JP2000056077A - スラッジ固着抑制方法 - Google Patents
スラッジ固着抑制方法Info
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- JP2000056077A JP2000056077A JP22905598A JP22905598A JP2000056077A JP 2000056077 A JP2000056077 A JP 2000056077A JP 22905598 A JP22905598 A JP 22905598A JP 22905598 A JP22905598 A JP 22905598A JP 2000056077 A JP2000056077 A JP 2000056077A
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- Japan
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- sludge
- zirconium
- sticking
- metal zirconium
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固着スラッジの除去を機械的な手段に依存す
るのではなく、スラッジを液中で積極的に固着させ、以
って溶解槽壁面等へのスラッジの付着を阻止するスラッ
ジ固着抑制方法を提供する。 【解決手段】 原子力燃料再処理プロセスにおいては、
主たるスラッジ化学形態がモリブデン酸ジルコニウム
（Ｚｒ（ＯＨ）２Ｍｏ２Ｏ７（Ｈ２Ｏ）２）である。こ
れに着目し、固着スラッジを除去するのではなく、原子
力燃料再処理プロセスにおける溶解槽等へのスラッジ固
着を抜本的に抑制する。そのために、スラッジが含有す
る主要元素の１つである金属ジルコニウムを溶解槽へ投
入することにより、スラッジをこの金属ジルコニウムに
積極的に固着させ、溶解槽壁面等の主要機器へのスラッ
ジ固着を抑制する。
るのではなく、スラッジを液中で積極的に固着させ、以
って溶解槽壁面等へのスラッジの付着を阻止するスラッ
ジ固着抑制方法を提供する。 【解決手段】 原子力燃料再処理プロセスにおいては、
主たるスラッジ化学形態がモリブデン酸ジルコニウム
（Ｚｒ（ＯＨ）２Ｍｏ２Ｏ７（Ｈ２Ｏ）２）である。こ
れに着目し、固着スラッジを除去するのではなく、原子
力燃料再処理プロセスにおける溶解槽等へのスラッジ固
着を抜本的に抑制する。そのために、スラッジが含有す
る主要元素の１つである金属ジルコニウムを溶解槽へ投
入することにより、スラッジをこの金属ジルコニウムに
積極的に固着させ、溶解槽壁面等の主要機器へのスラッ
ジ固着を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力燃料再処理
施設の溶解プロセスに適用されるスラッジ固着抑制方法
に関するものである。
施設の溶解プロセスに適用されるスラッジ固着抑制方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料再処理施設の溶解プロセスにおい
て、溶解槽内機器に強固に固着したスラッジに対して
は、高圧ジェット水による機械的なスラッジ除去を実施
している。即ち、原子力燃料再処理プロセスにおいて、
多量のモリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）や、
白金族元素を主成分とする放射能を帯びたスラッジが、
溶解槽壁面等に強固に固着し、これを放置すると、熱伝
達の悪化、溶解効率の低下等の問題が生じるので、定期
的にスラッジを高圧ジェット水等により除去している
が、固着スラッジを完全には除去しきれていないのが現
状である。
て、溶解槽内機器に強固に固着したスラッジに対して
は、高圧ジェット水による機械的なスラッジ除去を実施
している。即ち、原子力燃料再処理プロセスにおいて、
多量のモリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）や、
白金族元素を主成分とする放射能を帯びたスラッジが、
溶解槽壁面等に強固に固着し、これを放置すると、熱伝
達の悪化、溶解効率の低下等の問題が生じるので、定期
的にスラッジを高圧ジェット水等により除去している
が、固着スラッジを完全には除去しきれていないのが現
状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、固
着スラッジの除去を機械的な手段に依存するのではなく
スラッジを液中で積極的に固着させ、以って溶解槽壁面
等へのスラッジの付着を阻止するスラッジ固着抑制方法
を提供することを目的とするものである。
