JP2016142599A - Method foe removing radioactive substance - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently removing radioactive substances contained in zirconium molybdate.SOLUTION: Zirconium molybdate 1 containing radioactive substances is brought into contact with a dissolving/removing agent of the zirconium molybdate, so that the radioactive substances are dissolved and removed together with the zirconium molybdate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、放射性物質の除去方法に関し、特に、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質の除去方法に関する。   The present invention relates to a method for removing a radioactive substance, and more particularly, to a method for removing a radioactive substance contained in zirconium molybdate.

従来、原子燃料再処理設備の溶解槽などの内面に固着したモリブデン酸ジルコニウムを主成分とした放射性物質を含有するスラッジを除去する固着スラッジ除去方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この固着スラッジ除去方法においては、溶解反応槽の内面に付着したモリブデン酸ジルコニウムを主成分とするスラッジに水酸化ナトリウムなどの強塩基を接触させてモリブデンを溶解させた後、硝酸などの強酸を接触させてジルコニウムを溶解することにより、溶解反応槽に固着したスラッジを効率良く除去している。   Conventionally, there has been proposed a fixed sludge removal method for removing sludge containing a radioactive substance mainly composed of zirconium molybdate fixed to the inner surface of a melting tank or the like of a nuclear fuel reprocessing facility (see, for example, Patent Document 1). . In this fixed sludge removal method, a strong base such as sodium hydroxide is contacted with a sludge mainly composed of zirconium molybdate adhering to the inner surface of the dissolution reaction tank to dissolve molybdenum, and then a strong acid such as nitric acid is contacted. Thus, by dissolving zirconium, sludge fixed to the dissolution reaction tank is efficiently removed.

特開2001−147296号公報JP 2001-147296 A

しかしながら、特許文献1に記載の溶解反応槽の固着スラッジの除去方法では、溶解反応槽に固着したスラッジを効率良く除去するためには、取扱いが困難な強塩基及び強酸を交互に複数回切替えて固着スラッジに接触させて洗浄する必要がある。このため、固着スラッジの除去に要する廃液の液量が増大して廃液の処理が困難となり、必ずしも効率良く固着スラッジを除去できていない実情がある。   However, in the method of removing the fixed sludge from the dissolution reaction tank described in Patent Document 1, in order to efficiently remove the sludge fixed to the dissolution reaction tank, the strong base and the strong acid that are difficult to handle are alternately switched several times. It is necessary to clean it in contact with fixed sludge. For this reason, the amount of waste liquid required for removal of the fixed sludge increases, making it difficult to treat the waste liquid, and there is a situation where the fixed sludge cannot always be efficiently removed.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去できる放射性物質の除去方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the removal method of the radioactive substance which can remove efficiently the radioactive substance contained in a zirconium molybdate.

本発明の放射性物質の除去方法は、放射性物質を含有するモリブデン酸ジルコニウムに、前記モリブデン酸ジルコニウムを溶解させる溶解除去剤を接触させて前記モリブデン酸ジルコニウムと共に前記放射性物質を溶解除去することを特徴とする。   The method for removing a radioactive substance according to the present invention is characterized in that the radioactive substance is dissolved and removed together with the zirconium molybdate by bringing a dissolution remover that dissolves the zirconium molybdate into contact with zirconium molybdate containing the radioactive substance. To do.

この構成によれば、モリブデン酸ジルコニウムに当該モリブデン酸ジルコニウムを溶解する溶解除去剤を接触させるので、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去することが可能となる。   According to this configuration, since the dissolution remover that dissolves the zirconium molybdate is brought into contact with the zirconium molybdate, the radioactive substance contained in the zirconium molybdate can be efficiently removed.

本発明の放射性物質の除去方法においては、前記溶解除去剤が、キレート剤を含有するアルカリ性水溶液であることが好ましい。この構成により、アルカリ性水溶液によってモリブデン酸ジルコニウムのモリブデンを溶解できると共に、キレート剤によってジルコニウムを溶解できるので、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去することが可能となる。   In the method for removing a radioactive substance of the present invention, it is preferable that the dissolution remover is an alkaline aqueous solution containing a chelating agent. With this configuration, molybdenum of zirconium molybdate can be dissolved with an alkaline aqueous solution, and zirconium can be dissolved with a chelating agent, so that radioactive substances contained in zirconium molybdate can be efficiently removed.

本発明の放射性物質の除去方法は、前記アルカリ性水溶液が、アルカリ金属水酸化物の水溶液であることが好ましい。この構成により、モリブデン酸ジルコニウムのモリブデンを効率良く溶解できるので、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去することが可能となる。   In the method for removing a radioactive substance of the present invention, the alkaline aqueous solution is preferably an aqueous solution of an alkali metal hydroxide. With this configuration, molybdenum of zirconium molybdate can be efficiently dissolved, so that radioactive substances contained in zirconium molybdate can be efficiently removed.

本発明の放射性物質の除去方法は、前記アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム及び水酸化カリウムからなる群から選択された少なくとも1種を含有することが好ましい。この構成により、モリブデン酸ジルコニウムのモリブデンを効率良く溶解できるので、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去することが可能となる。   In the method for removing a radioactive substance of the present invention, the alkali metal hydroxide preferably contains at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide. With this configuration, molybdenum of zirconium molybdate can be efficiently dissolved, so that radioactive substances contained in zirconium molybdate can be efficiently removed.

本発明の放射性物質の除去方法は、前記キレート剤が、エチレンジアミンテトラアセテート、シュウ酸、クエン酸、イタコン酸、アコニット酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライオン酸、フタル酸、イソフタル酸及びグリコール酸からなる群から選択された少なくとも1種を含有することが好ましい。この構成により、ジルコニウムを効率良く溶解できるので、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去することが可能となる。   In the method for removing a radioactive substance of the present invention, the chelating agent is ethylenediaminetetraacetate, oxalic acid, citric acid, itaconic acid, aconitic acid, malic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberin. It is preferable to contain at least one selected from the group consisting of acids, azelaic acid, phthalic acid, isophthalic acid and glycolic acid. With this configuration, zirconium can be dissolved efficiently, so that radioactive substances contained in zirconium molybdate can be efficiently removed.

本発明の放射性物質の除去方法は、前記アルカリ性水溶液は、電位調整剤を含有することが好ましい。この構成により、モリブデン酸ジルコニウムのモリブデンを効率良く溶解できるので、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去することが可能となる。   In the method for removing a radioactive substance of the present invention, the alkaline aqueous solution preferably contains a potential adjusting agent. With this configuration, molybdenum of zirconium molybdate can be efficiently dissolved, so that radioactive substances contained in zirconium molybdate can be efficiently removed.

