JP4355790B2 - 電解装置、及び電解処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解装置、及び前記電解装置を用いた電解処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来一般に知られている電解処理装置は、例えば図3に示すように、電解処理槽55中へ、電源53に接続された電極として陽極板51と陰極板52を設置し、そこへ被処理液60を満たして電解するように構成されている。しかし、この電解処理装置50では被処理液の電気伝導度が小さい場合、装置を大型化せざるを得ず不経済である。
【0003】
そこで、例えば特許文献1に、電極を、中空電極と、この中空電極内に配置された棒状電極の組み合わせで構成し、さらに中空電極の電流挿入側の端部を拡開する技術が提案されている。この技術では、電流の導入側端部を拡開することで、電極の長さ方向の抵抗値累積による電流密度の偏在を補償し、また、中空電極と棒状電極との間で電気伝導度の不均一が生じるのを補償し、電流導入側の電流密度増大による局所的な温度上昇を抑制するようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開昭53−19177号公報(第2〜4図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の中空電極と棒状電極を組み合わせた装置では、被処理液に単調な流れしか与えることができず、流動性や攪拌性が少ないために、電解効率が低いという問題があった。また、電解効率の向上を図るために単純に被処理液の流量を増加させても、単に流速が速くなるだけで、必ずしも流動性や攪拌性が良くなるわけではなく、電解効率向上のための有効な対策とはならなかった。
【0006】
そこで、投入する電流値を上げたり電極の面積を増やしたりする案が考えられるが、電流値を上げると電流密度の上昇による発熱の問題が新たに出てくるおそれがあり、また、電極面積を増加させると装置が大型化し、設置スペースやメンテナンスの問題が出てくるおそれがあった。
【0007】
本発明は、上記事情を考慮し、電気伝導度の低い被処理液であっても、速い速度で電解処理することができ、しかも、コンパクト性を維持し且つ発熱を抑えながら、電解効率の向上を図ることのできる電解装置、それを用いた電解処理方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、処理槽内に配設された、第1、第2の電極へ電力を印加し、前記処理槽内の被処理液を電解処理する電解装置であって、
前記処理槽内に、前記第1、第2の電極、および第1、第2の流路が設けられ、
前記第1の電極は、複数の穿孔が設けられた中空構造体であって、前記処理槽の内壁と間隔を確保した状態で配設されたものであり、
前記第2の電極は、前記中空構造体の内部に配設されたものであり、
前記第1の流路は、前記被処理液を前記処理槽の外部から、前記中空構造体の内部へ導くものであり、
前記第2の流路は、前記中空構造体の内部から前記穿孔を通過してくる前記被処理液を、前記中空構造体の外壁と前記処理槽の内壁との間隔を介して、前記処理槽の外部へ導くものであることを特徴とする電解装置である。
【0009】
この電解装置を用いて電解を行う場合、被処理液を、第1の流路を通じて第1の電極である中空構造体の内部に流入させながら、第1の電極と第2の電極との間に電力を印加する。すると、被処理液は第1と第2の電極の間を流れ、第1の電極の中空構造体に設けられた複数の穿孔から第1の電極の外へと徐々に流れ出してゆく。このため、第1の電極と第2の電極との間に、穿孔の位置および数に対応した被処理液の複数の流れが生まれる。つまり、1つの入口から流入して1つの出口から流出するような単調な流れではなく、複雑な流れができ、第1の電極である中空構造体内における被処理液の流動性が増して、流れが活発化し、撹拌効果が促進される。
【0010】
それにより、電極と被処理液の接触機会が増すと共に、被処理液の電気伝導度が低いことに起因して第1の電極と第2の電極との間における電気伝導度の不均一が生じても、前記撹拌効果により、この不均一が流入してくる被処理液によって均一化されるようになり、電流密度の均一化が促進される。また、第1および第2の電極近傍の被処理液の温度が上昇しても、前記撹拌効果により発熱の拡散が促進され、電解が効率的に進行する。その結果、第1および第2の電極への印加電力を増加して、電流密度を更に上昇させ、被処理液の流量を更に増加させることができるようになり、電解時間の短縮化が可能となる。例えば、第1の電極の中空構造体上に被処理液中に含まれる金属を析出させる場合には、金属の析出効率をアップさせて処理時間の短縮を図ることができる。
