JPS62161987A - 高純度電解鉄の製法 - Google Patents
高純度電解鉄の製法Info
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- JPS62161987A JPS62161987A JP61002884A JP288486A JPS62161987A JP S62161987 A JPS62161987 A JP S62161987A JP 61002884 A JP61002884 A JP 61002884A JP 288486 A JP288486 A JP 288486A JP S62161987 A JPS62161987 A JP S62161987A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高純度電解鉄の製法に係り、特に高純度電解鉄
において銅、コバルト、ニッケル等の重金属不純物を低
減する方法に関する。
において銅、コバルト、ニッケル等の重金属不純物を低
減する方法に関する。
電解鉄は通常の軟鋼とか純鉄に比べ各種不純物が格段と
少ないため、磁性材料、電子材料、合金材料、試験研究
用ベースメタル材料等高品位を要求される分野に賞月さ
れている。
少ないため、磁性材料、電子材料、合金材料、試験研究
用ベースメタル材料等高品位を要求される分野に賞月さ
れている。
鉄の電解製錬法では、軟鋼、純鉄などの原料鉄を陽極と
し、適当な鉄塩の水溶液を電解液として、ステンレス鋼
などの陰極上に極めて純粋な鉄を得る。粗金属の中で目
的金属よりもイオン化傾向の小さいもの及び不溶性ある
いは難溶性物質は溶解せずに陽極に付着して残るか、あ
るいは沈澱となって液底に留る。イオン化傾向が目的金
属よりも大きいものは陽極からは溶解するが、陰極には
析出しないで溶液中に溜る。目的金属のみが陽極から熔
解して陰極に析出し、夾雑物は結局陽極に付着か、液底
沈澱か、あるいは液中に留まって陰極に来ないのである
。
し、適当な鉄塩の水溶液を電解液として、ステンレス鋼
などの陰極上に極めて純粋な鉄を得る。粗金属の中で目
的金属よりもイオン化傾向の小さいもの及び不溶性ある
いは難溶性物質は溶解せずに陽極に付着して残るか、あ
るいは沈澱となって液底に留る。イオン化傾向が目的金
属よりも大きいものは陽極からは溶解するが、陰極には
析出しないで溶液中に溜る。目的金属のみが陽極から熔
解して陰極に析出し、夾雑物は結局陽極に付着か、液底
沈澱か、あるいは液中に留まって陰極に来ないのである
。
最近の技術革新に伴い、高純度電解鉄に、さらに、特殊
分野において超高純度化、特定元素の超低含有化が望ま
れている。陽極には軟鋼、純鉄などの比較的高品位の原
料鉄を用いるが、それでも銅、コバルト、ニッケル等の
重金属が混入しており、それが電解液中に溶出し、ある
いはまたその他の原因から電解液中に重金属が混入して
おり、それらが陰極上の電着鉄に混入する。しかも、銅
、コバルト、ニッケル等の重金属は鉄よりイオン化傾向
が小さいので、陽極汚泥として沈澱しているときはよい
が、電解液中に溶解しているものは容易に陰極上に電析
する。そこで、本発明は高純度鉄の電解製造法において
電着鉄中の重金属の量をより低減することを目的とする
ものである。
分野において超高純度化、特定元素の超低含有化が望ま
れている。陽極には軟鋼、純鉄などの比較的高品位の原
料鉄を用いるが、それでも銅、コバルト、ニッケル等の
重金属が混入しており、それが電解液中に溶出し、ある
いはまたその他の原因から電解液中に重金属が混入して
おり、それらが陰極上の電着鉄に混入する。しかも、銅
、コバルト、ニッケル等の重金属は鉄よりイオン化傾向
が小さいので、陽極汚泥として沈澱しているときはよい
が、電解液中に溶解しているものは容易に陰極上に電析
する。そこで、本発明は高純度鉄の電解製造法において
電着鉄中の重金属の量をより低減することを目的とする
ものである。
ｃ問題点を解決するための手段および作用〕本発明者ら
は、上記問題点を解決するために鋭意努力した結果、電
解液を、高純度鉄の製造のための電解に先立っであるい
はその途中に、別の電解槽で予ＯＷ電解すれば、電解液
中の重金属イオンが優先的に析出し、電解液が浄化され
るので、電解鉄中に混入する重金属不純物の濃度を低減
し得ることを見い出し、本発明を完成した。
