(57)【要約】【課題】電着した金属の剥離を容易にすることが可能である金属電解精錬方法、及び、覆設部材を提供する。【解決手段】電解液６０に陽極、陰極５０を浸して通電し、金属を精錬する金属電解精錬方法において、電解液６０が接触する陰極５０の気液境界部４０から離間し、且つ、気液境界部４０を覆うように覆設部材１０、１０を設けて、通電し、金属を精錬することを特徴とする金属電解精錬方法、及び、覆設部材１０である。【選択図】  図１
2004197124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液に陽極、陰極を浸して通電し金属を精錬する金属電解精錬方法において、
前記電解液が接触する前記陰極の気液境界部から離間し、且つ、前記気液境界部を覆うように覆設部材を設けて、通電し金属を精錬することを特徴とする金属電解精錬方法。
【請求項２】
電解液に陽極、陰極を浸して通電し金属を精錬する金属電解精錬で使用される陰極を覆うように配置される覆設部材であって、
前記電解液が接触する前記陰極の気液境界部から離間し、且つ、前記気液境界部を覆うように配置されることを特徴とする覆設部材。
【請求項３】
前記覆設部材は、液面の上方において前記陰極に着脱自在に固定される取付部と、
前記取付部と屈曲自在であり、前記陰極の前記気液境界部から離間し、且つ、前記気液境界部を覆うように配置される覆設部とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の覆設部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属電解精錬方法、及び、金属電解精錬で使用される陰極を覆うように配置される覆設部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電解溶液中に陽極と陰極とを設け、この陽極と陰極との間に通電することにより、陰極の表面に金属を電着させる金属電解精錬方法（単に「電解精錬」とも呼ばれる）が広く利用されている。
金属電解精錬方法には、陽極に粗金属を使用し陰極に取得目的金属を電着させる金属電解精製方法（単に「電解精製」とも呼ばれる）と、陽極に不溶性の金属を使用し全体としては電解浴中に溶解している金属塩の還元分解反応を行う金属電解採取方法（単に「電解採取」とも呼ばれる）の２種類の方法が広く知られている。
そして、金属電解精製及び金属電解採取では、陰極に電着する金属に対して剥離性の良い板、例えば、アルミニウム板、ステンレス板等が使用されいる。そして、通電後に、陰極を電解浴槽から引き上げて、取得目的とする電着した金属を陰極の表面から剥がして回収すると共に、陰極は繰り返して使用されている。
【０００３】
また、例えば鉄の金属電解精製は、２週間程度の長期間にわたって行われるものであり、この期間中、電解液を循環させるポンプの誤作動、循環経路の詰まりや、陰極に電着した金属陰極全体の体積増加等により、電解液の液面は、上昇したり下降したりする。
【０００４】
このように金属電解精製において、図６（ａ）に示すように、陰極板５０’を設置した時の電解液６０’の設置液面６０ａ’から、下降液面６０ｂ’に下降すると、陰極板５１’に電解液６０’が残留して付着し、この付着した電解液６０’の溶媒が気化することにより、陰極板５０'の表面に結晶７０が発生していた。
結晶７０は、金属電解精製で精製目的とする金属だけでなく、電解液６０’に含まれる塩類や、空気と接触して生成された酸化物等を含んでおり、陰極板５０’と強固に結合したものであった。このため、通電後に電着した金属を陰極板５０’から剥がしにくいという問題や、陰極板５０’の表面が損傷してしまい、剥離後に繰り返して使用するために陰極板５０’を入念に研磨しなければならないという問題があった。
【０００５】
さらに、図６（ｂ）に示すように、上昇液面６０ｃ’に上昇すると、先に電着した第１電着金属７１と結晶７０との外側に積層するように、第２電着金属７２が電着してしまい、精製取得目的とする金属の品質が悪化してしまうおそれがあるという問題があった。
なお、このような電解液の液面の上下による結晶７０の付着は、金属電解採取方法の陰極においても、同様に問題となっていた。
【０００６】