【0011】
また、被処理液は、第1の電極から流出する前は第1の電極である中空構造体の内面側で、第1の電極から流出した後は第1の電極の中空構造体の外面側で電解処理を受けることとなり、電解面積が大幅に増大する。従って、本発明に係る電解用電極を用いることで、被処理液の電気伝導度が低いものであっても、速い処理速度で電解処理でき、さらに電極の電流密度を上げたとしても、電極近傍の被処理水の液温を大きく上昇することもないので、短時間で被処理液を電解処理することができる。
【0012】
また、電解効率のアップを実現するための構成は、第1の電極である中空構造体に複数の穿孔を設けるだけであるから、電極を大型化して電極面積の増大を図ったりする必要がなく、コンパクト化を維持しながら、電解処理の効率化を図ることができる。また、第1の電極である中空構造体の形状、および中空構造体に設ける穿孔の大きさ、場所、数、あるいは、設ける間隔、穿孔の総面積、形状等によって、被処理液の流れを制御できるので、被処理液の性状や各種条件に応じて電解処理の最適化を図ることも容易にできる。
【0013】
請求項2の発明は、請求項1に記載の電解装置であって、
請求項1に記載の電解装置であって、
前記処理槽および前記中空構造体は、略筒状構造を有していることを特徴とする電解装置である。
【0014】
この電極装置では、請求項1の発明の作用に加えて次の作用を得ることができる。即ち、前記処理槽および前記第1の電極である中空構造体を略筒状構造とすることで、第1の電極の電極面積を大きくとりながら、電解装置の総体としてはコンパクトなものとすることができる。
【0015】
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の電解装置であって、
前記複数の穿孔は、前記中空構造体の上下方向に間隔をおいて複数設けられると共に、左右方向に略等間隔に複数設けられたものであることを特徴とする電解装置である。
【0016】
この電極装置では、請求項1または2の発明の作用に加えて次の作用を得ることができる。即ち、穿孔を、第1の電極である中空構造体の上下方向に間隔をおいて複数設けているので、第1の電極の内部を流れるに従って、被処理液を各穿孔から第1の電極の外部に徐々に流出させることができる。また、穿孔を、第1の電極である中空構造体の左右方向に略等間隔に複数設けているので、左右方向の各位置においてバランス良く被処理液の流れを作り出すことができる。従って、中空構造体の広い表面積を効率良く電解処理に供することができ、電解効率の向上が図れる。
【0017】
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の電解装置であって、
前記処理槽と、前記中空構造体とは、長さ方向に直立するよう配設され、
前記第1の流路は、前記被処理液を前記中空構造体の下部へ導入するように配設されたものであり、
前記第2の流路は、前記処理槽の内壁と、前記中空構造体との間隔を流れる前記被処理液を、前記処理槽の上部より前記処理槽の外部へ導出するように配設されたものであることを特徴とする電解装置である。
【0018】
この電解装置では、請求項1〜3のいずれかに記載の電極装置を使用するので、請求項1〜3のいずれかの発明と同等の作用を得ることができる。また、電解処理の際、被処理液を第1の流路から導入し、第2の流路から導出するだけで、第1の電極である中空構造体の内部を通り、各穿孔から第1の電極の中空構造体外へ出ていく被処理液の流れを作り出すことができ、この流れで被処理液を流通させながら電極間に電力を印加することにより、被処理液を効率良く電解処理することができる。
【0019】
さらに、この電解装置では、前記処理槽と前記中空構造体とが、長さ方向に直立しているので、重力による偏りの影響を受けずに、第1の電極である中空構造体内における被処理液の流れを均一化することができる。また、電解時にガスが発生する場合にも第1の電極である中空構造体内に気泡が残らないようにすることができる。従って、それらのことにより電解効率のアップに貢献することができる。また、第1の流路により、被処理液を中空構造体の下部へ導入し、第2の流路により、処理槽の内壁と、中空構造体との間隔を流れる被処理液を、処理槽の上部より処理槽の外部へ導出するように配設しているので、被処理液の流れ方向を下から上に向けることができ、被処理液の流量制御がやりやすくなる。また、金属等の析出物が処理槽内に沈降した際にも、沈降物によって第1の電極の中空構造体内が塞がれないようにすることができ、操業の安定化に貢献することができる。
