(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解採取により得られた複数枚の電気コバルト板の曲がり矯正方法であって、
前記複数枚の電気コバルト板には、種々の曲がりの大きさの電気コバルト板が混在しており、
前記複数枚の電気コバルト板を、そのうち曲がりが小さいものを最上段および最下段に配置し、曲がりが上に凸となる向きに積み重ねて、焼き鈍す
ことを特徴とする電気コバルト板の曲がり矯正方法。
【請求項２】
炉内温度を800〜1200℃で10〜15時間保持した後、200℃以下まで炉冷して、前記電気コバルト板を焼き鈍す
ことを特徴とする請求項１記載の電気コバルト板の曲がり矯正方法。
【請求項３】
前記電気コバルト板の焼き鈍しに要する時間を、電解採取において該電気コバルト板が得られる時間と略同一とする
ことを特徴とする請求項１または２記載の電気コバルト板の曲がり矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気コバルト板の曲がり矯正方法に関する。電解採取により得られた電気コバルト板は切断機で切断して矩形の小片とされる。本発明は、電気コバルト板を切断機で切断する際に割れないように、その曲がりを矯正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケルやコバルトを回収する湿式製錬においては、ニッケルマットやＭＳ（Mix Sulfide：ニッケルとコバルトの混合硫化物）を原料として塩素浸出を行い、原料中のニッケルやコバルトを水溶液中に浸出させることが行われる。そして、ニッケルやコバルトが浸出された浸出液を用いて電解採取することにより電気ニッケルや電気コバルトを得ている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
電解採取により電気コバルトは縦横が約1m×約0.8m、厚さが10〜12mm、重量が80〜90kgの電気コバルト板として得られる。このような電気コバルト板は、取り扱いを容易にするため、例えば25mm四方の矩形の小片に切断して製品とされる。電気コバルト板の切断は切断機により行われる。この切断機はシャーによる押し切りにより電気コバルト板を縦、横に切断して、所定寸法の小片にするものである（例えば、特許文献２）。
【０００４】
ところで、電解採取により得られた電気コバルト板は、電気ニッケル板に比べて平坦性が悪くその中央が凸になるように曲るという性質を有する。これは、コバルトの電解採取においては、不導体であるオキシ水酸化コバルト（CoOOH）がアノード表面で発生しやすく、アノード側の電流密度分布が不均一になる。これに伴いコバルトが析出するカソード側も影響を受け、電気コバルト板が曲がるほどにカソード側の電流密度分布が不均一になる。一方、ニッケルの電解採取においては、アノード側でオキシ水酸化物は発生しないため、カソード側の電流密度分布は比較的均一であり、電気ニッケル板の曲がりは少ない。このように、電気ニッケル板に比べて電気コバルト板の方が、平坦性が悪くなるのが一般的である。
【０００５】
曲がりが大きい電気コバルト板は、切断機で切断する際に割れてしまうという問題がある。電気コバルト板が割れると切断工程を中断して破片を除去しなければならないため生産効率が悪化する。
【０００６】
特に、生産量を増加させるために電解採取の電流密度を高くすると、上記の問題は顕著となる。電解採取の電流密度を高くすると単位時間当たりの電着量が増加して電気コバルト板を厚くすることができ、その分生産量を増加させることができる。しかし、電気コバルト板を厚くするほど平坦性は悪化する傾向にあるからである。
【０００７】
上記の問題を解決するためには、曲がりが大きい電気コバルト板を切断機に挿入する前に曲がりを矯正する必要がある。その方法として、電気コバルト板をプレス機で加圧して曲がりを矯正する方法が考えられる。
