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ANODE FOR USE IN ELECTROWINNING COBALT, AND METHOD FOR ELECTROWINNING COBALT achieved

Patent code P10A015581
File No. DP1323
Posted date Jul 16, 2010
Application number P2008-163714
Publication number P2010-001556A
Patent number P4516618
Date of filing Jun 23, 2008
Date of publication of application Jan 7, 2010
Date of registration May 21, 2010
Inventor
  • (In Japanese)盛満 正嗣
Applicant
  • (In Japanese)学校法人同志社
Title ANODE FOR USE IN ELECTROWINNING COBALT, AND METHOD FOR ELECTROWINNING COBALT achieved
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anode for use in electrowinning cobalt, which is used for depositing cobalt on a cathode by electrolyzing an aqueous solution containing positive divalent cobalt ions and can inhibit cobalt oxyhydroxide from depositing onto the anode in the electrolysis, and to provide a method for electrowinning cobalt, which can inhibit the cobalt oxyhydroxide from depositing on the anode in the electrowinning operation.
SOLUTION: The anode for use in electrowinning cobalt is made of an electroconductive substrate having a catalyst layer containing amorphous iridium oxide or amorphous ruthenium oxide formed thereon. The method for electrowinning cobalt includes using the anode for use in electrowinning, which is made of the electroconductive substrate having the catalyst layer containing the amorphous iridium oxide and the amorphous ruthenium oxide formed thereon.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


コバルトの電解採取では、コバルト含有鉱から+2価のコバルトイオンを抽出し、得られたコバルトイオンを含む溶液(以下、電解液)に陽極と陰極を浸漬させて通電し、陰極上に高純度のコバルトを析出させる。この溶液は一般に酸性水溶液であり、代表的な電解液としては、通常塩酸によって酸性とした塩化物イオンを含む水溶液中に+2価のコバルトイオンが溶解した塩化物系電解液や、硫酸によって酸性とした水溶液中に+2価のコバルトイオンが溶解した硫酸系電解液がある。コバルトの電解採取は、電解液に陽極と陰極を浸漬し、陰極上に一定量のコバルトを析出させた後、陰極を取り出してコバルトを回収する。一方、陽極での反応は、通常、塩化物系電解液を用いる場合は塩素発生が主たる反応となり、硫酸系電解液を用いる場合は酸素発生が主たる反応となる。ただし、陽極がどのような反応に対する触媒性を有するかによって、陽極上で生じる主たる反応は変化し、また塩素発生と酸素発生がともに起こることもある。



コバルトの電解採取では、鉛または鉛合金などの鉛系電極が陽極として主に使用されているが、陽極反応に対する電位が高く、したがって陽極反応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コバルトの純度が低下するなどのデメリットがある。また、鉛系電極を陽極に用いる場合、陽極での主反応である塩素または酸素の発生と同時に、電解液中に含まれる+2価のコバルトイオンが酸化され、陽極上にオキシ水酸化コバルト(CoOOH)を生成し、この反応によって本来陰極上で還元されるべき電解液中の+2価のコバルトイオンが陽極で無駄に消費されるという副反応がある。一方、このようなオキシ水酸化コバルトの生成においては、コバルトイオンまたはオキシ水酸化コバルトと鉛系電極の電極材料との反応も同時に進行して電極上に化合物を生成し、これが鉛系電極の安定化に一部寄与することも知られているが、+2価のコバルトイオンが陽極で反応して消費されることは、陰極上へ析出する+2価のコバルトイオンの減少となることから、陽極自体が高い耐久性を有するものであれば、本来は不要な副反応である。上記のような鉛系電極に関する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検討されている。例えば、非特許文献1には塩化物系電解液で不溶性電極を陽極に用いるコバルトの電解採取が記載されている。
【非特許文献1】
T. Akre, G. M. Haarberg, S. Haarberg, J. Thonstad, and O. M.Dotterud, ECS Proceedings, PV 2004-8, pp. 276-287 (2005).

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、電解によって電解液からコバルトを採取する際に用いるコバルトの電解採取用陽極およびコバルトの電解採取法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
コバルト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または非晶質の酸化ルテニウムを含むことを特徴とするコバルトの電解採取用陽極。

【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に記載のコバルトの電解採取用陽極。

【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に記載のコバルトの電解採取用陽極。

【請求項4】
 
該触媒層が非晶質の酸化ルテニウムと酸化チタンを含むことを特徴とする請求項1に記載のコバルトの電解採取用陽極。

【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コバルトの電解採取用陽極。

【請求項6】
 
コバルト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コバルトの電解採取用陽極を用いて電解することを特徴とするコバルトの電解採取法。

【請求項7】
 
コバルトの電解採取法であって、塩化物系電解液を用いて電解することを特徴とする請求項6に記載のコバルトの電解採取法。

【請求項8】
 
コバルトの電解採取法であって、硫酸系電解液を用いて電解することを特徴とする請求項6に記載のコバルトの電解採取法。

【請求項9】
 
コバルトの電解採取法であって、請求項3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請求項7または8に記載のコバルトの電解採取法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2008163714thum.jpg
State of application right Registered
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