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亜鉛の電解採取用陽極および電解採取法 実績あり 外国出願あり

国内特許コード P10A015579
整理番号 DP1340
掲載日 2010年7月16日
出願番号 特願2008-151007
公開番号 特開2009-293117
登録番号 特許第4516617号
出願日 平成20年6月9日(2008.6.9)
公開日 平成21年12月17日(2009.12.17)
登録日 平成22年5月21日(2010.5.21)
発明者
  • 盛満 正嗣
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 亜鉛の電解採取用陽極および電解採取法 実績あり 外国出願あり
発明の概要

【課題】 +2価の亜鉛イオンを含む水溶液から電解によって陰極上へ亜鉛を析出させる電解採取に用いられる陽極であって、酸素発生電位が低くかつ電解によるマンガン化合物の陽極上への析出を抑制することが可能な電解採取用陽極の提供を目的とし、また本発明は亜鉛の電解採取法であって、電解採取時にマンガン化合物が陽極に析出することを抑制することが可能な電解採取法の提供を目的とする。
【解決手段】 本発明の電解採取用陽極は、非晶質の酸化イリジウムを含む触媒層が導電性基体上に形成された亜鉛の電解採取用陽極である。また、本発明の電解採取法は、非晶質の酸化イリジウムを含む触媒層を導電性基体上に形成した電解採取用陽極を用いる亜鉛の電解採取法である。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


亜鉛の電解採取では、亜鉛鉱から亜鉛イオンの抽出を行い、得られた亜鉛イオンを含む溶液(以下、電解液)に陽極と陰極を浸漬させて通電し、陰極上に高純度の亜鉛を析出させる。この電解液は通常硫酸で酸性とした水溶液であり、したがって陽極上での主反応は酸素発生である。しかし、酸素発生以外にも陽極上で生じる反応がある。その反応は電解液中に含まれる+2価のマンガンイオンの酸化である。このマンガンイオンは亜鉛イオンの抽出工程において、電解液中に混入する。すなわち、亜鉛イオンの抽出工程では、亜鉛鉱を酸化焙焼した後に硫酸溶液で亜鉛イオンを浸出するが、この焙焼の際に亜鉛鉱中の一部の亜鉛と鉄との反応によって亜鉛フェライトが形成される。この亜鉛フェライトは亜鉛イオンの浸出が困難な化合物であるため、浸出過程においてマンガン鉱もしくは二酸化マンガンや過マンガン酸カリウムを酸化剤として加えて、この亜鉛フェライトを酸化して除去することが行われている。このようにして亜鉛フェライトを除去することは可能となるが、最終的に亜鉛イオンを抽出した硫酸酸性の電解液には、+2価のマンガンイオンが存在する。



一方、亜鉛の電解採取では、鉛または鉛合金が陽極として使用されているが、酸素発生電位が高く、酸素発生に必要なエネルギー消費が大きいことや、陽極から溶解した鉛イオンによって陰極上で析出する亜鉛の純度が低下するなどの理由から、このようなデメリットを克服する陽極として、チタンなどの導電性基体上を貴金属または貴金属酸化物を含む触媒層で被覆した不溶性電極が用いられてきている。例えば、特許文献1には酸化イリジウムを含有する活性コーティングを被覆した不溶性電極を用いる銅の電解採取法が開示されている。酸化イリジウムを含む触媒層、特に酸化イリジウムと酸化タンタルから構成される触媒層で導電性基体となるチタンを被覆した不溶性電極は、酸性水溶液からの酸素発生に対して高い触媒性と耐久性を有し、鋼板への電気亜鉛めっきや電気すずめっきにおける酸素発生用陽極、また電解銅箔製造における酸素発生用陽極として利用されている。例えば、本発明者は、特許文献2において、銅めっきまたは電解銅箔製造に適した酸素発生用の不溶性陽極として、電解時の陽極上への二酸化鉛の生成を抑制することが可能な酸素発生用陽極を開示している。このような不溶性陽極は、近年金属の電解採取においてもその応用が検討されている。

【特許文献1】特開2007-162050号公報

【特許文献2】特許3914162号

産業上の利用分野


本発明は、電解によって電解液から亜鉛を採取する際に用いる電解採取用陽極および亜鉛の電解採取法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
亜鉛の電解採取に用いられる陽極であって、導電性基体と、該導電性基体上に形成された触媒層を有し、該触媒層が非晶質の酸化イリジウムを含むことを特徴とする亜鉛の電解採取用陽極。

【請求項2】
該触媒層が非晶質の酸化イリジウムと、チタン、タンタル、ニオブ、タングステン、およびジルコニウムから選ばれた金属の酸化物とを含むことを特徴とする請求項1に記載の亜鉛の電解採取用陽極。

【請求項3】
該触媒層が非晶質の酸化イリジウムおよび非晶質の酸化タンタルを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の亜鉛の電解採取用陽極。

【請求項4】
該触媒層が非晶質の酸化イリジウム、結晶質の酸化イリジウム、および非晶質の酸化タンタルを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の亜鉛の電解採取用陽極。

【請求項5】
該触媒層と該導電性基体の間に中間層を有していることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の亜鉛の電解採取用陽極。

【請求項6】
亜鉛の電解採取法であって、陽極に請求項1から5のいずれかに記載の電解採取用陽極を用いて電解することを特徴とする亜鉛の電解採取法。





産業区分
  • 冶金、熱処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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