ところが、電気コバルトは硬く（ビッカース硬さ約200〜250HV）脆いため、プレス機で加圧すると割れてしまう場合がある。特に電解採取により得られた電気コバルト板は、溶解、凝固させて得られた金属コバルトの鋳造品に比べて組織が密となり、硬く割れやすいという性質を有する。そのためプレス機により電気コバルト板の曲がりを矯正する方法は効率的ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２３６６３０号公報
【特許文献２】特開２００９−１９６０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、効率良く曲がりを矯正できる電気コバルト板の曲がり矯正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の電気コバルト板の曲がり矯正方法は、電解採取により得られた複数枚の電気コバルト板の曲がり矯正方法であって、前記複数枚の電気コバルト板には、種々の曲がりの大きさの電気コバルト板が混在しており、前記複数枚の電気コバルト板を、そのうち曲がりが小さいものを最上段および最下段に配置し、曲がりが上に凸となる向きに積み重ねて、焼き鈍すことを特徴とする。
第２発明の電気コバルト板の曲がり矯正方法は、第１発明において、炉内温度を800〜1200℃で10〜15時間保持した後、200℃以下まで炉冷して、前記電気コバルト板を焼き鈍すことを特徴とする。
第３発明の電気コバルト板の曲がり矯正方法は、第１または第２発明において、前記電気コバルト板の焼き鈍しに要する時間を、電解採取において該電気コバルト板が得られる時間と略同一とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、電気コバルト板を焼き鈍すことにより効率良く曲がりを矯正できる。また、最上段に曲がりが小さい電気コバルト板を配置するので、自重のみでも十分に曲がりを矯正できる。また、最下段に曲がりが小さい電気コバルト板を配置するので、その電気コバルト板の曲がりの上段の電気コバルト板への影響が少なくなる。さらに、電気コバルト板は曲がりが上に凸となる向きに積み重ねられているので、荷崩れを防止でき、自重で曲がりを矯正できる。
第２発明によれば、炉内温度が800℃より低いと焼き鈍しが不十分となり、炉内温度が1200℃を超え得ると曲がりの矯正には過剰なエネルギーを消費するため、炉内温度を800〜1200℃とすれば、電気コバルト板の曲がりを十分に矯正でき、かつ過剰なエネルギー消費を防止できる。また、200℃より高い温度で焼鈍炉を開けると炉壁のレンガが破損する恐れがあるので、200℃以下まで炉冷すれば、炉壁のレンガが破損することを防止できる。
第３発明によれば、焼き鈍しと電解採取の操業サイクルを同期できるので、電気コバルト板が滞留することなく、焼鈍炉の遊び期間がなく、効率的に操業できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】焼鈍炉の説明図である。
【図２】電気コバルトの製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、図２に基づき電気コバルトの製造工程について説明する。
電解採取により電気コバルト板が得られる。一般に電解採取は湿式製錬の一工程として実施される。例えば、ニッケルやコバルトを回収する湿式製錬においては、ニッケルマットやＭＳ（Mix Sulfide：ニッケルとコバルトの混合硫化物）を原料として塩素浸出を行い、原料中のニッケルやコバルトを水溶液中に浸出させる。その浸出液を溶媒抽出により塩化ニッケル液と塩化コバルト液とに分離する。得られた塩化コバルト液を電解液として電解採取することにより電気コバルト板が得られる。なお、電解採取に用いられる電解液の液種としては硫酸浴と塩化物浴があるが、上記の湿式製錬においては塩化物浴での電解採取が採用されている。
【００１４】
