專利名稱：電解裝置和電解處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電解裝置和用該電解裝置的電解處理方法。
背景技術(shù)：
一般公知的電解處理裝置，具有例如圖3所示的結(jié)構(gòu)，在電解處理槽55中設(shè)置陽(yáng)極板51和陰極板52作為連接電源32上的電極，在該槽中倒?jié)M被處理液，然而該電解處理裝置50在被處理液的電導(dǎo)率小的場(chǎng)合，因不得不使裝置大型化而不經(jīng)濟(jì)。
因此，例如在專利文件1中建議用中空電極和配置在該中空電極內(nèi)的棒狀電極的組合構(gòu)成電極，用該技術(shù)可以通過擴(kuò)展電流的導(dǎo)入側(cè)端部補(bǔ)償因電極的長(zhǎng)度方向電阻值遞增而引起的電流密度不均勻，并且補(bǔ)償中間電極和棒狀電極間的導(dǎo)電率的不均勻勻，從而能抑制因電流導(dǎo)入側(cè)的電流密度增加而引起的局部溫升。
專利文件1特開昭53-19177號(hào)公報(bào)(圖2至4)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，這個(gè)使現(xiàn)有的中空電極和棒狀電極組合的裝置因只能使被處理液?jiǎn)握{(diào)的流動(dòng)而流動(dòng)性和攪拌性小，所以存在電解效率低的問題。而且即使為了要增加電解效率而使被處理液的流量增加，也只能使流速簡(jiǎn)單增加，未必能提高流動(dòng)性和攪拌性，因此還不能作為用于提高電解效率的有效對(duì)策。
因此，雖然考慮過增加輸入電流值，增加電極面積的方案，但當(dāng)使電流值增加時(shí)又因電流密度的上升而出現(xiàn)發(fā)熱的新問題。而且，當(dāng)使電極面積增加時(shí)又使裝置大型化，引起設(shè)置空間和維護(hù)上的問題。
本發(fā)明考慮上述的情況后，把提供具有下述優(yōu)點(diǎn)的電解裝置和用該裝置的處理方法作為目的該電解裝置和使用該電解裝置的電解處理方法即使是電導(dǎo)率低的被處理液也能以快的速度電解處理，并且能維持緊湊性和抑制發(fā)熱，以及能提高電解效率。
本發(fā)明第一方面的發(fā)明是將電功率施加在配置在處理槽內(nèi)的第一和第二電極上對(duì)上述處理槽內(nèi)的被處理液進(jìn)行電解處理的裝置，其特征在于在上述處理槽內(nèi)設(shè)置上述第一、第二電極和第一、第二流路；上述第一電極是設(shè)置有多個(gè)穿孔的中空構(gòu)造體，并在確保與上述處理槽內(nèi)壁的間隔的狀態(tài)下配置；上述第二電極是配置在上述中空構(gòu)造體的內(nèi)部；上述第一流路將上述被處理液從上述處理槽的外部引入到中空構(gòu)造體的內(nèi)部。
上述第二流路使從上述中空構(gòu)造體的內(nèi)部通過上述穿孔的上述被處理液通過上述中空構(gòu)造體的外壁與上述處理槽內(nèi)壁的間隔導(dǎo)入到上述處理槽的外部。
在用該電解裝置進(jìn)行電解時(shí)，使被處理液通過第一流路流入作為第一電極的中空構(gòu)造體的內(nèi)部，同時(shí)在第一電極與第二電極之間施加電功率。于是，使被處理液流過第一與第二電極之間，從設(shè)置在第一電極的中空構(gòu)造體上的多個(gè)穿孔慢慢向第一電極的外面流出。因此在第一電極與第二電極之間產(chǎn)生與穿孔的位置和數(shù)目對(duì)應(yīng)的被處理液的多個(gè)液流。也就是說，不是像從一個(gè)入口流入后從一個(gè)出口流出那樣的單調(diào)的液流，而變成復(fù)雜的液流，使在作為第一電極的中空構(gòu)造體內(nèi)的被處理液的流動(dòng)性增加，流動(dòng)活化，從而促進(jìn)攪拌效應(yīng)。
