(57)【要約】【課題】電流の伝達を防いで、例えばポンプ等の設備に金属が析出するといったトラブルの発生を効果的に防止することができる方法を提供する。【解決手段】本発明は、電解槽２に供給する電解液５０を貯留する電解液貯留槽１に用いられ、その電解液貯留槽１内に電解液５０を装入する装入配管１０であって、電解液５０が流出する先端部１０Ａに、その電解液を散水させて電解液貯留槽１内に装入することが可能な流出口２０が設けられている。ここで、その流出口２０としては、スリット形状となっている。また、ノズル状であってもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解槽に供給する電解液を貯留する電解液貯留槽に用いられ、該電解液貯留槽内に電解液を装入する装入配管であって、
前記電解液が流出する先端部に、該電解液を散水させて前記電解液貯留槽内に装入することが可能な流出口が設けられている
電解液の装入配管。
【請求項２】
前記先端部には、複数のスリット状の流出口が設けられている
請求項１に記載の電解液の装入配管。
【請求項３】
前記先端部には、複数のノズル状の流出口が設けられている
請求項１に記載の電解液の装入配管。
【請求項４】
前記流出口における開口部の合計開口面積が、当該装入配管の断面積と同等もしくはそれより大きい
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電解液の装入配管。
【請求項５】
前記流出口を備える流出部材が、当該装入配管の前記先端部に接続されている
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電解液の装入配管。
【請求項６】
前記電解液は、塩化ニッケル溶液である
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電解液の装入配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解液の装入配管に関するものであり、より詳しくは、電解槽に供給するための電解液を貯留する電解液貯留槽に用いられ、その電解液貯留槽内に電解液を装入する装入配管に関する。
【背景技術】
【０００２】
非鉄金属における湿式精錬法では、例えば、乾式製錬から産出されたニッケルマット及び低品位ラテライト鉱石から硫酸浸出によって産出されたニッケル、コバルト等の混合物であるニッケル硫化物を原料として、原料中に含有するニッケル、コバルト、銅等の金属の大部分を塩素浸出し、塩素浸出して得られた溶液から金属不純物等を除去した後に、電解採取によって電気ニッケルを製造している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
具体的に、電解採取においては、浄液処理を経て得られた塩化ニッケル溶液を電解液として用いて、電解採取法によって電気ニッケルを製造する。この電解採取においては、カソード側では、塩化ニッケル溶液中のニッケルイオンがメタルとして析出し、電気ニッケルが生成する。一方で、アノード側では、塩化ニッケル溶液中の塩素イオンが塩素ガスとして発生する。
【０００４】
さて、一般的に、電流は、設備や架台等を伝達することが知られており、アース線を取り付ける等の方法によって電流伝導の対策を行っている。また、液体を介した電流伝達に対しても、例えば配管を金属にするなどして、液体から固体へ電流を伝達するようにして対応している。
【０００５】
ところが、例えば液の性状等の観点から、配管の材質として樹脂等を採用した場合、電流が伝達しない配管となる。
【０００６】
例えば、上述した電気ニッケルの製造システムにおいては、電解液となる塩化ニッケル溶液を浄液する浄液処理槽と、浄液して得られた塩化ニッケル溶液を貯留する電解液貯留槽（ヘッドタンク）と、電解液貯留槽から電解液の供給を受けて電解処理を行う電解槽とが、それぞれ配管を介して、上流から下流に向かって配置されている。
【０００７】
電解槽では、一定の電流をアノード及びカソードに流して電解処理を行っているため、その電流が、電解液を介して電解液貯留槽に伝達することがある。また、図４に示すように、電解液貯留槽に伝達した電流は、その貯留槽に装入される電解液を介して、さらに上流の浄液槽への伝達していくことになる。
【０００８】
このように、電解液を介して電流が伝達していくと、その電解液貯留槽の前段にある設備（主としてポンプ等）の金属部分に、電解液に含まれるＮｉやＣｏが析出生成されることがある。析出したＮｉやＣｏは、ポンプケーシングやインペラ、軸等に機械的なトラブルを発生させる原因となる。また、このようなＮｉやＣｏの析出は、本来では電解槽にて析出されるべきものであり、最終生産量を著しく低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−０２６０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、電流の伝達を防いで、例えばポンプ等の設備に金属が析出するといったトラブルの発生を効果的に防止することができる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】
【００１１】
本発明者は、上述した課題を解決するために、電解槽に供給する電解液を貯留するための電解液貯留槽に用いられ、その電解液貯留槽に装入する電解槽の装入配管について鋭意検討を重ねた。その結果、その装入配管の電解液が流出する先端部に、電解液を散水させることが可能な流出口を設けることで、電流の伝達を有効に断つことができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
