JP5582369B2 - 接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽 - Google Patents

Description

本発明は電解される廃水が接触する電極の比表面積を最大に増大させて電解効率を高め、電解空間をふやして低濃度の廃水からも効率的に有価金属を電着して回収することができるように構成された接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽に関するものである。

一般的に各種電子製品に使用される回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）等を含む電子部品のスクラップ（ｓｃｒａｐ）や、化学工場から多く出る廃触媒等から有価金属を再活用したり、またメッキ工場や繊維工場の外その他工場の廃水や、写真現象時に発生する廃水等には多量の重金属が含まれているため、このような廃水の再活用及び上記廃水からの回収価値がある有価金属の効率的な回収は、廃資源の価値創出及び環境汚染防止次元で非常に重要に扱われている懸案中の一つである。

このように有価金属、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等を含んでいる廃水を処理して上記有価金属を回収するための方法として、廃資源を破砕した後、主に酸やアルカリ等を溶媒として浸出し、化学的沈澱または電気分解を利用して有価金属を回収する方法が利用されている。

上記電気分解方式は、廃水内に含まれた有価金属や重金属の回収だけでなく、一般的な無機化合物または有機化合物の処理及び生産で部分的に使用されているが、既存の電気分解装置によっては処理時間が長くかかったり効率が低かったし、装置自体が多くの空間を占めるようになる等の短所があった。

一方、現在メッキ業者等で主に使用されている廃水処理方法としては、化学薬品処理によってスラッジ化して埋立てる等の処理方式が大部分で、廃水内の有価金属成分及び用水をほとんど再活用することができずにそのまま放流させて、深刻な環境汚染をもたらすだけでなく、化学薬品処理時に多くの費用負担を抱えることになる問題点があった。

図１は、従来の技術によるメッキ廃水または有価金属を含んだ廃水から有価金属を電着させて回収するための電解槽１００の一実施例を示すもので、内部空洞１１３が形成された円筒形のハウジング１１０内に円筒形の内部電極板１３０と円筒形の外部電極板１２０が配置される。そして、上記ハウジング１１０には廃水が流入される流入口１１２と流出口１１１が形成されている。

このような構造によって外部電源装置（未図示）から電源が供給され、上記内・外部電極１３０、１２０に電気が流れるようになる。この時、上記内部電極１３０と外部電極１２０の極性は任意によって配置することができ、一側は（−）極を、他の一側は（＋）極を帯びるようになる。

これによって、陰極（−）で電源から電子の供給を受け，電解槽内の廃水（溶液）では陽イオンが電極表面に拡散して陽イオンが電子を受けて還元される電気化学的な還元反応によって陰極に有価金属を付着させて回収する構造を有する。

しかし、このような１陰極、１陽極構造を有する従来の電解槽１００は、上記陰極の比表面積が広くなくて電解槽内の廃水が上記陰極と接触する面積及び時間が少なくなり、これは効率的な有価金属の回収を妨げる要因となっている。

また、低濃度の廃水、すなわち１０ｐｐｍ以下の有価金属が含まれた廃水からは、接触する比表面積が非常に小さいので、上記有価金属の電着回収が難しくてその効率が非常に低い問題点が発生する。

言い換えると、還元過程が単一陰極電極の表面でのみ起きるので、反応速度が限定され、大量生産のためには複数の電解槽１００が必要となる問題点があり、電解効率が時間の経過にしたがって大幅に低下する問題点がある。

一方、一般的に電極としてはチタニウム（Ｔｉ）材質の電極板を使用しているが、上記チタニウムは電着した有価金属を回収するための王水等に溶けない長所を有しているが、電気伝導度が低くて表面に電気伝導率が高い金属またはこれらの組合された金属をメッキ処理して使用されている。

これによって、廃水が接触する比表面積を広げる構造を有しながら有価金属回収のための電解効率を増大させることができる構造を有する電解槽の開発が要求されている。

本発明は、上記のような問題を解決するために案出されたものであり、より詳しくは、後端に流入口と前端に流出口が形成され、下向傾斜した下部を形成する内部空間を有するハウジング；それぞれのハウジングの内部で内部空間を幅方向に分割して設置される多数の陽極；及び陽極と陽極の間に設置されて隣合う陽極と陽極の空間を２つの電解空間に区分する多数の陰極部；を含み、流入口に流入された廃水は多数個の上記電解空間を順次に通過しながら、陰極部に有価金属が電着されて回収され、流出口を通じて外部に排出される接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽を提供することを目的とする。