は、上記問題点を解決するために鋭意努力した結果、電
解液を、高純度鉄の製造のための電解に先立っであるい
はその途中に、別の電解槽で予ＯＷ電解すれば、電解液
中の重金属イオンが優先的に析出し、電解液が浄化され
るので、電解鉄中に混入する重金属不純物の濃度を低減
し得ることを見い出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、第１鉄イオンと支持電解質を主成
分とする水溶液からなる電解浴中に、原料鉄陽極と鉄電
着陰極とを対置させ、電解して陰極上に高純度鉄を電着
させる電解鉄の製造において、電解液を上記電解に先立
って或いは上記電解の途中で別の予備電解槽で電解処理
して重金属を除去し浄化することを特徴とする高純度電
解鉄の製法にある。
分とする水溶液からなる電解浴中に、原料鉄陽極と鉄電
着陰極とを対置させ、電解して陰極上に高純度鉄を電着
させる電解鉄の製造において、電解液を上記電解に先立
って或いは上記電解の途中で別の予備電解槽で電解処理
して重金属を除去し浄化することを特徴とする高純度電
解鉄の製法にある。
銅、コバルト、ニッケル等の重金属は鉄よりもイオン化
傾向が小さいので、電解処理すればこれらの金属は陰極
上に優先的に析出する。そこで、電解液を予備電解槽で
電解処理すれば、電解液中の重金属が優先的に析出し、
電解液中の重金属イオンの濃度を低減し、ひいて電解鉄
中の重金属の濃度を低減することが可能である。
傾向が小さいので、電解処理すればこれらの金属は陰極
上に優先的に析出する。そこで、電解液を予備電解槽で
電解処理すれば、電解液中の重金属が優先的に析出し、
電解液中の重金属イオンの濃度を低減し、ひいて電解鉄
中の重金属の濃度を低減することが可能である。
予備電解槽では白金等の不溶性陽極とステレンス等の陰
極を用い、電解条件としては鉄より責な金属を析出させ
る条件であればよいが、一般的には、摺電圧０．２〜２
．ＯＶ、電流密度０．２〜０．５Ａ／ｄｒ／、浴温２０
〜５０℃、ｉｉｔ解時開時間３０〜９０時間件を用いる
。この予備電解は、本来的に鉄よりも析出し易い重金属
を電解鉄製品中にではなく予備電解槽の陰極上に優先的
に析出させて、電解液中の重金属の濃度を低減させるこ
とを目的としているので、上記の電解条件はあまり厳し
いものではなく、要は、電解液中の重金属が先に析出し
て低濃度化する一方、鉄はそれほど析出していない状態
で電解を中止すればよいものである。
極を用い、電解条件としては鉄より責な金属を析出させ
る条件であればよいが、一般的には、摺電圧０．２〜２
．ＯＶ、電流密度０．２〜０．５Ａ／ｄｒ／、浴温２０
〜５０℃、ｉｉｔ解時開時間３０〜９０時間件を用いる
。この予備電解は、本来的に鉄よりも析出し易い重金属
を電解鉄製品中にではなく予備電解槽の陰極上に優先的
に析出させて、電解液中の重金属の濃度を低減させるこ
とを目的としているので、上記の電解条件はあまり厳し
いものではなく、要は、電解液中の重金属が先に析出し
て低濃度化する一方、鉄はそれほど析出していない状態
で電解を中止すればよいものである。
予備電解は、電解鉄製造用電解槽の電解液を、予め或い
は電解の途中で取り出して、循環系において或いはバッ
チ式に行なう。
は電解の途中で取り出して、循環系において或いはバッ
チ式に行なう。
こうして、主として陽極鉄原料に基因する電解液中の銅
、コバルト、ニッケル等の重金属を予備電解槽の陰極上
に優先的に析出させると、結果として、その電解液から
製造される電解鉄製品中の重金属の濃度は低減する。
、コバルト、ニッケル等の重金属を予備電解槽の陰極上
に優先的に析出させると、結果として、その電解液から
製造される電解鉄製品中の重金属の濃度は低減する。
図面を参照して説明する。
第１図において、電解鉄製造用電解槽１に収容した電解
液２中に陽極３と陰極４とが対置されている。この例で
は、陰極４は回転ドラム型で水平回転軸を有しており、
陽極３は陰極４の回転軸と平行に配置された板状体であ
る。しかしながら、陽極および陰極は平行配置された板
状体であってもよく、あるいはその他の構成であっても
よい。
液２中に陽極３と陰極４とが対置されている。この例で
は、陰極４は回転ドラム型で水平回転軸を有しており、
陽極３は陰極４の回転軸と平行に配置された板状体であ
る。しかしながら、陽極および陰極は平行配置された板