因此，即使在電極與被處理液的接觸機(jī)會(huì)增加的同時(shí)，因被處理液的電導(dǎo)率下降而在第一電極與第二電極之間的電導(dǎo)率產(chǎn)生不均勻，也能利用上述攪拌效應(yīng)使該不均勻被流入的被處理液變均勻，從而促進(jìn)電流密度的均勻化。并且即使第一和第二電極附近的被處理液的溫度上升，也能利用上述攪拌效應(yīng)促進(jìn)發(fā)熱的擴(kuò)散，使電解有效地進(jìn)行。結(jié)果通過增加施加在第一和第二電極上的施加電功率，就能使電流密度進(jìn)一步增加，使被處理液的流量進(jìn)一步增加，縮短電解時(shí)間。例如在使包含在被處理液中的金屬在第一電極的中空構(gòu)造體上析出時(shí)，可以使金屬析出效率提高，從而實(shí)現(xiàn)處理時(shí)間縮短。
另外，被處理液在從第一電極流出前是在作為第一電極的中空構(gòu)造體的內(nèi)面?zhèn)?，在從第一電極流出后是在第一電極的中空構(gòu)造體的外面?zhèn)冉邮针娊馓幚?，使電解面積大幅度增加。因此，用本發(fā)明的電解用電極即使是被處理液的電導(dǎo)率低，也能以快的速度電解處理，并且即使電極的電流密度增加，也因?yàn)楸惶幚硪旱囊簻夭粫?huì)上升得很高，而能在短時(shí)間內(nèi)電解處理被處理液。
另外，因?yàn)橛糜趯?shí)現(xiàn)電解效率提高的構(gòu)造只是在作為第一電極的中空構(gòu)造體中設(shè)置多個(gè)穿孔，所以不需要使電極大型化和使電極面積增大，可以在維持小型化的同時(shí)，提高電解處理的效率。另外，因?yàn)榭梢愿鶕?jù)作為第一電極的中空構(gòu)造體的形狀，和在中空構(gòu)造體上設(shè)的通孔的大小、場(chǎng)所、數(shù)目或設(shè)置的間隔，穿孔的總面積、形狀等控制被處理液的流動(dòng)，所以還能容易根據(jù)被處理液的性狀和各種條件進(jìn)行最優(yōu)化電解處理。
本發(fā)明第二方面電解裝置的特征在于在第一方面的電解裝置中，上述處理槽和上述中空構(gòu)造體具有大致筒狀結(jié)構(gòu)。
用該電極裝置，除第一方面發(fā)明的效果外，還能獲得下述的效果，即通過把上述處理槽和作為上述第一電極的中空構(gòu)造體制成大致筒狀結(jié)構(gòu)，可以在使第一電極的電極面積變大的同時(shí)，就電解裝置的總體而言仍能小型化。
本發(fā)明第三方面電解裝置的特征在于在第一或第二方面的電解裝置中，上述多個(gè)穿孔在上述中空構(gòu)造體的上下方向保持間隔地設(shè)置多個(gè)，并且在左右方向大致等間隔地設(shè)置多個(gè)。
用該電極裝置，除本發(fā)明第一方面或第二方面的效果外，還能獲得下述的效果因?yàn)槭雇自谧鳛榈谝浑姌O的中空構(gòu)造體的上下方向保持間隔地設(shè)置多個(gè)，所以可以使被處理液隨著流過第一電極的內(nèi)部從各個(gè)穿孔慢慢地流到第一電極外部。并且因?yàn)槭勾┛自谧鳛榈谝浑姌O的中空構(gòu)造體的左右方向大致等間隔地設(shè)置多個(gè)，所以可以在左右方向的各位置上產(chǎn)生均勻度高的被處理液流。因此可以將中空構(gòu)造體的寬廣的表面積提供給高效率的電解處理，從而提高電解效率。
本發(fā)明第四方面電解裝置的特征在于在第一、第二、或第三方面的電解裝置1中，上述處理槽和上述中空構(gòu)造體以在長(zhǎng)度方向直立的方式配置；上述第一流路以能使上述被處理液引入到上述中空構(gòu)造體的下部的方式設(shè)置；
上述第二流路以能使流過上述處理槽的內(nèi)壁與上述中空構(gòu)造體的間隔的上述被處理液能從上述處理槽的上部導(dǎo)入到上述處理槽的外部的方式配置。
因?yàn)樵撾娊庋b置使用第一、第二、或第三方面所述的電極裝置，所以可以得到與第一、第二、或第三方面相同的作用，而且在電解處理時(shí)，只從第一流路引入被處理液，從第二流路導(dǎo)出被處理液，可以通過作為第一電極的中空構(gòu)造體的內(nèi)部產(chǎn)生從各個(gè)穿孔向第一電極的中空構(gòu)造體流出的被處理液的流，在通過該流使被處理液流通的同時(shí)，在電極之間施加電功率，可以對(duì)被處理液進(jìn)行高效率處理。