本発明の放射性物質の除去方法は、前記溶解除去剤が、ナノバブルを含有する酸性水溶液であることが好ましい。この構成により、酸性水溶液によってモリブデン酸ジルコニウムのジルコニウムを溶解できると共に、正に帯電したナノバブルによってモリブデンを溶解できるので、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去することが可能となる。   In the method for removing a radioactive substance according to the present invention, the dissolution remover is preferably an acidic aqueous solution containing nanobubbles. With this configuration, zirconium of molybdenum molybdate can be dissolved by an acidic aqueous solution, and molybdenum can be dissolved by positively charged nanobubbles, so that radioactive substances contained in zirconium molybdate can be efficiently removed.

本発明の放射性物質の除去方法は、前記溶解除去剤が、カチオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択された少なくとも1種の界面活性剤を含有する酸性水溶液であることが好ましい。この構成により、酸性水溶液によってモリブデン酸ジルコニウムのジルコニウムを溶解できると共に、正に帯電した界面活性剤によってモリブデンを溶解できるので、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去することが可能となる。   In the method for removing a radioactive substance of the present invention, it is preferable that the dissolution removing agent is an acidic aqueous solution containing at least one surfactant selected from the group consisting of a cationic surfactant and an amphoteric surfactant. . With this configuration, zirconium of molybdenum molybdate can be dissolved by an acidic aqueous solution, and molybdenum can be dissolved by a positively charged surfactant, so that the radioactive substance contained in zirconium molybdate can be efficiently removed.

本発明の放射性物質の除去方法は、前記溶解除去剤が、アニオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択された少なくとも1種を含有するアルカリ性水溶液であることが好ましい。この構成により、アルカリ性水溶液によってモリブデン酸ジルコニウムのモリブデンを溶解できると共に、負に帯電した界面活性剤によってジルコニウムを溶解できるので、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去することが可能となる。   In the method for removing a radioactive substance of the present invention, the dissolution / removal agent is preferably an alkaline aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of an anionic surfactant and an amphoteric surfactant. With this configuration, molybdenum of zirconium molybdate can be dissolved by an alkaline aqueous solution, and zirconium can be dissolved by a negatively charged surfactant, so that the radioactive substance contained in zirconium molybdate can be efficiently removed.

本発明によれば、モリブデン酸ジルコニウムに含まれる放射性物質を効率良く除去できる放射性物質の除去方法を実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the removal method of the radioactive substance which can remove efficiently the radioactive substance contained in a zirconium molybdate is realizable.

図1は、放射性物質を含有するモリブデン酸ジルコニウムの説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of zirconium molybdate containing a radioactive substance. 図2は、溶解除去剤のpHに対するモリブデン酸ジルコニウムの溶解量の関係を示す図である。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the dissolution amount of zirconium molybdate and the pH of the dissolution remover. 図3Aは、放射性物質を含有するモリブデン酸ジルコニウムの溶解除去の説明図である。FIG. 3A is an explanatory view of dissolution removal of zirconium molybdate containing a radioactive substance. 図3Bは、放射性物質を含有するモリブデン酸ジルコニウムの溶解除去の説明図である。FIG. 3B is an explanatory diagram of dissolution removal of zirconium molybdate containing a radioactive substance. 図4は、本発明の第1の実施の形態に係る放射性物質の除去方法の概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of the radioactive substance removal method according to the first embodiment of the present invention. 図5は、キレート剤を加えた溶解除去剤のpHに対するモリブデン酸ジルコニウムの溶解量の関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the amount of zirconium molybdate dissolved with respect to the pH of the dissolution remover to which a chelating agent is added. 図6は、溶解除去剤のキレート剤濃度と金属濃度との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the chelating agent concentration of the dissolution remover and the metal concentration. 図7は、モリブデンとジルコニウムの電位pHの概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram of the potential pH of molybdenum and zirconium. 図8は、本実施の形態に係る放射性物質の除去方法のフロー図である。FIG. 8 is a flowchart of the radioactive substance removal method according to the present embodiment. 図9は、洗浄対象設備の一例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of equipment to be cleaned. 図10は、本発明の第2の実施の形態に係る放射性物質の除去方法の概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram of a radioactive substance removal method according to the second embodiment of the present invention. 図11は、溶解除去剤のpHとナノバブルのゼータ電位との関係を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the pH of the dissolution agent and the zeta potential of the nanobubbles. 図12Aは、本発明の第3の実施の形態に係る放射性物質の除去方法の概念図である。FIG. 12A is a conceptual diagram of a radioactive substance removal method according to the third embodiment of the present invention. 図12Bは、本発明の第3の実施の形態に係る放射性物質の除去方法の概念図である。FIG. 12B is a conceptual diagram of a radioactive substance removal method according to the third embodiment of the present invention.

図1は、放射性物質を含有するモリブデン酸ジルコニウムの説明図である。図1に示すように、本実施の形態に係る放射性物質の除去方法の溶解除去対象となるモリブデン酸ジルコニウム1は、原子燃料再処理設備の溶解槽11の内壁に固着したスラッジである。このモリブデン酸ジルコニウム1は、モリブデン12とジルコニウム13とが交互に積層されている。また、モリブデン酸ジルコニウム1は、モリブデン12とジルコニウム13との間に放射性物質14を巻き込んで内部に含有した状態で溶解槽11の内壁に付着している。モリブデン酸ジルコニウム1は、強酸性及び強塩基性の溶解除去剤と接触させることで溶解除去することが可能である。   FIG. 1 is an explanatory view of zirconium molybdate containing a radioactive substance. As shown in FIG. 1, zirconium molybdate 1 to be dissolved and removed by the radioactive substance removal method according to the present embodiment is sludge fixed to the inner wall of the dissolution tank 11 of the nuclear fuel reprocessing facility. In this zirconium molybdate 1, molybdenum 12 and zirconium 13 are alternately laminated. Further, the zirconium molybdate 1 adheres to the inner wall of the dissolution tank 11 in a state where the radioactive substance 14 is wound between the molybdenum 12 and the zirconium 13 and contained therein. Zirconium molybdate 1 can be dissolved and removed by bringing it into contact with a strong acid and strong basic dissolution remover.

図2は、溶解除去剤のpHに対するモリブデン酸ジルコニウムの溶解量の関係を示す図である。図2に示すように、モリブデン酸ジルコニウムは、溶解除去剤のpHが小さい酸性側の領域では、ジルコニウムの溶解量が高くなる一方、モリブデンの溶解量が小さくなる。また、モリブデン酸ジルコニウムは、溶解除去剤のpHが大きい塩基性側の領域では、モリブデンの溶解量が高くなる一方、ジルコニウムの溶解量が小さくなる。さらに、モリブデン酸ジルコニウムは、pHが7付近の中性の領域では、モリブデンの溶解量及びジルコニウムの溶解量がいずれも小さくなる。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between the dissolution amount of zirconium molybdate and the pH of the dissolution remover. As shown in FIG. 2, zirconium molybdate has a higher zirconium dissolution amount and a lower molybdenum dissolution amount in the acidic region where the pH of the dissolution remover is low. Further, zirconium molybdate has a higher dissolution amount of molybdenum and a lower dissolution amount of zirconium in the basic region where the pH of the dissolution agent is large. Furthermore, in the zirconium molybdate, in the neutral region where the pH is around 7, both the dissolved amount of molybdenum and the dissolved amount of zirconium become small.

