JP7166215B2 - コバルト用電極板の表面加工方法、コバルトの電解精製方法および、電気コバルトの製造方法 - Google Patents
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電解精製では、たとえば、電解槽内に、コバルトを含む金属が溶解した硫酸系等の電解液を貯留させる。この電解液中には、不溶性陽極(アノード)及び陰極(カソード)を含む電極が配置される。そして、それらの電極間に所定の電圧を印加すると、電気分解によりコバルトが還元されて陰極の表面に電着する。
具体的には、特許文献1に記載された「電解採取方法」は、「カソードと不溶性アノードを備えた電解槽を用いて、電着応力が大きな金属を含む酸性水溶液から該金属をカソード上に電着させて電解採取する際に、下記の(1)~(3)の要件を満足するカソードを用いることを特徴とする電解採取方法。(1)カソード材質は、酸性水溶液中で耐食性に優れている。(2)カソードの表面粗さは、5点標準粗さ(Rz)で表した値で10~20μmになるように粗さ調整する。(3)カソードの表面上に、絶縁部分を設けることにより、カソード面を中央部(A)と、カソードの側辺及び底辺から5~10mmの幅を有する周辺部(B)とに分割する。」というものである。
させて用いるコバルト用電極板の表面に、機械加工を施す方法であって、前記コバルト用
電極板の一方の表面及び、該一方の表面の裏側になる他方の表面の両面を、算術平均粗さ
Raが0.9μm~2.0μmで、最大高さ粗さRzが3.0μm~9.0μmになるように研磨するというものである。
一の実施形態に係るコバルト用電極板の表面加工方法は、電気分解でコバルトを電着させて用いるコバルト用電極板を対象とする。ここでは、このコバルト用電極板の一方の表面及び、その裏側の他方の表面の両面に機械加工を施すに当り、該両面をそれぞれ研磨する。これにより、コバルト用電極板の一方の表面及び他方の表面の両面の算術平均粗さRaを0.9μm~2.0μmにする。
算術平均粗さRa及び最大高さ粗さRzは、JIS B0601(2013)に規定されるものであり、表面粗さ測定器を用いて測定することができる。
コバルト用電極板11の他方の表面Sbについても、上述したような一方の表面Sfと同様にして、フラップブラシ1の回転方向RDを変更せずに、フラップブラシ1を表面Sb上で一往復以上通過させて研磨することが好ましい。
上述したようなコバルト用電極板を用いて、コバルトの電解精製を行うには、はじめに、コバルトが溶解した硫酸酸性溶液等の電解液を準備する。電解液中のコバルト濃度は、70g/L~110g/Lとすることができ、好ましくは90g/L~100g/Lとする。コバルト濃度が高すぎると、硫酸コバルトの溶解度以上になって硫酸コバルトが析出する。この一方で、コバルト濃度が低すぎると、長時間にわたる電解が実施できなくなることがある。電解液には、コバルトだけでなく、銅等の他の金属が含まれていてもよい。
但し、電気分解の際には、適度な表面粗さのコバルト用電極板の表面に、コバルトが所要の密着力で電着することから、コバルトの採取率の低下が防止される。
研磨後の表面粗さの測定結果を表1に示す。表1に示す表面粗さの数値は、コバルト用電極板の表面の80%以上の領域で当該表面粗さであったことを意味する。
よって、これにより、表面へのコバルトの良好な密着性を実現できることが解かった。
2 研磨材
11 コバルト用電極板
12 コバルト用電極板の一端部
13 コバルト用電極板の他端部
Ac フラップブラシの中心軸線
RD フラップブラシの回転方向
Sf コバルト用電極板の一方の表面
Sb コバルト用電極板の他方の表面
Claims (6)
- 電気分解でコバルトを電着させて用いるコバルト用電極板の表面に、機械加工を施す方法であって、
前記コバルト用電極板の一方の表面及び、該一方の表面の裏側になる他方の表面の両面を、算術平均粗さRaが0.9μm~2.0μmで、最大高さ粗さRzが3.0μm~9.0μmになるように研磨する、コバルト用電極板の表面加工方法。 - 前記コバルト用電極板をステンレス製とする、請求項1に記載の表面加工方法。
- 前記コバルト用電極板の前記一方の表面及び前記他方の表面のそれぞれについて、前記コバルト用電極板を、中心軸線周りに回転する円筒状のフラップブラシに対して相対的に移動させながら、該表面を前記フラップブラシに押し当てて研磨する、請求項1又は2に記載の表面加工方法。
- 前記コバルト用電極板の前記一方の表面及び前記他方の表面のそれぞれについて、前記フラップブラシの回転方向を変更せずに、前記フラップブラシを該表面上で一往復以上通過させて、該表面を研磨する、請求項3に記載の表面加工方法。
- コバルトが溶解した電解液を用いた電気分解により、電極にコバルトを電着させる電解精製方法であって、
前記電極として、請求項1~4のいずれか一項に記載の表面加工方法により得られるコバルト用電極板を使用する、コバルトの電解精製方法。 - 請求項5に記載の電解精製方法で、前記コバルト用電極板に電着したコバルトを、該コバルト用電極板から剥離させ、電気コバルトを得る、電気コバルトの製造方法。
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