不溶性电极的回收方法技术

本发明专利技术提供一种回收方法，从已使用或使用中的不溶性金属电极中分离电极物质和钛或钛合金基体，将基体金属以能够直接再使用的状态回收，而电极物质作为以足够的浓度容易回收的沉淀物形式回收。本发明专利技术的不溶性电极的回收方法，从在钛基体表面包覆包含氧化铱及/或氧化钌的电极物质而形成的不溶性金属电极中，分离回收电极物质及钛基材，其中，该回收方法经下述工序将电极物质在酸中进行剥离，从而回收电极物质以及基材钛，包括：(1)表面亲水化的工序；(2)继(1)工序，至少在电极被覆层表面上涂布苛性碱溶液的工序；(3)继(2)工序，加热并保持在该苛性碱的熔点以上进行反应的工序，(4)继(3)工序，浸渍在酸中的工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种电极的回收方法，在已使用过的、在钛或钛合金基材的表面上具有包含钼族金属氧化物的被覆层的不溶性金属电极中，回收该被覆层及/或者钛或钛合金基材，进行再利用。
技术介绍
众所周知，以钛为基体并在其表面上具有氧化钌或氧化铱被覆的不溶性金属电极，主要广泛使用作为工业电解的代表的氯碱电解。该电极的寿命一般非常长，往往能够持续使用10年以上。但是，有时由于装置故障等原因导致只有电极物质发生劣化，或者如析氧电极虽然电极物质没有劣化，但由于在电极物质与基体钛之间形成非导电性被覆，在较短时间内失去电极的作用等。·对此，提出了各种电极的再生方法，单独或组合使用了如下方法，当基体为足够厚的板状时，通过机械加工刮掉，或者通过喷砂处理等除去表面附着物之后，再通过机械加工除去残留物质，或者通过酸洗消耗表面从而除去表面残留物等方法。进一步，为了再使用，从基体处理开始重新进行。进行这种加工时，虽然作为基体的钛或钛合金能够再使用，但是由于价格昂贵的电极物质的量很少，而通过机械加工或喷砂处理等加工产生的加工材料或副材料多很多，所以实际上无法回收电极物质。也就是，对此尝试着进行了回收，也看到一些可能性，但是大多由于回收的费用太高，从经济方面考虑实际上没有实施。此外，虽然进行在碱性熔盐中浸溃的化学方法，同样可以回收基体钛或钛合金，但是电极物质溶解在过量的熔盐中，因此，目前虽然技术上可以回收，但从经济方面考虑未有实施。当只回收电极物质时，提出了如下方法，对于电极进行滚扎等从而使它容易机械剥离，然后通过化学剥离的方法，或者加热至高温后、通过急速冷却来进行剥离的热冲击(Heat shock)方法等。这些方法虽然都能够回收电极物质，但不能将钛直接作为基体使用，只能作为再溶解等的原料使用。近年来，由于钛的价格飙升、供给不足等原因，钛或钛合金基体很难获得，所以在多种情况下希望回收后直接使用。而且，希望能够同时回收作为稀有金属价格极其昂贵的钼系金属，但是根据以往的方法除了特殊情况之外无法回收。例如，如果基材厚度足够厚的情况下，如上所述，可通过研磨表面来进行回收，但是当厚度为Imm以下时，实际上这也无法实现，即使能够实现，也由于基体本身太薄，存在不能顺利通电，或者变形等问题，所以作为基材的再利用极其有限。这些回收技术提出了很多，但在下面示出代表性的专利技术。也就是，在专利文献I中，作为电极被覆层的剥离方法，示出了通过腐蚀性的酸溶解电极基体表面而分离被覆，从而回收被覆、基体的方法。但是，现实中由于电极基体与被覆之间具有稳定而坚固的氧化物或电极被覆层与基体金属之间通常具有化学键，所以存在被覆通常难以剥离的问题。此外，在专利文献2中，示出了在电极表面涂布高浓度的碱水溶液，并进行加热将电极被覆层溶解在碱中，从而回收基体和被覆的方法。但是，根据该方法，钛基体也同时溶解在碱中，所以基体消耗较大，此外，由于被覆溶解在碱性基底物(Alkalimatrix)中，所以存在难以回收的问题。在专利文献3、还有专利文献4中示出了物理、化学性地剥离电极物质后回收电极物质的方法，该剥离方法示出了通过酸来腐蚀基体或通过研磨来剥离等，不论哪一个都是通过消耗基体来回收被覆，所以为了直接再使用基体，基体的消耗有可能过大。此外，在专利文献5中，记载有预先对废电极进行压延处理而物理性地降低电极物质与钛之间的附着性，并通过酸处理腐蚀钛表面，从而剥离电极物质的方法。该方法虽然有效，能够同时回收钛基体和电极物质，但是不能将钛作为基体直接再使用，回收需要进行再溶解。在专利文献6中，示出了通过对电极进行切细并用滚磨等将被覆分离回收的同时回收基体钛的方法。