(57)【要約】【課題】陽極からガスを発生する金属電解採取法において、ガスの吸引設備がトラブル等により停止した場合でも、電解槽液面を一定に保持することができ、かつ系内の液中ニッケル濃度および液バランスに影響をおよぼさない金属電解採取方法を提案する。【解決手段】不溶性陽極ボックス内の陽極液およびガスを排出管より吸引排出しながら金属塩水溶液電解液から金属を電解採取する方法において、陽極からガスを発生する金属電解採取法において、前記排出管の陽極液面からの配管高さＨ１（ｍｍＨ２Ｏ）が該排出管の負圧の絶対値Ｐ１（ｍｍＨ２Ｏ）に対し、Ｈ１＞３Ｐ１となるように、電解を行うことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を陰極とし、不溶性陽極と、該不溶性陽極の上部を包みガスを捕集するためのカバー部と前記不溶性陽極の電解液中に浸漬させた部分を覆うろ布とを具備する不溶性陽極ボックスを用い、該不溶性陽極ボックス内の気相圧を−５ｍｍＨ２Ｏ以下、陽極液の液面を電解槽液面より５〜２０ｍｍ低くするように陽極液およびガスを前記カバー部に設けた排出管より吸引排出しながら金属塩水溶液電解液から金属を電解採取する方法において、前記排出管の陽極液面からの配管高さＨ１（ｍｍＨ２Ｏ）が該排出管の負圧の絶対値Ｐ１（ｍｍＨ２Ｏ）に対し、Ｈ１＞３Ｐ１となるように、電解を行うことを特徴とする金属電解採取方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陽極からガスを発生する金属電解採取法に係り、より詳しくはガスおよび陽極液の吸引が停止しても電解液の排出を防止する金属電解採取方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えばニッケルを採取する方法として、Ｎｉ３Ｓ２を主成分とするニッケルマットを粉砕した後、塩化物溶液にリパルプして塩素ガスを吹込み、ニッケルを含む金属を浸出し、その浸出液から銅、コバルト、鉄等を化学的処理によって除去した後、得られた塩化ニッケル水溶液から、不溶性陽極（以下陽極と略称する）を用いる電解法によって陰極のニッケル板上にニッケルを電着採取する方法が行われている。
【０００３】
このような金属塩化物溶液からの電解採取方法においては、陽極側において塩素ガスが発生するので、この塩素ガスを陽極の周囲を囲むようにして設けた陽極ボックス内で捕集して電解槽外へ排出する機構が必要となる。このような場合に用いられる陽極ボックスとしては、従来、例えば図２、図３に示すようなものが知られている（特許文献１参照）。
すなわち、図２にその構成を示すように、陽極ボックス１は、上部においてアノードビーム３に連結され、該ボックス内の陽極２の上部を包むように設けられたカバー部４の上部から内部へ突設された排出管５を備え、該排出管の先端がガスと陽極液とを同時に吸引できるように斜めに切り落とされた形状に形成され、かつ溶液中に浸漬しないように配置されている。図中、６は枠、７は補強桟、８は陽極２、枠６および補強桟７を覆うろ布である。
図３は上記構成の陽極ボックスを装備した電解槽例を示したもので、電解槽１１の上部に配設されたブスバー１２上にアノードビーム３とカソードビーム１４が載置されてそれぞれ通電される構成となし、ガスヘッダー１５に接続された排出管５より塩素ガスおよび陽極液が排出されるように構成されている。図中１３はカソードである。
【０００４】
特許文献１に記載されている金属電解採取方法は、前記陽極ボックス１のカバー部４内の気相圧を−５ｍｍＨ２Ｏ以下、陽極液の液面を電解槽液面より５〜２０ｍｍ低くするように陽極液および塩素ガスを前記排出管５より吸引排出しながら電解を行うことで、陽極ボックス１内から該ボックスの外へ塩素ガスが逆拡散するのを防止している。また、排出管５より吸引排出された陽極液および塩素ガスは、それぞれ分離ポット（図示せず）で分離され、陽極液は廃液槽（図示せず）に回収され、塩素ガスはタンクに回収されるように構成され、かつ吸引設備が停電等のトラブルで停止した場合の塩素ガスの大気中への漏洩を防止するために、吸引設備停止と電解給電設備が連動して停止する安全策が取られている。
【０００５】
【特許文献１】特許第２７５１９００号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術は、以下に記載する問題点がある。
すなわち、図１、図２に示す陽極ボックスを装備した電解槽による金属電解採取方法は、排出管５の液面からの配管高さが低い場合、ガス吸引設備がトラブル等により停止した際には、陽極でのガスの発生停止により陽極液が上昇し、かつ一時的に吸引設備配管の負圧が定常状態の２〜３倍程度となるため、排出管から陽極液のみが排出され、吸引配管内の負圧が低下した後でもサイフォン現象により電解槽内の液が排出されることになる。このことにより、ガス吸引設備の下流に設けられた廃液槽の液面が上昇し、廃液槽から溢流した液が系内に戻されたりするため、系内の液中ニッケル濃度の低下および液バランスが崩れるという問題が発生する。
【０００７】
