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JPH09263985A - エッチング液処理用電解槽 - Google Patents

エッチング液処理用電解槽

Info

Publication number
JPH09263985A
JPH09263985A JP7714196A JP7714196A JPH09263985A JP H09263985 A JPH09263985 A JP H09263985A JP 7714196 A JP7714196 A JP 7714196A JP 7714196 A JP7714196 A JP 7714196A JP H09263985 A JPH09263985 A JP H09263985A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
chamber
cathode chamber
circulating
anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7714196A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Iorizaki
雅章 庵崎
Minoru Origasa
実 折笠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nittetsu Mining Co Ltd
Original Assignee
Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nittetsu Mining Co Ltd filed Critical Nittetsu Mining Co Ltd
Priority to JP7714196A priority Critical patent/JPH09263985A/ja
Publication of JPH09263985A publication Critical patent/JPH09263985A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ニッケルを含有する塩化物系の使用済みエッ
チング廃液の電解再生の実施のための電解槽にして、陰
極板に電析する金属の回収が容易で、60℃以上の高温
下においても性能低下や強度低下がなく、しかも電圧上
昇を伴うことなく電解処理を行うことができる耐久性に
優れた電解槽を提供する。 【解決手段】 循環する陽極液を流通させる陽極室10
と、循環する陰極液を流通させる陰極室11と、当該陰
極室と陽極室を隔離するための隔膜12と、処理すべき
液を取り込むために陰極室に接続された流入部22と、
陰極室で析出した金属を回収するための引出部23とを
備えてなる使用済みエッチング液処理用電解槽におい
て、複数個の陽極室を陰極室内に収容し、孔開き陰極板
を各陽極室の間に配設して、当該陰極板表面に生成され
るデンドライドを払い落とすためのスクレーパー手段を
設置し、更に隔膜をPTFE多孔質体から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子部品リ
ードフレームやブラウン管シャドーマスクの製造工程で
使用されるエッチング液、特に塩化第2鉄を主成分とす
るエッチング液の電解再生の際に用いられる電解槽に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】例えばカラー受像管の一構成部材たるシ
ャドーマスクは、鉄及びニッケルを主成分とする素材の
厚さ0.1〜0.3mm薄板にエッチング処理を施し
て、多数の電子ビーム開孔を穿設することで形成され
る。このエッチング工程において、上記素材を塩化第2
鉄溶液を用いて開孔穿設する際、エッチング能力を有し
ないFeCl2やNiCl2を生成する。このように、3
価の鉄イオンが還元されてなる2価の鉄イオンやニッケ
ルイオンを含む使用済みエッチング廃液は、環境汚染の
問題や、省資源や経済性の観点から、液中の過剰金属を
回収するとともに、エッチング液として再生し、エッチ
ング操作に再利用することが望ましい。
【0003】本出願人は過去に特開平6−240475
号において、エッチング能力を有しないFeCl2やN
iCl2を含み塩化第2鉄を主成分とするエッチング廃
液を電解処理して再生する方法を提案している。この再
生方法は、エッチング廃液を隔膜電解法と塩素ガス法の
両方で処理することを基本概念とするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな再生方法により電析するニッケル・鉄合金は、固い
密着性の析出形態となるため、電解槽の陰極板にチタン
を用いると、当該チタン板から引き剥がして回収するこ
とが容易でない。また当該ニッケル・鉄合金は、3価の
鉄イオンを含有する浴において例えば鉄の平板を陰極と
して使用する場合、液のリサイクル目的のために添加物
の存在しない条件下で電析されるもので、それ故、割
れ、部分的な剥離等が起こりやすく、その析出形態は不
安定であるとともに実際の操業において電極交換の頻度
が確定できず、実用化が困難である。更に、エッチング
廃液を従来通りの隔膜電解法によって実用的な電流密度
において処理するためには、液の電気抵抗が高いが故