図3Aに示すように、放射性物質14を含有するモリブデン酸ジルコニウム1を、強酸性の溶解除去剤と接触させた場合には、モリブデン酸ジルコニウム1表面のジルコニウム13が溶解除去される一方、モリブデン12が表面に析出してモリブデン酸ジルコニウム1内部の放射性物質14を溶解除去することはできない。また、図3Bに示すように、放射性物質14を含有するモリブデン酸ジルコニウム1を、強塩基性の溶解除去剤と接触させた場合には、モリブデン酸ジルコニウム1表面のモリブデン12が溶解除去される一方、ジルコニウム13が表面に析出してモリブデン酸ジルコニウム1内部の放射性物質14を溶解除去することはできない。したがって、一般的には、放射性物質14を含有するモリブデン酸ジルコニウム1を溶解除去するためには、強酸性の溶解除去剤と強塩基性の溶解除去剤とを交互にモリブデン酸ジルコニウム1と接触させる必要があった。   As shown in FIG. 3A, when zirconium molybdate 1 containing a radioactive substance 14 is brought into contact with a strongly acidic dissolution remover, zirconium 13 on the surface of zirconium molybdate 1 is dissolved and removed, while molybdenum 12 Is deposited on the surface and the radioactive substance 14 in the zirconium molybdate 1 cannot be dissolved and removed. As shown in FIG. 3B, when zirconium molybdate 1 containing radioactive substance 14 is brought into contact with a strongly basic dissolution remover, molybdenum 12 on the surface of zirconium molybdate 1 is dissolved and removed. Zirconium 13 is deposited on the surface, and the radioactive substance 14 inside the zirconium molybdate 1 cannot be dissolved and removed. Therefore, generally, in order to dissolve and remove the zirconium molybdate 1 containing the radioactive substance 14, a strong acidic dissolution remover and a strongly basic dissolution remover are alternately brought into contact with the zirconium molybdate 1. There was a need.

本発明者らは、上述したモリブデン酸ジルコニウム1の溶解特性に着目した。そして、本発明者らは、溶解除去剤の液性及び添加剤について種々検討した結果、単一の溶解除去剤を用いるだけでモリブデン酸ジルコニウム1と共に放射性物質14を溶解除去できることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明の骨子は、放射性物質を含有するモリブデン酸ジルコニウム1に、モリブデン酸ジルコニウム1を溶解させる溶解除去剤を接触させてモリブデン酸ジルコニウム1と共に前記放射性物質14を溶解除去することである。   The inventors paid attention to the dissolution characteristics of the zirconium molybdate 1 described above. As a result of various studies on the liquidity and additives of the dissolution remover, the present inventors have found that the radioactive substance 14 can be dissolved and removed together with the zirconium molybdate 1 only by using a single dissolution remover. It came to complete. That is, the gist of the present invention is to dissolve and remove the radioactive substance 14 together with the zirconium molybdate 1 by contacting the zirconium molybdate 1 containing the radioactive substance with a dissolution removing agent that dissolves the zirconium molybdate 1.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の各実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施可能である。また、以下の各実施の形態は適宜組み合わせて実施可能である。また、各実施の形態において共通する構成要素には同一の符号を付し、説明の重複を避ける。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, it is not limited to each following embodiment, It can implement by changing suitably. Also, the following embodiments can be implemented in combination as appropriate. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in each embodiment, and duplication of description is avoided.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る放射性物質の除去方法は、放射性物質を含有するモリブデン酸ジルコニウムに、モリブデン酸ジルコニウムを溶解させるキレート剤を含有するアルカリ性水溶液を接触させてモリブデン酸ジルコニウムと共に放射性物質を溶解除去するものである。
(First embodiment)
In the method for removing a radioactive substance according to the first embodiment of the present invention, a zirconium molybdate containing a radioactive substance is brought into contact with an alkaline aqueous solution containing a chelating agent that dissolves the zirconium molybdate and then radioactive together with the zirconium molybdate. The substance is dissolved and removed.

図4は、第1の実施の形態に係る放射性物質の除去方法の概念図である。図4に示すように、本実施の形態では、モリブデン酸ジルコニウム1に、キレート剤15を含有するアルカリ性水溶液と接触させるので、アルカリ性水溶液によってモリブデン12が溶解除去されると共に、モリブデン酸ジルコニウム1表面に析出したジルコニウム13とキレート剤15とがキレートを形成してアルカリ性水溶液に溶解する。キレート剤としてシュウ酸((COOH))を用いた場合には、下記式(1)に基づいて、モリブデン酸ジルコニウム(MoZrO(OH)・2HO)のジルコニウムとシュウ酸とがキレートを形成して、ジルコニウムが溶解除去剤のpHに応じて、Zr[(COO)2+、Zr[(COO)、Zr[(COO) 2−及びZr[(COO) 4−の何れかとなって溶解除去剤に溶解し、モリブデンがMoO 2−として溶解除去剤に溶解する。この結果、アルカリ性水溶液を用いるだけで、モリブデン酸ジルコニウム1の内部に巻き込まれた放射性物質14をモリブデン酸ジルコニウム1と共に溶解除去することが可能となる。
MoZrO(OH)・2HO+(COOH)→Zr[(COO)2++Zr[(COO)+Zr[(COO) 2−+Zr[(COO) 4−+MoO 2− ・・・(1)
FIG. 4 is a conceptual diagram of the radioactive substance removal method according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, in this embodiment, since zirconium molybdate 1 is brought into contact with an alkaline aqueous solution containing a chelating agent 15, molybdenum 12 is dissolved and removed by the alkaline aqueous solution, and the surface of zirconium molybdate 1 is also removed. The precipitated zirconium 13 and chelating agent 15 form a chelate and dissolve in the alkaline aqueous solution. When oxalic acid ((COOH) 2 ) is used as the chelating agent, zirconium molybdate (Mo 2 ZrO 7 (OH) 2 .2H 2 O) based on the following formula (1) Forms a chelate and zirconium depends on the pH of the dissolution agent Zr [(COO) 2 ] 2+ , Zr [(COO) 2 ] 2 , Zr [(COO) 2 ] 3 2− and Zr [( COO) 2 ] 4 4− is dissolved in the dissolution remover, and molybdenum is dissolved in the dissolution remover as MoO 4 2− . As a result, it is possible to dissolve and remove the radioactive substance 14 entrained in the zirconium molybdate 1 together with the zirconium molybdate 1 only by using an alkaline aqueous solution.
Mo 2 ZrO 7 (OH) 2 .2H 2 O + (COOH) 2 → Zr [(COO) 2 ] 2+ + Zr [(COO) 2 ] 2 + Zr [(COO) 2 ] 3 2− + Zr [(COO) 2 ] 4 4- + MoO 4 2- (1)

