JPS6211893B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6211893B2 JPS6211893B2 JP57222913A JP22291382A JPS6211893B2 JP S6211893 B2 JPS6211893 B2 JP S6211893B2 JP 57222913 A JP57222913 A JP 57222913A JP 22291382 A JP22291382 A JP 22291382A JP S6211893 B2 JPS6211893 B2 JP S6211893B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron
- solution
- metal
- dissolution
- ions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
- C23F1/28—Acidic compositions for etching iron group metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属の溶解促進法、特にFe3+イオ
ンの存在下で溶解を行なう、金属例えば亜鉛、亜
鉛合金、鉄もしくは鉄合金等の溶解促進法に関す
る。
ンの存在下で溶解を行なう、金属例えば亜鉛、亜
鉛合金、鉄もしくは鉄合金等の溶解促進法に関す
る。
一般に、鉄を高純度のイオンおよび鉄系化合物
塩として得る場合、あるいはメツキ浴へのイオン
供給、もしくは鉄表面溶解研摩を目的として溶液
として溶かす場合、鉄および／または鉄合金の溶
解は硫酸、塩酸等の酸を用いて、Fe＋2H+→
Fe2+＋H2の反応により行う。そして、通常、鉄
および鉄合金を水溶液中で溶解する場合にはPHを
下げたり、温度を上げたり、撹拌を行つたり、ま
た溶解すべき鉄および鉄合金を粉砕してその表面
積を大きくして溶解速度を上げることが試みられ
る。しかしながら、これらのみでは溶解促進に顕
著な効果は余り期待できないばかりか、前後の工
程からくる制約によりPHをあまり下げられない場
合や温度を上げられない場合も多い。また、高純
度の鉄の場合は溶解速度はさらに遅くなる。さら
に一方では、溶解時の水素の発生は危険を伴い、
作業上の困難も大きい。
塩として得る場合、あるいはメツキ浴へのイオン
供給、もしくは鉄表面溶解研摩を目的として溶液
として溶かす場合、鉄および／または鉄合金の溶
解は硫酸、塩酸等の酸を用いて、Fe＋2H+→
Fe2+＋H2の反応により行う。そして、通常、鉄
および鉄合金を水溶液中で溶解する場合にはPHを
下げたり、温度を上げたり、撹拌を行つたり、ま
た溶解すべき鉄および鉄合金を粉砕してその表面
積を大きくして溶解速度を上げることが試みられ
る。しかしながら、これらのみでは溶解促進に顕
著な効果は余り期待できないばかりか、前後の工
程からくる制約によりPHをあまり下げられない場
合や温度を上げられない場合も多い。また、高純
度の鉄の場合は溶解速度はさらに遅くなる。さら
に一方では、溶解時の水素の発生は危険を伴い、
作業上の困難も大きい。
例えば、鋼板の電気メツキ法において、メツキ
すべき各種金属をメツキ液に溶解する必要がある
が、その場合、メツキ浴条件が予め規定されるか
ら、メツキ液のPHあるいは液温度を大巾に変える
ことはできない。また、仮にそれらが可能である
としても多量のメツキ液についてPHおよび温度を
変えようとすると非常に費用を要することにな
り、製造コストの上昇はさけられない。
すべき各種金属をメツキ液に溶解する必要がある
が、その場合、メツキ浴条件が予め規定されるか
ら、メツキ液のPHあるいは液温度を大巾に変える
ことはできない。また、仮にそれらが可能である
としても多量のメツキ液についてPHおよび温度を
変えようとすると非常に費用を要することにな
り、製造コストの上昇はさけられない。
かくして、本発明は、一般に金属を溶解する方
法において簡易な操作で溶解速度を促進させ、ま