に、65℃以上の高温にする必要があり、そのために陽
極室では高温の塩素ガスが発生し、これまで使用してい
た隔膜では耐久性に乏しく、強度が低いため、例えば1
〜2ケ月の使用で寿命となっていた。
【0005】そこで本発明は、ニッケルを含有する塩化
物系の使用済みエッチング廃液の電解再生の実施のため
の電解槽にして、陰極板に電析する金属の回収が容易
で、60℃以上の高温下においても性能低下や強度低下
がなく、しかも電圧上昇を伴うことなく電解処理を行う
ことができる耐久性に優れた電解槽を提供することを課
題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を、循
環する陽極液を流通させる陽極室と、循環する陰極液を
流通させる陰極室と、当該陰極室と陽極室を隔離するた
めの隔膜と、処理すべき液を取り込むために陰極室に接
続された流入部と、陰極室で析出した金属を回収するた
めの引出部とを備えてなる使用済みエッチング液処理用
電解槽において、複数個の陽極室を陰極室内に収容し、
孔開き陰極板を各陽極室の間に配設して、当該陰極板表
面に生成されるデンドライドを払い落とすためのスクレ
ーパー手段を設置し、更に隔膜をPTFE多孔質体から
構成することによって、解決した。
【0007】孔開き陰極板に代えて、点電極を形成する
金属ポイント露出部と絶縁カバーとでなる陰極板を設置
するようにしてもよい。析出金属を洗浄するための洗浄
器を陰極室に連結させていれば、一層好適である。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の詳細を、実施例に基づい
て、説明する。図1に本発明に係る電解槽を示す。この
電解槽は、複数の陽極室10と、当該複数の陽極室10
を収容する箱状の陰極室11と、当該陰極室11と陽極
室を隔てるべく陽極室10を覆う隔膜12と、陰極室1
1内において陽極室10の間に配置された陰極板13を
懸架支持する陰極液中ブスバー14を有する。各陽極室
10の側方には、内部に収容された陽極板に繋がる陽極
ターミナル15が突き出ており、このターミナルに繋が
る不図示の導線が陰極室筐体を貫通する。陽極ターミナ
ル15から陽極板へ直流が給電され、また陰極液中ブス
バー14を介して陰極板13へも給電される。電流密度
は400〜800A/m2が好ましい。400A/m2
り小さいと、陰極板の非析出部分で溶解が起こり易い。
陽極室10に内蔵される陽極板は、(Ru-Sn)O2
Ti、(Ir-Pt)O2/Ti等、メッシュ状の寸法安
定アノード(DSA)からなっている。陰極室11の外
部には、気-液セパレータ16が配置されている。下端
がホッパー状に窄まった箱型陰極室11の最下部近傍に
は陰極液用流入口17が、陰極室の二側面上部には陰極
液用排出口18が取り付けられ、陰極液をオーバーフロ
ー式に循環できるようになっている。また陽極室10の
下部領域には陽極液用流入口19が、その上部領域には
陽極液用排出口20がそれぞれ取り付けられ、それぞれ
の管は陰極室筐体を貫き、陽極液を同じくオーバーフロ
ー式に循環できるようになっている。箱型陰極室11の
中位領域に、使用済みエッチング廃液たる原液のための
供給口22が設けられている。ガス流出口を兼ねる陽極
液用排出口20は、気-液セパレータ16に接続してい
て、当該セパレータ16内で陽極液と塩素ガスが分離さ
れる。箱型陰極室11の最下部には、電析した金属を回
収するための引出口23が配置されている。
【0009】更に図2(a)から認識されるように、陰
極板13は各陽極室10から等しい距離に配置され、陽
極室10と陰極板13の間の空間にそれぞれ格子状のス
クリーン24が固定的に備えられている。使用済みエッ
チング廃液を電解処理する際に陰極板13上にデンドラ
イド(樹状析出物)が生じるので、陰極液中ブスバー1
4を介して陰極板13を揺動させることで、当該スクリ
ーン24によってデンドライドを払い落とし、引出口2
3から回収する。ブスバー14はチェーンブロック等に
より陰極板13とともに陰極室から引き上げ可能であ
る。陰極板13は図2(b)から認識されうるように、
孔を開けられており、パンチングメタルやエキスパンド
メタル等の鉄板を利用する。このような孔開き鉄板にお
いては、図3(a)、(b)に示されるように、孔を廻
り込むように金属が析出する。0.5〜3mm径程度の
大きさの突起部を複数個有した金属板に対して当該突起
部以外の部分を絶縁被覆して陰極板を構成することもで
きる。この構成を図4に示す。金属露出面のピッチは5
〜30mm、幾何面積基準の電流密度は300〜130
0A/m2が好ましい。生成したデンドライドを上記ス
クリーン又は陰極板表面を摺擦するワイパー部材を用い
て掻き落とす。同様の構成は、図5(a)に示されるよ
うに、金属ディンプル板に孔開き絶縁シートを被覆する
ことで得ることもできる。類似の構成は、金属母板にス
ポット溶接を施し、その両面に孔開き絶縁シートを被覆
しても得ることができる(図5b)。金属板に孔開き絶
縁シートを被せただけのものでも同様のデンドライドを
生成することができる(図6)。
【0010】陽極室10を覆う、少なくとも陽極室10
の陰極板13と対向する二面に配置された隔膜12は、
陰極液と陽極液の混合を防ぐためのものであり、できる
だけ気密性に優れたものにする必要があり、気密性の目