図5は、キレート剤を加えた溶解除去剤のpHに対するモリブデン酸ジルコニウムの溶解量の関係を示す図である。図5に示すように、キレート剤を加えることにより、上述した作用効果でジルコニウムの溶解量は、点線L1から実線L2に変化してpHが大きい領域で増大する。したがって、本実施の形態では、pHが大きいアルカリ水溶液にキレート剤を加えて溶解除去剤として用いることにより、モリブデン酸ジルコニウムを効率良く溶解除去することが可能となる。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the amount of zirconium molybdate dissolved with respect to the pH of the dissolution remover to which a chelating agent is added. As shown in FIG. 5, by adding a chelating agent, the dissolved amount of zirconium changes from the dotted line L1 to the solid line L2 and increases in a region where the pH is large due to the above-described effects. Therefore, in this embodiment, zirconium molybdate can be efficiently dissolved and removed by adding a chelating agent to an alkaline aqueous solution having a high pH and using it as a dissolution and removal agent.

図6は、溶解除去剤のキレート剤濃度と金属濃度との関係を示す図である。なお、図6においては、横軸にキレート剤濃度を示し、縦軸にアルカリ性水溶液中に溶解したモリブデン又はジルコニウムの濃度のうち、低い方の金属イオン濃度を示している。また、図6においては、水酸化ナトリウム濃度を0mol/Lとしてキレート剤としてシュウ酸の濃度を変化させた場合(L3参照)と、水酸化ナトリウム濃度を0.5mol/Lとしてキレート剤としてシュウ酸の濃度を変化させた場合(L4参照)と、水酸化ナトリウム濃度を1.5mol/Lとしてキレート剤としてシュウ酸の濃度を変化させた場合(L5参照)とを示している。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the chelating agent concentration of the dissolution remover and the metal concentration. In FIG. 6, the horizontal axis represents the chelating agent concentration, and the vertical axis represents the lower metal ion concentration of molybdenum or zirconium dissolved in the alkaline aqueous solution. In FIG. 6, when the sodium hydroxide concentration is 0 mol / L and the concentration of oxalic acid is changed as a chelating agent (see L3), the sodium hydroxide concentration is 0.5 mol / L and oxalic acid is used as a chelating agent. When the concentration of oxalic acid is changed (see L4) and when the sodium hydroxide concentration is 1.5 mol / L and the concentration of oxalic acid as a chelating agent is changed (see L5).

図6に示すように、水酸化ナトリウム濃度を0mol/Lとした場合に対し、水酸化ナトリウム濃度を0.5mol/Lとした場合には、金属イオン濃度が大幅に増大することが分かる。この結果から、溶解除去剤のpHを増大させてキレート剤と併用することにより、モリブデン酸ジルコニウムを効率良く溶解除去できることが分かる。また、水酸化ナトリウム濃度を0.5mol/Lとした場合に対し、水酸化ナトリウム濃度を1.5mol/Lとした場合には、キレート剤が低濃度の範囲では金属イオン濃度がキレート剤のみを用いた場合よりも低いものの、キレート剤の濃度の増大と共に金属イオン濃度が増大することが分かる。この結果から、溶解除去剤のpHとキレート剤濃度とを所定範囲に制御することにより、モリブデン酸ジルコニウムを効率良く溶解除去できることが分かる。   As shown in FIG. 6, it can be seen that when the sodium hydroxide concentration is 0.5 mol / L, the metal ion concentration is greatly increased when the sodium hydroxide concentration is 0 mol / L. From this result, it is understood that zirconium molybdate can be efficiently dissolved and removed by increasing the pH of the dissolution remover and using it together with the chelating agent. When the sodium hydroxide concentration is 1.5 mol / L, when the sodium hydroxide concentration is 0.5 mol / L, the metal ion concentration is only the chelating agent in the range where the chelating agent is low. It can be seen that the metal ion concentration increases with increasing chelator concentration, although lower than when used. From this result, it is understood that zirconium molybdate can be efficiently dissolved and removed by controlling the pH of the dissolution agent and the chelating agent concentration within a predetermined range.

キレート剤としては、アルカリ性水溶液中でジルコニウム13とキレートを形成できるものであれば特に制限はなく、従来公知の各種キレート剤を用いることが可能である。キレート剤としては、エチレンジアミンテトラアセテート(EDTA)、シュウ酸、クエン酸、イタコン酸、アコニット酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライオン酸、フタル酸、イソフタル酸及びグリコール酸が挙げられる。これらのキレート剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのキレート剤の中でも、ジルコニウム13を効率良く溶解除去できる観点から、シュウ酸、エチレンジアミンテトラアセテート(EDTA)が好ましい。   The chelating agent is not particularly limited as long as it can form a chelate with zirconium 13 in an alkaline aqueous solution, and various conventionally known chelating agents can be used. Chelating agents include ethylenediaminetetraacetate (EDTA), oxalic acid, citric acid, itaconic acid, aconitic acid, malic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelonic acid, phthalic acid , Isophthalic acid and glycolic acid. These chelating agents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these chelating agents, oxalic acid and ethylenediaminetetraacetate (EDTA) are preferable from the viewpoint that zirconium 13 can be efficiently dissolved and removed.

アルカリ性水溶液としては、モリブデン12を溶解除去できるものであれば特に制限はなく、従来公知の各種アルカリ水溶液を用いることが可能である。アルカリ水溶液としては、例えば、アルカリ金属水酸化物の水溶液が挙げられる。アルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム及び水酸化セシウムなどが挙げられる。これらのアルカリ金属水酸化物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのアルカリ金属水酸化物の中でも、モリブデン12を効率良く溶解除去できる観点から、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム及び水酸化セシウムが好ましく、水酸化ナトリウムがより好ましい。   The alkaline aqueous solution is not particularly limited as long as it can dissolve and remove molybdenum 12, and various conventionally known alkaline aqueous solutions can be used. Examples of the alkaline aqueous solution include an aqueous solution of an alkali metal hydroxide. Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide, lithium hydroxide, potassium hydroxide and cesium hydroxide. These alkali metal hydroxides may be used alone or in combination of two or more. Among these alkali metal hydroxides, sodium hydroxide, lithium hydroxide, potassium hydroxide, and cesium hydroxide are preferable, and sodium hydroxide is more preferable from the viewpoint that molybdenum 12 can be efficiently dissolved and removed.