【0020】
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の電解装置であって、
前記第1の電極が陰極となり、
前記第2の電極が陽極となり、
前記被処理液に含まれる金属を、前記中空構造体上に析出させるものであることを特徴とする電解装置である。
【0021】
この電解装置では、電解採取および/または電解除去を所望する金属が含有される液を、前記被処理液として電解を行うことにより、第1の電極である中空構造体上に当該金属を析出させて回収することができる。
【0022】
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載の電解装置を用い、
被処理液を電解することを特徴とする被処理液の電解処理方法である。
【0023】
この電解処理方法では、請求項1〜5のいずれかに記載の電極装置を使用するので、請求項1〜5のいずれかの発明と同等の作用を得ることができる。
【0024】
請求項7の発明は、請求項6に記載の被処理液の電解処理方法であって、
前記被処理液を電解することで、前記被処理液に含有されている金属を前記中空構造体上に析出させ、これを回収することを特徴とする被処理液の電解処理方法である。
【0025】
この電解処理方法では、電解採取および/または電解除去を所望する金属を含有する液体を、前記被処理液として電解を行うことにより、第1の電極である中空構造体上に当該金属を析出させて回収することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例を、図面に基づいて説明する。
図1(A)は、本発明に係る電解装置の一例の構成を示す縦断面図であり、図1(B)は、当該電解装置のA−A’横断面図であり、図1(C)は、当該電解装置のB−B’横断面図である。この電解装置1は、電解処理をするための処理槽10と、処理槽10内に配設された電解用の電極装置20と、電極装置20に接続される直流電源30と、処理槽10に対し被処理液を循環させる循環装置40とからなる。
【0027】
まず、図1(A)において、処理槽10は、底壁11と周壁12を有する縦型円筒状のもので、周壁12の下部には、外部から被処理液を導入する導入口13が設けられ、周壁12の上部には、被処理液を外部に導出する導出口14が設けられている。
【0028】
処理槽10内に配設された電極装置20は、被処理液を内部に流通させる中空構造体を有する第1の電極である円筒中空状の電極21(以下、中空電極21と記載する。)と、この円筒状の中空電極21の内部に同心状に配設された第2の電極である円柱型の棒状の電極22(以下、棒状電極22と記載する。)との、対により構成されている。本実施形態例では、円筒状の処理槽10の内部に同心的に、中空電極21と棒状電極22とが鉛直に立設されており、棒状電極22の外周面と中空電極21の内周面との間に、ほぼ均一な隙間28が確保されている。また、処理槽10の周壁12の内面と中空電極21との間には、上下方向に延びる環状の流路18が、第2の流路として確保されている。このような形で両電極21、22を支持するため、処理槽10内の上下及び中空電極21内の上下には電極支持部材15A、15B、16A、16Bが配置されている。但し、上側の中空電極21内の電極支持部材16Aは液を透過する性質を有する。なお、処理槽10は絶縁性材料である例えば樹脂で構成され、導電性材料で構成された中空電極21と棒状電極22は電気的に絶縁されている。また、電源30は中空電極21及び棒状電極22の上端部に接続されている。
【0029】
前記中空電極21の周壁には、中空電極21の内部を流通する被処理液を中空電極21の外部へ流出させるため、複数の小径の穿孔23が設けられている。穿孔23は、中空電極21の周方向に略等間隔に設けられると共に、中空電極21の長さ方向に間隔をおいて適当数設けられている。図示例では、円周方向に等配した4箇所に、鉛直方向に孔位置が交互にほぼ等間隔で並ぶように穿孔23が配置されている。なお、穿孔23の大きさ、場所、数、孔の間隔、孔の総面積、形状等により、被処理液の流れを制御できるので、被処理液の性状や各種条件(電解による金属回収の場合は金属の種類、回収量、電解速度、装置の大きさ等)に応じて最適化が図られている。
【0030】
ここで、第1の電極の内部から穿孔を介して外部へ流出してくる被処理水を処理槽の外部へ導くための、第2の流路の好ましい構成例について説明する。