着スラッジの除去を機械的な手段に依存するのではなく
スラッジを液中で積極的に固着させ、以って溶解槽壁面
等へのスラッジの付着を阻止するスラッジ固着抑制方法
を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、原子力燃料再
処理プロセスにおいては、主たるスラッジ化学形態がモ
リブデン酸ジルコニウム（Ｚｒ（ＯＨ）２Ｍｏ２Ｏ
７（Ｈ２Ｏ）２）であることに着目し、固着スラッジを
除去するのではなく、原子力燃料再処理プロセスにおけ
る溶解槽等へのスラッジ固着を抜本的に抑制するもので
ある。
処理プロセスにおいては、主たるスラッジ化学形態がモ
リブデン酸ジルコニウム（Ｚｒ（ＯＨ）２Ｍｏ２Ｏ
７（Ｈ２Ｏ）２）であることに着目し、固着スラッジを
除去するのではなく、原子力燃料再処理プロセスにおけ
る溶解槽等へのスラッジ固着を抜本的に抑制するもので
ある。
【０００５】そのために、請求項１に係る本発明は、ス
ラッジが含有する主要元素の１つである金属ジルコニウ
ムを溶解槽へ投入することにより、スラッジをこの金属
ジルコニウムに積極的に固着させ、溶解槽壁面等の主要
機器へのスラッジ固着を抑制することを特徴とするもの
である。
ラッジが含有する主要元素の１つである金属ジルコニウ
ムを溶解槽へ投入することにより、スラッジをこの金属
ジルコニウムに積極的に固着させ、溶解槽壁面等の主要
機器へのスラッジ固着を抑制することを特徴とするもの
である。
【０００６】投入する金属ジルコニウムとしては、スラ
ッジ固着効率を極力上げるために、表面積を大きくする
ことを狙って、金属ジルコニウムメッシュ等を用いるこ
とが好ましい。また、金属ジルコニウム表面へのスラッ
ジ核の形成速度を高めるために、金属ジルコニウムの表
面粗さを上げて、溶解槽内の流れ場でのスラッジのアン
カー効果（引っかかり効果）による固着効率を上げるよ
うにすることが好ましい。
ッジ固着効率を極力上げるために、表面積を大きくする
ことを狙って、金属ジルコニウムメッシュ等を用いるこ
とが好ましい。また、金属ジルコニウム表面へのスラッ
ジ核の形成速度を高めるために、金属ジルコニウムの表
面粗さを上げて、溶解槽内の流れ場でのスラッジのアン
カー効果（引っかかり効果）による固着効率を上げるよ
うにすることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して、本発
明の好適な実施の形態について説明するが、図中、同一
符号は同一又は対応部分を示すものとする。また、本発
明は、以下の説明から分かるように、この実施形態に限
定されるものではなく、種々の改変が可能である。
明の好適な実施の形態について説明するが、図中、同一
符号は同一又は対応部分を示すものとする。また、本発
明は、以下の説明から分かるように、この実施形態に限
定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【０００８】原子力燃料再処理プロセスにおけるスラッ
ジの生成機構は下の式に従って進行することが分かって
いる。 Ｍｏ３＋ ＋ ３Ｈ２Ｏ → ＭｏＯ３ ＋ ６Ｈ＋ ＋ ３ｅ− （１） ＭｏＯ３ ＋ Ｈ２Ｏ → ＨＭｏＯ４ − ＋ Ｈ＋ （２） Ｚｒ４＋ ＋ Ｈ２Ｏ → ＺｒＯ２＋ ＋ ２Ｈ＋ （３） ２ＨＭｏＯ４ −＋ＺｒＯ２＋＋２Ｈ２Ｏ→Ｚｒ（ＯＨ）２Ｍｏ２Ｏ７（Ｈ２Ｏ）２ （４）
ジの生成機構は下の式に従って進行することが分かって
いる。 Ｍｏ３＋ ＋ ３Ｈ２Ｏ → ＭｏＯ３ ＋ ６Ｈ＋ ＋ ３ｅ− （１） ＭｏＯ３ ＋ Ｈ２Ｏ → ＨＭｏＯ４ − ＋ Ｈ＋ （２） Ｚｒ４＋ ＋ Ｈ２Ｏ → ＺｒＯ２＋ ＋ ２Ｈ＋ （３） ２ＨＭｏＯ４ −＋ＺｒＯ２＋＋２Ｈ２Ｏ→Ｚｒ（ＯＨ）２Ｍｏ２Ｏ７（Ｈ２Ｏ）２ （４）
【０００９】上の（４）式の右辺に現れるモリブデン酸
ジルコニウムスラッジの固着のためには、（３）式のＺ
ｒ４＋，（４）式左辺のＺｒＯ２＋が関与しており、こ
れら化学種を源とするスラッジ生成を、同元素からなる
金属ジルコニウム表面を起点として生ぜしめ、更に成長
を助長する。
ジルコニウムスラッジの固着のためには、（３）式のＺ
ｒ４＋，（４）式左辺のＺｒＯ２＋が関与しており、こ
れら化学種を源とするスラッジ生成を、同元素からなる
金属ジルコニウム表面を起点として生ぜしめ、更に成長
を助長する。
【００１０】図４に示した試験装置を用いて、本発明に
従った金属ジルコニウムへのモリブデン酸ジルコニウム
固着試験の結果を図１に示す。また、試験中の液中ジル
コニウム、モリブデン濃度の経時変化を図２に、固着ス
ラッジのＸ線回析パターンを図３に示す。
従った金属ジルコニウムへのモリブデン酸ジルコニウム
固着試験の結果を図１に示す。また、試験中の液中ジル