状体であってもよく、あるいはその他の構成であっても
よい。
陽極として用いる鉄材は一般軟鋼でもよいが、少しでも
純度を上げる目的で純鉄を用いても良い。
純度を上げる目的で純鉄を用いても良い。
陰極は電解鉄が放電電着するもので、コストおよび取扱
い性の良さからステンレス鋼が好んで用いられる。電解
液としては硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモ
ンなどの水溶性硫酸塩の硫酸酸性水溶液、あるいは塩化
ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモンなどの水溶性
塩酸塩の塩酸酸性水溶液などを支持電解液とするものが
例示される。
い性の良さからステンレス鋼が好んで用いられる。電解
液としては硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモ
ンなどの水溶性硫酸塩の硫酸酸性水溶液、あるいは塩化
ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモンなどの水溶性
塩酸塩の塩酸酸性水溶液などを支持電解液とするものが
例示される。
電解鉄製造用電解槽ｌ中の電解液２は、電解槽１と別の
予備電解槽５へ導き、そこで電解処理して浄化した後、
再び電解槽１へ戻される。予備電解槽５の内部構成は、
陽極６が白金、酸化ルテニラム等の不溶性電極からなる
こと以外は、電解鉄製造用電解槽１の構成と同様である
ことができる。
予備電解槽５へ導き、そこで電解処理して浄化した後、
再び電解槽１へ戻される。予備電解槽５の内部構成は、
陽極６が白金、酸化ルテニラム等の不溶性電極からなる
こと以外は、電解鉄製造用電解槽１の構成と同様である
ことができる。
同図中、７は陰極、８は電解液であり、この例では陰極
７は回転ドラム型であるが、板状体でもよい。
７は回転ドラム型であるが、板状体でもよい。
このような電解装置で、電解鉄の製造に先立っであるい
は電解鉄製造の途中に、電解槽１中の電解液２を予備電
解槽５中へ循環式にあるいはバッチ式に移し、鉄より責
な金属が析出する条件で電解処理する。そして、銅、コ
バルト、ニッケル等の重金属が優先的に析出し、これら
の金属の濃度が低減したところで、浄化された電解液８
を電解槽ｌ中へ戻す。こうして浄化された電解液２を用
いて電解槽ｌ中で電解を行なうことによって、陰極４上
に重金属濃度を低減した高純度鉄を電着させる。
は電解鉄製造の途中に、電解槽１中の電解液２を予備電
解槽５中へ循環式にあるいはバッチ式に移し、鉄より責
な金属が析出する条件で電解処理する。そして、銅、コ
バルト、ニッケル等の重金属が優先的に析出し、これら
の金属の濃度が低減したところで、浄化された電解液８
を電解槽ｌ中へ戻す。こうして浄化された電解液２を用
いて電解槽ｌ中で電解を行なうことによって、陰極４上
に重金属濃度を低減した高純度鉄を電着させる。
このような装置で実際に電解を行なった。その９電解条
件は次の通りであった。
件は次の通りであった。
＋ｌ） 電解鉄製造用電解
陽極：軟鋼、板状体
陰極ニステンレス、回転ドラム型
極間距離二 １５０ｍｍ
電解浴：
Ｆｅ５Ｏａ １モル／１
（Ｎｌ！４）２５０４ １モル／１ｐＨ４，８〜
５．２ 温度 ５５℃ 摺電圧＝３．７〜４．１■ 電流密度： １．６ Ａ ／ｄｍ” （２）予備電解 電解鉄製造用電解槽中の電解液を予備電解槽を介して一
定速度で循環させ、電解液が予備電解槽中に平均して３
０時間滞留させた。
５．２ 温度 ５５℃ 摺電圧＝３．７〜４．１■ 電流密度： １．６ Ａ ／ｄｍ” （２）予備電解 電解鉄製造用電解槽中の電解液を予備電解槽を介して一
定速度で循環させ、電解液が予備電解槽中に平均して３
０時間滞留させた。
陽極：白金メッキ板（Ｔｉに厚さ１０μｍメッキ）陰極
ニステンレス、回転ドラム型 極間距離： １１００ｎｕ 電解浴温度： ４０℃ 摺電圧： ０．６Ｖ 電流密度： ０．３ Ａ ／ｄａ”比較のために、
別途、同じ電解鉄製造用電解装置で、電解液を予備電解
槽を通して浄化することなく電解を行なった。こうして
陰極上に厚さ６ｗ１Ｉ電着した高純度電解鉄中の銅、コ
バルト、ニッケルの濃度を分析した。その結果は下記表
の通りであった。