穿孔23の最上位位置は処理槽10の導出口14よりも下側に設定することが好ましい。これは、導出口14よりも下に穿孔23があれば、その穿孔23が被処理液の流れに対して積極的に関与するからである。また、中空電極21の上部には、穿孔23を持たない部分24を所定高さだけ設けることが好ましい。この部分24は、被処理液が溜まることで流量調整機能を果たす。この穿孔23を持たない部分24を設けることで、被処理液が断面の大きいその開口端から外へ流出してしまい、穿孔23を通る液流が減少することを回避できるためである。また、循環装置40のポンプ41の脈流により流量が一時的にばらついた際に、液量が増減することによって処理槽10の内圧が変動する可能性も抑制することができる。
【0031】
次に、被処理水を前記処理槽の外部から、第1の電極である中空構造体の内部へ導くための、第1の流路の好ましい構成例について説明する。
中空電極21の下端周壁には、導入口13から導入された被処理液を中空電極21の下端内部に流入させるため、前記穿孔23より大きめの流入口25が円周方向に等配した4箇所に設けられている。また、流入口25の上側位置には、中空電極21と処理槽10との間の環状流路18を上下に仕切る隔壁機能を果たす電極支持部材15Bが設けられており、この隔壁機能を果たす電極支持部材15Bと処理槽10の底壁11との間には、処理槽10に形成した導入口13と中空電極21に形成した流入口25とを連通するための環状の密閉空間19が確保されている。
【0032】
第1の流路をこのように構成すると、導入口13から被処理液を供給することで、被処理液を環状の密閉空間19を介して中空電極21の下端内部へ導入することができる。そして、被処理液を中空電極21の下端内部へ導入することで、後述するような、中空電極21の内部を通って各穿孔23から処理槽10内に流出し、導出口14から処理槽10外に導出される被処理液の流れを創出することができ好ましい。
【0033】
処理槽10外には、循環装置40を構成するポンプ41と、被処理液の貯蔵保温のためのタンク42と、循環路を構成する配管43、44とを設けることで、被処理液の循環処理を実現している。ポンプ41はタンク42内の被処理液を処理槽10の導入口13へ供給し、処理槽10の導出口14から導出された被処理液はタンク42に戻される。必要に応じて、循環装置40の中に、被処理液の化学組成や性状等を検査する手段や、被処理液中の懸濁物を回収するストレーナまたはフィルタを設けてもよい。もちろん、本発明に係る電解装置は、前記循環処理を行わない場合においても適用可能である。
【0034】
また、処理槽10の上端には、中空電極21の上端開放部を被うカバー5を設けることも好ましい構成である。このカバー5は、処理槽10内への異物の混入を防止するためのものであるが、処理槽10からガスが発生する場合には、このカバー5にガスベントなどを取り付けて、処理槽10内の雰囲気制御を行うこともできる。
【0035】
次に上記電解装置の作用及び電解処理方法について説明する。
本実施形態例では、メッキ廃液から残留金属を回収する場合、即ち、被処理液として金属を含有する溶液を使用し、第1の電極である中空電極21を陰極とし、第2の電極である棒状電極22を陽極として電解反応を生じさせることで、中空電極21に金属を析出させる場合について説明する。
【0036】
タンク34には、予め金属成分を含有した溶液が貯えられている。金属成分を含有した溶液とは、溶液に通電することにより、金属が電極に析出する状態にある溶液(例としてメッキ廃液を想定)のことを言う。例えば、酸に溶解した金属を含有する硝酸や硫酸、または、シアン等に金属を溶解した硫酸ニッケル、シアン化金溶液などが例として挙げられる。なお、前記金属成分を含有した溶液の液性は、酸性、アルカリ性どちらでも良い。
【0037】
運転に際しては、まず、タンク42内にある溶液を、ポンプ41により処理槽10の導入口13へ導入する。導入口13より溶液を導入すると、溶液は、処理槽10の内底部に仕切られた環状の密閉空間19を通じて、中空電極21の流入口25より中空電極21の下端内部へ流入する。そして、溶液は、ポンプ41の吐出圧により、中空電極21の内部を下方から上方へ押し出されるように流れ、中空電極21の内部を流れながら、中空電極21の周壁に形成した穿孔23を通じて、中空電極21の外側へ流出する。流出した溶液は、処理槽10の導出口14からオーバーフローして排出され、タンク42に流入する。
【0038】