另外，因?yàn)樵谠撾娊庋b置中，上述處理槽和上述中空構(gòu)造體在長(zhǎng)度方向上直立，所以可以不受因重力引起的偏向的影響，使在作為第一電極的中空構(gòu)造體內(nèi)的被處理液流均勻。并且即使在電解發(fā)生氣體時(shí)也能不使氣泡在作為第一電極的中空構(gòu)造體內(nèi)殘留，從而借助這些可以對(duì)電解效率的提高作出貢獻(xiàn)。另外，通過第一流路將被處理液導(dǎo)入中空構(gòu)造體的下部，而通過第二流路將流過處理槽的內(nèi)壁與中空構(gòu)造體的間隔的被處理液從處理槽的上部導(dǎo)出到處理槽的外部，因?yàn)橐赃@種方式配置，所以能使被處理液的流動(dòng)方向從下向上，容易控制被處理液的流量。而且即使在金屬等析出物沉淀在處理槽內(nèi)時(shí)，也不會(huì)發(fā)生因沉淀物而堵塞第一電極的中空構(gòu)造體，可以對(duì)操作的穩(wěn)定性做出貢獻(xiàn)。
本發(fā)明第五方面電解裝置的特征在于在第一、第二、第三和第四方面的電解裝置中，上述第一電極作為陰極，上述第二電極作為陽(yáng)極，使包含在上述被處理液中的金屬析出在上述中空構(gòu)造體上。
該電解裝置通過把含有所希望電解提取和/或電解除去的金屬的液體作為上述被處理液進(jìn)行電解，所以，可以使該金屬析出在作為第一電極的中空構(gòu)造體上進(jìn)行回收。
本發(fā)明第六方面的被處理液的電解處理方法的特征在于用第一、第二、第三、第四或第五方面所述的電解裝置電解被處理液。
因?yàn)樵撎幚矸椒ㄊ褂玫谝弧⒌诙?、第三、第四或第五方面的電極裝置，所以可以獲得第一、第二、第三、第四或第五方面同樣的作用。
本發(fā)明第七方面的被處理液電解處理方法的特征在于在第六方面所述的被處理液的電解處理方法中，通過電解上述被處理液，使包含在上述被處理液的金屬析出在上述中空構(gòu)造體上進(jìn)行回收。
通過該處理方法，因?yàn)榘寻Ｍ娊馓崛『?或電解除去的金屬的液體作為上述被處理液進(jìn)行電解，所以可以使該金屬析出在中空構(gòu)造體上進(jìn)行回收。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的電解裝置的剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的局部剖面圖。
圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)電解裝置構(gòu)成的圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例1的電解條件、電解結(jié)果的表。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例2的電解條件、電解結(jié)果的表。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施例3的電解條件、電解結(jié)果的表。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例4的電解條件、電解結(jié)果的表。
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施例5的電解條件、電解結(jié)果的表。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施例1至5的電解條件、電解結(jié)果的一覽表。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明實(shí)施方式的一例。
圖1A是表示本發(fā)明電解裝置一例的構(gòu)成的縱剖視圖。圖1B是該電解裝置的A-A’的橫剖面圖，圖1C是該電解裝置的B-B’橫剖面圖。該電解裝置1由用于電解處理的處理槽10、配置在處理槽10內(nèi)的電解用的電極裝置20、連接電極裝置20上的直流電源30、和使被處理液相對(duì)處理槽10循環(huán)的循環(huán)裝置40組成。
首先，在圖1(A)中，處理槽10是具有底壁11和周壁12的立式圓筒狀體，在周壁12的下部上設(shè)置從外部導(dǎo)入被處理液的導(dǎo)入口13，而在周壁12的上部設(shè)置將被處理液導(dǎo)出到外部的導(dǎo)出口14。
