JPS5953358B2 - 電解法によるコバルト粉の製造法 - Google Patents
電解法によるコバルト粉の製造法Info
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- JPS5953358B2 JPS5953358B2 JP1189277A JP1189277A JPS5953358B2 JP S5953358 B2 JPS5953358 B2 JP S5953358B2 JP 1189277 A JP1189277 A JP 1189277A JP 1189277 A JP1189277 A JP 1189277A JP S5953358 B2 JPS5953358 B2 JP S5953358B2
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- cobalt powder
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高純度のコバルト粉を電解的に製造する方法に
関する。
関する。
コバルト粉は主として超硬合金用のバインダー、焼結合
金磁石、触媒等として近年需要が伸びつ・あるものであ
る。
金磁石、触媒等として近年需要が伸びつ・あるものであ
る。
これらの用途に用いられるコバルト粉は、高純度である
だけでなく粒度の小さいものが望まれており特に超硬合
金用としては酸素含有量が０．４５重量％以下が好まし
いとされている。
だけでなく粒度の小さいものが望まれており特に超硬合
金用としては酸素含有量が０．４５重量％以下が好まし
いとされている。
電解法によるコバルト粉の製造法としては従来硫酸電解
溶による方法が提案されているが、この方法は細かい粉
末は得られるけれども粗粒や水酸化物の生成を抑制して
、微粉を得るための電解条件すなわち陰極電流密度、電
解液のｐＨおよび濃度等に厳しい制約があるため、その
実用範囲が挟く限定される。
溶による方法が提案されているが、この方法は細かい粉
末は得られるけれども粗粒や水酸化物の生成を抑制して
、微粉を得るための電解条件すなわち陰極電流密度、電
解液のｐＨおよび濃度等に厳しい制約があるため、その
実用範囲が挟く限定される。
又比較的摺電圧が高くなるため、電解コストが高くなり
、同時に工業的規模の操業では電解液の温度が上昇する
等多くの問題点がある。硫酸電解溶によるコバルト粉の
製造においては、一般に電流密度、電解液の濃度、ｐＨ
あるいは温度等によつて粉末状コバルト金属の析出状態
が異なつてくる。微粉状の電解粉末を得るためには溶液
濃度は大きくない方が良く、又ｐＨは中性に近い方が好
ましい。しかし電解条件が適当でないと水酸化物が混入
してコバルト粉の収率が低下する。電解の操作中には水
素の発生に依つて水酸化物が生成してｐＨの上昇が見が
れる（硫酸浴の場合には、この現象が激しい）。これを
抑制するため１０〜３０ｇハの硫酸アンモニウム、硼酸
等の添加剤添加が必要であることは周知のごとくである
。本発明の目的は上記のような問題点のない、コバルト
粉の製造法を提供することである。
、同時に工業的規模の操業では電解液の温度が上昇する
等多くの問題点がある。硫酸電解溶によるコバルト粉の
製造においては、一般に電流密度、電解液の濃度、ｐＨ
あるいは温度等によつて粉末状コバルト金属の析出状態
が異なつてくる。微粉状の電解粉末を得るためには溶液
濃度は大きくない方が良く、又ｐＨは中性に近い方が好
ましい。しかし電解条件が適当でないと水酸化物が混入
してコバルト粉の収率が低下する。電解の操作中には水
素の発生に依つて水酸化物が生成してｐＨの上昇が見が
れる（硫酸浴の場合には、この現象が激しい）。これを
抑制するため１０〜３０ｇハの硫酸アンモニウム、硼酸
等の添加剤添加が必要であることは周知のごとくである
。本発明の目的は上記のような問題点のない、コバルト
粉の製造法を提供することである。
然して本願発明者らは研究の結果、塩酸電解浴において
比較的純度の高いコバルトを陽極とし、ステンレス等の
