂ、Ｐｂ−Ａｇ（０．１
〜３．５重量％）二元合金、又はこの二元合金に更にア
ルカリ土類金属又は希土類（０．１〜３．５重量％）を
添加した三元合金を用いることができる。主として陰極
として用いる電極としては電解において一般に用いられ
ている金属電極や酸化物電極を用いることができる。Ｐ
Ｒ電解の際の液温は特には限定されないが、好ましくは
２０〜５０℃である。
【０００８】本発明の方法を実施すると、電解の初期段
階においては陽極面が清浄なため塩素が多量に発生し、
時間の経過と共に陽極の表面に二酸化マンガンがうっす
らと析出すると塩素の発生が更に良くなるが、更に時間
が経過して二酸化マンガンの析出量が多くなる（析出厚
さが厚くなる）と塩素の発生が極端に悪くなる。この段
階で電流方向を逆転させると、陽極に析出していた二酸
化マンガンが剥がれ落ちて陽極表面が初期の状態に戻
る。この剥がれ落ちた二酸化マンガンは再溶解すること
がないので、亜鉛電解液からのマンガンの除去も達成さ
れる。この段階で電流方向を逆転させ（最初の通電状態
に戻し）て電解を継続する。本発明の方法においては、
陽極の表面状態と塩素発生量との間には上記のような関
係があるので、ＰＲ電解の１サイクル時間を０．５〜１
２時間とし、その内の１０秒〜３分間の間電流方向を逆
転させることが好ましい。本発明の方法においては、上
記の操作を繰り返して実施することができるので、亜鉛
電解液の脱塩素工程を長時間連続して実施することがで
き、従って、亜鉛電解液の脱塩素工程をバッチ式だけで
なく、連続式でも実施できる。
階においては陽極面が清浄なため塩素が多量に発生し、
時間の経過と共に陽極の表面に二酸化マンガンがうっす
らと析出すると塩素の発生が更に良くなるが、更に時間
が経過して二酸化マンガンの析出量が多くなる（析出厚
さが厚くなる）と塩素の発生が極端に悪くなる。この段
階で電流方向を逆転させると、陽極に析出していた二酸
化マンガンが剥がれ落ちて陽極表面が初期の状態に戻
る。この剥がれ落ちた二酸化マンガンは再溶解すること
がないので、亜鉛電解液からのマンガンの除去も達成さ
れる。この段階で電流方向を逆転させ（最初の通電状態
に戻し）て電解を継続する。本発明の方法においては、
陽極の表面状態と塩素発生量との間には上記のような関
係があるので、ＰＲ電解の１サイクル時間を０．５〜１
２時間とし、その内の１０秒〜３分間の間電流方向を逆
転させることが好ましい。本発明の方法においては、上
記の操作を繰り返して実施することができるので、亜鉛
電解液の脱塩素工程を長時間連続して実施することがで
き、従って、亜鉛電解液の脱塩素工程をバッチ式だけで
なく、連続式でも実施できる。
【０００９】本発明の方法の実施においては、ＰＲ電解
を利用するので陽極に析出する二酸化マンガンの量を抑
制し、アノード分極電圧の上昇を阻止することができ、
またＰＲ電解槽内の溶液を攪拌により均一にすることが
できるので、ＰＲ電解槽の槽内全体からの塩素及びマン
ガンの除去を均一に、効率よくおこなうことができ、塩
素及びマンガン濃度の低減した亜鉛電解液を得ることが
できる。又、この攪拌をバブリングによって実施するこ
とにより、亜鉛電解液中からの塩素の除去が促進される
ので、攪拌をバブリングによって実施することが特に好
ましい。
を利用するので陽極に析出する二酸化マンガンの量を抑
制し、アノード分極電圧の上昇を阻止することができ、
またＰＲ電解槽内の溶液を攪拌により均一にすることが
できるので、ＰＲ電解槽の槽内全体からの塩素及びマン
ガンの除去を均一に、効率よくおこなうことができ、塩
素及びマンガン濃度の低減した亜鉛電解液を得ることが
できる。又、この攪拌をバブリングによって実施するこ
とにより、亜鉛電解液中からの塩素の除去が促進される
ので、攪拌をバブリングによって実施することが特に好
ましい。
【００１０】本発明の方法は、亜鉛電解工程に送った後
の排液（電解尾液）に実施することが好ましい。しか
し、所望により、亜鉛電解工程の前又は途中に於いてＰ
Ｒ電解槽を配置し、亜鉛電解液をＰＲ電解して、塩素及
びマンガン濃度を低減させることもできる。
の排液（電解尾液）に実施することが好ましい。しか
し、所望により、亜鉛電解工程の前又は途中に於いてＰ
Ｒ電解槽を配置し、亜鉛電解液をＰＲ電解して、塩素及