配置在處理槽10內(nèi)的電極裝置20由作為具有使被處理液在內(nèi)部流通的構(gòu)造體的第一電極的圓筒狀的中空的電極21(以下稱中空電極21)和作為在該圓筒狀的中空電極21的內(nèi)部配置成同心狀的第二電極的圓柱形的棒狀電極22(以下稱為棒狀電極22)的對(duì)構(gòu)成。在本實(shí)施方式例中，中空電極21和棒狀電極22在圓筒狀的處理槽10內(nèi)部同心地鉛直地立置，在棒狀電極22的外周面與中空電極21的內(nèi)周面之間確保幾乎相同的間隙。并且在處理槽10的周壁12的內(nèi)面與中空電極21之間把在上下方向延伸的環(huán)狀流路18作為第二流路確保。為了以這樣的狀態(tài)支持兩電極21、22，而在處理槽10內(nèi)的上下和中空電極21內(nèi)的上下配置電極支持構(gòu)件15A、15B、16A、16B。但上側(cè)的中空電極21內(nèi)的電極支持構(gòu)件16A具有透過液體的性質(zhì)。而處理槽10由作為絕緣材料例如樹脂構(gòu)成，使由導(dǎo)電材料構(gòu)成的中空電極21與棒狀電極22電絕緣。電源30連接在中空電極21和棒狀電極22的上端部上。
在上述中空電極21的周壁上為了使流通中空電極21內(nèi)部的被處理液流出到中空電極21的外部，而設(shè)置多個(gè)小直徑的穿孔。穿孔23在中空電極21的圓周方向大致等間隔地設(shè)置，并且在中空電極的長(zhǎng)度方向保持間隔地設(shè)置適當(dāng)?shù)臄?shù)目。在附圖所示的例中，在圓周方向配置在等距離的四個(gè)位置上，在鉛垂方向以使孔位置互相大致等間隔地排列的方式配置穿孔23。因?yàn)橥ㄟ^穿孔23的大小、位置、數(shù)目、孔的間隙、孔的面積、形狀等可以控制被處理液的流動(dòng)，所以可以根據(jù)被處理液的性狀等和各種條件(在利用電解的金屬回收時(shí)金屬的種類、回收量、電解速度、裝置的大小等)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。
在此，就將從第一電極的內(nèi)部通過穿孔流出外部的被處理水引導(dǎo)到處理槽外面的第二流路的優(yōu)選的構(gòu)成例進(jìn)行說明。
穿孔23的最上位的位置最好設(shè)定在處理槽10的導(dǎo)出口14的下側(cè)。這是因?yàn)槿绻趯?dǎo)出口14的下面有穿孔23，則該穿孔23對(duì)被處理液的流動(dòng)有積極的作用。另外，最好在中空電極21的上部將沒有穿孔23的部分24只設(shè)定預(yù)定高度。這部分24因積存被處理液而具有流量調(diào)整的功能。之所以設(shè)置沒有該穿孔23的部分24是因?yàn)榭梢允贡惶幚硪簭臄嗝娲蟮脑撻_口端向外流，可以防止通過穿孔23的液流減少。并且在因循環(huán)裝置40的泵41的脈動(dòng)流引起流量暫時(shí)的波動(dòng)時(shí)，還可以通過增減液量抑制處理槽10的內(nèi)壓變動(dòng)的可能性。
下面就用于將被處理液從上述處理槽的外部導(dǎo)入到作為第一電極的中空構(gòu)造體的內(nèi)部的第一流路的優(yōu)選構(gòu)成例進(jìn)行說明。
在中空電極21的下端周壁上，為了使從導(dǎo)入口13導(dǎo)入的被處理液流入到中空電極21的下端部而在圓周方向等分的四個(gè)位置上設(shè)置比上述穿孔23大的流入口25。在流入口25的上側(cè)位置上設(shè)置具有將中空電極21與處理槽10之間的環(huán)狀流路18上下隔開的隔壁功能的電極支持構(gòu)件15B，在具有該隔壁功能的電極支持構(gòu)件15B與處理槽10的底壁11之間確保用于使形成在處理槽10上的導(dǎo)入口13和形成在中空電極21的流入口25連通的環(huán)狀密閉空間19。
如果這樣構(gòu)成的第一流路，則可以因從導(dǎo)入口13供給被處理液，而將被處理液通過環(huán)狀的密閉空間19導(dǎo)入到中空電極21的下端部。而且最好是能通過將被處理液導(dǎo)入到中空電極21的下端部，如下所述那樣，使其通過中空電極21的內(nèi)部從各穿孔23流出到處理槽10內(nèi)，產(chǎn)生從導(dǎo)出口14導(dǎo)出到處理槽10外面的被處理液流。