耐蝕性材料、又は電気コバルトあるいは電気ニッケルの
板を陰極として用い、適正な電解条件を与えるとによつ
て、粗粒又は板状の金属を析出させることなく、陰極に
微細粒子のコバルト粉を析出することを見出した。そし
て、このように電解の操作中、陰極に粗粒又は板状の金
属を析出させずかつ水酸化物の生成を抑制するごとき電
解液のｐＷ陰極電流密度（以下ＤＫ■Ａ／ｄｍ・と略称
フする）、塩化コバルト電解液中のコバルト濃度および
温度等の関係を究明して本発明の電解法よるコバルト粉
の製造法を達成した。次に、本発明をさらに詳しく説明
する。
比較的純度の高いコバルトを陽極とし、ステンレス等の
耐蝕性材料、又は電気コバルトあるいは電気ニッケルの
板を陰極として用い、適正な電解条件を与えるとによつ
て、粗粒又は板状の金属を析出させることなく、陰極に
微細粒子のコバルト粉を析出することを見出した。そし
て、このように電解の操作中、陰極に粗粒又は板状の金
属を析出させずかつ水酸化物の生成を抑制するごとき電
解液のｐＷ陰極電流密度（以下ＤＫ■Ａ／ｄｍ・と略称
フする）、塩化コバルト電解液中のコバルト濃度および
温度等の関係を究明して本発明の電解法よるコバルト粉
の製造法を達成した。次に、本発明をさらに詳しく説明
する。
コバルト濃度１０ｇハ以下、好ましくは１〜５ｇハの微
塩ｉ酸酸性塩化コバルト水溶液（必要により２０〜３０
ｇ／ｌ（７）ＮＨ、Ｃｌ又はＮａＣｌを添加してもよい
。）を電解浴とし、陽極には高純度の電気コバルト板、
陰極にはステンレス又はコバルト、ニツケルの板を併列
にした両極平板式又は回転円筒陰極式、回転円盤陰極式
、両極回転円筒式等として使用して通常の電解操作を行
う。この間電解液は循環させながら、あるいは循環しな
いで、塩酸水溶液を添加してＰＨを３〜７、好ましくは
５〜６に調整し、ＤＫ＝７Ａ／Ｄｍ倉以下、好ましくは
１〜５Ａ／Ｄｍ＼液温は８０℃以下に保持して直流電解
を行う。塩化コバルト電解液のコバルト濃度を１０ｇハ
以上に限定した理由は、該濃度が１０ｇハ以下になると
微細粒子のコバルト粉が得られないからであり、また、
ＰＨを３〜７に限定した理由はＰＨが３以下では第１図
のＰＨ，ＤＫ、コバルト濃度と生成物との関係に示した
ように、粉状の金属が得られず、通常の電解のように銀
白色の金属が陰極面に一面に析出するからでありまたＰ
Ｈ７以上では、特に図示していないが、水酸化物の生成
が激増するからである。ＤＫ７以上では、電解液のコバ
ルト濃度が特に高濃度の場合、得られるコバルト粉が粗
粒となり、かつ摺電圧が高くなり、強制冷却を必要とす
る程液温が上昇する。液温は８０℃以下が好ましい。一
般に液温は生成するコバルト粉の性状に及ぼす影響は比
較的少い。しかし適度な温度は粉末の剥離を良好にし、
粉末の得られる範囲を広くするがあまり高温に過ぎると
コバルト粉が粗，粒化する傾向があり又電解浴の損傷や
ミストの発生等トラブルの原因となる。陰極側に生成す
るコバルト粉は、軽く掻き落す方式でも自然落下方式と
しても良いが、何れの場合でも、表面が平滑な例えばス
テンレス板５（ＳＵＳ−３０１）のように剥離性の良い
ものを使用することが望ましい。
塩ｉ酸酸性塩化コバルト水溶液（必要により２０〜３０
ｇ／ｌ（７）ＮＨ、Ｃｌ又はＮａＣｌを添加してもよい
。）を電解浴とし、陽極には高純度の電気コバルト板、
陰極にはステンレス又はコバルト、ニツケルの板を併列
にした両極平板式又は回転円筒陰極式、回転円盤陰極式
、両極回転円筒式等として使用して通常の電解操作を行
う。この間電解液は循環させながら、あるいは循環しな
いで、塩酸水溶液を添加してＰＨを３〜７、好ましくは
５〜６に調整し、ＤＫ＝７Ａ／Ｄｍ倉以下、好ましくは
１〜５Ａ／Ｄｍ＼液温は８０℃以下に保持して直流電解
を行う。塩化コバルト電解液のコバルト濃度を１０ｇハ
以上に限定した理由は、該濃度が１０ｇハ以下になると
微細粒子のコバルト粉が得られないからであり、また、
ＰＨを３〜７に限定した理由はＰＨが３以下では第１図
のＰＨ，ＤＫ、コバルト濃度と生成物との関係に示した