上記のような目的を達成するための本発明の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽は、後端に流入口と前端に流出口が形成され、下向傾斜した下部を形成する内部空間を有するハウジング；それぞれの上記ハウジングの内部で上記内部空間を幅方向に分割して設置される多数の陽極；及び上記陽極と陽極の間に設置されて隣合う陽極と陽極の空間を２つの電解空間に区分する多数の陰極部；を含み、上記流入口に流入された廃水は多数個の上記電解空間を順次に通過しながら、上記陰極部に有価金属が電着されて回収され、上記流出口を通じて外部に排出されることを特徴とする。

それぞれの上記陰極部は、上記ハウジングの内部空間を幅方向に分割する板構造で形成され、両側面が上記ハウジングの内側面にスライド挿入されて設置され；上部で廃水が越流する越流路間隔を形成すること；を特徴とする。

また、それぞれの上記陰極部は、上記陽極と陽極の間に設置されて、隣合う陽極と陽極の空間を２つの電解空間に両分し、上記ハウジングの内部空間を幅方向に分割する板構造で形成され、上部で廃水が越流する越流路間隔を形成する第１陰極；上記第１陰極の一側面と間隔を有して板形状で網構造を有する第２陰極；上記第１陰極の他の側面と間隔を有して板形状で網構造を有する第３陰極；及び上記廃水が接触する比表面積を増大する塊り構造で形成され、上記第２陰極と第１陰極が形成する空間と上記第３陰極と第１陰極が形成する空間内に充填されて位置する陰極ワイヤー糸；を含み、上記流入口に流入された廃水は多数個の上記電解空間を順次に通過しながら、上記陰極ワイヤー糸を含んだ上記陰極部に有価金属が電着されて回収されることを特徴とする。

上記陰極ワイヤー糸は、コイルスプリング形状で、多数個が密着して配置されることを特徴とする。

上記陰極ワイヤー糸は、隣合う陰極ワイヤー糸と集まってヘチマ構造を有することを特徴とする。

上記陽極それぞれは、隣接する上記陰極部の間に位置するか、上記ハウジングの前端または後端の内側壁と上記陰極部の間に位置し；上記ハウジングの内部空間を幅方向に分割する板構造で形成され、両側面が上記ハウジングの内側面にスライド挿入されて設置され；下端部で廃水が貫通する廃水流出路間隔を形成すること；を特徴とする。

上記ハウジングは、上下部が開口された形状で、後端上部に外部と連通される上記流入口が形成され、前端上部に上記流出口が形成された外部体と；上記外部体の下部に結合されてハウジングの底面を形成する下部キャップと；上記外部体の上部に結合されてハウジングの上面を形成し、一つ以上の上記ガス排出孔が形成された上部キャップ；から構成されたことを特徴とする。

上記外部体は、側壁上部に上記電解空間の上部と連通される第１ドレンバルブを多数個さらに備えることを特徴とする。

上記下部キャップは、上記電解空間の下部と連通される第２ドレンバルブを多数個さらに備えることを特徴とする。

上記ハウジングは、内部圧力によって上記ガス排出孔をふさいでガスの移動は自由ながらも廃水の漏出は防止するように構成された流体防止ボールを内部空間にさらに含み、上記上部キャップは上記流体防止ボールを支持してハウジング内部空間での自由移動を制御する網構造の防止ボールフェンス網をさらに含んで構成されたことを特徴とする。

上記陰極部の陰極と陽極は、メッキされていないチタニウム（Ｔｉ）材質であることを特徴とする。

上記のような本発明の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽によれば、第一に、第２陰極、第１陰極と第３陰極で構成され、その間の空間に充填された陰極ワイヤー糸を有する陰極部によって電解槽内に流入された廃水の接触比表面積が増大されて、微量の有価金属を含んでいる廃水からも容易に上記有価金属を電着させて回収することができる効果がある。

第二に、陽極と陽極の間に陰極部が位置され、多数個の電解空間に区分されて廃水が順次に上記電解空間を通過しながら有価金属が電着されるので、高い電解効率を得ることができる効果がある。

第三に、ハウジングの一側に形成されたガス排出孔によって電解過程中に発生したガスが一次的に排出されて電解槽の安定性を高め、上記ガス排出孔を内部圧力により必要に応じてふさいで制御する流体防止ボールによって廃水の外部漏出を防止する効果がある。