ニステンレス、回転ドラム型 極間距離： １１００ｎｕ 電解浴温度： ４０℃ 摺電圧： ０．６Ｖ 電流密度： ０．３ Ａ ／ｄａ”比較のために、
別途、同じ電解鉄製造用電解装置で、電解液を予備電解
槽を通して浄化することなく電解を行なった。こうして
陰極上に厚さ６ｗ１Ｉ電着した高純度電解鉄中の銅、コ
バルト、ニッケルの濃度を分析した。その結果は下記表
の通りであった。
本発明によれば、高純度電解鉄を製造するに当って、電
解液中に存在する銅、ニッケル等の重金属を予備電解に
より浄化処理し、それによって電着鉄中のこれらの重金
属の混入量を太き（低減することができる。また、この
予備電解による浄化処理は電解液を汚染することがない
という利点を存している。
解液中に存在する銅、ニッケル等の重金属を予備電解に
より浄化処理し、それによって電着鉄中のこれらの重金
属の混入量を太き（低減することができる。また、この
予備電解による浄化処理は電解液を汚染することがない
という利点を存している。
第１図は本発明を実施する電解装置を示す模式％式％
昭和電工株式会社
特許出願代理人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１鉄イオンと支持電解質を主成分とする水溶液か
らなる電解浴中に、原料鉄陽極と鉄電着用陰極とを対置
させ、電解して陰極上に高純度鉄を電着させる電解鉄の
製造において、 電解液を上記電解に先立って或いは上記電解の途中で別
の予備電解槽で電解処理して重金属を除去し浄化するこ
とを特徴とする高純度電解鉄の製造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61002884A JPS62161987A (ja) | 1986-01-11 | 1986-01-11 | 高純度電解鉄の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61002884A JPS62161987A (ja) | 1986-01-11 | 1986-01-11 | 高純度電解鉄の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62161987A true JPS62161987A (ja) | 1987-07-17 |
Family
ID=11541782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61002884A Pending JPS62161987A (ja) | 1986-01-11 | 1986-01-11 | 高純度電解鉄の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62161987A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212788A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Showa Denko Kk | 高純度電解鉄およびその製造方法ならびに電解槽 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5881986A (ja) * | 1981-04-30 | 1983-05-17 | Nippon Jiryoku Senko Kk | 電解による不純物を含まない合金鉄の製法 |
-
1986
- 1986-01-11 JP JP61002884A patent/JPS62161987A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5881986A (ja) * | 1981-04-30 | 1983-05-17 | Nippon Jiryoku Senko Kk | 電解による不純物を含まない合金鉄の製法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212788A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Showa Denko Kk | 高純度電解鉄およびその製造方法ならびに電解槽 |
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