このような溶液の循環が確認されたら、中空電極21を陰極、棒状電極22を陽極として、両電極21、22間に電力を印加し、所望の液流量となるようポンプ41を制御し且つ通電電流等を制御する。そうすることで、中空電極21の表面に金属を析出させることができる。従って、所定時間を経過した段階で、中空電極21の表面より剥離等の手段により金属を採取することができる。
【0039】
この電解装置1を用いて電解を行った場合、電極装置20を構成する中空電極21の周壁に多数の穿孔23を設けているので、被処理液が中空電極21の内部を流れながら、各穿孔23から中空電極21の外へと徐々に流れ出してゆき、第2の流路に従って、最終的に導出口14から処理槽10の外部へと導出される。この状態を図1(A)(B)(C)を用いて説明する。まず、図1(A)中に矢印で示すように被処理液の流れは、中空電極21内を上昇しながら分離し、各穿孔23を通過して環状の流路18へ入る。このため、中空電極21と棒状電極22との間の、すき間28には、穿孔23に対応した被処理液の複数の流れ、つまり、1つの入口から流入して1つの出口から流出するような単調な流れではない複雑な流れが生まれ、中空電極21内における被処理液の流動性が増して流れが活発化し、撹拌効果が促進される。
【0040】
また、被処理液が、各穿孔23から中空電極21の外へと流れ出す際には、図1(B)(C)にて矢印で示すように、第2の流路の一部である環状の流路18において、複雑な乱流を構成し十分に攪拌されると同時に、中空電極21の外周壁とも十分に接する。これは、各々異なる位置に設けられた穿孔23より流出してきた各被処理液の流れが、互いに衝突しながら被処理液全体としては、第2の流路に従って導出口14に向かう流れを形づくるからである。
【0041】
その結果、電極21、22と被処理液の接触機会が増すと共に、撹拌効果により、被処理液の電気伝導度が低いことに起因して中空電極21と棒状電極22との間における電気伝導度の不均一が生じても、この不均一が流入してくる被処理液によって電気伝導度が均一化されるようになって、電流密度の均一化が促進される。また、中空電極21の近傍の被処理液の温度が上昇しても、撹拌効果によって発熱の拡散が促進されるので、電解が効率的に進行するようになる。その結果、印加電力を増加し電流密度を更に上昇させ、また、被処理液の流量を更に増加させることができるようになり、電解時間の短縮化が可能となる。例えば、中空電極21上に被処理液中に含まれる金属を析出させる場合には、金属の析出効率をアップさせて処理時間の短縮を図ることができる。
【0042】
また、被処理液は中空電極21から流出する前は中空電極21の内面側で、中空電極21から外に流出した後は中空電極21の外面側で、電解処理を受けることも判明した。この結果、電解面積が大幅に増大する。以上のことにより、被処理液の電気伝導度が低いものであっても、速い処理速度で電解処理でき、さらに電極21、22の電流密度を上げたとしても、電極21、22近傍の被処理水の液温を大きく上昇することもないので、短時間で被処理液を電解処理することができる。
【0043】
再び、図1(A)に戻り、本実施形態例の場合、前記の穿孔23は、中空電極21の周方向に略等間隔に複数設けているので、周方向の各位置においてバランス良く被処理液の流れを作り出すことができるし、中空電極21の長さ方向に間隔をおいて複数設けているので、中空電極21の内部を流れるに従って被処理液を各穿孔23から中空電極21の外部に徐々に流出させることができる。従って、中空電極21の広い表面積を効率良く電解処理に供することができる。
【0044】
また、中空電極21及び棒状電極22を処理槽10内に鉛直に配置しているので、重力による偏りの影響を受けずに、中空電極21内における被処理液の流れを均一化することができる。また、電解時にガスが発生する場合にも中空電極21内に気泡が残らないようにすることができる。
【0045】
また、処理槽10の下部に設けた導入口13と中空電極21に設けた流入口25とを、処理槽10の内底部に確保した環状の密閉空間19を介して連通させているので、中空電極21の内部に被処理液をスムーズにバランス良く導入することができ、中空電極21内の周方向の各位置における被処理液の流れを均一化することができる。
【0046】
以上のことにより、電解効率のアップに寄与することができる。また、隔壁機能を果たす電極支持部材15Bが処理槽10内の被処理液の逆流(下降)を防止するため、金属等の沈降物が導入口13へ混入するのを防止することもできる。また、被処理液の導入口13を処理槽10の下部に配置し、導出口14を処理槽10の上部に配置しているので、被処理液の流れ方向を下から上に向けることができ、被処理液の流量制御がやりやすくなる。また、金属等の析出物が処理槽10内に沈降した際にも、沈降物によって導入口13が塞がれないようにすることができ、操業の安定化に貢献することができる。