（１）本発明の第１の発明は、電解槽に供給する電解液を貯留する電解液貯留槽に用いられ、該電解液貯留槽内に電解液を装入する装入配管であって、前記電解液が流出する先端部に、該電解液を散水させて前記電解液貯留槽内に装入することが可能な流出口が設けられている、電解液の装入配管である。
【００１３】
（２）本発明の第２の発明は、第１の発明において、前記先端部には、複数のスリット状の流出口が設けられている、電解液の装入配管である。
【００１４】
（３）本発明の第３の発明は、第１の発明において、前記先端部には、複数のノズル状の流出口が設けられている、電解液の装入配管である。
【００１５】
（４）本発明の第４の発明は、第１乃至第３のいずれかの発明において、前記流出口における開口部の合計開口面積が、当該装入配管の断面積と同等もしくはそれより大きい、電解液の装入配管である。
【００１６】
（５）本発明の第５の発明は、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記流出口を備える流出部材が、当該装入配管の前記先端部に接続されている、電解液の装入配管である。
【００１７】
（６）本発明の第６の発明は、第１乃至第５のいずれかの発明において、前記電解液は、塩化ニッケル溶液である、電解液の装入配管である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に電解液の装入配管によれば、設備の上流側への電流の伝達を断つことができ、例えばポンプ等の設備に金属が析出するといったトラブルの発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電解液貯留槽と電解槽との、配管を介した接続関係を説明するための構成図である。
【図２】電解液貯留槽の構成を示す断面図である。
【図３】装入配管の先端部の構成の一例を模式的に示した図である。
【図４】電解液貯留槽内の電解液を介して電流が伝達する様子を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」という）について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２１】
本実施の形態に係る電解液の装入配管は、電解槽に供給するための電解液を貯留する電解液貯留槽に用いられ、その電解液貯留槽の内部に電解液を装入する装入配管である。
【００２２】
例えば、図１の構成図に示すように、電解槽２の上流には、その電解槽２に収容する電解液５０を貯留し、またその電解槽２に電解液５０を供給する電解液貯留槽（電解液タンク）１が設けられている。電解液貯留槽１と電解槽２とは、配管３で接続されており、その配管３内を電解液５０が流れて移送される。
【００２３】
電解槽２では、交互に複数配置されたアノード２Ａとカソード２Ｂとに一定の電流を給電することによって電解反応が生じ、カソード２Ｂの表面に所望とする金属を電着させる。例えば、電気ニッケルの製造においては、電解槽２内に電解液５０である塩化ニッケル溶液（以下、「塩化ニッケル溶液５０」と示すこともある）を収容し、一定の電流を給電することによってカソード表面にニッケルを析出させる。
【００２４】
このような電気ニッケルの製造に用いる塩化ニッケル溶液（電解液）５０は、電解液貯留槽１に貯えられており、所定の流量で配管３を介して電解槽２内に供給される。また、電解液貯留槽１内に貯えられる塩化ニッケル溶液５０は、その電解液貯留槽１の前段（上流側）に設けられた浄液槽（図示しない）おいて、鉄、コバルト、鉛、亜鉛等の不純物が除去され、浄液された塩化ニッケル溶液５０が配管４を介して電解液貯留槽１内に装入される。
【００２５】
すなわち、図１の構成図に示すように、浄液処理が行われた電解液となる塩化ニッケル溶液５０が、配管４を介して電解液貯留槽１に貯えられ、その後、一定の流量で配管３を介して電解槽２内に供給される。
【００２６】
本実施の形態に係る電解液の装入配管は、例えば、上述のように構成された電解液貯留槽１内に貯えられる電解液５０を、その電解液貯留槽１の内部に装入するための装入配管であって、例えば筒状の形状を有しており、電解液５０が流出する先端部に、電解液５０を散水させて電解液貯留槽１内に装入することが可能な流出口が設けられている。
【００２７】
図２は、電解液貯留槽１の構成を示す断面図である。図２に示すように、電解液貯留槽１では、その上部に設けられた装入配管１０から電解液５０が流出し、電解液貯留槽１の内部に装入される。このとき、図２に模式的に示すように、装入配管１０の先端部１０Ａには、電解液５０を散水させて装入することが可能な流出口２０が設けられている。
【００２８】
このような装入配管１０によれば、その装入配管１０を介して電解液貯留槽１内に電解液５０を装入するに際して、流出時に、電解液５０のいわゆる「液柱」が生じずに、電解液５０が散水されて、液滴のような形状となって内部に装入されるようになる。図１に示すように、電解液貯留槽１にて貯留された電解液５０は、配管３を介して電解槽２に供給されるようになるが、一定の電流を通電させて電解処理を行っている電解槽２からは、その配管３あるいはその配管３内を流れる電解液５０を介して電流が伝えられ、上流側にある電解液貯留槽１にまで伝達する。従来、電解液貯留槽１内に貯留された電解液５０にまで電流が伝達すると、電解液貯留槽１内に装入される電解液５０の「液柱」を介して、さらに上流にまで電流が流れることがあった（例えば図４の模式図を参照）。
【００２９】