従来の技術による有価金属回収用電解槽を示す概略的な図面である。 本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽の一実施例を示す側面断面図である。 本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽の一実施例を示す側面断面図である。 本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽の他の実施例を示す側面断面図である。 本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽の他の実施例を示す平面図である。 本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽に適用される陰極ワイヤー糸の一実施例を示す図面である。

以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が本発明を容易に実施することができる程度に本発明の望ましい実施例を添付された図面を参照して説明すれば次の通りである。

図２は、本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽の一実施例を示す側面断面図で、図３は本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽の一実施例を示す側面断面図で、図４は本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽の側面断面図で、図５は本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽の平面図である。図２ないし図５を参照して以下説明する。

本発明は、陰極と陽極の電極を有し電気分解を利用して廃水内の有価金属を電着させて回収する電解槽において、後端に流入口と前端に流出口が形成され、下向傾斜した下部を形成する内部空間を有するハウジング；それぞれの上記ハウジングの内部で上記内部空間を幅方向に分割して設置される多数の陽極；及び上記陽極と陽極の間に設置されて隣合う陽極と陽極の空間を２つの電解空間に区分する多数の陰極部；を含む。

次に、上記流入口に流入された廃水は多数個の上記電解空間を順次に通過しながら、上記陰極部に有価金属が電着されて回収され、上記流出口を通じて外部に排出される。

本発明のハウジングは、上面にガス排出孔がさらに形成されることができる。これにより、上記ガス排出孔を通じてガスが排出されながら上記流出口を通じて外部に排出される。

図示したように、本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽１は、メッキ廃水または有価金属を含んだ廃水から再活用可能な上記有価金属を効率的に電着させて回収することができるように上記電解槽１内に流入された廃水が接触する電極の比表面積を最大に増大させて電解効率を高め，電解される空間をふやして微量の有価金属を含んでいる廃水からも効率的に上記有価金属を電着させて回収することができるように構成されることを特徴とする。

このために、本発明による有価金属回収用電解槽１は、陰極と陽極の電極を有し電気分解を利用して廃水内の有価金属を電着させるために、多数個の陽極２０をあらかじめ定められた間隔を有してハウジング１０内に配置し、隣接する ２つの上記陽極２０の間に位置されて陽極と共に電解空間を形成し電源の供給によって有価金属が電着される陰極部３０を設置する。

この時、上記ハウジング１０は、後端に廃水が流入される流入口１１と前端に流出口１２と上面のガス排出孔１３が形成されたもので、上記廃水が電解される空間を提供する内部空間を有する。この時、望ましくは上記流入口１１はハウジング１０の後端上面を貫通して形成され、上記流出口１２はハウジング１０の前端上部に、そして上記ガス排出孔１３はハウジング１０の上部上面に形成されることができる。

上記陰極部３０は、上記陽極と陽極の間の空間を２つの電解空間Ａに区分する。

上記陽極２０は、上記ハウジング１０の内部空間上に設置されて、上記内部空間を幅方向に分割するようになる。

このように構成された本発明による有価金属回収用電解槽１は、上記ハウジング１０の流入口に流入された廃水を多数個の上記電解空間Ａで順次に通過させながら、陰極部３０で廃水内の有価金属が電着されて回収されるようにする。

上記電着される過程、すなわち電解空間内の電解過程上発生するガスは、上記ハウジング１０のガス排出孔１３を通じて外部に排出される。

そして、上記有価金属が回収された廃水は、上記ハウジング１０の流出口１２を通じて外部に排出される。

この時、上記ガス排出孔１３は、上記ハウジング１０内部でなされる電解過程によって、廃水が上記電解空間Ａを通過しながら上記ハウジング１０の内部空間を抜け出すことができずに充填されるガスを先に排出するためのものである。

これは、上記内部空間に充填されたガスによる電解槽１の破損及び事故危険を防止するために必ず必要であるためである。

上記陽極２０と陰極部３０は、一般的に周知の技術と同じく、上記ハウジング１０の外部に突出された電極チップによって外部電源（未図示）と連結されて電源の供給を受け、それぞれ陽極と陰極の電荷を帯びるようになる。望ましくは、上記電極チップが突出されたハウジング１０は廃水が外部に漏出されない構造を有する。