【0047】
また、電極効率のアップを実現するための主要な構成が、中空電極21の周壁に複数の穿孔23を設けるだけであるから、電極21、22を大型化して電極面積の増大を図ったりする必要がなく、コンパクト化を維持しながら、電解処理の効率化を図ることができる。また、中空電極21に設ける穿孔23の大きさ、場所、数、あるいは、設ける間隔、穿孔の総面積、形状等によって、被処理液の流れを制御できるので、被処理液の性状や各種条件に応じて電解処理の最適化を図ることも容易にできる。
【0048】
なお、前記実施形態では、第1の流路から中空電極21の周壁の下端部に流入口25を形成し、その流入口25から中空電極21の内部に被処理液を流入させる場合を示したが、図2に示す他の実施形態のように、中空電極21の下端と処理槽10の底壁11との間に隙間をあけておき、中空電極21の下端開口21aから被処理液が中空電極21の内部に流入するようにしてもよい。
【0049】
また、前記実施形態では、第1の電極である中空電極21や、第2の電極である棒状電極22の断面形状が、円形の場合を示したが、多角形や星形であってもよい。但し、中空電極21と棒状電極22との間隔を均一に保つ上では、両者の断面形状を相似形にするのが望ましい。さらに、被処理液の液性や電解装置を設置する周囲の要請によっては、第1、第2の電極を球形状や回転惰円体形状としてもよく、さらに加えて、第2の電極は螺旋状、メッシュ状としてもよい。そして、処理層10の断面形状は、中空電極21の形状等に合わせるのが好ましい。また、電極21、22の形状や材質などは、通電性や対薬品性等を考慮して適宜に選択するのがよいが、ステンレス、鉄、カーボン等が好適に用いられる。
【0050】
また、前記実施形態では、中空電極21及び棒状電極22を鉛直に立設した場合を示したが、水平や傾斜した姿勢で設けることも可能である。
【0051】
また、前記実施形態では、電解装置を金属析出に使用した場合を示したが、水処理や排水処理施設などにおいて懸濁物を回収したりする場合に利用することもできる。また、電極装置20だけを取り出して、他の処理目的を有する処理槽内に併設し、第1、第2の流路となる部分を設けてもよい。
【0052】
以下、本発明に係る電解装置を用いて、実際の被処理液を処理した実施例について説明する。
[実施例1]
(電解装置)図1に示す電解装置を用いた。第1の電極である中空電極は50φ×400lのステンレス製、第2の電極である棒状電極は、30φ×400lの鉄製である。中空電極の周壁には、図1に示すように、上下方向に間隔をおき、左右方向に略等間隔で10φの穿孔を20箇所設けた。
(被処理液)金を0.98g/l含有する金メッキ液を被処理液とした。
(電解条件)図4に示す、電圧、電流を電極に印加し、一定時間毎に被処理液中の金濃度を測定した。
(電解結果)金の電解採取速度は、2A・hr/gであった。
【0053】
[実施例2]
(電解装置)実施例1と同様のものを用いた。
(被処理液)金を0.91g/l含有する金フラッシュメッキ液を被処理液とした。
(電解条件)図5に示す、電圧、電流を電極に印加し、一定時間毎に被処理液中の金濃度を測定した。
(電解結果)金の電解採取速度は、6A・hr/gであった。
【0054】
[実施例3]
(電解装置)実施例1と同様のものを用いた。
(被処理液)金を0.67g/l含有する金フラッシュメッキ液を被処理液とした。
(電解条件)図6に示す、電圧、電流を電極に印加し、一定時間毎に被処理液中の金濃度を測定した。
(電解結果)金の電解採取速度は、10A・hr/gであった。
【0055】
[実施例4]
(電解装置)実施例1と同様のものを用いた。
(被処理液)パラジウムを0.12g/l、銅を0.45g/l含有するメッキ前処理液を被処理液とした。
(電解条件)図7に示す、電圧、電流を電極に印加し、一定時間毎に被処理液中のパラジウム濃度および銅濃度を測定した。
(電解結果)パラジウムの電解採取速度は、6A・hr/g、銅の電解採取速度は、2A・hr/gであった。
【0056】
[実施例5]
(電解装置)実施例1と同様のものを用いた。
(被処理液)パラジウムを0.058g/l、銅を0.26g/l含有するメッキ前処理液を被処理液とした。
(電解条件)図8に示す、電圧、電流を電極に印加し、一定時間毎に被処理液中のパラジウム濃度および銅濃度を測定した。
(電解結果)パラジウムの電解採取速度は、109A・hr/g、銅の電解採取速度は、8A・hr/gであった。
【0057】
