JPS6160148B2

JPS6160148B2 -

Info

Publication number: JPS6160148B2
Application number: JP53012093A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Araki; Kazuo Yokoyama; Haruhiro Komatsu; Akira Koyama
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1978-02-06
Filing date: 1978-02-06
Publication date: 1986-12-19
Also published as: JPS54104439A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、銅及び硝酸を含有する廃液から、電
解により硝酸及び金属銅粉末を再生し、回収する
方法に関するものである。

各種金属加工業における銅の酸洗仕上工程にお
いては、かなり高濃度で硝酸を含有する溶液が用
いられている。例えば銅条、銅線、銅パート又は
銅合金製品を仕上洗浄する場合には高濃度の硝酸
又は硝酸と硫酸の混合液が使用されている。とこ
ろでこのような場合に使用される酸溶液に共通す
る問題点は、作業量に応じて金属濃度の上昇、及
び酸濃度の低下をきたし、作業能率が次第に低下
してやがて使用限界に達するようになることであ
る。この結果、生成した酸溶液は、多くの場合専
門業者に引取らせるか、あるいは中和処理、凝集
沈殿処理後上澄液のみを排水することによつて処
理されているが、これには多額の経費が必要なた
め、経営上、経済的に多くの負担を与える原因と
なつている。

他方、金属含有廃液を電解処理して、これより
金属を回収し、前記したような経済的負担を軽減
する試みもなされている。しかしながら、前記し
たような高濃度の酸溶液の場合、電解によりいつ
たん析出した金属が再び酸に溶解したり、析出し
た金属が陰極表面に付着して回収困難になる上
に、強酸に耐えうる電極材料として白金、ロジウ
ムのような高価な貴金属を使用しなければならら
ないため、工業的に実用化するには多くの難点が
ある。

本発明者らは銅又は銅合金製品の酸洗い廃液か
ら、簡単に金属銅及び硝酸を回収する方法を開発
するためにに鋭意研究を重ねた結果、電解装置に
工夫を加えるとともに、陰極側のPHを特定範囲内
に制御することにより、陰極側に金属銅を粉末状
態で析出させるとともに、陽極側に硝酸を再生し
うることを見出し、この知見に基づいて本発明を
なすに至つた。

すなわち、本発明は、銅又は銅合金製品の酸洗
い工程で生じる銅及び硝酸を含有する酸廃液を、
両極のうちの少なくとも陽極をフエライト電極と
し、かつ陽極と陰極の間にアニオン隔膜とカチオ
ン隔膜との組合せ、あるいは複数の両性膜の組合
せにより陽極域、中間域及び陰極域を形成させた
装置内で、陰極域のPHを0.5〜2.0の範囲内に維持
しながら電解処理し、陽極域に硝酸を、陰極域に
粉末状態の銅を再生させることを特徴とする酸廃
液の処理方法を提供するものである。

本発明方法においては、電極の中、少なくとも
陽極の方は、フエライト電極とする必要がある。
このようなフエライト電極としては、NiO5〜40
モル％とFe₂O₃95〜60モル％からなるニツケルフ
エライト電極やCoO5〜40モル％とFe₂O₃95〜60
モル％からなるコバルトフエライト電極が好適で
ある。陰極の方は必ずしもフエライト電極である
必要はなく、電解の際に慣用されている電極、例
えば鉄電極、炭素電極、チタン電極などでもよ
い。

本発明方法において、陽極と陰極の間に介在さ
せるアニオン隔膜は、電解に際しアニオンのみを
通過させる隔膜であつて、このようなものとして
は、セレミオンAMV、ASV及びDMV（いずれも
旭硝子社製、強塩基性陰イオン交換膜の登録商標
名）、ネオセプタAV−4T、AF−4T、AVS−4T
及びASF−4T（いずれも徳山曹達社製、強塩基
性陰イオン交換膜の登録商標名）などをあげるこ
とができる。また、カチオン隔膜は、電解に際
し、カチオンのみを通過させる隔膜であつて、こ
のようなものとしては、セレミオンCMV（旭硝
子社製、強酸性陽イオン交換膜の登録商標名）、
ネオセプタCL−25T、CH−45T及びC66−5T
（いずれも徳山曹達社製、強酸性陽イオン交換膜
の登録商標名）などをあげることができる。さら
に、両性隔膜は、電解に際し、陽極側から陰極側
へカチオンを、また陰極側から陽極側へアニオン
をそれぞれ通過させる性質をもつ隔膜であつて、
このようなものとしては、例えばネオセプタ
CSV（徳山曹達社製、両性膜の登録商標名）が
ある。

本発明方法における電解は、通常の電解条件、
例えば電圧２〜100V、電流50〜500Aを用いて行
うことができる。電流密度は、アニオン隔膜とカ
チオン隔膜併用の場合、0.5〜5A／ｄm²、両性隔
膜の場合10〜50A／ｄm²の範囲が好適である。こ
の際、陰極域のPHを0.5〜2.0の範囲内に保持する
ことが必要であり、必要ならば適量の酸を添加し
て調節する。このPHが0.5よりも低くなると銅を
粉末状で回収することができないし、またPHが
2.0よりも高くなると金属の析出が十分に行われ
なくなる。