図示された実施例で、上記ハウジング１０は内部空間を有し、後端下部から前端下部に傾斜したボックス形状で形成されることができる。

この場合、上記陽極２０と陰極部３０は、上記ハウジング１０の内部空間を幅方向に分割する板形状で形成されることができる。

図２及び図３に図示されたように、本発明の一実施例でそれぞれの上記陰極部３０は、上記ハウジング１０の内部空間を幅方向に分割する板構造で形成され、両側面が上記ハウジング１０の内側面にスライド挿入されて設置され；上部で廃水が越流する越流路間隔ｄを形成すること；を特徴とする。

図示されたように、陰極部が板構造からなる場合、高濃度の廃水からニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、または鉄（Ｆｅ）等の有価金属を回収することができる長所がある。

このように構成された本発明による有価金属回収用電解槽１は、上記ハウジング１０の流入口に流入された廃水を多数個の上記電解空間Ａで順次に通過させながら、陰極部３０で廃水内の有価金属が電着されて回収されるようにする。

陰極部３０は、ハウジング１０の底面、すなわち下部キャップ１０ｃの内側面上に形成された安着溝７２に下端部が安着されて固定され、陰極部３０の上部で内部空間内に流入された廃水が越流して隣合う電解空間に移送されるように構成されることができる。

陰極部３０の上部は、上部キャップ１０ｂの底面と越流路間隔ｄを形成して陰極部３０の上部で廃水が容易に越流するようにガイドするのが望ましい。このために、陰極部３０の両側面はハウジングの両内側面と密着挿入されて陰極部３０の両側面を通じて次の電解空間に廃水が移送されることを防止するのが望ましい。

すなわち、陰極部３０は、両側面がハウジング１０の両内側面にスライド挿入されて、下端部が安着溝７２に安着固定されてハウジング１０に設置されることができる。

本発明の一実施例による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽１は、上記陰極部３０が陽極２０の間に位置して電解空間を多数個に区分することにより廃水の電解過程が多数回反復されることによって有価金属回収率を増大させるようになる。

廃水は、陰極部３０の上部で越流しながら次の電解空間Ａに移送され、陽極２０の下部を貫通して次の電解空間Ａに順次にハウジング１０内部を通過するようになる。

また、図４及び図５に図示されたように、本発明の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽１の他の実施例で、電解過程によって実際に廃水内の有価金属が電着されて回収される上記陰極部３０それぞれは、上記陽極２０と陽極２０の間に設置されて、隣合う陽極２０と陽極２０の空間を２つの電解空間に両分し、上記ハウジングの内部空間を幅方向に分割する板構造で形成され、上部で廃水が越流する越流路間隔ｄを形成する第１陰極３１；上記第１陰極の一側面と間隔を有して板形状で網構造を有する第２陰極３２；上記第１陰極の他の側面と間隔を有して板形状で網構造を有する第３陰極３３；及び、上記廃水が接触する比表面積を増大する塊り構造で形成され上記第２陰極と第１陰極が形成する空間aと上記第３陰極と第１陰極が形成する空間a内に充填されて位置する陰極ワイヤー糸３４；を含む。

次に、上記流入口に流入された廃水は多数個の上記電解空間を順次に通過しながら、上記陰極ワイヤー糸を含む上記陰極部に有価金属が電着されて回収される。

電解空間の一側に陰極ワイヤー糸３４が塊りで充填される。陰極ワイヤー糸３４によって廃水との接触比表面積を広げるため、網構造を有する２つの陰極３２、３３と上記２つの陰極の間に板構造の陰極３１を位置させ、上記板構造の陰極３１と網構造の陰極３２、３３が形成する間の空間aに陰極ワイヤー糸３４が塊りで位置されることが望ましい。

このように構成された本発明による有価金属回収用電解槽１は、上記ハウジング１０の流入口に流入された廃水を多数個の上記電解空間Ａで順次に通過させながら、塊りの陰極ワイヤー糸３４を含む陰極部３０で廃水内の有価金属が電着されて回収されるようにする。

この時、上記陰極部３０は必要に応じて上記間の空間a内に充填された陰極ワイヤー糸３４が電解槽１内の脱付着によって離脱されないように上記陰極部３０の底面は網構造または板構造によって遮断されるように構成されるのが望ましい。

