JP4979751B2

JP4979751B2 - 鉛の電解方法（１）

Info

Publication number: JP4979751B2
Application number: JP2009206515A
Authority: JP
Inventors: 英俊笹岡; 康勝佐々木; 厚前田
Original assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Current assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2029-09-08
Also published as: JP2010248608A

Description

本発明は、非鉄製錬、基盤や電子部品などリサイクル原料の溶融炉、及び産業廃棄物を溶融処理する乾式炉より発生する乾式煙灰中に含まれているPbを回収する方法に関する。

非鉄製錬、基盤や電子部品などリサイクル原料の溶融炉、及び産業廃棄物を溶融処理する乾式炉より非鉄製錬の乾式煙灰中に含まれているPbを回収するため、煙灰を硫酸浸出し、硫酸鉛にした後、電気炉で溶融還元を行う。溶融還元により分離されたメタルをソーダ処理し、その後、メタルをアノード鋳造した後、珪フッ素酸浴中にて電解精製することでPbを回収している。

上記方法において、原料中に含まれるBiは、ソーダ処理では、処理できず、電解精製で殿物として除去する。しかし、Bi品位が高い原料を処理した場合、電解精製での電気鉛中のBi品位が高くなり、再度、電解精製によりBiを除去する必要がある。非特許文献１に示されたBetts法では、電解浴が、珪フッ酸であるため、排水処理において、フッ素除去設備が必要になり、処理フローシートが煩雑と成り好ましくない。
Betts法の記載 242-243頁昭和39年2月20日発行「非鉄金属製錬」日本金属学会発行

従来の技術に対して、高Bi品位のアノードに対しても高純度の鉛を回収することができる鉛の電解方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記の課題を解決するため以下の発明を成した。（１）電解液中に鉛を２０〜１２０ｇ／Ｌ、スルファミン酸を２０〜１００ｇ／Ｌ、さらにノイゲン（登録商標）ＢＮ−１３９０及び又はノイゲン（登録商標）ＢＮ−２５７０を１〜７００ｍｇ／Ｌとすることにより鉛を回収する鉛の電解方法。（２）（１）記載の方法において、電流密度を１００Ａ／ｍ²以下にすることにより鉛を回収する特徴とする鉛の電解方法。

本発明によれば、（１）高Bi品位の鉛アノードから効率よく、Bi品位が、５ｐｐｍ以下の極めて低い高純度の鉛を回収することができることを特徴とする鉛の電解方法を見出した。（２）電着面が、平滑な電着が容易に得られる。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。原料は、本発明の鉛含有物は、鉛 70〜90mass％、錫 0.04mass％、ビスマス10〜30mass％含有する。例えば、上記鉛含有物を、アノード鋳造をし、そのアノードを用いて電解精製を行う。アノードのサイズとしては、カソードのサイズに比べ小さくすることで、エッジ効果を防ぐことができ、平滑で良好な電着鉛を回収することができる。

電解液として、鉛、スルファミン酸と電着状態の関係を確認した結果、図１に示す通り、スルファミン酸の濃度は、２０〜１００ｇ／Ｌ、鉛濃度は、２０〜１２０ｇ／Ｌ、より好ましくは、４０〜８０ｇ／Ｌである。更に平滑剤としては、ノイゲン（登録商標）ＢＮ−１３９０及び又はノイゲン（登録商標）ＢＮ−２５７０を１〜７００ｍｇ／Ｌ、より好ましくは、１〜１０ｍｇ／Ｌにすることで、平滑で良好な電着鉛を図２に示すように回収することができる。

次に電流密度とカソード中のBi品位の関係を確認した結果、図3に示す通り、電流密度100A/m²以下、好ましくは、50から100A/m²であればＢｉ品位が、5ｐｐｍ以下の低Bi品位であると共に平滑な電着鉛を回収することができる。

（実施例１）平滑な電着鉛を回収する方法電解液の組成として、鉛濃度：８０ｇ／Ｌ、スルファミン酸濃度：２０ｇ／Ｌに調整した溶液に平滑剤としてノイゲン（登録商標）ＢＮ−１３９０を１０ｍｇ／Ｌを添加する。高Ｂｉ品位の鉛アノードと鉛の種板または、ステンレス板をカソードとして、交互に電槽に装入する。カソードの大きさは、アノードに対して、２０〜３０ｍｍ程度大きくした方が、エッジ部への電流集中を緩和することができ、最適である。電極装入後、電槽内に電解液を補充し、電解液の電槽内滞留時間が１時間程度になるように給液することで、電槽内の濃度分布を均等にする。電解液の液温を、２０〜３０℃に調整後、電流密度１００Ａ／ｍ²で通電することで、Ｂｉ品位が、５ｐｐｍ以下の低Ｂｉ品位の電着鉛を回収することができる。

（実施例２）平滑な電着鉛を回収する方法
電解液の組成として、鉛濃度：８０ｇ／Ｌ、スルファミン酸濃度：２０ｇ／Ｌに調整した溶液に平滑剤としてノイゲン（登録商標）ＢＮ−１３９０を４００〜７００ｍｇ／Ｌの範囲で調整した。
高Ｂｉ品位の鉛アノードと鉛の種板または、ステンレス板をカソードとして、交互に電槽に装入する。
カソードの大きさは、アノードに対して、２０〜３０ｍｍ程度大きくした方が、エッジ部への電流集中を緩和することができ、最適である。
電極装入後、電槽内に電解液を補充し、電解液の電槽内滞留時間が１時間程度になるように給液することで、電槽内の濃度分布を均等にする。電解液の液温を、２０〜３０℃に調整後、電流密度１００Ａ／ｍ²で通電することで、平滑な電着鉛を回収することができる。

本発明における一態様であるスルファミン酸濃度と電着状態の関係本発明における一態様である添加剤と電着状態の関係本発明における実施例２における電着状態

Claims

電解液中に鉛を２０〜１２０ｇ／Ｌ、スルファミン酸を２０〜１００ｇ／Ｌ、さらにノイゲン（登録商標）ＢＮ−１３９０及び又はノイゲン（登録商標）ＢＮ−２５７０を１〜７００ｍｇ／Ｌとすることにより鉛を回収することを特徴とする鉛の電解方法。
請求項１記載の方法において、電流密度を１００Ａ／ｍ²以下にすることにより鉛を回収することを特徴とする鉛の電解方法。