溶解除去剤のpHとしては、モリブデン酸ジルコニウムを効率良く溶解除去する観点から、4以上が好ましく、2以上がより好ましく、また11以下が好ましい。   The pH of the dissolution remover is preferably 4 or more, more preferably 2 or more, and preferably 11 or less from the viewpoint of efficiently dissolving and removing zirconium molybdate.

溶解除去剤のキレート剤の濃度としては、モリブデン酸ジルコニウムを効率良く溶解除去する観点から、0.5mol/L以上が好ましく、また2.0mol/Lが好ましい。   The concentration of the chelating agent in the dissolution / removal agent is preferably 0.5 mol / L or more, and preferably 2.0 mol / L from the viewpoint of efficiently dissolving and removing zirconium molybdate.

溶解除去剤のキレート剤の含有量としては、アルカリ金属酸化物の水酸基の当量に対して、キレート剤のカルボキシル基の当量が1:1〜1:4の範囲がより好ましい。   As content of the chelating agent of the dissolution / removal agent, the equivalent of the carboxyl group equivalent of the chelating agent is more preferably in the range of 1: 1 to 1: 4 with respect to the equivalent of the hydroxyl group of the alkali metal oxide.

本実施の形態に係る放射性物質の除去方法においては、溶解除去剤が、更に電位調整剤を含有することが好ましい。この電位調整剤を含有することにより、モリブデン酸ジルコニウムを更に効率良く溶解除去することが可能となる。   In the radioactive substance removal method according to the present embodiment, it is preferable that the dissolution remover further contains a potential adjusting agent. By containing this potential adjusting agent, zirconium molybdate can be dissolved and removed more efficiently.

図7は、モリブデンとジルコニウムの電位pHの概念図である。図7に示すように、溶解除去剤に還元性を有するシュウ酸などのキレート剤を添加すると、溶解除去剤の水素電極基準の酸化還元電位は、モリブデン酸ジルコニウムのモリブデンがMoOとなる不溶解領域A1となる。そこで、過酸化水素などの溶解除去剤の酸化還元電位を向上する電位調整剤を添加することにより、溶解除去剤の酸化還元電位は、モリブデンの不溶解領域A1外に向上するので、モリブデン酸ジルコニウムを更に効率良く溶解除去することが可能となる。 FIG. 7 is a conceptual diagram of the potential pH of molybdenum and zirconium. As shown in FIG. 7, when a chelating agent such as oxalic acid having reducing properties is added to the dissolution remover, the oxidation-reduction potential based on the hydrogen electrode of the dissolution remover is insoluble so that molybdenum of zirconium molybdate becomes MoO 2. It becomes area A1. Therefore, by adding a potential adjusting agent that improves the oxidation-reduction potential of the dissolution remover such as hydrogen peroxide, the oxidation-reduction potential of the dissolution remover increases outside the insoluble region A1 of molybdenum. Can be dissolved and removed more efficiently.

電位調整剤としては、過酸化水素水などの過酸化物類、ペルオキシ酢酸などのペルオキソ酸、ペルオキソ酸塩、酸素ガス、オゾン、二酸化炭素、過塩素酸、過塩素酸塩、次亜塩素酸、及び次亜塩素酸塩などを用いることができる。これらの電位調整剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、モリブデン酸ジルコニウムを効率良く溶解除去する観点から、過酸化水素水が好ましい。   Potential regulators include peroxides such as hydrogen peroxide, peroxoacids such as peroxyacetic acid, peroxoacid salts, oxygen gas, ozone, carbon dioxide, perchloric acid, perchlorate, hypochlorous acid, And hypochlorite can be used. These potential adjusting agents may be used alone or in combination of two or more. Among these, hydrogen peroxide is preferable from the viewpoint of efficiently dissolving and removing zirconium molybdate.

溶解除去剤の電位調整剤の濃度としては、モリブデン酸ジルコニウムを効率良く溶解除去する観点から、0.1質量%以上が好ましく、また10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。   The concentration of the potential regulator of the dissolution remover is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less from the viewpoint of efficiently dissolving and removing zirconium molybdate.

次に、本実施の形態に係る放射性物質の除去方法について詳細に説明する。図8は、本実施の形態に係る放射性物質の除去方法のフロー図である。図8に示すように、本実施の形態に係る放射性物質の除去方法では、まず、溶解除去剤を調製した後(ステップST11)、調製した溶解除去剤を用いて洗浄対象となる対称設備を洗浄する(ステップST12)。次に、洗浄後の放射性物質を含有する溶解除去剤を廃液として回収した後(ステップST13)、廃液から放射性物質を分離する(ステップST14)。ここでは、廃液から分離した放射性物質は放射性廃棄物として廃棄される。次に、放射性物質を分離した廃液を精製して廃液中に溶存する微量の放射性物質を放射性廃棄物として廃棄する(ステップST15)。ここでの廃液の精製には、再処理設備の濃縮設備及び中和処理設備を用いることが可能である。精製した溶解除去剤は、再び洗浄対象設備の溶解除去剤として用いられる。廃液の精製には、既存の設備を用いてもよく、専用設備を設けてもよい。   Next, a method for removing a radioactive substance according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 8 is a flowchart of the radioactive substance removal method according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, in the method for removing a radioactive substance according to the present embodiment, first, a dissolution remover is prepared (step ST11), and then the symmetrical equipment to be cleaned is cleaned using the prepared dissolution remover. (Step ST12). Next, after the dissolved and removed agent containing the washed radioactive substance is recovered as a waste liquid (step ST13), the radioactive substance is separated from the waste liquid (step ST14). Here, the radioactive material separated from the waste liquid is discarded as radioactive waste. Next, the waste liquid from which the radioactive substance has been separated is purified, and a small amount of radioactive substance dissolved in the waste liquid is discarded as radioactive waste (step ST15). For the purification of the waste liquid here, it is possible to use a concentration facility and a neutralization facility of the reprocessing facility. The purified dissolution remover is used again as a dissolution removal agent for the equipment to be cleaned. For the purification of waste liquid, existing equipment may be used, or dedicated equipment may be provided.