得られる電気コバルト板のサイズは電解採取の条件により変わり特に限定されないが、例えば縦横が約1m×約0.8m、厚さが10〜12mm、重量が80〜90kgである。また、電気コバルト板は電気ニッケル板に比べて平坦性が悪くその中央が凸になるように曲るという性質を有する。そして、曲がりが大きい電気コバルト板は、後工程で小片に切断する際に割れてしまう場合がある。例えば、電気コバルト板を水平面に静置させたとき、その電気コバルト板の一番高い部分の水平面からの高さが40mmを超えるくらい曲がりが大きいと、切断機で切断する際に割れる可能性が高くなる。そのため、切断機の挿入口を高さ40mmのスリット状として、それより曲がりの大きな電気コバルト板は切断機に挿入できないようにしている。しかし、曲がりが大きい電気コバルト板は切断機に挿入できず、作業が停滞してしまう。
【００１５】
そこで、電解採取により得られた電気コバルト板のうち曲がりが大きいものは、その曲がりを矯正する。そのため、電気コバルト板を曲がりの大きいものと曲がりの小さいものとに選り分ける。例えば、電気コバルト板を水平面に静置させたとき、その電気コバルト板の一番高い部分の水平面からの高さが40mmを超えるものを曲がりの大きい電気コバルト板とし、40mm以下のものを曲がりの小さい電気コバルト板とするなど、所定の基準を設けて選り分ける。この基準は電気コバルト板の性質や切断機の性能など、種々の条件を考慮して最適値が定められる。
【００１６】
曲がりの小さい電気コバルト板は直接切断機に挿入して小片に切断する。一方、曲がりの大きい電気コバルト板は焼き鈍しをして曲がりを矯正した後、切断機に挿入して小片に切断する。この電気コバルト板の曲がりを矯正する工程が本発明の適用箇所である。
【００１７】
電気コバルト板は、取り扱いを容易にするため、例えば25mm四方の矩形の小片に切断して製品とされる。電気コバルト板を切断する切断機は、シャーによる押し切りにより電気コバルト板を縦、横に切断して、所定寸法の小片にするものである。
【００１８】
つぎに、本発明の一実施形態に係る電気コバルト板の曲がり矯正方法について説明する。
図１に示すように、電気コバルト板Ａを焼鈍炉１に装入して焼き鈍すことにより、その曲がりを矯正する。焼き鈍しに用いる焼鈍炉１は特に限定されないが、例えば、炉内に設けられた炭素棒１１に通電して発熱させる電気炉などを用いることができる。また、炉内温度を測定する温度計１２を有し炉内温度を制御できることが好ましく、真空排気口１３やガス導入口１４が設けられ炉内雰囲気を調整できることが好ましい。
【００１９】
焼鈍炉１には複数枚の電気コバルト板Ａを積み重ねて装入する。積み重ねられる電気コバルト板Ａの枚数は、焼鈍炉１のサイズにより定まり特に限定されないが、例えば数枚から十数枚である。
【００２０】
電気コバルト板Ａは、曲がりが上に凸となる向きに積み重ねられる。このように積み重ねることで、その縁部分が接地し安定するので荷崩れを防止できる。また、電気コバルト板Ａは縁近傍が大きく曲がる傾向があるが、その縁部分を接地させることにより自重で曲がりを矯正できる。
【００２１】
また、積み重ねられる電気コバルト板Ａのうち比較的曲がりが小さいものを最上段および最下段に配置する。最上段の電気コバルト板Ａは、その上に他の電気コバルト板Ａが載らないので上方から押さえつける力が働かず、自重のみで曲がりを矯正する必要がある。この点最上段に曲がりが小さい電気コバルト板Ａを配置すれば、自重のみでも十分に曲がりを矯正できる。また、最下段に曲がりが大きい電気コバルト板Ａを配置すると、その曲により上段の電気コバルト板Ａが押し上げられ、上段の電気コバルト板Ａの形状に影響する。この点最下段に曲がりが小さい電気コバルト板Ａを配置すれば、上段の電気コバルト板Ａへの影響が少なくなる。
【００２２】
焼鈍炉１内の雰囲気調整は、まず真空排気口１３に真空ポンプなどを接続して焼鈍炉１内を真空にし、つぎにガス導入口１４から酸素濃度100ppm以下の窒素ガスを導入して焼鈍炉１内に封入することが好ましい。このようにすれば、電気コバルト板Ａの表面の酸化を防止することができる。なお、酸素濃度が100ppmを上回ると、電気コバルト板Ａの表面に薄い酸化層が形成されて色が黒ずんでしまうため外観不良となる。