た通常の酸溶解反応において発生する水素ガスの
量を減じて安全な作業とすることを可能ならしめ
る方法を提供することを目的とする。
法において簡易な操作で溶解速度を促進させ、ま
た通常の酸溶解反応において発生する水素ガスの
量を減じて安全な作業とすることを可能ならしめ
る方法を提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、鋼板の鉄系電気メ
ツキ法におけるメツキ液に鉄および／または鉄合
金を効果的に溶解させる方法を提供することであ
る。
ツキ法におけるメツキ液に鉄および／または鉄合
金を効果的に溶解させる方法を提供することであ
る。
かかる目的を達成すべく本発明者らが鋭意研究
を続けたところ、金属を酸性溶液に溶解する際、
空気または酸素もしくは過酸化水素等酸化剤を吹
込み、添加して溶液中のFe3+濃度を高めること
により、酸溶解反応（Ｍ＋xH+→Ｍx+＋ｘ／２H2）より 著しく反応速度が大きく、また安全であり、しか
も、不純物が混入する危険の全くないFe3+によ
る還元溶解反応（Fe＋2Fe3+→3Fe2+または他の
合金成分をＭとするとＭ＋xFe3+→xFe2+Mx+）
が利用できるとの知見を得て本発明を完成した。
を続けたところ、金属を酸性溶液に溶解する際、
空気または酸素もしくは過酸化水素等酸化剤を吹
込み、添加して溶液中のFe3+濃度を高めること
により、酸溶解反応（Ｍ＋xH+→Ｍx+＋ｘ／２H2）より 著しく反応速度が大きく、また安全であり、しか
も、不純物が混入する危険の全くないFe3+によ
る還元溶解反応（Fe＋2Fe3+→3Fe2+または他の
合金成分をＭとするとＭ＋xFe3+→xFe2+Mx+）
が利用できるとの知見を得て本発明を完成した。
ここに、本発明は、金属を酸性溶液に溶解させ
るに際し、該溶液に酸化剤を吹込み、Fe3+イオ
ンの存在下で前記金属の溶解を行なうことを特徴
とする、金属溶解促進法である。
るに際し、該溶液に酸化剤を吹込み、Fe3+イオ
ンの存在下で前記金属の溶解を行なうことを特徴
とする、金属溶解促進法である。
Fe3+イオンの供給源としては水溶性鉄（）
化合物を当初溶解してもよいが、鉄または鉄合金
を同じ溶液中で酸化溶解してFe2+を経てFe3+を
生成させるのが好ましい。したがつて、前記酸化
剤は酸性溶液中で鉄または鉄合金を酸化させて
Fe3+を生成させるものであれば特に制限されな
いが、好ましくは空気、酸素ガス、過酸化水素等
が挙げられる。本発明により溶解される前記金属
も酸性溶液に溶解するものであれば特に制限され
ないが、一般には、鉄、鉄合金さらには亜鉛、
錫、ニツケル等が挙げられる。PHは溶液を酸性に
するものであればよいが、金属の溶解に伴つてPH
が上昇するため、常に可及的に酸性側に保持して
おくのが好ましい。望ましくはPH２以下に維持す
る。
化合物を当初溶解してもよいが、鉄または鉄合金
を同じ溶液中で酸化溶解してFe2+を経てFe3+を
生成させるのが好ましい。したがつて、前記酸化
剤は酸性溶液中で鉄または鉄合金を酸化させて
Fe3+を生成させるものであれば特に制限されな
いが、好ましくは空気、酸素ガス、過酸化水素等
が挙げられる。本発明により溶解される前記金属
も酸性溶液に溶解するものであれば特に制限され
ないが、一般には、鉄、鉄合金さらには亜鉛、
錫、ニツケル等が挙げられる。PHは溶液を酸性に
するものであればよいが、金属の溶解に伴つてPH
が上昇するため、常に可及的に酸性側に保持して
おくのが好ましい。望ましくはPH２以下に維持す
る。
一般に、鉄および鉄合金を溶液として溶解する
場合、または鉄イオンの混合溶液として亜鉛、
錫、ニツケル等の他の金属を溶解する場合、次の
反応が考えられる： Fe＋2H+→Fe2+＋H2 (1) Fe＋2Fe3+→3Fe2+ (2) Ｍ＋xH+→Ｍx+＋ｘ／２H2 (3) Ｍ＋xFe3+→Ｍx+＋xFe2+ (4) （ただしＭ：イオン価ｘ＋の金属） 従来法において溶解反応に用いられるのは上記
(1)，(3)式で示す酸溶解反応だけであるが、本発明
法によれば上記(2)，(4)および(1)，(3)式でそれぞれ