コニウム、モリブデン濃度の経時変化を図２に、固着ス
ラッジのＸ線回析パターンを図３に示す。
【００１１】図４に示す試験装置において、１は金属ジ
ルコニウムである試験片、２はガラスビーカ、３はヒー
タ、４は回転子、５は凝縮器、６は温度計であり、ガラ
スビーカ２内には、模擬液が添加された硝酸溶液７を注
入した。この実施形態では、再処理燃料模擬液として、
表１に示す組成成分Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１のものを添加
した。試験は、ジルコニウム試験片１及び表１の模擬液
を添加した硝酸溶液７をガラスピーカ２中で９０℃まで
昇温し、１００時間後の固着量を測定した。
ルコニウムである試験片、２はガラスビーカ、３はヒー
タ、４は回転子、５は凝縮器、６は温度計であり、ガラ
スビーカ２内には、模擬液が添加された硝酸溶液７を注
入した。この実施形態では、再処理燃料模擬液として、
表１に示す組成成分Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１のものを添加
した。試験は、ジルコニウム試験片１及び表１の模擬液
を添加した硝酸溶液７をガラスピーカ２中で９０℃まで
昇温し、１００時間後の固着量を測定した。
【００１２】
【表１】
【００１３】その結果、図２に示すように試験開始後、
約３０時間で液中のジルコニウム、モリブデン濃度は激
減し、ほぼ一定になった。これは、初期の約３０時間で
金属ジルコニウムである試験片１の表面にスラッジが固
着したことを示している。
約３０時間で液中のジルコニウム、モリブデン濃度は激
減し、ほぼ一定になった。これは、初期の約３０時間で
金属ジルコニウムである試験片１の表面にスラッジが固
着したことを示している。
【００１４】投入する金属ジルコニウムとしては、スラ
ッジ固着効率を極力上げるために、表面積を大きくする
ことを狙って、金属ジルコニウムメッシュ等の形態のも
のが好ましい。また、金属ジルコニウム表面へのスラッ
ジ核の形成速度を高めるために、金属ジルコニウムの表
面粗さを上げて、溶解槽内の流れ場でのスラッジのアン
カー効果（引っかかり効果）による固着効率を上げるよ
うにすることが好ましい。
ッジ固着効率を極力上げるために、表面積を大きくする
ことを狙って、金属ジルコニウムメッシュ等の形態のも
のが好ましい。また、金属ジルコニウム表面へのスラッ
ジ核の形成速度を高めるために、金属ジルコニウムの表
面粗さを上げて、溶解槽内の流れ場でのスラッジのアン
カー効果（引っかかり効果）による固着効率を上げるよ
うにすることが好ましい。
【００１５】このスラッジは、図３のＸ線回析パターン
が示すように、モリブデン酸ジルコニウム（Ｚｒ（Ｏ
Ｈ）２Ｍｏ２Ｏ７（Ｈ２Ｏ）２）であることが確認され
た。この結果、図１に示すように７．５ｍｇ／ｃｍ２／
２００Ｈのスラッジが金属ジルコニウム表面（表面粗
度：Ｒａ３．２）へ積極的に固着させることが可能とな
った。
が示すように、モリブデン酸ジルコニウム（Ｚｒ（Ｏ
Ｈ）２Ｍｏ２Ｏ７（Ｈ２Ｏ）２）であることが確認され
た。この結果、図１に示すように７．５ｍｇ／ｃｍ２／
２００Ｈのスラッジが金属ジルコニウム表面（表面粗
度：Ｒａ３．２）へ積極的に固着させることが可能とな
った。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、原子力燃料再処理プロ
セスにおいて用いられる溶解槽に、スラッジが含有する
主要元素である金属ジルコニウムを投入し、前記スラッ
ジを該金属ジルコニウムに固着させるので、溶解槽壁面
等へのスラッジ固着の抑制が可能となった。これによ
り、固着スラッジを高圧ジェット水等による除去作業が
軽減すると共に、スラッジ固着の成長を大幅に低減する
ことが可能になり、再処理施設の稼働率向上を図ること
ができる。
セスにおいて用いられる溶解槽に、スラッジが含有する
主要元素である金属ジルコニウムを投入し、前記スラッ
ジを該金属ジルコニウムに固着させるので、溶解槽壁面
等へのスラッジ固着の抑制が可能となった。これによ
り、固着スラッジを高圧ジェット水等による除去作業が
軽減すると共に、スラッジ固着の成長を大幅に低減する
ことが可能になり、再処理施設の稼働率向上を図ること
ができる。
【図１】 本発明に従った金属ジルコニウムへのモリブ
デン酸ジルコニウムの固着試験の結果を示すグラフであ
る。
デン酸ジルコニウムの固着試験の結果を示すグラフであ
る。
【図２】 本発明に従った試験中の液中ジルコニウム、
モリブデン濃度の経時変化をプロットした図表である。
モリブデン濃度の経時変化をプロットした図表である。
【図３】 本発明に従った試験中に金属ジルコニウム表
面に固着したスラッジのＸ線回析パターンを示す図表で