陰極部３０は、ハウジング１０の底面、すなわち下部キャップ１０ｃの内側面上に形成された安着溝７２に下端部が安着されて固定され、第１陰極３１の上部で内部空間内に流入された廃水が越流して隣合う電解空間に移送されるように構成されることができる。

第１陰極３１の上部は、上部キャップ１０ｂの底面と越流路間隔ｄを形成して第１陰極３１の上部で廃水が容易に越流するようにガイドするのが望ましい。このために、陰極部３０の両側面はハウジングの両内側面と密着挿入されて陰極部３０の両側面を通じて次の電解空間に廃水が移送されることを防止するのが望ましい。

すなわち、陰極部３０は両側面がハウジング１０の両内側面にスライド挿入されて、下端部が安着溝７２に安着固定されてハウジング１０に設置されることができる。

本発明による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽１は、網または板構造の陰極の間の空間aにワイヤー糸３４を塊りで充填させて接触比表面積を増大させ、上記陰極部３０が陽極２０の間に位置して電解空間を多数個に区分させることにより、廃水の電解過程が多数回反復されることによって有価金属の回収率を増大させるようになる。

このための上記陰極ワイヤー糸はコイルスプリング形状で多数個が密着して配置されることを特徴とする。

例えば、上記陰極ワイヤー糸３４は、図６に図示されたように、上記陰極部３０の第２陰極３２と第３陰極３３によってそれぞれの電解空間Ａの一側空間aに充填された状態に位置される。

また、上記陰極ワイヤー糸は、隣合う陰極ワイヤー糸と集まってヘチマ構造を有することを特徴とする。

図示されたように、充填された上記陰極ワイヤー糸３４の構造によって陰極部３０の比表面積は極大化され、廃水内の有価金属が電着される量をふやして全体の電解効率、すなわち有価金属の回収率を増大させることができる長所がある。

言い換えると、上記陰極ワイヤー糸３４は上記空間ａ内での脱付着が容易ながらも、比表面積を広げるためにコイルスプリングまたはヘチマ構造で隣合う陰極ワイヤー糸３４と共に集まるように充填されることができる。

廃水は第１陰極３１の上部で越流して次の電解空間Ａに移送され、陽極２０の下部を貫通して次の電解空間Ａに順次にハウジング１０内部を通過するようになる。

本発明の実施例において、安着溝７２は図示されたように、ハウジング１０の内部空間底面に形成される固定部７０の上面に形成されることができる。

上記安着溝７２に安着された上記陰極部３０の下端は、安着溝７２と脱付着が容易に備えられ、陰極部３０の交換を容易にすることが望ましい。

本発明の実施例において、本発明の上記陽極２０それぞれは、隣接する上記陰極部３０の間に位置するか、上記ハウジング１０の前端または後端の内側壁と上記陰極部３０の間に位置し；上記ハウジング１０の内部空間を幅方向に分割する板構造で形成され、両側面が上記ハウジング１０の内側面にスライド挿入されて設置され；下端部で廃水が貫通する廃水流出路間隔ｃを形成すること；を特徴とする。

それぞれの陽極２０の上端は、上部キャップ１０ｂの底面と密着されて、上部に集まる排出ガスが隣接するハウジング空間に入り込むことを防止するのが望ましい。すなわち、隣接する２つの陽極２０の間に位置する陰極部３０の上部に集まってくる排出ガスが異なる陰極部３０の上部に入り込むことを防止するためである。

図示されたように、隣合う２つの陽極２０が形成する空間内に上記陰極部３０が位置されて、上記陰極部３０は陽極２０と電解空間Ａを形成するようになる。

隣接する２つの上記電解空間は‘Ｓ’字の流路で連結されて、上記流入口１１に流入された廃水は多数の上記電解空間Ａを順次に通過して、有価金属が陰極部３０に電着されて回収され上記流出口１２を通過して外部に排出される。

本発明の実施例で上記ハウジングは、上下部が開口された形状で、後端上部に外部と連通される上記流入口１１が形成され、前端上部に上記流出口１２が形成された外部体１０ａと；上記外部体１０ａの下部に結合されてハウジング１０の底面を形成する下部キャップ１０ｃと；上記外部体１０ａの上部に結合されてハウジングの上面を形成し、一つ以上の上記ガス排出孔１３が形成された上部キャップ１０ｂ；で構成されたことを特徴とする。