このような問題を解決するための従来の技術として、金属電解精製に使用する陰極板の電解液接液面に、例えばポリエチレン系材料からなる絶縁シートを接着する技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−７１６７３号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特公平５−１５７９５号公報（第２−３頁、第１−４図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した特許文献１、特許文献２に記載された技術では、陰極に絶縁シートを接着するために、当該陰極を高温・高圧にしたり、接着剤を使用する必要があり、手間が掛かってしまうという問題があった。また、絶縁シートは、一般的に軟らかい材料から形成されているので、通電後に電着した電着金属を剥離するときに損傷して、繰り返して使用できないという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明は、電着金属の剥離を容易にすることが可能である金属電解精錬方法、及び、覆設部材を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として請求項１に係る発明は、電解液に陽極、陰極を浸して通電し金属を精錬する金属電解精錬方法において、前記電解液が接触する前記陰極の気液境界部から離間し、且つ、前記気液境界部を覆うように覆設部材を設けて、通電し金属を精錬することを特徴とする金属電解精錬方法である。
【００１１】
ここで、「電解液が接触する気液境界部」とは、陰極の高さ方向において、上昇、下降する電解液の液面が接触する部分を意味する。
また、「気液境界部を覆うように」とは、覆設部材で気液境界部を完全に覆うのみでなく、例えば陰極が板状である陰極板の場合は、その陰極板の両面側のみを略覆うことを含んでいる。
【００１２】
このような金属電解精錬方法によれば、覆設部材を電解液の液面において、陰極から離間した状態で、且つ、陰極の気液境界部を覆うように設けることにより、電解液中の溶媒が気化しにくくなるので、陰極の表面に酸化物、塩類を含む結晶が発生しにくくすることができる。
【００１３】
すなわち、このように覆設部材を設けることにより、電解液の液面と、陰極と、覆設部材とで囲まれた空間が形成される。この空間を本明細書では「覆設空間」と記載する。
なお、「覆設空間」は、外部の空間と完全に仕切られた空間のみを意味するのではなく、電解液の液面と陰極と覆設部材とで囲まれ外部の空間と接触しにくくされた空間も含んでいる。つまり、この覆設空間は、電解液の液面と陰極と覆設部材とにより、前記した気液境界部を取り囲むように、言い換えれば、沿うように形成されることになる。
また、この覆設空間内の空気は、電解液の液面と接触していることにより、外部の空気と比較して、液面から気化した電解液の溶媒の含有割合が高くなっている。すなわち、電解液の溶媒の飽和状態に近づいている。
【００１４】
したがって、陰極の表面に、電解液が残留し付着しても、その付着した電解液中の溶媒は、気化しにくくなっているので、陰極の気液境界部に結晶（塩類、酸化物等）が発生しにくくすることができる。
【００１５】
よって、電解液の液面が上昇、下降しても、液面から露呈しないように、覆設部材の下端を設けることが好ましい。すなわち、予め上昇、下降する電解液の液面の変動範囲を予測して、その変動範囲を網羅できるように覆設部材を設けてもよいし、上昇、下降する電解液の液面に追従するように覆設部材に液面センサを設けて鉛直上下方向にスライド移動してもよい。
前者の場合において、覆設部材の下端は、電解液の液面から下方に位置するように設けることが好ましい。つまり、覆設部材の下端は、陰極から離間した状態で、電解液に浸ることになる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、電解液に陽極、陰極を浸して通電し金属を精錬する金属電解精錬で使用される陰極を覆うように配置される覆設部材であって、前記電解液が接触する前記陰極の気液境界部から離間し、且つ、前記気液境界部を覆うように配置されることを特徴とする覆設部材である。
【００１７】