ように、粉状の金属が得られず、通常の電解のように銀
白色の金属が陰極面に一面に析出するからでありまたＰ
Ｈ７以上では、特に図示していないが、水酸化物の生成
が激増するからである。ＤＫ７以上では、電解液のコバ
ルト濃度が特に高濃度の場合、得られるコバルト粉が粗
粒となり、かつ摺電圧が高くなり、強制冷却を必要とす
る程液温が上昇する。液温は８０℃以下が好ましい。一
般に液温は生成するコバルト粉の性状に及ぼす影響は比
較的少い。しかし適度な温度は粉末の剥離を良好にし、
粉末の得られる範囲を広くするがあまり高温に過ぎると
コバルト粉が粗，粒化する傾向があり又電解浴の損傷や
ミストの発生等トラブルの原因となる。陰極側に生成す
るコバルト粉は、軽く掻き落す方式でも自然落下方式と
しても良いが、何れの場合でも、表面が平滑な例えばス
テンレス板５（ＳＵＳ−３０１）のように剥離性の良い
ものを使用することが望ましい。
本発明の方法は第１〜２図のＰＨ、コバルト濃度、ＤＫ
（Ａ／Ｄｍ２）の関係に示されるように、従来法と比較
して電解条件がはるに広い。
（Ａ／Ｄｍ２）の関係に示されるように、従来法と比較
して電解条件がはるに広い。
これは主として硫酸浴の場合には水素を発生し易く、そ
のため第３図に見らるように、水酸化物のみの生成領域
が存在するが、本発明の場合には、上記よりはるかに、
水素が発生し難いので水酸化物のみの生成領域はなく、
又低ＤＫ領域に於４ては硫酸浴では直ちに金属の生成が
見られるが本発明ではコバルト濃度によつては金属の生
成しない領域が認められる。
のため第３図に見らるように、水酸化物のみの生成領域
が存在するが、本発明の場合には、上記よりはるかに、
水素が発生し難いので水酸化物のみの生成領域はなく、
又低ＤＫ領域に於４ては硫酸浴では直ちに金属の生成が
見られるが本発明ではコバルト濃度によつては金属の生
成しない領域が認められる。
また本発明における塩酸浴は後述の実施例に見られるよ
うに硫酸浴と比較してＤＫ（Ａ／Ｄｍつに関連する摺電
圧が１／２〜１／３と低く電流効率もほ・゛同等である
からコスト的に安く経済的な方法と言うことができる。
うに硫酸浴と比較してＤＫ（Ａ／Ｄｍつに関連する摺電
圧が１／２〜１／３と低く電流効率もほ・゛同等である
からコスト的に安く経済的な方法と言うことができる。
本発明において摺電圧が上記のように低くなる理由につ
いては、主としてその電気電導度が塩酸浴９５．０硫酸
浴６６．０オーム−１×Ｃｍ−１（ＣＯＯ．Ｏ３８当量
、２５℃）と大差があるためと思われる。又さらに摺電
圧を下げるために３０ｇハ程度の・ＮＨ４Ｃｌ又はＮａ
Ｃｌを添加することもできる。
いては、主としてその電気電導度が塩酸浴９５．０硫酸
浴６６．０オーム−１×Ｃｍ−１（ＣＯＯ．Ｏ３８当量
、２５℃）と大差があるためと思われる。又さらに摺電
圧を下げるために３０ｇハ程度の・ＮＨ４Ｃｌ又はＮａ
Ｃｌを添加することもできる。
本発明で得られるコバルト粉の粒度は１００メツシユ以
下が５０〜８０％であるが、これはそのま・適当な湿式
粉砕を行つて１００メツシユ以下とし、空気を吸蔵しな
いような乾燥を施して製品とする。以下実施例について
説明する。
下が５０〜８０％であるが、これはそのま・適当な湿式
粉砕を行つて１００メツシユ以下とし、空気を吸蔵しな
いような乾燥を施して製品とする。以下実施例について
説明する。
実施例 １
アノードとして１５０ｍｍ×２００ｍｍ×１０ｍｍの電
気コバルト板２枚（ＣＯ９９．５重量％、ＮｉＯ．２±
０．１１重量％）、カソードには１６０Ｉｎｍ×２５０
［Ｎｎｌ×３ｍｍの電気二ツケル板１枚を極間距離３０
ｍｍとして幅１２０ｍｍ長さ２００ｍｍ高さ（資）偏ｍ
の電解槽にセツトし、コバルト濃度１．７ｇ／１ＰＨ６
．０の塩化コバルト水溶液を槽内に満した。
気コバルト板２枚（ＣＯ９９．５重量％、ＮｉＯ．２±
０．１１重量％）、カソードには１６０Ｉｎｍ×２５０
［Ｎｎｌ×３ｍｍの電気二ツケル板１枚を極間距離３０
ｍｍとして幅１２０ｍｍ長さ２００ｍｍ高さ（資）偏ｍ
の電解槽にセツトし、コバルト濃度１．７ｇ／１ＰＨ６