下部キャップ１０ｃは、上記外部体１０ａの下部にねじ等の結合部材によって結合されてハウジングの底面を形成する。

上部キャップ１０ｂは、上記外部体１０ａの上部にねじ等の結合部材によって結合されてハウジングの上面を形成し、あらかじめ定められた位置に上記ガス排出孔１３を貫通して形成する。

上記流入口１１は、上記廃水が外部から移送される外部流入管路４０と連結され、上記外部流入管路４０の一側には上記廃水を上記ハウジング１０内に強制流入させるための外部ポンプＰがさらに含まれて形成されることができる。

外部体１０ａの後端壁及びこれと隣接する陽極２０で形成される流入路１０ａ−１が流入口１１と連通して形成される。流入路１０ａ−１に流入された廃水は、陽極２０の下端を貫通して隣接する電解空間に移送されることができる。

上記外部流入管路４０は、一側に電気伝導率を高めるための電流密度添加剤を強制注入させるための添加剤流入管路５０がさらに含まれて構成されることができる。

この時、上記添加剤流入管路５０上には必要に応じて制御バルブ（未図示）がさらに含まれて、上記電流密度添加剤の注入は手動または自動操作によって上記制御バルブを制御してその流入と流入量が制御されるように構成される。

また、外部体１０ａの前端壁及びこれと接する陽極２０で形成される流出路１０ａ−２が流出口１２と連通して形成される。流出路１０ａ−２と隣接する電解空間から陽極２０の下部に貫通する廃水が流出路１０ａ−２に移送されて流出口１２を通じて外部に搬出されることができる。

上記外部体１０ａは、側壁上部に上記電解空間の上部と連通される第１ドレンバルブ６０を多数個さらに備えることを特徴とする。

図示されたように、それぞれの第１ドレンバルブ６０は電解空間Ａの上部と連通されていながら、第１ドレンバルブ６０の開放時に陰極部上部に廃水が越流するのをふせぎ、次の電解空間の廃水を全て除去することができる長所がある。また、次の電解空間への廃水の越流をふせいで陽極または陰極部の交換を容易にすることもできる。

また、第１ドレンバルブ６０は、外部体１０ａの側壁長さ方向に一つの列を形成して配置されることができ、この場合一つの列に配列された第１ドレンバルブ６０はドレン管６２を通じて連通して連結されることができる。

第１ドレンバルブ６０によって、隣接していない電解空間の間に廃水の移動を制御することができる長所がある。例えば、流入口側に位置する電解空間から流出口側に位置する電解空間に廃水を移動させることができる。

さらに、外部体１０ａは第１ドレンバルブ６０が形成する一つの列と平行に、外部体１０ａの側壁の長さ方向に第１ドレンバルブ６０を通した他の一つの列を形成することができる。この時、他の一つの列に配置された第１ドレンバルブ６０はドレン管６４を通じて連通して連結されることができる。

ドレン管６４に連通して連結される第１ドレンバルブ６０は、上述したように、ドレン管６２に連結される第１ドレンバルブ６０と同じ機能を遂行するようになる。

より効率的な外部体１０ａの側壁上部を通した廃水の外部排出のために、ドレン管６２及びドレン管６４は相互連通されて連結されるのが望ましい。

上記下部キャップ１０ｃは、上記電解空間の下部と連通される第２ドレンバルブ６６を多数個さらに備えることを特徴とする。

図示されたように、第２ドレンバルブ６６は、下部キャップ１０ｃで電解空間の下部を外部と連通するよう形成される。

この場合、下部キャップ１０ｃの上面に形成される固定部７０の後端に隣接して電解空間Ａの下部と連通されて形成されることが望ましい。ハウジング１０が全体的に傾斜して形成されており、固定部７０の後端に廃水がたまっていることがあり得るため、第２ドレンバルブ６６が固定部７０の後端に位置してこそハウジング１０内から廃水を完全に除去することができるようになる。

さらに、上記ハウジング１０は、内部圧力によって上記ガス排出孔１３をふさいでガスの移動は自由ながらも廃水の漏出は防止するように構成された流体防止ボール１４を内部空間にさらに含み、上記上部キャップ１０ｂは上記流体防止ボール１４を支持してハウジング１０の内部空間での自由移動を制御する網構造の防止ボールフェンス網１５をさらに含んで構成されたことを特徴とする。