びマンガン濃度を低減させることもできる。
【００１１】
【実施例】以下に実施例に基づいて本発明を更に説明す
る。 実施例１〜７２ Ｚｎ：６０g/l 、Ｈ2 ＳＯ4 ：１５０ g/l、塩素２００
ｐｐｍ、Ｍｎ７mg/lを含有する亜鉛電解液を調製し、各
電解槽に該亜鉛電解液を２リットル入れた。主として陽
極となる電極としてＰｇ−Ａｇ（２％）合金板（実施例
１〜３６）、Ｐｇ−Ａｇ（１％）−Ｃａ（０．５％）合
金板（実施例３７〜５４）又はＰｇ−Ａｇ（１％）−Ｃ
ｅ（０．５％）合金板（実施例５５〜７２）を用い、主
として陰極となる電極としてアルミニウム板を用いた。
各電極の大きさは５ｃｍ×１０ｃｍであり、電極間距離
は８ｃｍであった。各電極をＰＲ電解可能な整流器に接
続した。
る。 実施例１〜７２ Ｚｎ：６０g/l 、Ｈ2 ＳＯ4 ：１５０ g/l、塩素２００
ｐｐｍ、Ｍｎ７mg/lを含有する亜鉛電解液を調製し、各
電解槽に該亜鉛電解液を２リットル入れた。主として陽
極となる電極としてＰｇ−Ａｇ（２％）合金板（実施例
１〜３６）、Ｐｇ−Ａｇ（１％）−Ｃａ（０．５％）合
金板（実施例３７〜５４）又はＰｇ−Ａｇ（１％）−Ｃ
ｅ（０．５％）合金板（実施例５５〜７２）を用い、主
として陰極となる電極としてアルミニウム板を用いた。
各電極の大きさは５ｃｍ×１０ｃｍであり、電極間距離
は８ｃｍであった。各電極をＰＲ電解可能な整流器に接
続した。
【００１２】全ての実施例において電解槽内の亜鉛電解
液を攪拌翼の回転によって攪拌し、また表１〜表２のバ
ブリングの有無の欄に「有」と記した実施例については
エアーバブリングも実施した。各実施例における浴温及
び電流密度は表１〜表２に示す通りであった。ＰＲ電解
の１サイクル時間を表１〜表２に示す通りとし、表１〜
表２に電流逆転時間として示す時間帯は各サイクルの終
わりに設けた。ＰＲ電解が２４時間となるように必要な
回数のサイクルを実施した。２４時間のＰＲ電解の後
（即ち、電流逆転時間の後）、亜鉛電解液中の塩素濃度
を測定し、塩素除去率を求めた。また、２４時間のＰＲ
電解の後に、主として陽極として用いた電極表面への二
酸化マンガンの析出状態を観察した。それらの結果を表
１〜表２に示す。
液を攪拌翼の回転によって攪拌し、また表１〜表２のバ
ブリングの有無の欄に「有」と記した実施例については
エアーバブリングも実施した。各実施例における浴温及
び電流密度は表１〜表２に示す通りであった。ＰＲ電解
の１サイクル時間を表１〜表２に示す通りとし、表１〜
表２に電流逆転時間として示す時間帯は各サイクルの終
わりに設けた。ＰＲ電解が２４時間となるように必要な
回数のサイクルを実施した。２４時間のＰＲ電解の後
（即ち、電流逆転時間の後）、亜鉛電解液中の塩素濃度
を測定し、塩素除去率を求めた。また、２４時間のＰＲ
電解の後に、主として陽極として用いた電極表面への二
酸化マンガンの析出状態を観察した。それらの結果を表
１〜表２に示す。
【００１３】比較例１〜４ 陽極としてＰｄ板を用い、ＰＲ電解ではなくて直流連続
電解を実施した以外は実施例１〜７２と同様にして実施
した。比較例１〜４における実施条件及び結果は表３に
示す通りであった。
電解を実施した以外は実施例１〜７２と同様にして実施
した。比較例１〜４における実施条件及び結果は表３に
示す通りであった。
【００１４】表１〜表３のデータからも明らかなよう
に、従来の直流連続電解では塩素除去率が５１．５〜６
５％で、二酸化マンガンの析出が多いのに対して、攪拌
下にＰＲ電解を実施する本発明の方法では塩素除去率は
８０〜９５％、特にバブリングを併用する場合には８
７．５〜９５％であり、また二酸化マンガンの析出も認
められなかった。
に、従来の直流連続電解では塩素除去率が５１．５〜６
５％で、二酸化マンガンの析出が多いのに対して、攪拌
下にＰＲ電解を実施する本発明の方法では塩素除去率は
８０〜９５％、特にバブリングを併用する場合には８
７．５〜９５％であり、また二酸化マンガンの析出も認
められなかった。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の方法においては、亜鉛電解液中の塩素を効率よく除去
できるので、亜鉛電解槽での塩素除去能力が向上し、原
料より入ってくる塩素量に見合う塩素除去が可能とな