．０の塩化コバルト水溶液を槽内に満した。
電解槽の出口から水溶液の一部をオーバーフロー方式で
抜取り循環させ、ＤＫ、３Ａ／Ｄｍ含、２４Ａの電流を
通じ、液温３０〜４０℃に保持しながら約２９時間電解
的にアノードを溶解し、５８２ｇスポンジ状コバルト粉
を得た。
抜取り循環させ、ＤＫ、３Ａ／Ｄｍ含、２４Ａの電流を
通じ、液温３０〜４０℃に保持しながら約２９時間電解
的にアノードを溶解し、５８２ｇスポンジ状コバルト粉
を得た。
得られた粉の粒度は１００メツシユ以下が８０重量％で
あつたが、薄い塩酸水溶液で軽く水洗を行つたのぢ振動
ミルによつて２分間の湿式粉砕を行つたところ、オール
１００メツシユ以下となり、直ちに豪乾燥を行つたとこ
ろ酸素含有量は０．３２重量％あつた．−，肯電解操作
中は稀塩酸を使用してＰＨは６．０に保持したがその摺
電圧は１０．０Ｖ、電流効率は７５．７％゛であつた。
あつたが、薄い塩酸水溶液で軽く水洗を行つたのぢ振動
ミルによつて２分間の湿式粉砕を行つたところ、オール
１００メツシユ以下となり、直ちに豪乾燥を行つたとこ
ろ酸素含有量は０．３２重量％あつた．−，肯電解操作
中は稀塩酸を使用してＰＨは６．０に保持したがその摺
電圧は１０．０Ｖ、電流効率は７５．７％゛であつた。
豪乾燥方法
湿式粉砕されたコバルト粉は直ちに５％コータミン水溶
液（花王アトラス製、商品名一カチオン系界面活性剤、
コータミン２４−Ｐ）中に移し入れ、コーテイングを行
つてから、窒素雰囲気とした乾燥器で３５０℃１時間乾
燥したのち窒素雰囲気中で冷却する。
液（花王アトラス製、商品名一カチオン系界面活性剤、
コータミン２４−Ｐ）中に移し入れ、コーテイングを行
つてから、窒素雰囲気とした乾燥器で３５０℃１時間乾
燥したのち窒素雰囲気中で冷却する。
実施例 ２
アノードとした５０ｍｍ×６０ｍｍＸ１０ｍｍの電気コ
バルト枚（実施例１に使用のもの）、カソードには８０
ｍｍ×８０ｍｍ×３ｍｍ（７）ＳＵＳ−３０１の板、各
１枚を極間距離３０ｍｍとして直径１０５ｍｍ深さ１５
０ｍｍの１１ガラスビーカ一にセツトし、コバルト濃度
５ｇ／１ＰＨ３．０の塩化コバルト溶液を満し液温を３
０℃に調整し、ＤＫ＝５Ａ／Ｄｍ２電流６．４Ａとした
ほかは実施例１と同様に約１０時間処理したところ５５
ｇのコバルト粉を得た。
バルト枚（実施例１に使用のもの）、カソードには８０
ｍｍ×８０ｍｍ×３ｍｍ（７）ＳＵＳ−３０１の板、各
１枚を極間距離３０ｍｍとして直径１０５ｍｍ深さ１５
０ｍｍの１１ガラスビーカ一にセツトし、コバルト濃度
５ｇ／１ＰＨ３．０の塩化コバルト溶液を満し液温を３
０℃に調整し、ＤＫ＝５Ａ／Ｄｍ２電流６．４Ａとした
ほかは実施例１と同様に約１０時間処理したところ５５
ｇのコバルト粉を得た。
得られ粉は１００メツシユ以下が５３重量％で水洗後、
２分間の振動ミル粉砕で７０重量％に増加し、乾燥を終
つた製品の酸素含有量は０．３０重量％であつた。尚摺
電圧は５．１Ｖ、電流効率は７８．１％であつた。比較
例 １ 電解浴を硫酸浴とし、実施例２と同じ装置で電解条件は
コバルト濃度５ｇハの硫酸コバルト水溶液のＰＨ３．Ｏ
、ＤＫ＝５Ａ／Ｄｍ２電流６．４Ａと、実施例２とほ）
゛同様にして処理したところ得られた粉は１００メツシ
ユ以下が４７重量％で摺電圧は１３．４Ｖと高く電解効
率は７９．２％と実施例２とほ）゛同様であつた。
２分間の振動ミル粉砕で７０重量％に増加し、乾燥を終
つた製品の酸素含有量は０．３０重量％であつた。尚摺
電圧は５．１Ｖ、電流効率は７８．１％であつた。比較
例 １ 電解浴を硫酸浴とし、実施例２と同じ装置で電解条件は
コバルト濃度５ｇハの硫酸コバルト水溶液のＰＨ３．Ｏ
、ＤＫ＝５Ａ／Ｄｍ２電流６．４Ａと、実施例２とほ）
゛同様にして処理したところ得られた粉は１００メツシ
ユ以下が４７重量％で摺電圧は１３．４Ｖと高く電解効
率は７９．２％と実施例２とほ）゛同様であつた。
比較例 ２
塩化コバルトのコバルト濃度１．５ｇ／１ｐＨ２．０Ｄ
Ｋ−１Ａ／Ｄｍ・、常温、とした以外は実施例２と同様
にして処理したところコバルトは平板状、一部粒状電着