流体防止ボール１４は、内部空間の電解過程の間、内部圧力によって上記ガス排出孔１３をふさいでガスの移動、排出は自由ながらも内部空間内の廃水の漏出は防止することができる。

ガス排出孔１４は、上部キャップ１０ｂを貫通して形成され、防止ボールフェンス網１５は上部キャップ１０ｂの内側面上には上記流体防止ボール１４を置いて支持し上記ハウジング１０の内部空間上での流体防止ボール１４の自由移動を制御することができるようになる。

すなわち、防止ボールフェンス網１５によって上記流体防止ボール１５は上記ガス排出孔１３近くに位置しているところで、内部圧力によって上記ガス排出孔１３をふさいで廃水の漏出を防止する。

本発明で上記陰極部の陰極と陽極は、メッキされていないチタニウム（Ｔｉ）材質であることを特徴とする。

本発明の有価金属回収用電解槽１に適用される陽極２０と陰極部３０の電極は、望ましくはメッキされていないチタニウム（Ｔｉ）材質を使用するが、上記チタニウム（Ｔｉ）は続く工程で有価金属を王水等を利用して得る時に不純物が発生せず高い純度の有価金属を得ることができる。

以下、本発明の他の実施例による接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽１の有価金属の回収工程、すなわち電解過程を説明する。

まず、上記外部流入管路４０にそって外部ポンプＰから提供されるポンプ力によって有価金属が含まれた廃水はハウジング１０の内部空間に流入される。

すなわち、上記廃水は外部体１０ａの流入口１１を通過して流入路１０ａ−１に流入される。

次に、流入された廃水は陽極の下部の下部廃水流出路間隔ｃを通過して電解空間Ａに流入される。

次に、電解空間に流入された廃水は第１陰極３１の上部のＳ’字形の流路を通って越流して次の電解空間に移送される。

次に、陽極の下部の下部廃水流出路間隔ｃを通過してその次の電解空間Ａに流入される。

このような過程が反復されながら、最終的に流出口１２を通じて廃水は外部に排出される。

上記陰極部３０の第２陰極３２と第１陰極３１が形成する空間ａと、第３陰極３３と第１陰極３１が形成する空間ａには陰極ワイヤー糸３４が塊りで充填されて位置されている。

この時、上記第２陰極３２と第３陰極３３は網構造の陰極で、廃水は上記網構造を通過して陰極ワイヤー糸３４の表面と接触するようになる。

一方、上記陰極部３０と陽極群２０はハウジングの外部に突出された電極チップに電源が加えられることにより電荷移動がなされるが、これによる電気分解によって廃水内の有価金属は上記陰極部３０、さらに詳しくは比表面積が最も広い陰極ワイヤー糸３４の塊りに電着されて回収される。

一方、上記廃水が流入口１１を通じてハウジング１０内に流入される時、流出口１２を通じた廃水の排出が円滑でない時、廃水がハウジング内にいっぱいになる場合、流体防止ボール１４によってガス排出孔１３に漏出されず安定的に電解空間を通過するようになる。

そして、電解過程中に発生するガスは、上記ガス排出孔１３を通じて外部に排出されることにより電解槽１の安定性を増大させることができる。

一方、必要に応じて上記添加剤流入管路５０の制御バルブ（未図示）を調節して定量の電流密度添加剤をハウジング１０の内部空間に流入させて、電気伝導率を調節することにより有価金属の回収率を増大させることができる。

これを通して、有価金属の濃度が５０ｐｐｍである廃水を処理すると、流出口を通じて有価金属の濃度が０．５〜２ｐｐｍである廃水を排出することができる効果がある。

本発明は以上でみたように望ましい実施例をあげて説明したが、上記した実施例に限定されず、添付された特許請求の範囲によって解釈されなければならないものである。また、当該発明が属した技術分野で通常の知識を有した者によって本発明の技術思想と添付された特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能なことは勿論である。

本発明は、接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽であって、第２陰極、第１陰極と第３陰極で構成され、その間の空間に充填された陰極ワイヤー糸を有する陰極部によって電解槽内に流入された廃水の接触比表面積が増大されて、微量の有価金属を含んでいる廃水からも容易に上記有価金属を電着させて回収することができ、陽極と陽極の間に陰極部が位置されて多数個の電解空間に区分されて廃水が順次に上記電解空間を通過しながら有価金属が電着されるので、高い電解効率を得ることができ、ハウジングの一側に形成されたガス排出孔によって電解過程中に発生したガスが一次的に排出されて電解槽の安定性を高め、上記ガス排出孔を内部圧力によって必要に応じてふさいで制御する流体防止ボールによって廃水の外部漏出を防止する効果があるため、産業上利用可能性が認められることが妥当である。