通過在處理槽10的外面通過設(shè)置構(gòu)成循環(huán)裝置40的泵41、用于被處理液的貯存保溫的貯存容器42，和構(gòu)成循環(huán)管路的配管43、44，實(shí)現(xiàn)被處理液的循環(huán)處理。泵41將貯存容器42內(nèi)的被處理液供給處理槽10的導(dǎo)入口13，使從處理槽10的導(dǎo)出口14導(dǎo)出的被處理液返回到貯存容器42。根據(jù)需要，也可以在循環(huán)裝置40中設(shè)置檢驗(yàn)被處理液的化學(xué)組成和性狀等手段，和回收被處理液中的懸浮物的濾網(wǎng)或過濾器。當(dāng)然，本發(fā)明的電解裝置也可以適用于不進(jìn)行上述循環(huán)處理的場(chǎng)合。
在處理槽10的上端最好還設(shè)置覆蓋中空電極21的上端開放部的蓋5。該蓋5用于防止異物混入到處理槽10內(nèi)，并且在從處理槽10發(fā)生氣體的場(chǎng)合，可以通過在該蓋5上安裝通氣口等，進(jìn)行處理槽10內(nèi)的氣氛控制。
下面就上述電解裝置的作用和電解處理方法進(jìn)行說明。
按照本實(shí)施例，在從電鍍廢液中回收殘留金屬時(shí)，即使用含有金屬的溶液作為被處理液，把作為第一電極的中空電極21作為陰極，把作為第二電極的棒狀電極22作為陽(yáng)極，使被處理液發(fā)生電解反應(yīng)，借此使金屬析出在中空電極21上，下面就這種場(chǎng)合進(jìn)行說明。
在貯存容器42中，預(yù)先儲(chǔ)存含有金屬成分的溶液。所謂含有金屬成分的溶液是指通過在溶液中通電能使金屬處在析出電極上的狀態(tài)的溶液(例如假設(shè)電鍍廢液為例)。例如可以把含有在酸中溶解的金屬的硝酸或硫酸等或在氰等中溶解金屬的硫酸鎳、氰化金溶液等作為例子舉出。另外，含有上述金屬成分的溶液的液體性質(zhì)可以是酸性或堿性的。
在運(yùn)行時(shí)，首先將在貯存容器42中的溶液通過泵41導(dǎo)入到處理槽10的導(dǎo)入口13。當(dāng)從導(dǎo)入口13導(dǎo)入溶液時(shí)，溶液通過在處理槽10的內(nèi)底部分隔的環(huán)狀密閉空間19，通過中空電極21的流入口25流入到中空電極21的下端部。然后溶液被泵41的排出壓力以從下方擠出到上方的方式流過中空電極21的內(nèi)部，在流過中空電極21內(nèi)部的同時(shí)通過形成在中空電極21的周壁上的穿孔23，流出到中空電極的外側(cè)，已流出的溶液從處理槽10的導(dǎo)出口14溢出并排出，流入貯存容器42中。
當(dāng)確認(rèn)這樣的溶液循環(huán)后，就把中空電極21作為陰極，把棒狀電極22作為陽(yáng)極，在兩極21、22之間供給電功率，為了得到所希望的液流量而控制泵41，并且控制通電電流等。這樣做，就可以使金屬析出在中空電極21的表面上。因此可以按經(jīng)過預(yù)定時(shí)間的步驟，利用從中空電極21的表面剝離等手段提取金屬。
在用該電解裝置1進(jìn)行電解時(shí)，因?yàn)樵跇?gòu)成電極裝置20的中空電極21的周壁上設(shè)置多個(gè)穿孔23，所以被處理液在流過中空電極21內(nèi)部的同時(shí)，從各穿孔23慢慢流到中空電極21的外面后，沿著第二流路最后從導(dǎo)出口14導(dǎo)出到處理槽10的外部。接著用圖1(A)、(B)和(C)說明該狀態(tài)。首先如圖1(A)中用箭頭所示那樣，被處理液流邊在中空電極21內(nèi)上升邊分離，通過各穿孔23進(jìn)入環(huán)狀的流路18。因此在中空電極21與棒狀電極22之間的空隙28中產(chǎn)生與穿孔23對(duì)應(yīng)的被處理液的多個(gè)流，也就是說，不是像從一個(gè)入口流入從一個(gè)出口流出那樣的單調(diào)的流，而是復(fù)雜的流，使中空電極21內(nèi)的被處理液的流動(dòng)性增加，液流活躍，促進(jìn)了攪拌效應(yīng)。
