[发明专利]铝的制造方法

说明书

本发明的铝的制造方法包括：使含有Al的水合物溶解于水而制备含有Al离子的水溶液的溶解工序；使由水溶液构成的水相与由萃取剂构成的有机相接触，从而将水相中的Al离子萃取到有机相的萃取工序；和通过将有机相作为电解液进行电解，从而利用电解液中的Al离子在阴极表面电沉积金属Al的电沉积工序。溶解工序的水溶液中Al离子的浓度为0.01～1M，萃取工序中的萃取条件为，体积比(水相/有机相)为0.1～2，浴温为20～100℃，并且搅拌时间为1～60分钟，电沉积工序中的电沉积条件为，浴温为20～350℃，并且电流密度为1～1000μA/cm²。

技术领域

本发明涉及廉价且考虑到环境的铝的制造方法。

背景技术

铝(以下记为“Al”)由于标准电极电位显著低于氢，所以，进行电镀时不能使用水溶液。因此，目前为止，已知使用熔融盐、有机溶剂等非水溶液作为电解液的电镀Al方法(专利文献1)。具体而言，在专利文献1中公开了使用无水AlCl₃和(二)烷基咪唑鎓的熔融盐浴的电镀Al方法。

无水AlCl₃能够通过使金属Al与氯气反应而制造。金属Al如下制造：首先，由铝土矿精制氧化铝(拜耳法)，接下来使氧化铝溶解进行电解(霍尔-赫劳尔特电解炼铝法(Hall-Héroult process))。在霍尔-赫劳尔特电解炼铝法中，使用大量的能量(电)。因此，采用电镀法以无水AlCl₃作为原料制造Al的方法的制造成本非常高，能量消耗量也大。另外，在无水AlCl₃的制造中所使用的氯气由于必须通过环境上的排放标准，所以，氯气的使用在环境方面是不可取的。因此，在Al的制造中，要求制造成本的削减、对环境的考虑。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平1-272790号公报

另一方面，作为水合物的AlCl₃·6H₂O能够通过使氢氧化铝与盐酸反应而制造。氢氧化铝在拜耳法的中间工序、即、用氢氧化钠清洗铝土矿的工序中得到。因此，不使用大量的能量(电)。另外，氢氧化铝具有如下优点：能够从电解电容器用铝箔的制造工序中使用的蚀刻液的废液中所含的Al离子使金属Al析出，实现废液的有效利用。

但是，AlCl₃·6H₂O在以往电镀Al中使用的熔融盐、有机溶剂中难以溶解。另外，即使能够使其溶解，由于Al的标准电极电位具有显著变低的趋势，因此，如果在电解液中存在来自水合物的水，则也无法进行镀Al，而优先发生水的电解。因此，目前为止尚未发现使用含有AlCl₃·6H₂O的电解液制造Al的技术。

发明内容

发明要解决的课题

因此，本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供一种铝的制造方法，该制造方法廉价，并且能够在考虑到环境的同时采用电解反应高效且简便地使铝电沉积。

用于解决课题的手段

(1)铝的制造方法，其特征在于，包括：使含有铝的水合物溶解于水而制备含有铝离子的水溶液的溶解工序；使由所述水溶液构成的水相与由萃取剂构成的有机相接触，从而将所述水相中的所述铝离子萃取到所述有机相的萃取工序；和通过将所述有机相作为电解液进行电解，从而利用所述电解液中的铝离子在阴极表面电沉积金属铝的电沉积工序，所述溶解工序中制备的所述水溶液中的所述铝离子的浓度为0.01～1M，所述萃取工序的萃取条件为，使接触的所述水相与所述有机相的体积比(水相/有机相)为0.1～2，浴温为20～100℃，并且搅拌时间为1～60分钟，所述电沉积工序的电沉积条件为，浴温为20～350℃，并且电流密度为1～1000μA/cm²。

(2)(1)所述的铝的制造方法，其特征在于，上述含有铝的水合物为卤化铝水合物。