ある。
面に固着したスラッジのＸ線回析パターンを示す図表で
ある。
【図４】 本発明によるスラッジ固着抑制方法の試験に
用いられた試験装置を示す概略立面図である。
用いられた試験装置を示す概略立面図である。
１…金属ジルコニウムである試験片、２…ガラスビー
カ、３…ヒータ、４…回転子、５…凝縮器、６…温度
計、７…模擬液が添加された硝酸溶液。
カ、３…ヒータ、４…回転子、５…凝縮器、６…温度
計、７…模擬液が添加された硝酸溶液。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 崇史 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 眞部 文聡 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 岡咲 喜久雄 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目８番19号 高菱エンジニアリング株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 原子力燃料再処理プロセスにおいて用い
られる溶解槽に、スラッジが含有する主要元素である金
属ジルコニウムを投入し、前記スラッジを該金属ジルコ
ニウムに固着させ、前記溶解槽へのスラッジ固着を抑制
することを特徴とするスラッジ固着抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22905598A JP2000056077A (ja) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | スラッジ固着抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22905598A JP2000056077A (ja) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | スラッジ固着抑制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000056077A true JP2000056077A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16886045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22905598A Withdrawn JP2000056077A (ja) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | スラッジ固着抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000056077A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009541849A (ja) * | 2006-06-21 | 2009-11-26 | アレバ・エヌピー・インコーポレイテッド | 原子力蒸気発電機に対する資産管理策の経済性分析方法 |
| RU2481659C2 (ru) * | 2011-03-22 | 2013-05-10 | Юрий Иванович Сорокин | Способ комплексной переработки твердых радиоактивных отходов методом плавления в электрической печи постоянного тока |
-
1998
- 1998-08-13 JP JP22905598A patent/JP2000056077A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009541849A (ja) * | 2006-06-21 | 2009-11-26 | アレバ・エヌピー・インコーポレイテッド | 原子力蒸気発電機に対する資産管理策の経済性分析方法 |
| RU2481659C2 (ru) * | 2011-03-22 | 2013-05-10 | Юрий Иванович Сорокин | Способ комплексной переработки твердых радиоактивных отходов методом плавления в электрической печи постоянного тока |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051101 |