図9は、洗浄対象設備の一例を示す模式図である。この洗浄対象設備100は、コンクリート製の密閉可能な構造を有するセル101内に複数の原子燃料再処理設備の溶解槽を有する。このセル101には、セル101内に洗浄液を供給する供給配管102とセル内の洗浄液を排出する排出配管103が設けられている。また、セル101には、セル101内に蒸気を供給する蒸気配管L1と、セル101内に空気を供給する空気配管L2が設けられている。蒸気配管L1には、蒸気の供給量を調整する調整バルブV1が設けられ、空気配管L2には、空気の供給量を調整する調整バルブV2が設けられている。本実施の形態に係る放射性物質の除去方法においては、単一の溶解除去剤を用いてモリブデン酸ジルコニウムを溶解除去できるので、セル101内に溶解除去剤を供給してセル101内を溶解除去剤で満たした後、セル101から溶解除去剤を排出するだけでセル101を洗浄することが可能となる。また、単一の溶解除去剤でセル101内を洗浄することができるので、供給配管102だけでなく、再処理設備固有の移送機器のユーティリティである蒸気配管L1及び空気配管L2からセル101内に溶解除去剤を供給することによっても、効率良くセル101内を洗浄することが可能となる。   FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of equipment to be cleaned. This equipment 100 to be cleaned includes a plurality of nuclear fuel reprocessing equipment dissolution tanks in a cell 101 having a concrete sealable structure. The cell 101 is provided with a supply pipe 102 for supplying the cleaning liquid into the cell 101 and a discharge pipe 103 for discharging the cleaning liquid in the cell. Further, the cell 101 is provided with a steam pipe L <b> 1 for supplying steam into the cell 101 and an air pipe L <b> 2 for supplying air into the cell 101. The steam pipe L1 is provided with an adjustment valve V1 for adjusting the supply amount of steam, and the air pipe L2 is provided with an adjustment valve V2 for adjusting the supply amount of air. In the method for removing a radioactive substance according to the present embodiment, zirconium molybdate can be dissolved and removed using a single dissolving and removing agent. Therefore, a dissolving and removing agent is supplied into the cell 101 to dissolve and remove the inside of the cell 101. Then, the cell 101 can be cleaned simply by discharging the dissolution remover from the cell 101. In addition, since the inside of the cell 101 can be cleaned with a single dissolution and removal agent, not only the supply pipe 102 but also the steam pipe L1 and the air pipe L2 which are utilities of transfer equipment unique to the reprocessing facility, enter the cell 101 The inside of the cell 101 can be efficiently cleaned also by supplying the dissolution remover.

以上説明したように、本実施の形態によれば、キレート剤を含有するアルカリ性水溶液をモリブデン酸ジルコニウムと接触させるので、アルカリ性水溶液によってモリブデンを溶解できるだけでなく、キレート剤によってジルコニウムも溶解できる。これにより、放射性物質の除去方法は、モリブデン酸ジルコニウムに巻き込まれた放射性物質を速やかに溶解除去することが可能となるので、モリブデン酸ジルコニウムを主成分とした放射性物質を効率良く除去することが可能となる。   As described above, according to this embodiment, since the alkaline aqueous solution containing the chelating agent is brought into contact with zirconium molybdate, not only the molybdenum can be dissolved by the alkaline aqueous solution, but also the zirconium can be dissolved by the chelating agent. As a result, the radioactive substance removal method can quickly dissolve and remove the radioactive substance entrained in zirconium molybdate, so that the radioactive substance mainly composed of zirconium molybdate can be efficiently removed. It becomes.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、以下においては、上述した第1の実施の形態との相違点を中心に説明し、説明の重複を避ける。また、上述した第1の実施の形態と共通する構成要素については説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following, differences from the first embodiment described above will be mainly described to avoid duplication of description. Further, description of components common to the above-described first embodiment is omitted.

本発明の第2の実施の形態に係る放射性物質の除去方法は、放射性物質を含有するモリブデン酸ジルコニウムに、モリブデン酸ジルコニウムを溶解させる溶解除去剤としてのナノバブルを含有する酸性水溶液を接触させてモリブデン酸ジルコニウムと共に放射性物質を溶解除去するものである。   In the method for removing a radioactive substance according to the second embodiment of the present invention, zirconium molybdenum molybdate containing a radioactive substance is contacted with an acidic aqueous solution containing nanobubbles as a dissolution and removal agent for dissolving zirconium molybdate. A radioactive substance is dissolved and removed together with zirconium acid.

図10は、本発明の第2の実施の形態に係る放射性物質の除去方法の概念図である。図10に示すように、本実施の形態に係る放射性物質の除去方法においては、ナノバブルを含有する酸性水溶液をモリブデン酸ジルコニウム1に接触させるので、酸性水溶液によってモリブデン酸ジルコニウム1のジルコニウム13が溶解してモリブデン酸ジルコニウム1が脆化する。残存したモリブデン酸ジルコニウム1のモリブデン12は、負(−)に帯電するので、酸性溶液中で正(+)に帯電したナノバブル16との静電的な相互作用によって脆化したモリブデン酸ジルコニウム1から剥離して溶解する。この結果、モリブデン酸ジルコニウム1と共に、モリブデン酸ジルコニウム1に巻き込まれた放射性物質14を効率良く溶解除去することが可能となる。   FIG. 10 is a conceptual diagram of a radioactive substance removal method according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, in the radioactive substance removal method according to the present embodiment, an acidic aqueous solution containing nanobubbles is brought into contact with zirconium molybdate 1, so that zirconium 13 of zirconium molybdate 1 is dissolved by the acidic aqueous solution. As a result, zirconium molybdate 1 becomes brittle. Since the remaining molybdenum 12 of the zirconium molybdate 1 is negatively charged (−), the zirconium molybdate 1 embrittled by electrostatic interaction with the nanobubbles 16 charged positively (+) in the acidic solution. Peel and dissolve. As a result, together with the zirconium molybdate 1, the radioactive substance 14 entrained in the zirconium molybdate 1 can be efficiently dissolved and removed.

図11は、溶解除去剤のpHとナノバブルのゼータ電位との関係を示す図である。図11に示すように、ナノバブルは、溶解除去剤のpHがマイナスの領域では、負に帯電するのに対して、pHが4以下の領域では正に帯電する。したがって、本実施の形態では、溶解除去剤を酸性水溶液とすることにより、ナノバブルが正に帯電して上述した作用効果によってモリブデン12を効率良く溶解除去することが可能となる。   FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the pH of the dissolution agent and the zeta potential of the nanobubbles. As shown in FIG. 11, the nanobubbles are negatively charged when the pH of the dissolution / removal agent is negative, whereas they are positively charged when the pH is 4 or less. Therefore, in the present embodiment, by using an acidic aqueous solution as the dissolution removing agent, the nanobubbles are positively charged, and the molybdenum 12 can be efficiently dissolved and removed by the above-described effects.

