| 研究概要 |
昨年度に完成した装置に改良を加え、実用化のために必要な操業条件を詳しく調べた。さらに長時間運転を行いシステムとしての安定性について検討した。その結果、実用化の可能性が大であることが分かった。
装置の概要
カソードは直径1mのアルミディスクを用い、電解槽はアクリルを用いて製作した。アノードに使用するガス拡散電極は面積10cm×10cmのものを4枚使用し総面積は400cm^2。電解液はZn60g/1,H_2SO_4180g/1に調整した後、純亜鉛末による精製を行った。電解液流速はその利用率を随時変化させ、ポンプで定量供給した。アルミディスクはモーター制御により、回転速度を360ﾟ/hourに設定し、極間は4mmとした。これらの条件で定電流電解を行い、随時電析亜鉛を剥離させた。
試験結果
電流密度0.35A/cm^2で1.81V、0.7A/cm^2では2.67Vとなった。極間が1mm広がったこととアノード性能の違いにより、すでに報告した値に比べ0.2V程度大きい値となった。電流密度と電流効率の関係は0.45A/cm^2までは90%以上、0.7A/cm^2と非常に高い電流密度でも86.4%を示し大型化しても電流効率は低下しないことが明かとなった。
また電流密度を0.35A/cm^2に固定し、電解液中のZn利用率の電流効率依存性はZn利用率30%までは90%以上を示し、浴電圧への依存性はほとんどなかった。さらに電流密度0.25A/cm^2で本システムを六時間連続運転してその電解槽液温と浴電圧の推移を調べた結果、高い安定性を示した。電流効率は91%を示し、電流効率の変動は認められなかった。ガス拡散電極については延べ30時間の使用に対し性能の低下はみられなかった。
|