このような覆設部材によれば、金属電解精錬において、電解液の液面において陰極と離間し、且つ、電解液が接触する陰極の気液境界部を覆うように配置することにより、電解液中の溶媒が気化しにくくなるので、陰極の表面に結晶が発生しにくくすることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、前記覆設部材は、液面の上方において前記陰極に着脱自在に固定される取付部と、前記取付部と屈曲自在であり、前記陰極の前記気液境界部から離間し、且つ、前記気液境界部を覆うように配置される覆設部とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の覆設部材である。
【００１９】
このような覆設部材によれば、電解液の液面の上方において、取付部を陰極に取り付けることにより、その陰極で覆設部材を支持することができる。そして、覆設部は、取付部に対して屈曲自在であるので、電解液の液面において陰極から離間するように配置することができる。
また、通電後、すなわち、金属電解精錬後、電着した金属を剥ぎ取るときには、覆設部材を陰極に取り付けたままで、覆設部が邪魔にならないように屈曲させることもできる。
【００２０】
さらに、取付部は、陰極に着脱自在であるので、使用するときに陰極に装着させ、精密な陰極の研磨等の際には適宜取り外すことができる。また、覆設部材が損傷したときには、部分的に交換することもできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、各実施形態は、本発明を金属電解精製に適用した場合について説明するが、これに限定されることはなく、金属電解採取等に適用してもよい。
また、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００２２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る覆設部材について、図１、図２を適宜参照して説明する。
図１は第１実施形態に係る覆設部材を陰極板に取り付けた状況を示す斜視図である。図２は、図１に示す覆設部材のＸ−Ｘ断面図である。
【００２３】
電解浴槽１００は、電解液６０を貯留するためのものであり、その中に、陰極板５０（陰極）と陽極板（図示しない）が対向して対となって、複数、配置されている。
陰極板５０は、導電性を有し、且つ、電解液６０に難溶の材料から形成されており、このような材料としては、例えば、ステンレス板、アルミニウム板等が挙げられる。
そして、陰極板５０は、陰極板支持部材５１に挟持され、この陰極板支持部材５１の両端が電解浴槽１００の縁に支持されるようにして配置されている。
陽極板（図示しない）は、精製目的とする金属（Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｂｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等）の粗鋼が使用される。
電解液６０は、精製目的の金属に応じて適宜選択されるものであり、例えば、硫酸等が挙げられる。また、電解液６０には、導電性を向上させるために塩類が通常、添加される。
そして、陰極板５０と陽極板（図示しない）とは、外部電源（図示しない）と接続している。
【００２４】
第１実施形態に係る覆設部材１０は、このように配置される陰極板５０（陰極）の両面に、それぞれ取り付けられるものである。
【００２５】
覆設部材１０は、非導電性で細長の板状の部材であり、陰極板５０に取り付けられる取付部１１と、陰極板５０の気液境界部４０（図２参照）を覆うように配設される覆設部１３と、取付部１１と覆設部１３とを屈曲自在とする屈曲自在部１２とを有している。そして、図１、図２に示すように、覆設部１３が電解液６０の液面において陰極板５０から離間するようにして、覆設部材１０は陰極板５０に取り付けられている。
また、第１実施形態に係る覆設部材１０は、公知である高分子材料から形成され、射出成型により作製されたものであり、初期状態において、覆設部１３は取付部１１に対して、屈曲した状態となっている。そして、この屈曲の程度は、後記するように、陰極板５０に覆設部材１０を取り付けたときに、覆設部１３が陰極板５０から所望の間隔で離間する程度に調節されている。
【００２６】
取付部１１には、複数のボルト孔１１ａが形成されており、このボルト孔１１ａと陰極板に形成されたボルト孔（図示しない）に取付ボルト１８を挿通し、陰極板５０の反対側でナット１９と螺合することにより、覆設部材１０は、陰極板５０に着脱自在に固定できるようになっている。