【００２３】
また、焼き鈍しの条件は、まず炉内温度を800〜1200℃まで昇温し、その温度で10〜15時間保持した後、200℃以下まで炉冷することが好ましい。炉内温度が800℃より低いと焼き鈍しが不十分となり電気コバルト板Ａの曲がり矯正が不十分となる。また、炉内温度が1200℃を超え得ると曲がりの矯正には過剰なエネルギーを消費する。そのため、炉内温度を800〜1200℃とすれば、電気コバルト板Ａの曲がりを十分に矯正でき、かつ過剰なエネルギー消費を防止できる。また、200℃より高い温度で焼き鈍しを終了し、焼鈍炉１を開けると炉壁のレンガが破損する恐れがある。200℃以下まで炉冷すれば、炉壁のレンガが破損することを防止できる。
【００２４】
また、上記条件を満たしつつ、電気コバルト板Ａの焼き鈍しに要する時間を、電解採取において電気コバルト板が得られる時間と略同一とすることが好ましい。このようにすれば、焼き鈍しと電解採取の操業サイクルを同期できるので、電気コバルト板Ａが焼き鈍し工程で滞留することがなく、また焼鈍炉１の遊び期間がないので、効率的に操業できる。例えば、電解採取により電気コバルト板が得られる時間が7日間である場合、炉内温度、保持時間、焼鈍炉１を開ける温度などを調整し、電気コバルト板Ａの焼き鈍しを約7日間とする。このように、焼き鈍しの条件を調整することにより焼き鈍しに要する時間を電解採取に要する時間に合わせることができる。
【００２５】
以上のように電気コバルト板Ａを焼き鈍しすれば、プレス機で加圧して曲がりを矯正する場合のように割れてしまうことがないので、効率良く曲がりを矯正できる。そして、電気コバルト板Ａを切断機で小片に切断する際に割れることを防止できる。
なお、焼き鈍しをしても曲がりの矯正が不十分となる恐れもあるが、焼き鈍しをした後の電気コバルト板Ａは軟化しているので、そのまま切断機で切断しても割れることなく、切断することができる。
【００２６】
なお、上記のように電気コバルト板を曲がりの大きいものと曲がりの小さいものとに選り分けて、曲がりが大きいもののみ焼き鈍す以外に、電解採取で得られた全ての電気コバルト板を焼き鈍してもよい。しかし、選り分けた方が、焼き鈍しに必要なエネルギーを低減でき、作業員の手間も低減できるので好ましい。
【実施例】
【００２７】
つぎに実施例について説明する。
（実施例）
上記実施形態のように、９枚の電気コバルト板を、曲がりが上に凸となる向きに積み重ねて焼鈍炉に装入した。つぎに、炉内雰囲気を酸素濃度100ppm以下の窒素ガスとした。つぎに、炉内温度を1100℃に昇温して15時間保持した後、炉冷した。そして昇温開始から156時間後に炉内温度が30℃まで冷却されていることを確認して、電気コバルト板を焼鈍炉から取り出した。
焼鈍炉から取り出した電気コバルト板を切断機に装入して小片に切断した結果、切断機で割れた電気コバルト板は１枚もなかった。
【００２８】
（比較例）
９枚の電気コバルト板を、曲がりが下に凸となる向きに積み重ねて焼鈍炉に装入した。それ以外の条件は実施例と同条件として電気コバルト板の焼き鈍しを行った。
その結果、電気コバルト板の曲がりが十分に矯正されていなかった。そのため、プレス機により曲がりの矯正を行ったが、その過程において2枚の電気コバルト板が割れた。
【００２９】
以上のように、電気コバルト板を、曲がりが上に凸となる向きに積み重ねることにより、曲がりが矯正されやすいことが分かった。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ    電気コバルト板
１    焼鈍炉
１１  炭素棒
１２  温度計
１３  真空排気口
１４  ガス導入口
【図１】
0005807615.tif 000002
【図２】
0005807615.tif 000003