となり、粒状のものだけ振動ミルで２分間づつ５回湿式
粉砕したがその大部分が１００メツシユ以上に止まつた
。
Ｋ−１Ａ／Ｄｍ・、常温、とした以外は実施例２と同様
にして処理したところコバルトは平板状、一部粒状電着
となり、粒状のものだけ振動ミルで２分間づつ５回湿式
粉砕したがその大部分が１００メツシユ以上に止まつた
。
比較例 ３
電波液のＰＨ７．５とした以外は比較例２と同じ条件で
処理したところ著るしい水酸化物の生成が見られコバル
ト粉の生成はほとんど見られなかつた。
処理したところ著るしい水酸化物の生成が見られコバル
ト粉の生成はほとんど見られなかつた。
第１，第２および第３図はいづれも電解浴のＰＨおよび
コバルト濃度および電流密度とコバルト析出状態の関係
を示す図である。 第１図は塩酸浴、第２図は３０ｇハのＮＨ４Ｃｌを添加
した塩酸浴、第３図は硫酸電解浴の場合である。図中×
は板状、○スポンジ状の析出を示し△は水酸化部の生成
を示す。
コバルト濃度および電流密度とコバルト析出状態の関係
を示す図である。 第１図は塩酸浴、第２図は３０ｇハのＮＨ４Ｃｌを添加
した塩酸浴、第３図は硫酸電解浴の場合である。図中×
は板状、○スポンジ状の析出を示し△は水酸化部の生成
を示す。
Claims (1)
- １ 高純度のコバルトを陽極とし、コバルト濃度１０ｇ
／ｌ以下の塩化コバルト水溶液を電解液としてｐＨ３〜
７、陰極電流密度７Ａ／ｄｍ＾２以下において電解を行
うことから成る電解法によるコバルト粉の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189277A JPS5953358B2 (ja) | 1977-02-05 | 1977-02-05 | 電解法によるコバルト粉の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189277A JPS5953358B2 (ja) | 1977-02-05 | 1977-02-05 | 電解法によるコバルト粉の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5396959A JPS5396959A (en) | 1978-08-24 |
| JPS5953358B2 true JPS5953358B2 (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=11790369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1189277A Expired JPS5953358B2 (ja) | 1977-02-05 | 1977-02-05 | 電解法によるコバルト粉の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953358B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH027613Y2 (ja) * | 1984-09-11 | 1990-02-23 | ||
| JPS62280387A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-05 | Furukawa Mining Co Ltd | 高純度金属コバルトの製造法 |
| JP2014077188A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミニウム粉末の製造方法及び製造装置並びにアルミニウム粉末 |
-
1977
- 1977-02-05 JP JP1189277A patent/JPS5953358B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5396959A (en) | 1978-08-24 |
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