また、陰極板５０に対して、上下（鉛直）方向における取付部１１の取付位置は、後記するように、電解液６０の液面が下降しても、覆設部１３の下端１３ａが下降液面６０ｂから露呈しない位置とする。
【００２７】
屈曲自在部１２は、図１において、覆設部材１０の中央より上側で長手方向に沿って肉薄に形成された肉薄部分である。また、屈曲自在部１２は、覆設部材１０の片面側から溝１２ａが形成された断面形状を呈する部分である。そして、この溝１２ａの開口を外側、すなわち、陰極板５０と反対側となるようにして覆設部材１０を取り付けることにより、覆設部１３は外側に曲がりやすく、すなわち、陰極板５０から離間する方向に屈曲しやすくなっている。
【００２８】
覆設部１３は、屈曲自在部１２を介して取付部１１に対して屈曲自在となっている。
【００２９】
覆設部材１０は、非導電性、耐衝撃性、耐熱性、耐液性を有し、電解液６０より比重の小さい材料から形成されることが好ましい。
非導電性を有することにより、覆設部材１０自体に通電しないので、覆設部材１０に金属が電着しないようにすることができる。
耐衝撃性（耐変形性）を有することにより、覆設部材１０の機械的強度は向上するので、繰り返して使用することが可能である。
耐熱性を有することにより、覆設部１３が温度の高い電解液６０に浸されても、変形、変質しにくくすることが可能となる。
耐液性を有することにより、覆設部１３が、強酸性、または、強アルカリ性の電解液６０に浸されても、変質、変色しにくくすることが可能となる。
電解液６０より比重の小さい材料から形成することにより、覆設部１３は電解液６０より浮力を受けるので、屈曲自在部１２に加重する覆設部１３の荷重を軽減することが可能となり、陰極板５０と覆設部１３との間隔を長期間にわたって好適に維持することができるようになる。また、電解液６０に対する比重の程度を調節することにより、覆設部材１０を取り付けた陰極板５０を電解液６０に浸した際に、その浮力により覆設部１３が自動的に陰極板５０から離間するようにすることもできる。さらに、具体的には、一般に、電解液６０の比重は、１．１〜１．２であるので、覆設部材１０の比重は１．０以下であることが好ましい。
このような非導電性、耐衝撃性、耐熱性、耐液性を有し、電解液６０より比重の小さい材料としては、例えば、軟質のエラストマーであるポリプロピレン、テトラフルオロエチレン等が挙げられる。
したがって、覆設部材１０は、前記したポリプロピレン等で、取付部１１と屈曲自在部１２と覆設部１３とを一体的に、公知である射出成型方法により、容易に作製することができる。また、覆設部１３が陰極板５０から所望の距離で離間するように、覆設部１３を取付部１１に対して、予め好適な角度となるように射出成型されている。さらに、覆設部材１０を陰極板５０に取り付けた際に、覆設部１３が外側に向かって、若干湾曲するように、すなわち反るように、射出成型されていると好ましい。
【００３０】
このように第１実施形態に係る覆設部材は、簡単な構成であるので、コストもかからずに、容易に作製することができる。
【００３１】
続いて、覆設部材１０の取付方法、及び、この覆設部材１０を取り付けた陰極板５０設置方法について説明する。
【００３２】
陰極板５０の上部の両面に、覆設部材１０、１０をボルト１８、ナット１９で固定する。
そして、覆設部材１０を取り付けた陰極板５０を、陰極板支持部材５１で狭持する。それから、複数の陰極板５０を、金属電解精製用の専用冶具（図示しない）に所定間隔で配置し、移動式天井クレーン等の適宜な手段で、電解浴槽１００中の所定位置まで下降させて電解液６０に浸す。
そうすると、覆設部材１０の覆設部１３は、その下端１３ａが電解液６０に浸されたまま、すなわち、覆設部１３の下端１３ａが電解液６０の設置液面６０ａから露呈しないように、且つ、電解液６０の液面が上昇、下降しても、覆設部１３の下端１３ａが、液面から露呈しないように、電解液６０が接触する陰極板５０の気液境界部４０から離間すると共に、取付部１１に対して屈曲した状態となっている。
一方、前記陰極板５０の数に対応させた陽極板（図示しない）も、適宜な手段により、陰極板５０と対となるように対向させて、電解液６０中に浸して配置する。
【００３３】
