[发明专利]不溶性电极的回收方法

说明书

技术领域

本发明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铂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。

背景技术

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渍的化学方法，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铂系金属，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1mm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1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(Alkali matrix)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。