安となる透水量を差圧2kg/cm2Gで0.5ml/
cm2・秒以下にすることが好ましい。この隔膜12
は、ポリエステル(PET等)、ポリプロピレン(P
P)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン
(PVDC)、モドアクリル、アクリル、ポリエチレ
ン、ポリサルフォン、4フッ化エチレン(PTFE)、
2フッ化ビニリデン等、塩酸及び酸化剤に絶えうる樹脂
製のネット、不織布あるいは織布からなる合成樹脂基材
の少なくとも陽極液側の面をPTFEの多孔質体で積層
してなるものである。陰極液側についても、膜面への金
属析出防止のため、PTFE多孔質体で被覆すると、な
お一層好ましい。
【0011】電析金属回収のための引出口23に、回収
金属洗浄のための機構を備えるようにしてもよい。図7
に示されるように、箱型陰極室11下端にバタフライバ
ルブ25、26が取り付けられ、その間にフィルター2
7で洗浄空間が形成される。この洗浄空間を流通する洗
浄水の流入口28、流出口29が配される。洗浄水を洗
浄空間に一旦滞留させて、金属表面に付着した液を吸引
するための吸引口30を備えているのがよい。この吸引
口は陰極室に戻り連結していればなおよい。
【0012】引出口から析出金属を回収する代わりに、
図8に示されるように、陰極室11の下端に払い落とさ
れた金属をマグネット32に着磁させて引き揚げるよう
にしてもよい。この引き揚げ回収のために陰極室11の
側壁に回収のための通路33を外付けすることができ
る。
【0013】陰極液からもHClを含んだ水蒸気が発生
するので、陰極室も密閉構造にするか、フードをつけて
排気するように構成することが好ましい。また陰極の電
流密度は、陰極板の局部的な溶解を防ぎ(低電流密度の
時に溶解が起こる可能性がある)、H2ガスの発生によ
る電流効率の低下及び電圧上昇を防ぐ(高電流密度の時
にH2ガスの発生を伴う)ために、500〜600A/
2とすることが好ましい。
【0014】
【発明の効果】複数個の陽極室を陰極室内に収容し、孔
開き陰極板又は金属ポイント露出部と絶縁カバーとでな
る陰極板を各陽極室の間に配設して、当該陰極板表面に
生成されるデンドライドを払い落とすためのスクレーパ
ー手段を設置し、更に隔膜をPTFE多孔質体から構成
することによって、陰極板に電析する金属の回収が容易
で、60℃以上の高温下においても性能低下や強度低下
がなく、しかも電圧上昇を伴うことなく電解処理を行う
ことができる耐久性に優れた電解槽がもたらされる。
【0015】析出金属を洗浄するための洗浄器を陰極室
に連結させることによって、回収される金属を直ちに再
利用にまわすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電解槽の全体的概略構成図であ
る。
【図2】図1の電解槽に装着される陰極板周りの構成を
説明する図で、(a)は端面図、(b)は正面図であ
る。
【図3】孔開き陰極板における金属析出の様子を示す図
で、(a)は部分断面図、(b)は部分正面図である。
【図4】異なる構成の陰極板を示す断面図である。
【図5】(a)、(b)とも異なる構成の陰極板を示す
断面図である。
【図6】更に異なる構成の陰極板を示す断面図である。
【図7】回収金属の洗浄のための機構を説明する概念図
である。
【図8】析出金属の回収のための別の構成を示す概念図
である。
【符号の説明】
10 陽極室 11 陰極室 12 隔膜 14 陰極液中ブズバー 16 気-液セパレーター 23 引出口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 循環する陽極液を流通させる陽極室と、
    循環する陰極液を流通させる陰極室と、当該陰極室と陽
    極室を隔離するための隔膜と、処理すべき液を取り込む
    ために陰極室に接続された流入部と、陰極室で析出した
    金属を回収するための引出部とを備えてなる使用済みエ
    ッチング液処理用電解槽において、 複数個の陽極室が陰極室内に収容され、孔開き陰極板が
    各陽極室の間に配設され、当該陰極板表面に生成される
    デンドライドを払い落とすためのスクレーパー手段が設
    置され、隔膜がPTFE多孔質体からなることを特徴と
    する電解槽。
  2. 【請求項2】 孔開き陰極板に代えて、点電極を形成す
    る金属ポイント露出部と絶縁カバーとでなる陰極板が設
    置されることを特徴とする請求項1に記載の電解槽。
  3. 【請求項3】 析出金属を洗浄するための洗浄器が陰極
    室に連結されることを特徴とする請求項1又は2に記載
    の電解槽。
JP7714196A 1996-03-29 1996-03-29 エッチング液処理用電解槽 Pending JPH09263985A (ja)

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JP7714196A JPH09263985A (ja) 1996-03-29 1996-03-29 エッチング液処理用電解槽

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Cited By (5)

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