另外，在被處理液從各穿孔23流到中空電極21的外部時(shí)，如圖1(B)、(C)中用箭頭所示那樣，在作為第二流路的一部分的環(huán)狀流路18中，構(gòu)成復(fù)雜的紊流并在充分?jǐn)嚢璧耐瑫r(shí)，也充分與中空電極21的外周壁接觸。這就是為了什么從設(shè)置在各個(gè)不同的位置上的穿孔23流出的各被處理液的流一邊互相碰撞，一邊作為被處理液整體構(gòu)成沿著第二流路朝向引出口14的流的理由。
結(jié)果，可以在電極21、22與被處理液接觸機(jī)會(huì)增加的同時(shí)，即使因被處理液的導(dǎo)電率下降而引起中空電極21與棒狀電極22之間的導(dǎo)電率不均勻，也能通過攪拌效應(yīng)利用該不均勻流流入的被處理液使電導(dǎo)率變均勻，并促進(jìn)電流密度的均勻。并且即使中空電極21附近的被處理液的溫度上升，通過攪拌效應(yīng)還能促進(jìn)發(fā)熱的擴(kuò)散，所以能進(jìn)行高效率的電解。其結(jié)果通過增加供給的電功率使電流密度進(jìn)一步增加，并且可以使被處理液的流量進(jìn)一步增加，從而能縮短電解時(shí)間。例如在使包含在被處理液中含的金屬析出在中空電極上的場(chǎng)合，可以通過使金屬析出物的效率提高來達(dá)到處理時(shí)間縮短的目的。
另外，現(xiàn)已弄清楚，被處理液既在從中空電極21流出之前在中空電極21的內(nèi)面?zhèn)扔衷趶闹锌针姌O21流到外面后在中空電極21的外面?zhèn)冉邮茈娊馓幚怼＝Y(jié)果使電解面積大幅度增加。根據(jù)上述的理由，因?yàn)榧词贡惶幚硪旱膶?dǎo)電率下降，也能以快的速度電解處理，并且即使中空電極21、22的電流密度增加，中空電極21、22附近的被處理液的溫度也不會(huì)上升得很大，所以可以用短時(shí)間電解處理被處理液。
再參看圖1(A)，在本實(shí)施例的場(chǎng)合，因?yàn)樯鲜龅拇┛?3在中空電極21的圓周方向大致等間隔地設(shè)置多個(gè)，所以可以在圓周方向的各位置產(chǎn)生平衡良好的被處理液流，又因?yàn)樵谥锌针姌O21的長(zhǎng)度方向保持間隔地設(shè)置多個(gè)，使被處理液隨著流過中空電極21的內(nèi)部從各穿孔23中慢慢地流到中空電極21的外面，因此可以將中空電極21的寬廣的面積提供給效率高的電解處理。
另外，因?yàn)閷⒅锌针姌O21和棒狀電極22鉛直地配置在處理槽10內(nèi)，所以可以不會(huì)受到因重力引起的傾斜影響，使在中空電極21內(nèi)的被處理液的流均勻。并且即使在電解時(shí)發(fā)生氣體時(shí)也盡可能不在中空電極21內(nèi)殘留。
另外，因?yàn)槭乖O(shè)置在處理槽10的下部的導(dǎo)入口13和設(shè)置在中空電極21上的流入口25通過確保在處理槽10的內(nèi)底部的環(huán)狀密閉空間19連通，所以可以將被處理液平衡良好地導(dǎo)入到中空電極21的內(nèi)部，并且可以使在中空電極21內(nèi)的圓周方向各位置的被處理液流均勻。
根據(jù)以上的理由，可以有助于電解效率的提高，并且因?yàn)榫哂懈舯诠δ艿碾姌O支持構(gòu)件15B防止處理槽10內(nèi)的被處理液的逆流(下降)，所以還能防止金屬等沉淀物混入導(dǎo)入口13。并且因?yàn)閷⒈惶幚硪旱膶?dǎo)入口13配置在處理槽10的下部，將導(dǎo)出口14配置在處理槽10的上部，所以可以使被處理液流的方向從下向上，從而容易控制被處理液的流量。而且即使在金屬等析出物在處理槽10內(nèi)沉積時(shí)，也能做到導(dǎo)入口不被沉積物堵塞，可以有助于操作的穩(wěn)定化。
因?yàn)橛糜趯?shí)現(xiàn)電極效率提高的主要結(jié)構(gòu)只是在中空電極21的周壁上設(shè)置多個(gè)穿孔23，所以沒有必要使中空電極21、22大型化和使電極面積增加，既可以保持小型化，又能實(shí)現(xiàn)電解處理的高效率。而且因?yàn)槟芡ㄟ^在中空電極21上設(shè)置的穿孔23的大小、場(chǎng)所數(shù)目，或設(shè)置的間隔、穿孔的總面積和形狀等控制被處理液流，所以可以根據(jù)被處理液的性狀和各種條件容易實(shí)現(xiàn)電解處理最優(yōu)化。