酸性水溶液としては、ジルコニウム13を溶解除去できるものであれば特に制限はなく、従来公知の各種酸性水溶液を用いることが可能である。酸性水溶液としては、例えば、硫酸、硝酸、及び塩酸などの酸の水溶液が挙げられる。これらの酸は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの酸の中でも、硝酸が好ましい。   The acidic aqueous solution is not particularly limited as long as it can dissolve and remove zirconium 13, and various conventionally known acidic aqueous solutions can be used. Examples of the acidic aqueous solution include aqueous solutions of acids such as sulfuric acid, nitric acid, and hydrochloric acid. These acids may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Of these acids, nitric acid is preferred.

ナノバブルの発生方法としては、特に制限はなく、例えば、加圧溶解方式、二相流旋回放式及び散基式などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a generation method of nanobubble, For example, a pressurization melt | dissolution system, a two phase flow swirl release type, a dispersal type etc. are mentioned.

ナノバブルの気泡径としては、モリブデン12を溶解除去できる範囲であれば特に制限はない。ナノバブルの気泡径としては、モリブデン12を効率良く溶解する観点から、1μm未満が好ましく、10nm以上500nm以下がより好ましく、100nm以上200nm以下の範囲が更に好ましい。   The bubble diameter of the nanobubble is not particularly limited as long as molybdenum 12 can be dissolved and removed. The bubble diameter of the nanobubbles is preferably less than 1 μm, more preferably from 10 nm to 500 nm, and even more preferably from 100 nm to 200 nm from the viewpoint of efficiently dissolving the molybdenum 12.

(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、以下においては、上述した第1の実施の形態及び第2の実施の形態との相違点を中心に説明し、説明の重複を避ける。また、上述した第1の実施の形態及び第2の実施の形態と共通する構成要素については説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the following description, differences from the first embodiment and the second embodiment described above will be mainly described, and overlapping description will be avoided. Further, description of components common to the first embodiment and the second embodiment described above is omitted.

本発明の第3の実施の形態に係る放射性物質の除去方法は、放射性物質を含有するモリブデン酸ジルコニウムに、モリブデン酸ジルコニウムを溶解させる溶解除去剤としてのカチオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択された少なくとも1種の界面活性剤を含有する酸性水溶液又はアニオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択された少なくとも1種を含有するアルカリ性水溶液を接触させてモリブデン酸ジルコニウムと共に放射性物質を溶解除去するものである。   The method for removing a radioactive substance according to the third embodiment of the present invention includes a cationic surfactant and an amphoteric surfactant as a dissolution and removal agent for dissolving zirconium molybdate in zirconium molybdate containing the radioactive substance. Molybdic acid by contacting an acidic aqueous solution containing at least one surfactant selected from the group consisting of or an alkaline aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of an anionic surfactant and an amphoteric surfactant The radioactive substance is dissolved and removed together with zirconium.

図12A及び図12Bは、本発明の第3の実施の形態に係る放射性物質の除去方法の概念図である。図12Aに示すように、本実施の形態に係る放射性物質の除去方法においては、カチオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択された少なくとも1種の界面活性剤を含有する酸性水溶液をモリブデン酸ジルコニウム1に接触させるので、酸性水溶液によってモリブデン酸ジルコニウム1のジルコニウム13が溶解してモリブデン酸ジルコニウム1が脆化する。残存したモリブデン酸ジルコニウム1のモリブデン12は、負(−)に帯電するので、酸性溶液中で正(+)に帯電したカチオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択された少なくとも1種の界面活性剤17との静電的な相互作用によって脆化したモリブデン酸ジルコニウム1から剥離して溶解する。この結果、モリブデン酸ジルコニウム1と共に、モリブデン酸ジルコニウム1に巻き込まれた放射性物質14を効率良く溶解除去することが可能となる。アルカリ性水溶液としては、上述した第1の実施の形態と同様のものを用いることができる。   12A and 12B are conceptual diagrams of a radioactive substance removal method according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12A, in the method for removing a radioactive substance according to the present embodiment, an acidic aqueous solution containing at least one surfactant selected from the group consisting of a cationic surfactant and an amphoteric surfactant. Is brought into contact with the zirconium molybdate 1, the zirconium 13 of the zirconium molybdate 1 is dissolved by the acidic aqueous solution, and the zirconium molybdate 1 becomes brittle. Since the remaining molybdenum 12 of zirconium molybdate 1 is negatively (−) charged, at least one selected from the group consisting of a cationic surfactant and an amphoteric surfactant charged positively (+) in an acidic solution. It peels and dissolves from the zirconium molybdate 1 embrittled by electrostatic interaction with the seed surfactant 17. As a result, together with the zirconium molybdate 1, the radioactive substance 14 entrained in the zirconium molybdate 1 can be efficiently dissolved and removed. As alkaline aqueous solution, the thing similar to 1st Embodiment mentioned above can be used.

また、図12Bに示すように、本実施の形態に係る放射性物質の除去方法においては、アニオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択された少なくとも1種の界面活性剤を含有する酸性水溶液をモリブデン酸ジルコニウム1に接触させるので、酸性水溶液によってモリブデン酸ジルコニウム1のモリブデン12が溶解してモリブデン酸ジルコニウム1が脆化する。残存したモリブデン酸ジルコニウム1のジルコニウム13は、正(+)に帯電するので、アルカリ性溶液中で負(−)に帯電したアニオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択された少なくとも1種の界面活性剤18との静電的な相互作用によって脆化したモリブデン酸ジルコニウム1から剥離して溶解する。この結果、モリブデン酸ジルコニウム1と共に、モリブデン酸ジルコニウム1に巻き込まれた放射性物質14を効率良く溶解除去することが可能となる。酸性水溶液としては、上述した第2の実施の形態と同様のものを用いることができる。   In addition, as shown in FIG. 12B, the radioactive substance removal method according to the present embodiment contains at least one surfactant selected from the group consisting of an anionic surfactant and an amphoteric surfactant. Since the acidic aqueous solution is brought into contact with the zirconium molybdate 1, the molybdenum 12 of the zirconium molybdate 1 is dissolved by the acidic aqueous solution and the zirconium molybdate 1 becomes brittle. Since the remaining zirconium 13 of zirconium molybdate 1 is positively (+) charged, it is at least one selected from the group consisting of an anionic surfactant and an amphoteric surfactant that are negatively (−) charged in an alkaline solution. It peels and dissolves from the zirconium molybdate 1 embrittled by electrostatic interaction with the seed surfactant 18. As a result, together with the zirconium molybdate 1, the radioactive substance 14 entrained in the zirconium molybdate 1 can be efficiently dissolved and removed. As acidic aqueous solution, the thing similar to 2nd Embodiment mentioned above can be used.