示す酸化反応を併用して、結局、(1)，(2)，(3)，(4)
式で示す反応すべてを用いるのである。ここで、
Fe3+の生成はすでに述べたように、酸化剤の吹
込み、例えば次の(5)の空気または酸素吹込みによ
る反応や(6)の過酸化水素による酸化等どの酸化反
応を用いてもよいが、いずれの場合も一般にPHは
上がるので酸の添加を必要とする。
場合、または鉄イオンの混合溶液として亜鉛、
錫、ニツケル等の他の金属を溶解する場合、次の
反応が考えられる： Fe＋2H+→Fe2+＋H2 (1) Fe＋2Fe3+→3Fe2+ (2) Ｍ＋xH+→Ｍx+＋ｘ／２H2 (3) Ｍ＋xFe3+→Ｍx+＋xFe2+ (4) （ただしＭ：イオン価ｘ＋の金属） 従来法において溶解反応に用いられるのは上記
(1)，(3)式で示す酸溶解反応だけであるが、本発明
法によれば上記(2)，(4)および(1)，(3)式でそれぞれ
示す酸化反応を併用して、結局、(1)，(2)，(3)，(4)
式で示す反応すべてを用いるのである。ここで、
Fe3+の生成はすでに述べたように、酸化剤の吹
込み、例えば次の(5)の空気または酸素吹込みによ
る反応や(6)の過酸化水素による酸化等どの酸化反
応を用いてもよいが、いずれの場合も一般にPHは
上がるので酸の添加を必要とする。
2Fe2+＋１／２O2＋H2O
→2Fe3+＋2OH- …(5)
2Fe2+＋H2O2＋2H+
→2Fe3+＋2H2O …(6)
なお、Fe3+の濃度は高ければ高い程、効果は
あり、望ましくは1000ppm以上にするとよい。
また溶解すべき鉄および鉄合金または他の金属は
板、棒、粒、粉等いずれの形態のものを用いても
よい。
あり、望ましくは1000ppm以上にするとよい。
また溶解すべき鉄および鉄合金または他の金属は
板、棒、粒、粉等いずれの形態のものを用いても
よい。
かくして、本発明は、より具体的には、鉄およ
び鉄合金を溶液として溶解する方法または鉄イオ
ンの混合溶液として他の金属を溶解する方法にお
いて、、溶液中のFe3+濃度を常時高める手段を酸
化剤の吹込み例えば空気または酸素の吹込み、あ
るいは過酸化水素の添加等により行ない、一般に
用いられる金属の酸溶解反応（Ｍ＋xH+→Ｍx+＋
ｘ／２H2）と比らべて反応速度が顕著に大きくなる Fe3+還元溶解反応（鉄または鉄合金の場合、Fe
＋2Fe3+→3Fe2+、他の金属Ｍの場合、Ｍ＋xFe3+
→xFe2+＋Ｍx+）により溶解速度を増加させると
共に溶解作業時危険を伴う水素発生を減少させる
ことを特徴とする金属溶解促進法である。
び鉄合金を溶液として溶解する方法または鉄イオ
ンの混合溶液として他の金属を溶解する方法にお
いて、、溶液中のFe3+濃度を常時高める手段を酸
化剤の吹込み例えば空気または酸素の吹込み、あ
るいは過酸化水素の添加等により行ない、一般に
用いられる金属の酸溶解反応（Ｍ＋xH+→Ｍx+＋
ｘ／２H2）と比らべて反応速度が顕著に大きくなる Fe3+還元溶解反応（鉄または鉄合金の場合、Fe
＋2Fe3+→3Fe2+、他の金属Ｍの場合、Ｍ＋xFe3+
→xFe2+＋Ｍx+）により溶解速度を増加させると
共に溶解作業時危険を伴う水素発生を減少させる
ことを特徴とする金属溶解促進法である。
以上からも明らかなように、本発明にあつては
Fe3+およびFe2+イオンの存在は不可避であるか
ら、本発明方法は鉄合金の表面研摩、あるいは鉄
系メツキ浴の調製に適用することが好ましく、し
たがつて本発明は例えば１つのその好適具体的態
様においては鋼板の鉄系電気メツキ法におけるメ
ツキ液にメツキすべき金属を溶解させる方法であ
つてメツキ浴に供給するに先立つて前記金属を溶
解するメツキ液に酸性下で酸化剤を吹込み、
Fe3+イオンの存在下で前記金属の溶解を行なう
ことを特徴とする方法である。
Fe3+およびFe2+イオンの存在は不可避であるか
ら、本発明方法は鉄合金の表面研摩、あるいは鉄
系メツキ浴の調製に適用することが好ましく、し
たがつて本発明は例えば１つのその好適具体的態
様においては鋼板の鉄系電気メツキ法におけるメ