これに対して、電解液貯留槽１内に電解液５０を装入する装入配管１０においては、電解液５０を散水させるようにしているため、電解液５０が「液柱」となるように装入されず、液滴の形状とすることができ、これによって、装入される電解液５０と電解液貯留槽１内の電解液５０とが独立した状態となって、電流の流れる経路を断つことができる。このことから、電解液貯留槽１よりも上流側へ電流が伝達することを効果的に防ぐことができ、その電解液貯留槽１の前段にある設備（主としてポンプ等）の金属部分に、電解液５０に含まれるＮｉやＣｏが析出生成されることを抑制して、機械的なトラブルの発生を抑えることができる。
【００３０】
具体的に、図３は、装入配管１０の先端部１０Ａの構成の一例を模式的に示した図である。図３に示す装入配管１０においては、筒状の形状を有しており、その先端部１０Ａに、複数のスリット状の流出口２０（以下、「スリット２０」ともいう）が設けられている。このように、複数のスリット２０を装入配管１０の先端部１０Ａに設けることで、その装入配管１０からの電解液５０を、例えば液滴のように飛散した状態となるように散水することができ、このようにして散水された電解液５０が電解液貯留槽１内に装入されることになる。
【００３１】
なお、例えば図２に示す装入配管１０においては、その装入配管１０の側面の円周上にスリット２０が形成されており、装入配管１０の底部１０Ｂは閉じた状態となっている。つまり、通常の一般的な配管のように、底部１０Ｂから液が流出しない。
【００３２】
スリット２０としては、特に限定されないが、例えば図２に示すような長方形状のスリットとすることができ、装入配管１０の先端部１０Ａにおける円周に、長方形状のスリット２０を所定の間隔をあけて複数設けることができる。また、そのスリット２０の幅（開口部の幅）としては、特に限定されず、電解液５０の流量に応じて適宜決定できる。
【００３３】
また、装入配管１０の先端部１０Ａに設けられる流出口２０としては、上述したスリット２０に限られるものではない。その先端部１０Ａから、液滴のように飛散した状態で電解液が流出すればよく、例えば複数のノズル状の流出口を設けることもできる。
【００３４】
ここで、本実施の形態に係る電解液の装入配管１０は、上述したように、電解液５０が流出する先端部１０Ａに、その電解液５０を散水させて装入することが可能な流出口２０が設けられているものであるが、一般的な配管のように、配管の底部断面から「液柱」となるように電解液を流出させるときと比べて、電解液貯留槽１への供給量（流出量）が減少してしまうと操業効率の低下につながる。
【００３５】
このことから、装入配管１０の先端部１０Ａに設けられる流出口２０は、その開口部の開口面積が、装入配管１０の断面の断面積と同等か、あるいはそれよりも大きいものであることが好ましい。具体的には、図３に示すように、先端部１０にスリット２０が複数設けられている場合、複数のスリット２０の開口部の開口面積、すなわち複数形成された開口部の開口面積の合計（合計開口面積）が、その先端部１０を水平方向に切断したときの断面の面積と、同じであるか、あるいはそれよりも大きいことが好ましい。
【００３６】
このように、開口面積を制御した流出口２０を設けることによって、装入量を減らすことなく安定的な操業を確保しながら、電解液５０を散水させて、電解液貯留槽１内に装入することができる。
【００３７】
装入配管１０の材質としては、特に限定されないが、耐食性を有するものであることが好ましい。例えば、Ｔｉ等の耐食性に優れる金属や、耐食性を有する樹脂等により構成することができる。また、装入配管１０の先端部１０Ａに設けられる流出口２０も同様の材質からなるものとすることができる。
【００３８】
また、上述したスリット２０やノズル状の流出口２０を備える流出部材を別部材として構成し、その装入配管１０の先端部１０Ａに接続するようにしてもよい。このように、例えばスリット２０を備える流出部材を別部材として構成することで、既存の装入配管の先端に、当該流出部材を接続するだけの簡易な作業で、電流の伝達経路を断つことのできる装入配管を作製することができる。なお、図２に示すように、装入配管１０において、例えばフランジ１０Ｆを介して流出部材を接続固定することができる。
【００３９】
また、図２において、装入配管１０の先端部１０Ａの端部、すなわち、装入配管１０の底部１０Ｂから、電解液貯留槽１に貯留される電解液５０の液面までの距離ｄとしては、装入する電解液５０を適切に散水することができれば特に限定されない。適切な散水状態は、具体的には、流出口２０の形状や電解液５０の流量等に依存するが、貯留された電解液５０の液面から、例えば５００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度の距離ｄを空けて、その底部１０が位置するように、装入配管１０を設けることが好ましい。
【００４０】
なお、電解液貯留槽１は、上部側面に、オーバーフロー排出口１ａが設けられており、そのオーバーフロー排出口１ａの設置高さまで到達した電解液５０は、オーバーフローして槽外に排出される。また、電解液貯留槽１は、配管（配管３）が接続された電解液排出口１ｂを介して、例えば電解槽２へ電解液５０を供給する。
【符号の説明】
【００４１】
１    電解液貯留槽
２    電解槽
３，４    配管
１０    電解液の装入配管
１０Ａ    装入配管の先端部
２０    流出口（スリット）
５０    電解液
【図１】
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【図２】
2017166041.tif 000004
【図３】
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【図４】
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