カチオン性界面活性剤としては、アルキルアミン塩及び下記一般式(1)で表される第4級アンモニウム塩などが挙げられる。

Figure 2016142599

(式(1)中、R〜Rは、ステアリル基、パルミチル基、メチル基、又はブチル基などのアルキル基を表す。Xは、塩素又は臭素などのハロゲンを表す。) Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts and quaternary ammonium salts represented by the following general formula (1).
Figure 2016142599

(In formula (1), R 1 to R 4 represent an alkyl group such as a stearyl group, a palmityl group, a methyl group, or a butyl group. X represents a halogen such as chlorine or bromine.)

上記式(1)におけるR〜Rとしては、廃液処理の観点から、炭素数が1以上25以下のアルキル基が好ましく、炭素数が1以上10以下のアルキル基がより好ましく、炭素数が1以上5以下のアルキル基が更に好ましい。 R 1 to R 4 in the formula (1) are preferably an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a carbon number from the viewpoint of waste liquid treatment. 1 to 5 alkyl groups are more preferred.

アニオン性界面活性剤としては、アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、アシル化アミノ酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、N−アシル−N−メチルタウリン塩、α−オレフィンスルホン酸塩、高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、アルキルエーテル酢酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、脂肪酸石ケン、アルキルリン酸エステル塩、N−ラウロイルグルタミン酸塩、N−パルミトイルグルタミン酸塩、N−ラウロイル−N−エチルグリシン塩、N−ラウロイルサルコシン塩、及びN−ミリストイル−β−アラニン塩などが挙げられる。   Examples of anionic surfactants include alkyl sulfonates, alkyl sulfates, acylated amino acid salts, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, alkyl benzene sulfonates, N-acyl-N-methyl taurate salts, and α-olefin sulfonic acids. Salt, higher fatty acid ester sulfonate, alkyl ether acetate, polyoxyethylene alkyl ether acetate, fatty acid soap, alkyl phosphate ester salt, N-lauroyl glutamate, N-palmitoyl glutamate, N-lauroyl-N- Examples include ethyl glycine salt, N-lauroyl sarcosine salt, and N-myristoyl-β-alanine salt.

両性界面活性剤としては、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン系活性剤、アルキルアミドプロピルベタインなどのアミドベタイン系活性剤、スルホベタイン系活性剤、ヒドロキシスルホベタイン系活性剤、アミドスルホベタイン系活性剤、ホスホベタイン系活性剤、イミダゾリニウムベタイン系活性剤、アミノプロピオン酸系活性剤、及びアミノ酸系活性剤などが挙げられる。   Amphoteric surfactants include alkylbetaine activators such as alkyldimethylaminoacetic acid betaine, amide betaine activators such as alkylamidopropyl betaine, sulfobetaine activators, hydroxysulfobetaine activators, amide sulfobetaine activators Agents, phosphobetaine activators, imidazolinium betaine activators, aminopropionic acid activators, and amino acid activators.

界面活性剤の濃度としては、例えば、溶解除去剤に対して、0.1質量%以上が好ましい。   The concentration of the surfactant is preferably 0.1% by mass or more with respect to the dissolution remover, for example.

酸性水溶液のpHとしては、7未満が好ましく、4以下がより好ましい。   The pH of the acidic aqueous solution is preferably less than 7, and more preferably 4 or less.

アルカリ性水溶液のpHとしては、7超えが好ましく、10以上がより好ましい。   The pH of the alkaline aqueous solution is preferably more than 7 and more preferably 10 or more.

1 モリブデン酸ジルコニウム
11 溶解槽
12 モリブデン
13 ジルコニウム
14 放射性物質
15 キレート剤
16 ナノバブル
17,18 界面活性剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Zirconium molybdate 11 Dissolution tank 12 Molybdenum 13 Zirconium 14 Radioactive substance 15 Chelating agent 16 Nano bubble 17,18 Surfactant

Claims (9)

放射性物質を含有するモリブデン酸ジルコニウムに、前記モリブデン酸ジルコニウムを溶解させる溶解除去剤を接触させて前記モリブデン酸ジルコニウムと共に前記放射性物質を溶解除去することを特徴とする、放射性物質の除去方法。   A method for removing a radioactive substance, comprising contacting a zirconium molybdate containing a radioactive substance with a dissolution remover for dissolving the zirconium molybdate to dissolve and remove the radioactive substance together with the zirconium molybdate. 前記溶解除去剤が、キレート剤を含有するアルカリ性水溶液である、請求項1に記載の放射性物質の除去方法。   The method for removing a radioactive substance according to claim 1, wherein the dissolution and removal agent is an alkaline aqueous solution containing a chelating agent. 前記アルカリ性水溶液が、アルカリ金属水酸化物の水溶液である、請求項2に記載の放射性物質の除去方法。   The method for removing a radioactive substance according to claim 2, wherein the alkaline aqueous solution is an aqueous solution of an alkali metal hydroxide. 前記アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム及び水酸化カリウムからなる群から選択された少なくとも1種を含有する、請求項2又は請求項3に記載の放射性物質の除去方法。   The method for removing a radioactive substance according to claim 2 or 3, wherein the alkali metal hydroxide contains at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, lithium hydroxide and potassium hydroxide. 前記キレート剤が、エチレンジアミンテトラアセテート、シュウ酸、クエン酸、イタコン酸、アコニット酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライオン酸、フタル酸、イソフタル酸及びグリコール酸からなる群から選択された少なくとも1種を含有する、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の放射性物質の除去方法。   The chelating agent is ethylenediaminetetraacetate, oxalic acid, citric acid, itaconic acid, aconitic acid, malic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelonic acid, phthalic acid, isophthalic acid The method for removing a radioactive substance according to any one of claims 2 to 4, comprising at least one selected from the group consisting of and glycolic acid. 前記アルカリ性水溶液は、電位調整剤を含有する、請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の放射性物質の除去方法。   The method for removing a radioactive substance according to any one of claims 2 to 5, wherein the alkaline aqueous solution contains a potential adjusting agent. 前記溶解除去剤が、ナノバブルを含有する酸性水溶液である、請求項1に記載の放射性物質の除去方法。   The method for removing a radioactive substance according to claim 1, wherein the dissolution remover is an acidic aqueous solution containing nanobubbles. 前記溶解除去剤が、カチオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択された少なくとも1種の界面活性剤を含有する酸性水溶液である、請求項1に記載の放射性物質の除去方法。   The method for removing a radioactive substance according to claim 1, wherein the dissolution remover is an acidic aqueous solution containing at least one surfactant selected from the group consisting of a cationic surfactant and an amphoteric surfactant. 前記溶解除去剤が、アニオン性界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群から選択された少なくとも1種を含有するアルカリ性水溶液である、請求項1に記載の放射性物質の除去方法。   The method for removing a radioactive substance according to claim 1, wherein the dissolution remover is an alkaline aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of an anionic surfactant and an amphoteric surfactant.
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