以上、実施例1〜5の被処理液、電解条件、電解結果の一覧表を図9に示す。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電極と被処理液の接触機会を増やすことができ、電流密度の均一化及び発熱拡散の促進により、電解効率をアップさせることができる。従って、例えば、中空構造体を有する電極上に被処理液中に含まれる金属を析出させる場合には、金属の析出効率をアップさせて処理時間の短縮を図ることができる。また、それを実現するための構成は、中空構造体を有する電極の周壁に複数の穿孔を設けるだけであるから、電極を大型化して電極面積の増大を図ったりする必要がなく、コンパクト化及び簡単な構造を維持しながら、電解処理の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る電解装置を示す断面図である。
【図2】本発明の他の実施形態の部分断面図である。
【図3】従来の電解装置の構成を示す図である。
【図4】本発明の実施例1に係る電解条件、電解結果を示す表である。
【図5】本発明の実施例2に係る電解条件、電解結果を示す表である。
【図6】本発明の実施例3に係る電解条件、電解結果を示す表である。
【図7】本発明の実施例4に係る電解条件、電解結果を示す表である。
【図8】本発明の実施例5に係る電解条件、電解結果を示す表である。
【図9】本発明の実施例1〜5に係る電解条件、電解結果を示す一覧表である。
【符号の説明】
1 電解装置
10 処理槽
11 底壁
13 導入口(第1の流路)
14 導出口(第2の流路)
16 電極支持部材(隔壁)
18 環状の流路(第2の流路)
19 環状の密閉空間(第1の流路)
20 電極装置
21 中空電極(第1の電極)
22 棒状電極(第2の電極)
23 穿孔
25 流入口
Claims (5)
- 処理槽内に配設された、第1、第2の電極へ電力を印加し、前記処理槽内の被処理液を電解処理する電解装置であって、
前記処理槽内に、前記第1、第2の電極、第1、第2の流路が設けられ、
前記第1の電極が陰極となり、前記第2の電極が陽極となり、
前記第1の電極は、複数の穿孔と、下端部に流入口とが設けられた中空構造体であって、前記処理槽の内壁間隔を確保した状態で配設されたものであり、
前記第2の電極は、前記中空構造体の内部に配設されたものであり、
前記第1の流路は、前記被処理液を前記処理槽の外部から前記中空構造体の内部へ導くものであり、
前記第2の流路は、前記中空構造体の内部から前記穿孔を通過してくる前記被処理液を、前記中空構造体の外壁と前記処理槽の内壁との間隔を介して前記処理槽の外部へ導くものであり、
前記流入口の上側位置には、前記中空電極と前記処理槽との間の流路を上下に仕切る隔壁が設けられており、この隔壁と前記処理槽の底壁との間には、前記処理槽に形成した前記導入口と前記中空電極に形成した前記流入口とを連通するための密閉空間が確保されており、
前記被処理液に含まれる金属を、前記中空構造体上に析出させるものであることを特徴とする電解装置。 - 請求項1に記載の電解装置であって、
前記処理槽および前記中空構造体は、略筒状構造を有していることを特徴とする電解装置。 - 請求項1または2に記載の電解装置であって、
前記複数の穿孔は、前記中空構造体の上下方向に間隔をおいて複数設けられると共に、左右方向に略等間隔に複数設けられたものであることを特徴とする電解装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の電解装置であって、
前記処理槽と、前記中空構造体とは、長さ方向に直立するよう配設され、
前記第1の流路は、前記被処理液を前記中空構造体の下部へ導入するように配設されたものであり、
前記第2の流路は、前記処理槽の内壁と、前記中空構造体との間隔を流れる前記被処理液を、前記処理槽の上部より前記処理槽の外部へ導出するように配設されたものであることを特徴とする電解装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の電解装置を用い、
前記被処理液を前記処理槽の外部から、前記中空構造体の内部へ導き、当該被処理液を、前記中空構造体の内部から前記穿孔を通過させて、前記中空構造体の外壁と前記処理槽の内壁との間隔を介して、前記処理槽の外部へ導きながら、前記被処理液を電解することで、前記被処理液に含有されている金属を前記中空構造体上に析出させ、これを回収することを特徴とする被処理液の電解処理方法。
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