すなわち、前記した覆設部材１０を陰極板５０に取り付けるときには、陰極板５０を設置するときの電解液６０の設置液面６０ａと、電解液６０の液面が下降したときの下降液面６０ｂと、電解液６０の液面が上昇したときの上昇液面６０ｃを予測して、覆設部１３の下端１３ａが下降液面６０ｂより、高さ方向において低い位置となるようにする。
【００３４】
このように覆設部材１０を陰極板５０に取り付けると、覆設部材１０の長手方向に、電解液６０の設置液面６０ａと覆設部材１０の覆設部１３と陰極板５０とを各辺とする断面略三角形を呈する覆設空間４１空間が形成される。
なお、言うまでもなく、覆設空間４１は、覆設部材１０の長手方向において、その両端側では、外部の空間と連通している。
【００３５】
このような状態で、外部電源（図示しない）から陰極板５０と陽極板（図示しない）とを経由するように通電させて、金属電解精製を開始する。
通電を開始すると、陰極板５０の表面に、精製目的とする金属が積層状に電着する。
【００３６】
そして、金属電解精製中に、電解液６０の量の変動、陰極板５０に電着した金属の体積増加、電解液６０の循環経路の詰まり等により、電解液６０の液面が、設置液面６０ａから、下降液面６０ｂまたは上昇液面６０ｃに変化しても、覆設空間４１は常に形成されることになる。そして、覆設空間４１内の空気は、電解液６０の液面に接触していることにより、外部の空気と比較して、液面から気化した電解液６０の溶媒の含有割合が高くなっている。すなわち、電解液６０の溶媒の飽和状態に近づいている。
【００３７】
したがって、例えば、設置液面６０ａから下降液面６０ｂに変化して、陰極板５０の気液境界部４０に、電解液６０が残留して付着しても、その残留した電解液６０の溶媒は気化しにくくなっているので、結晶が発生することを防止できる。すなわち、精製目的とする金属に不純物（結晶）の混入がなくなり、純度の高い目的金属を取得することができる。
【００３８】
そして、所定時間経過後、通電を停止させて、金属電解精製を終了する。
【００３９】
その後、移動式天井クレーン等の適宜な揚重手段により、覆設部材１０、１０を取り付けたままで、表面に金属が電着した陰極板５０を上方に引き上げる。陰極板５０を脱槽後、所定時間放置して、陰極板５０に付着している電解液６０を落とし、その後、覆設部材１０を陰極板５０に取り付けたままで、人力または機械的な適宜な方法で覆設部１３を取付部１２に対して屈曲させて邪魔にならないようにして、例えば、陰極板５０にハンマー等で衝撃を付与することにより、陰極板５０と陰極板５０に電着した金属との間に隙間を形成し、この隙間に例えば鋭利な刃先を挿入し、この刃先を人力または機械的に移動させることにより、陰極板５０に電着した金属を剥ぎ落として、回収・取得することができる。
【００４０】
また、陰極板５０の表面に、結晶は発生していないので、電着した金属の剥離作業は容易になると共に、陰極板５０が損傷することも無いので、陰極板５０の寿命を長くすることができる。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る覆設部材について、図３を参照しながら説明する。
図３は、第２実施形態に係る覆設部材を陰極板に取り付けた状況の一部分を拡大して示す斜視図である。
【００４２】
第２実施形態に係る覆設部材８０は、図３に示すように、板状の部材であり、取付バンド８２により、陰極板５０ｂに屈曲自在に取り付けられている。
覆設部材８０には、複数の取付穴８０ａが形成されており、この取付穴８０ａに対応する位置に陰極板５０ｂに貫通孔５２が形成されている。そして、取付バンド８２が、取付穴８０ａ、貫通孔５２に挿通されて、覆設部材８０と陰極板５０ｂとが締結されている。また、取付バンド８５としては、例えば公知である「インシュロック」等を使用することができる。
さらに、覆設部材８０の下端が、第１実施形態で説明したように、陰極板５０ｂから所望の間隔で離間するように、覆設部材８０と陰極板５０ｂとの間に、間隙保持部材８５が設けられている。間隙保持部材８５は、陰極板５０ｂに取り付けられるものであってもよいし、電解浴槽１００に備わるものであってもよい。
【００４３】
［第３実施形態］
続いて、本発明の第３実施形態に係る覆設部材について、図４を参照しながら説明する。
図４は、第３実施形態に係る覆設部材を陰極板に取り付けた状況を示す斜視図である。
【００４４】