Claims (10)

1. 陰極と陽極の電極を有し電気分解を利用して廃水内の有価金属を電着させて回収する電解槽において、
   後端に流入口と前端に流出口が形成され、後端下部から前端下部へと底面が下向傾斜したボックス形状であり、内部空間を有するハウジング
   それぞれの前記ハウジングの内部で前記内部空間を幅方向に分割して設置される多数の陽極、及び、
   前記陽極と陽極の間に設置されて隣合う陽極と陽極の空間を２つの電解空間に区分する多数の陰極部、を含み、
   前記流入口に流入された廃水は多数個の前記電解空間を順次に通過しながら、前記陰極部に有価金属が電着されて回収され、前記流出口を通じて外部に排出され、
   それぞれの前記陰極部は、
   前記陽極と陽極の間に設置されて、隣合う陽極と陽極の空間を２つの電解空間に両分し、前記ハウジングの内部空間を幅方向に分割する板構造で形成され、上部で廃水が越流する越流路間隔を形成する第１陰極、
   前記第１陰極の一側面と間隔を有して板形状で網構造を有する第２陰極、
   前記第１陰極の他の側面と間隔を有して板形状で網構造を有する第３陰極、及び、
   前記廃水が接触する比表面積を増大する塊り構造で形成され、前記第２陰極と第１陰極が形成する空間と前記第３陰極と第１陰極が形成する空間内に充填されて位置する陰極ワイヤー糸、を含み、
   前記流入口に流入された廃水は多数個の前記電解空間を順次に通過しながら前記陰極ワイヤー糸を含む前記陰極部に有価金属が電着されて回収されることを特徴とする接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽。
   
2. それぞれの前記陰極部は、
   前記ハウジングの内部空間を幅方向に分割する板構造で形成され、両側面が前記ハウジングの内側面にスライド挿入されて設置され；
   上部で廃水が越流する越流路間隔を形成すること；
   を特徴とする請求項１に記載の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽。
3. 前記陰極ワイヤー糸はコイルスプリング形状で多数個が密着して配置されることを特徴とする請求項１に記載の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽。
4. 前記陰極ワイヤー糸は隣合う陰極ワイヤー糸と集まってヘチマ構造を有することを特徴とする請求項１に記載の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽。
5. 前記陽極それぞれは、
   隣接する前記陰極部の間に位置するか、前記ハウジングの前端または後端の内側壁と前記陰極部の間に位置し；
   前記ハウジングの内部空間を幅方向に分割する板構造で形成され、両側面が前記ハウジングの内側面にスライド挿入されて設置され；
   下端部で廃水が貫通する廃水流出路間隔を形成すること；
   を特徴とする請求項１に記載の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽。
6. 前記ハウジングは、
   上下部が開口された形状で、後端上部に外部と連通される前記流入口が形成され、前端上部に前記流出口が形成された外部体と；
   前記外部体の下部に結合されてハウジングの底面を形成する下部キャップと；
   前記外部体の上部に結合されてハウジングの上面を形成し、一つ以上のガス排出孔が形成された上部キャップ；
   で構成されることを特徴とする請求項１に記載の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽。
7. 前記外部体は側壁上部に前記電解空間の上部と連通される第１ドレンバルブを多数個さらに備えることを特徴とする請求項６に記載の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽。
8. 前記下部キャップは
   前記電解空間の下部と連通される第２ドレンバルブを多数個さらに備えることを特徴とする請求項６に記載の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽。
9. 前記ハウジングは内部圧力によって前記ガス排出孔をふさいでガスの移動は自由ながらも廃水の漏出は防止するように構成された流体防止ボールを内部空間にさらに含み、
   前記上部キャップは前記流体防止ボールを支持してハウジング内部空間での自由移動を制御する網構造の防止ボールフェンス網をさらに含んで構成されたことを特徴とする請求項６に記載の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽。
10. 前記陰極部の陰極と陽極は、メッキされていないチタニウム（Ｔｉ）材質であることを特徴とする請求項１に記載の接触比表面積を増大させた有価金属回収用電解槽。

Images