ツキ液にメツキすべき金属を溶解させる方法であ
つてメツキ浴に供給するに先立つて前記金属を溶
解するメツキ液に酸性下で酸化剤を吹込み、
Fe3+イオンの存在下で前記金属の溶解を行なう
ことを特徴とする方法である。
鋼板の電気メツキはほとんどの場合連続法で行
なわれるため、メツキすべき金属を溶解したメツ
キ液は常にメツキ浴に供給されなければならな
い。そのため、予め、液組成を調整したうえでメ
ツキ液をメツキ浴に供給する方式を採用してお
り、そのときのPH条件および温度条件は可及的に
一定に保持しなければならない。したがつて、メ
ツキすべき金属の溶解は浴条件を何ら変更するこ
となく速やかに行なわれなければならない。
なわれるため、メツキすべき金属を溶解したメツ
キ液は常にメツキ浴に供給されなければならな
い。そのため、予め、液組成を調整したうえでメ
ツキ液をメツキ浴に供給する方式を採用してお
り、そのときのPH条件および温度条件は可及的に
一定に保持しなければならない。したがつて、メ
ツキすべき金属の溶解は浴条件を何ら変更するこ
となく速やかに行なわれなければならない。
したがつて、本発明の上記好適態様にあつて
は、まず、メツキ浴に連続的に供給するに先立つ
て、メツキ液を調製する際に、鉄または鉄合金そ
して鋼板にメツキすべき金属（例、ニツケル、亜
鉛、錫等）のそれぞれの粉末を酸性溶液中に添加
し、これに適宜酸化剤（例：空気、酸素、ガス
等）を吹き込み、Fe3+イオンを生成させるとと
もに、このFe3+イオンの存在下で上記金属の酸
化溶解を継続させる。所定量の金属イオンが溶解
したメツキ液は、次いでメツキ浴に供給される。
なおこのとき、使用済メツキ液をメツキ液調整工
程に戻し再び金属イオンを溶解させるようにし
て、メツキ液調製系全体を再循環系として利用し
てもよい。
は、まず、メツキ浴に連続的に供給するに先立つ
て、メツキ液を調製する際に、鉄または鉄合金そ
して鋼板にメツキすべき金属（例、ニツケル、亜
鉛、錫等）のそれぞれの粉末を酸性溶液中に添加
し、これに適宜酸化剤（例：空気、酸素、ガス
等）を吹き込み、Fe3+イオンを生成させるとと
もに、このFe3+イオンの存在下で上記金属の酸
化溶解を継続させる。所定量の金属イオンが溶解
したメツキ液は、次いでメツキ浴に供給される。
なおこのとき、使用済メツキ液をメツキ液調整工
程に戻し再び金属イオンを溶解させるようにし
て、メツキ液調製系全体を再循環系として利用し
てもよい。
かくして、本発明によれば、Fe3+の存在下に
酸化剤を溶液に吹き込むだけで、溶解速度の飛躍
的上昇を図ることができるのであり、しかも金属
の酸性溶解には不可避の水素の生成を可及的に押
えることができるため、溶解作業が容易となるの
である。
酸化剤を溶液に吹き込むだけで、溶解速度の飛躍
的上昇を図ることができるのであり、しかも金属
の酸性溶解には不可避の水素の生成を可及的に押
えることができるため、溶解作業が容易となるの
である。
なお、前述のように、本発明によれば、得られ
る金属溶解溶液には不可避的にFe2+イオンが含
有されることになり、したがつてFe2+の存在が
不利益をもたらさない限り本発明は上述の鉄系電
気メツキ浴調製用ばかりでなく、その他の広範囲
の用途に利用可能である。
る金属溶解溶液には不可避的にFe2+イオンが含
有されることになり、したがつてFe2+の存在が
不利益をもたらさない限り本発明は上述の鉄系電
気メツキ浴調製用ばかりでなく、その他の広範囲
の用途に利用可能である。
次に、本発明の実施例によつてさらに具体的に
本発明を説明する。
本発明を説明する。
実施例：
酸性溶液に金属（鉄粉、亜鉛粉）を溶解する際
に純酸素ガスを液中に吹込みながら、これにより
溶解するFe3+イオンの量をいくつかに変えなが
ら、該金属の溶解試験を行なつた。このときの
Fe3+濃度の変化による鉄粉の溶解速度の違いを
第１図に、亜鉛粉の場合を第２図に示した。第１
図および第２図とも反応温度は50℃、溶解開始前
PHは2.0、用いた金属粉は200メツシユであつた。
に純酸素ガスを液中に吹込みながら、これにより