第３実施形態に係る覆設部材２０は、図４に示すように、陰極板５０ａに取り付けられる取付部材２１（取付部）と、陰極板５０の気液境界部４０を覆うように配設される覆設板２２（覆設部）とを備えて構成されており、後記するように、覆設板２２は取付部材２１に対して屈曲自在となっている。
【００４５】
取付部材２１は、略Ｕ字形を呈する部材であり、その両端には覆設板２２を掛止するための略Ｃ字形のフック２１ａ、２１ａがそれぞれ形成されている。また、取付部材２１は、略Ｕ字形を呈するので逆向きにして、上方から陰極板５０ａと陰極板支持部材５１に着脱自在に取付可能となっている。したがって、第１実施形態、及び第２実施形態における、陰極板５０にボルト１８等を挿通するためのボルト孔（図示しない）等を形成する必要はなく、また、取付工具も必要なく、容易に取付可能である。また、図４に示すように、並設する取付部材２１、２１、２１の間隔を保持するように保持部材を設けると、さらに安定して陰極板５０ａに取り付けることができる。
【００４６】
覆設板２２は、板状の部材であり、その一長辺の近傍には、複数の掛止孔２２ａが形成されている。この掛止孔２２ａを取付部材２１のフック２１ａに挿通して、覆設板２２を掛止できるようになっている。したがって、覆設板２２は、取付部材２１に対して、屈折自在となっている。
【００４７】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る覆設部材について、図５を参照しながら説明する。
図５は、第４実施形態に係る覆設部材で陰極板を覆った状況を示す斜視図である。
【００４８】
第４実施形態に係る覆設部材３０は、陰極板５０ａに対して鉛直上方に設けられた支持アーム３１に支持されている。
【００４９】
支持アーム３１は、サーボモータ等からなる支持アーム稼動装置（図示しない）により３次元方向に移動自在となっており、支持アーム稼動装置（図示しない）はＣＰＵ等からなる支持アーム制御装置（図示しない）にシーケンス制御できるようになっている。そして、支持アーム制御装置（図示しない）は、金属電解精製の通電開始スイッチ（図示しない）と接続しており、通電開始スイッチ（図示しない）がＯＮになると、自動的に覆設部材３０が陰極板５０ａを覆うように支持アーム駆動装置（図示しない）が稼動した後、通電を開始するようになっている。
【００５０】
覆設部材３０は、図５に示すように、陰極板５０ａの片面から離間した位置に設けられる側面部３０ａと、この側面部３０ａの両端から陰極板５０ａの両端面における気液境界部４０を覆うように延出する端面部３０ｂ、３０ｃと、側面部３０ａと、端面部３０ｂ、３０ｃの上方を閉じる上面部３０ｄとが一体的に形成された部材である。上面部３０ｄには、陰極板５０ａが嵌り込む凹部３０ｅが形成されている。そして、陰極板５０ａの両面側から、覆設部材３０、３０で挟み込むことにより、気液境界部４０の全周囲は、覆われるようになっている。なお、図５に示すように、覆設部材３０の下方は開口している。
【００５１】
すなわち、覆設部材３０は、端面部３０ｂ、３０ｃ（図５において覆設部材３０の手前及び奥）を有していることにより、第１実施形態に係る覆設部材１０、第２実施形態に係る覆設部材８０、及び第３実施形態に係る覆設部材２０と異なり、陰極板５０両端面側においても、気液境界部４０を覆うことができるようになっている。
なお、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態においても、覆設部材３０の両側面３０ｃ、３０ｄに相当する部材をそれぞれ設けてもよい。
【００５２】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【００５３】
本発明を、鉄を電解精製する金属電解精製に適用した場合について説明する。
陰極板５０には、ステンレスから形成され、高さ方向の長さｌ1が９００ｍｍ、幅ｌ2が６３５ｍｍ、厚さｌ3２ｍｍ（図１参照）のものを使用した。
そして、陰極板５０の両面に、ポリプロピレンを含んでなる覆設部材１０、１０を取り付けた。覆設部材１０は、後記するように覆設部１３を陰極板５０から離間した状態で、すなわち開いた状態で、覆設部１３の下端１３ａが、電解液６０の液面から、常時、５〜２０ｍｍの範囲内となる高さ位置とした。つまり、下降液面６０ｂと下端１３ａとの距離ｄ1が５ｍｍであり、上昇液面６０ｃと下端１３ａとの距離ｄ2が２０ｍｍ（図２参照）となるように、覆設部材１０を陰極板５０に取り付けた。