次に添附図面に従つて本発明方法をさらに詳細
に説明する。

第１図は、本発明方法においてアニオン隔膜と
カチオン隔膜の組合せを用いて行う実施態様の例
を示すフローシートであつて、電解槽１はアニオ
ン隔膜２とカチオン隔膜３により陽極室４、中間
室５′及び陰極室６に分離されており、陽極室４
には陽極としてフエライト電極７、陰極室６には
陰極として鉄電極８がそれぞれ配置されている。

酸洗層９からポンプ１０によつて汲み上げられ
た銅及び硝酸を含有する酸洗廃液は、供給管１１
を通つて中間室５に導入される。陽極７と陰極８
の間に電圧を印加し、電解を行うと、廃液中の銅
イオンはカチオン隔膜３を通つて陰極８に至り、
電荷を与えて金属銅粉末となり析出する。この
際、酸例えば硝酸又は硫酸の添加により、陰極室
６のPHを0.5〜2.0に調節することが必要である。
析出した銅粉末は、陰極室６の底部に設けられた
取出口１２より取り出される。

他方、電解によつて生じた陰イオンは、アニオ
ン隔膜２を通つて陽極７に至り、ここで硝酸とし
て再生される。この再生された硝酸は、排出管１
３を経て、酸洗層９へ返送循環させる。このよう
にして、円滑な酸洗処理が維持されるとともに金
属銅の回収がなされる。

次に、第２図は、５枚の両性隔膜を用いた本発
明の実施態様の例を示すフローシートであつて、
電解槽１は５枚の両性隔膜２０，２１，２２，２
３及び２４によつて陽極室４、陰極室６及び４個
の中間室２５，２６，２７及び２８に分離され、
陽極室４には陽極としてフエライト電極７、陰極
室６には陰極としてフエライト電極８がそれぞれ
配置されている。このように構成された電解装置
の陰極室以外の任意の室に、酸洗層９からポンプ
１０によつて汲み上げた銅含有酸洗廃液を供給管
１１を経て供給し、電解処理すると陰極室６に金
属銅粉末が析出する。この析出した金属銅粉末
は、取出口１２より取り出される。他方、陽極室
４で再生された酸は、排出管１３を通つて酸洗層
９へ返送循環される。この場合も、前記と同様、
酸の添加により陰極室６のPHを0.5〜2.0の範囲に
維持することが必要である。この両性隔膜を用い
る場合、この数を１枚にすると、陽極室の酸濃度
の上昇、金属分の減少、及び陰極室の酸濃度の減
少、陰極板上への金属析出はある程度認められる
が、その効率はあまり良好でない。したがつて、
両性隔膜は少なくとも２枚両極間に介在される必
要がある。

以上、２つの実施態様について説明したが、実
際にいずれの態様を選ぶかは、使用する隔膜の酸
に対する耐久性や電解条件などを考慮して決めら
れる。そして、このいずれの態様によつても、目
的とする金属銅粉末の回収及び硝酸の再生を同時
に、かつ良好な効率を行うことができる。

本発明方法によると、高価な貴金属めつき電極
を用いることなく、銅含有酸性廃液からの金属銅
の回収及び酸の再生を同時に、かつ効率よく行う
ことができるので、工業的方法として非常に有意
義である。

次に実施例を示す。

実施例１第１図に示す装置において、アニオン隔膜とし
てセレミオンAMV、カチオン隔膜としてセレミ
オンCMV、フエライト電極として40モル％の酸
化ニツケルとFe₂O₃に換算して60モル％の酸化鉄
からなるニツケルフエライト電極をそれぞれ使用
し、硝酸銅40ｇ／を含有する硝酸濃度15％の廃
液を陽極室４及び中間室５に10ずつ、陰極室６
に硝酸水溶液（PH１）10を入れ、電気分解し
た。この際の電解条件は次のとおりであつた。

電流密度 4A／ｄm² 処理時間 50時間廃液供給速度２／分電極間距離 120mm 隔膜間距離 100mm このようにして、陰極室から銅粉末160ｇが回
収され、陽極室に硝酸濃度28.5％の酸が再生され
た。

実施例２第２図に示す装置において、両性膜としてネオ
セプタCSVを用い、実施例１と同様の廃液を、
同様の処理条件で電気分解した。

このようにして、陰極室から銅粉末162ｇが回
収され、陽極室に硝酸濃度25.0％の酸が再生され
た。

【図面の簡単な説明】

第１図はアニオン隔膜とカチオン隔膜とを併用
する本発明方法のフローシート、第２図は両性膜
を用いる本発明方法のフローシートをそれぞれ示
す。図中符号１は電解槽、４は陽極室、５，２
５，２６，２７及び２８は中間室、６は陰極室、
７は陽極、８は陰極である。

Claims

【特許請求の範囲】１銅又は銅合金製品の酸洗い工程で生じる銅及
び硝酸を含有する酸廃液を、両極のうちの少なく
とも陽極をフエライト電極とし、かつ陽極と陰極
の間にアニオン隔膜とカチオン隔膜との組合せ、
あるいは複数の両性膜の組合せにより陽極域、中
間域及び陰極域を形成させた装置内で、陰極域の
PHを0.5〜2.0の範囲内に維持しながら電解処理
し、陽極域に硝酸を、陰極域に粉末状態の銅を再
生させることを特徴とする酸廃液の処理方法。２陰極として鉄、炭素又はチタンを用いる特許
請求の範囲第１項記載の方法。３陰極域に硝酸又は硫酸を添加することにより
PHを0.5〜2.0に維持する特許請求の範囲第１項記
載の方法。