另外，雖然本實(shí)施方式表示的是從第一流路到中空電極21的周壁的下端部形成流入口25，并且使被處理液從該流入口25流入到中空電極21的內(nèi)部的場(chǎng)合，但也可以如圖2所示的另一實(shí)施例所示，在中空電極21的下端與處理槽10的底壁11之間留出間隙，從而使被處理液盡可能從中空電極21的下端開口21a流入到中空電極21的內(nèi)部。
另外，雖然上述實(shí)施方式是表示作為第一電極的中空電極21、作為第二電極的棒狀電極22的斷面形狀為圓形的場(chǎng)合，但也可以是三角形和星形等。但是從使中空電極21與棒狀電極22之間的距離保持均勻上考慮，最好使兩者的斷面形狀相似。并且也可以根據(jù)設(shè)置被處理液的液性和設(shè)置電解裝置等的周圍要求，將第二電極形成為球形或回轉(zhuǎn)橢圓體形狀，此外，也可以把第二電極制成螺旋狀、網(wǎng)狀。而雖然處理槽10的斷面形狀和材料等，可以考慮導(dǎo)電性和耐腐蝕性等適當(dāng)選擇，但最好使用不銹鋼、鐵、碳等。
雖然在本實(shí)施方式中，示出了鉛直地立置中空電極21和棒狀電極22的場(chǎng)合，但也可以以水平和傾斜等姿勢(shì)設(shè)置。
另外，雖然上述實(shí)施方式中示出了在金屬析出使用電解裝置的場(chǎng)合，但也可以利用在水處理和排水處理等處理設(shè)施中回收懸浮物的場(chǎng)合。并且也可以只將電極裝置20取出同時(shí)設(shè)置在具有其它目的的處理槽內(nèi)，并設(shè)置作為第一和第二流路的部分。
下面用本發(fā)明的電解裝置說明實(shí)際處理被處理液的實(shí)施例。
實(shí)施例1(電解裝置)用圖1中所示的電解裝置。作為第一電極的中空電極是φ50×4001的不銹鋼制的，作為第二電極的棒狀電極是φ30×4001鐵制的。在中空電極的周壁上，如圖1所示，在上下方向保持間隔地并在左右方向以大致相等的間隔在20處設(shè)置φ10的穿孔。
(被處理液)用含有金0.98g/l的金電鍍液作為被處理液。
(電解條件)如圖4所示，將電壓、電流供給電極，每隔一定時(shí)間測(cè)定被處理液中的金濃度。
(電解結(jié)果)金的電解提取速度是2A·hr/g。
實(shí)施例2(電解裝置)用與實(shí)施例1同樣的電解裝置。
(被處理液)用含有金0.91g/l的金薄電鍍液作為被處理液。
(電解條件)如圖5所示，將電壓、電流供給電極，每隔一定時(shí)間測(cè)定被處理液中的金濃度。
(電解結(jié)果)金的電解提取速度是6A·hr/g。
實(shí)施例3(電解裝置)用與實(shí)施例1同樣的電解裝置。
(被處理液)用含有金0.67g/l的金薄電鍍液作為被處理液。
(電解條件)如圖6所示，將電壓、電流供給電極，每隔一定時(shí)間測(cè)定被處理液中的金濃度。
(電解結(jié)果)金的電解提取速度是10A·hr/g。
實(shí)施例4(電解裝置)用與實(shí)施例1同樣的電解裝置。
(被處理液)用具有含鈀0.12g/l和含銅0.45g/l的電鍍前處理液作為被處理液。
(電解條件)如圖7所示，將電壓、電流供給電極，每隔一定時(shí)間測(cè)定被處理液中的鈀濃度和銅濃度。
(電解結(jié)果)鈀的電解提取速度是6A·hr/g，銅的電解提取速度是2A·hr/g。
實(shí)施例5(電解裝置)用與實(shí)施例1同樣的電解裝置。
(被處理液)用具有含鈀0.058g/l和含銅0.26g/l的電鍍前處理液作為被處理液。
(電解條件)如圖8所示，將電壓、電流供給電極，每隔一定時(shí)間測(cè)定被處理液中的鈀濃度和銅濃度。
(電解結(jié)果)鈀的電解提取速度是109A·hr/g，銅的電解提取速度是8A·hr/g。
在圖9中示出了以上實(shí)施例1至5的被處理液、電解條件、電解結(jié)果的一覽表。