溶解するFe3+イオンの量をいくつかに変えなが
ら、該金属の溶解試験を行なつた。このときの
Fe3+濃度の変化による鉄粉の溶解速度の違いを
第１図に、亜鉛粉の場合を第２図に示した。第１
図および第２図とも反応温度は50℃、溶解開始前
PHは2.0、用いた金属粉は200メツシユであつた。
試験に際しては、上記金属粉末を10Kg／m3投入
した後、PHは常に2.0となるように常時硫酸を添
加し、Fe3+濃度は下がるまま放置した。第１図
および第２図のグラフからも分かるようにFe3+
濃度の高い反応初期は溶解速度が極めて速い結果
が得られた。
した後、PHは常に2.0となるように常時硫酸を添
加し、Fe3+濃度は下がるまま放置した。第１図
および第２図のグラフからも分かるようにFe3+
濃度の高い反応初期は溶解速度が極めて速い結果
が得られた。
第１図は、酸性溶液中への鉄溶解量とFe3+イ
オン量との関係を時間に対してプロツトしたグラ
フ；および第２図は、同じく亜鉛溶解量について
の同様のグラフである。
オン量との関係を時間に対してプロツトしたグラ
フ；および第２図は、同じく亜鉛溶解量について
の同様のグラフである。
Claims (1)
- １ 金属を酸性溶液に溶解させるに際し、該溶液
に酸化剤を吹込み、Fe3+イオンの存在下で前記
金属の溶解を行なうことを特徴とする、金属溶解
促進法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57222913A JPS59112827A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 金属溶解促進法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57222913A JPS59112827A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 金属溶解促進法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59112827A JPS59112827A (ja) | 1984-06-29 |
| JPS6211893B2 true JPS6211893B2 (ja) | 1987-03-16 |
Family
ID=16789821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57222913A Granted JPS59112827A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 金属溶解促進法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59112827A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS613900A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-09 | Kawasaki Steel Corp | 金属亜鉛シヨツトの溶解方法 |
| TR23922A (tr) * | 1988-07-19 | 1990-12-19 | Bekaert Sa Nv | Elastomerlin takviyelerine mahsus bir celik tel |
| JP2010270357A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | ニッケルめっきが施された銅又は銅合金屑のリサイクル方法 |
-
1982
- 1982-12-21 JP JP57222913A patent/JPS59112827A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59112827A (ja) | 1984-06-29 |
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