本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、ガスを発生する金属塩水溶液から金属を電解採取する際、陽極液およびガスの吸引設備がトラブル等により停止した場合でも、電解槽内の電解液が排出管から排出されることがなく電解槽液面を一定に保持することができ、かつ系内の液中ニッケル濃度および液バランスに影響をおよぼさない金属電解採取方法を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る金属電解採取方法は、金属板を陰極とし、不溶性陽極と、該不溶性陽極の上部を包みガスを捕集するためのカバー部と前記不溶性陽極の電解液中に浸漬させた部分を覆うろ布とを具備する不溶性陽極ボックスを用い、該不溶性陽極ボックス内の気相圧を−５ｍｍＨ２Ｏ以下、陽極液の液面を電解槽液面より５〜２０ｍｍ低くするように陽極液およびガスを前記カバー部に設けた排出管より吸引排出しながら金属塩水溶液電解液から金属を電解採取する方法において、前記排出管の陽極液面からの配管高さＨ１（ｍｍＨ２Ｏ）が該排出管の負圧の絶対値Ｐ１（ｍｍＨ２Ｏ）に対し、Ｈ１＞３Ｐ１となるように、電解を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明において、排出管の陽極液面からの配管高さＨ１をＨ１＞３Ｐ１と規定したのは、排出管の陽極液面からの配管高さＨ１が３Ｐ１未満と低い場合は、ガス吸引設備がトラブル等により停止した際、陽極でのガス発生停止により陽極液面が上昇し、排出管から陽極液のみが排出され、吸引配管内の負圧が停止した後でもサイフォン現象により電解槽内の液が排出されるためである。なお、排出管の陽極液面からの配管高さＨ１の上限は、特に限定されないが、設備配置やスペースを考慮し、かつ定常操業時の吸引負荷を軽減するため５Ｐ１程度が好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明方法に実施するために用いる陽極ボックスおよびガス排出管の一実施例を示す概念図であり、２０は陽極液、２１は電解液、２０Ｌは陽極液面、２１Ｌは電解槽液面、Ｐは吸引ポンプである。
すなわち、本発明方法は、陽極ボックス１内の気相圧を−５ｍｍＨ２Ｏ以下、陽極液２０の液面２０Ｌを電解槽液面２１Ｌより５〜２０ｍｍ低くするように陽極液２０およびガスをカバー部４に設けた排出管５より吸引排出しながら金属塩水溶液電解液から金属を電解採取する際に、前記排出管５の陽極液面２０Ｌからの配管高さＨ１（ｍｍＨ２Ｏ）を該排出管５の負圧の絶対値Ｐ１（ｍｍＨ２Ｏ）の３倍以上の高さに設定して電解を行う。なお、排出管５の負圧の絶対値Ｐ１は、ガスヘッダー１５（図３）に取付けられているマノメーター（図示せず）により測定される負圧の絶対値を水柱として表した値である。
【００１１】
上記のように、ガス排出管５の配管高さＨ１を該排出管５の負圧の絶対値Ｐ１（ｍｍＨ２Ｏ）の３倍以上の高さに設定して電解を実施した場合には、吸引ポンプＰ等の吸引設備がトラブル等により停止し一時的に排出管５の負圧が上昇しても、電解槽１１内の電解液２１がサイフォン現象によりガス排出管５から排出されることがないため、電解槽１１内の液面２１Ｌは一定に保持されて低下することがない。
【００１２】
【実施例】
実施例
５２枚のニッケル陰極と、５３枚の図２と同様に構成した陽極ボックスを装備した容量７ｍ３の実操業規模の電解槽を使用して、Ｎｉ９５ｇ／Ｌ、Ｃｌ１３０ｇ／Ｌ、ｐＨ２．０、溶解Ｃｌ２は含まない電解液を３５Ｌ／ｍｉｎで供給し、通電電流を２０．０〜２２．５ｋＡに変化させ、陰極電流密度を２４３〜２７３Ａ／ｍ２、陽極液面を電解槽液面より２０ｍｍ低くし、陽極ボックスに取付けた排出管の配管高さＨ１を陽極液面より３００ｍｍとし、塩素ガスヘッダーの負圧を８０ｍｍＨ２Ｏに制御するという条件でガスと陽極液を排出しつつ電解を実施し、その実施中に吸引設備を停止した時の電解槽液面を観察した。
その結果、塩素ガスヘッダーの負圧は一時的に−２００ｍｍＨ２Ｏまで上昇したが、陽極液の排出はなく、電解槽内の液面低下は生じなかった。
【００１３】
比較例
陽極ボックスに取付けた排出管の配管高さＨ１を陽極液面より１１０ｍｍとした以外は、実施例と同じ条件で電解を実施した結果、吸引設備停止後、塩素ガスヘッダーの負圧が一時的に−２００ｍｍＨ２Ｏまで上昇したときに陽極液が排出管より排出され、電解槽内の液面が低下した。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明方法によれば、ガス排出管の陽極液面からの配管高さを適正な高さに設定することにより、ガス吸引設備がトラブル等により停止し一時的に排出管の負圧が上昇しても、電解槽内の電解液が排出管から排出されることなく電解槽内の液面を一定に保持することができるので、電解採取を安定して行うことができ、かつ系内の液中ニッケル濃度および液バランスに影響をおよぼすことも無くなる等の顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に実施するために用いる陽極ボックスおよびガス排出管の一実施例を示す概念図である。
【図２】本発明の対象とする従来の陽極ボックス例を一部破断して示す斜視図である。
【図３】図２に示す陽極ボックスを装備した電解槽の一例を一部破断して示す斜視図である。
【符号の説明】
１  陽極ボックス
２  陽極
３  アノードビーム
４  カバー部
５  排出管
６  枠
７  補強桟
８  ろ布
１１  電解槽
１２  ブスバー
１３  カソード
１４  カソードビーム
１５  ガスヘッダー
２０  陽極液
２１  電解液
２０Ｌ  陽極液面
２１Ｌ  電解槽液面
Ｐ  吸引ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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