り、亜鉛電解液中の塩素濃度の上昇をおさせることがで
きる。その結果、従来行われていた亜鉛電解液の瀉血も
不要となり、中和剤、産業廃棄物処理等の費用も発生せ
ず、又亜鉛電解液中のマンガン濃度も低減するので、亜
鉛電解槽での極間電圧上昇の程度が弱まり、電流効率が
向上するといった利点がある。
の方法においては、亜鉛電解液中の塩素を効率よく除去
できるので、亜鉛電解槽での塩素除去能力が向上し、原
料より入ってくる塩素量に見合う塩素除去が可能とな
り、亜鉛電解液中の塩素濃度の上昇をおさせることがで
きる。その結果、従来行われていた亜鉛電解液の瀉血も
不要となり、中和剤、産業廃棄物処理等の費用も発生せ
ず、又亜鉛電解液中のマンガン濃度も低減するので、亜
鉛電解槽での極間電圧上昇の程度が弱まり、電流効率が
向上するといった利点がある。
Claims (3)
- 【請求項１】亜鉛電解液を攪拌下にＰＲ電解することを
特徴とする亜鉛電解液中の塩素濃度の低減法。 - 【請求項２】攪拌をバブリングによって、又はバブリン
グと機械的攪拌との併用によって、あるいは機械的攪拌
によって実施することを特徴とする請求項１記載の亜鉛
電解液中の塩素濃度の低減法。 - 【請求項３】ＰＲ電解を、電流密度０．５〜１０Ａ／ｄ
ｍ2 、ＰＲ電解の１サイクル時間０．５〜１２時間、そ
の内の電流方向逆転時間１０秒〜３分間で実施すること
を特徴とする請求項１又は２記載の亜鉛電解液中の塩素
濃度の低減法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7216024A JPH0959791A (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 亜鉛電解液中の塩素濃度の低減法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7216024A JPH0959791A (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 亜鉛電解液中の塩素濃度の低減法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959791A true JPH0959791A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16682108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7216024A Pending JPH0959791A (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 亜鉛電解液中の塩素濃度の低減法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0959791A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012137344A1 (ja) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | 混合ガス生成装置 |
| JP2013014815A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Toshiba Corp | 家電機器 |
-
1995
- 1995-08-24 JP JP7216024A patent/JPH0959791A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012137344A1 (ja) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | 混合ガス生成装置 |
| JP2013014815A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Toshiba Corp | 家電機器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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