虽然能够比较简单地进行而有效，但存在不能直接再使用基体的问题。如上所述，虽然提出了多种研究方案，但还没有找到同时回收电极物质和基材金属的合适的方法，实际上目前根本无法将基体钛或钛合金直接作为基体回收的同时回收电·极物质。对于此，如专利文献7所示，本专利技术人等开发如下的回收方法并进行了实用化，通过在电极物质表面上涂布苛性碱水溶液并进行干燥，从而使电极物质与苛性碱共存，并且以比苛性碱的熔点略高的温度对它进行煅烧反应之后，在酸溶液中进行分解，从而将电极物质剥离，使其部分溶解在酸水溶液中，部分作为渣滓回收，同时使基材钛的腐蚀最小化，从而一同回收基材钛的方法。但是该方法又发现有如下的问题，即，由于使用中的物品、或者已使用过的电极表面与苛性碱水溶液的浸湿性较差，所以涂布需要较长时间，根据情况，有时需要在苛性碱液中浸溃一晚，或者用刷毛进行反复涂布等，现实中非常费时费力等问题。专利文献I :日本特开昭59-123730号公报专利文献2 :日本特开2002-88494号公报专利文献3 :日本特开2002-212650号公报专利文献4 :日本特开2002-194581号公报专利文献5 :日本特开2001-294948号公报专利文献6 :日本特开2001-303141号公报专利文献7 :日本特许4465685号公报
技术实现思路
本专利技术的主要课题是提供一种回收方法，从已使用或使用中的不溶性金属电极中分离电极物质和钛或钛合金基体，将基体金属以能够直接再使用的状态回收，而电极物质以具有足够的浓度且容易回收的沉淀物形式回收。本专利技术涉及一种，从在钛基体表面上包覆包含氧化铱及/或氧化钌的电极物质而形成的不溶性金属电极中，分离回收电极物质及钛基材，其特征在于，该方法经下述工序将电极物质在酸中进行剥离，从而回收电极物质以及基材钛，该回收方法包括如下工序(I)对表面进行亲水化的工序；(2)继上述(I)工序，至少在电极被覆层表面上涂布苛性碱溶液的工序；(3)继上述(2)工序，加热并保持在该苛性碱的熔点以上进行反应的工序，(4)继上述(3)工序，浸溃在酸中的工序。通过在除去表面的附着物、杂质的电极进行上述工序，以使在基体金属与电极物质之间的基体金属与电极物质的腐蚀最小化，对其界面进行选择性腐蚀，从而能够将电极物质与基体分离并回收电极物质和基体双方。也就是，能够将电极物质以稳定的固体粉末、而基体以可再利用的原来形状分离回收。也就是，除去附着在电极物质表面上的附着物等之后，首先，在通常条件下根据需要进行表面的清洁。例如，一般在离子交换膜法的苛性碱电解中使用的电极几乎没有附着物，所以不必特意进行表面洗净，但是，析氧电极等的情况，由于根据其使用条件在表面上附着有硫酸铅或氧化锑等重金属化合物的情况较多，所以进行酸清洗等。此外根据需要，可通过使用100°C至200°C左右的碱来清洗而形成碱盐，进一步将它浸溃在无机酸中进行去除。或者可通过组合使用这些方法，获得更清洁的表面。将对经上述步骤去除表面附着物的电极表面进行亲水化处理。也就是，在此之后的苛性碱涂布中，由于通常的电极表面具有疏水性，当在表面上涂布苛性碱、优选为50%左右的苛性苏打水溶液时，大多情况下将排斥该水溶液。因此，以往是将其长时间浸溃在苛性碱溶液中、或者由刷毛涂刷的方式进行了涂布。因此，苛性碱涂布需要花费较长时间，从而 工作效率非常差。本专利技术人着眼于这一点，为了进一步提高效率，新增加了在表面上进行亲水化的工序。即，确认到事先通过使用添加界面活化剂的溶液进行表面处理，或通过直接将其移至苛性碱涂布工序，其可湿性好，可大幅简化苛性碱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不溶性电极的回收方法，从在钛基体表面上包覆包含氧化铱及/或氧化钌的电极物质而形成的不溶性金属电极中，分离回收电极物质及钛基材，其特征在于，该方法经下述工序将电极物质在酸中进行剥离，从而回收电极物质以及基材钛，其包括如下工序：(1)对表面进行亲水化的工序；(2)继上述(1)工序，至少在电极被覆层表面上涂布苛性碱溶液的工序；(3)继上述(2)工序，加热并保持在该苛性碱的熔点以上而进行反应的工序；(4)继上述(3)工序，浸渍在酸中的工序。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岛宗孝之，
申请(专利权)人：古屋金属株式会社，培尔梅烈克电极股份有限公司，
类型：发明
国别省市：