如以上說明的那樣，本發(fā)明可以增加電極與被處理液的接觸機(jī)會(huì)，由于電流密度的均一化和發(fā)熱擴(kuò)散的促進(jìn)，而可以使電解效率增加。因此使在被處理液中的金屬析出在具有中空構(gòu)造體的電極上的場(chǎng)合，因使金屬析出率增加而可以使處理時(shí)間縮短。而且因?yàn)橛糜趯?shí)現(xiàn)這些的結(jié)構(gòu)，只是在電極的周壁上設(shè)置多個(gè)穿孔，所以不需要使電極大型化和增加電極的面積，可以在維持小型化和簡(jiǎn)單構(gòu)造的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)電解處理效率的提高。
權(quán)利要求
1.一種電解裝置，是將電功率施加在配置在處理槽內(nèi)的第一和第二電極上對(duì)上述處理槽內(nèi)的被處理液進(jìn)行電解處理的裝置，其特征在于在上述處理槽內(nèi)設(shè)置上述第一、第二電極和第一、二流路；上述第一電極是設(shè)置有多個(gè)穿孔的中空構(gòu)造體，并在確保與上述處理槽內(nèi)壁的間隔的狀態(tài)下配置；上述第二電極配置在上述中空構(gòu)造體的內(nèi)部；上述第一流路將上述被處理液從上述處理槽的外部引入到中空構(gòu)造體的內(nèi)部。上述第二流路使從上述中空構(gòu)造體的內(nèi)部通過上述穿孔的上述被處理液通過上述中空構(gòu)造體的外壁與上述處理槽內(nèi)壁的間隔導(dǎo)入到上述處理槽的外部。
2.如權(quán)利要求1所述的電解裝置，其特征在于上述處理槽和上述中空構(gòu)造體具有大致圓筒狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電解裝置，其特征在于上述多個(gè)穿孔在上述中空構(gòu)造體的上下方向保持間隔地設(shè)置多個(gè)，并且在左右方向大致等間隔地設(shè)置多個(gè)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的電解裝置，其特征在于上述處理槽和上述中空構(gòu)造體在長(zhǎng)度方向直立地配置；上述第一流路以能使上述被處理液導(dǎo)入到上述中空構(gòu)造體的下部的方式配置；上述第二流路以能使流過上述處理槽的內(nèi)壁與上述中空構(gòu)造體的間隔的上述被處理液從上述處理槽的上部導(dǎo)出到上述處理槽的外部的方式配置。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的電解裝置，其特征在于上述第一電極構(gòu)成陰極；上述第二電極構(gòu)成陽(yáng)極；使包含上述被處理液中的金屬在上述中空構(gòu)造體上析出。
6.一種被處理液的電解處理方法，其特征在于用如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的電解裝置處理被處理電解液。
7.如權(quán)利要求6所述的被處理液的電解處理方法，其特征在于通過電解上述被處理液，使包含在上述被處理液中的金屬在上述中空構(gòu)造體上析出，并回收。
全文摘要
提供一種既能維持緊湊性和抑制發(fā)熱又能提高電解效率的電解裝置和方法。在立式筒狀處理槽(10)內(nèi)部，在確保在與處理槽(10)的內(nèi)壁之間環(huán)狀流路(18)的狀態(tài)下，配置在周壁上形成有多個(gè)穿孔(23)的中空電極(21)，在其內(nèi)部配置同心狀的棒狀電極(22)。在處理槽(10)的周壁(12)上設(shè)置用于從處理槽(10)的外部向中空電極(21)的下端內(nèi)部導(dǎo)入被處理液的入口(13)、以及在中空電極(21)的上端側(cè)設(shè)置使從中空電極(21)的各穿孔流出到處理槽(10)內(nèi)的被處理液導(dǎo)出到處理槽(10)外面的導(dǎo)出口(14)。
文檔編號(hào)C25B9/00GK1519395SQ200410002820
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2004年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月7日
發(fā)明者田辺文明, 田 文明 申請(qǐng)人:同和礦業(yè)株式會(huì)社