また、覆設部材１０は、覆設部１３の下端１３ａと陰極板５０との距離ｄ3（図２参照）が、１０ｍｍ程度となるように射出成型したものを使用した。
【００５４】
陽極板（図示しない）には、乾式純鉄を鋳造した鉄を使用した。
そして、陰極板５０と陽極板（図示しない）との極間距離は７５ｍｍとし、電解浴槽１００の１槽あたりに、陰極板５０を２１枚、陽極板（図示しない）を２２枚、互いに平行、かつ、陰極板５０と陽極板（図示しない）が交互に層状となるように配置した。
電解液６０には、ｐＨが４．０〜４．５の硫酸浴（Ｈ2ＳＯ4）を使用し、その中に１ｍｏｌ／ｌの鉄塩を添加し、全体を５０〜５５℃に加熱した。
それから、電流密度を０．８〜１．０Ａ／ｄｍ2として、１４日間、金属電解精製を行った。
また、比較例として覆設部材１０を取り付けない陰極板５０で、金属電解精製を行った。
【００５５】
金属電解精製後、本発明に係る実施例については、電解液の液面から３０ｍｍ下に精製目的とする鉄を含む電着物、比較例は陰極板５０の結晶７０を含んだ電着物について、それぞれ含有成分を分析した。その結果を、表１に示す。
【００５６】
【表１】
2004197124.tif 000003
【００５７】
ここで、精製した鉄には、純度が低下する原因となるため、炭素、硫黄、珪素、マンガン等その他の種類の金属を含まないことが好ましい。特に、硫黄を含むと鉄が脆くなるので含まないことが好ましい。
【００５８】
表１より、金属電解精製方法を比較例から、本発明に係る実施例に変更することにより、精製した鉄に含まれる炭素、硫黄、珪素、マンガンの量は全て低下しているので、純度が向上してことがわかる。
【００５９】
以上、本発明の好適な実施形態について一例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
【００６０】
前記した第１、第２、第３、第４実施形態では、板状の陰極板５０に覆設部材１０、２０、３０、８０を設けるとしたが、陰極は板状に限らず、その他に例えば、棒状等であってもよい。このような場合は、覆設部材１０の形状を適宜対応することにより、好適に陰極を覆うことができる。
【００６１】
前記した第１、第２、第３、第４実施形態では、本発明を金属電解精製方法に適用したが、その他に、金属電解採取方法に適用してもよく、同様の効果を奏することができる。
【００６２】
前記した第１実施形態では、取付部１１と覆設部１３が屈曲して射出成型された覆設部材１０を使用したが、その他に例えば、第２実施形態で説明した間隙間隙保持部材８５を、陰極板５０または電解浴槽１００に設けて、覆設部１３を支持して、覆設部１３を陰極板５０から離間させるようにしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、電解液が接触する陰極板の気液境界部を覆うことにより、電着した金属の剥離を容易にすることが可能である金属電解精錬方法、及び、覆設部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る覆設部材を陰極板を取り付けた状況を示した斜視図である。
【図２】図１に示す第１実施形態に係る覆設部材のＸ−Ｘ断面を拡大した図面である。
【図３】図３は、第２実施形態に係る覆設部材を陰極板に取り付けた状況の一部分を拡大して示す斜視図である。
【図４】第３実施形態に係る覆設部材を陰極板に取り付けた状況を示した斜視図である。
【図５】第４実施形態に係る覆設部材の配置状況を示した斜視図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）ともに、従来の金属電解精製の状況を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、８０  覆設部材
１１      取付部
１２      屈曲自在部
１３      覆設部
４０      気液境界部
４１      覆設空間
６０      電解液
７０      結晶
【図１】
2004197124.tif 000004
【図２】
2004197124.tif 000005
【図３】
2004197124.tif 000006
【図４】
2004197124.tif 000007
【図５】
2004197124.tif 000008
【図６】
2004197124.tif 000009