JP2017082264A - ガラス固化体の溶解方法及びその溶解装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガラス固化体の溶解方法は、ガラス固化体11を保持槽の内部に保持された溶融塩13に浸漬させる溶融塩浸漬工程S10と、ガラス固化体11に陰極を接触させて電解還元する電解還元工程S11と、を含む。
【選択図】 図4
Description
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
本実施形態に係るガラス固化体11の溶解装置10(以下、“溶解装置10”と省略する)は、溶融塩13内に浸漬させたガラス固化体11を陰極12に接触させてガラス固化体11を電解還元させる装置である。
陰極反応:SiO2 + 4e− = Si + 2O2− 式(2)
図6は、第2実施形態に係るガラス固化体11の溶解装置10の構成図を示している。なお、図6において第1実施形態(図1)と共通の構成または機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
11 ガラス固化体
12 陰極
13 溶融塩
14 保持槽
15 陽極
16 直流電源
17 加熱ヒータ
18 貫通孔
19 導電棒
20 導電網
21 還元生成物
22 水溶液
23 還元生成物溶解液
24 液体金属
S10 溶融塩浸漬工程
S11 電解還元工程
S12 還元生成物回収工程
S13 還元生成物溶解工程
Claims (10)
- ガラス固化体を保持槽の内部に保持された溶融塩に浸漬させる溶融塩浸漬工程と、
前記ガラス固化体に陰極を接触させて電解還元する電解還元工程と、を有するガラス固化体の溶解方法。 - 前記電解還元工程において、電解還元時の印加電圧を前記溶融塩の分解が起こらない電圧範囲に設定する請求項1に記載のガラス固化体の溶解方法。
- 前記電解還元工程において、前記保持槽内の前記溶融塩の温度を、前記ガラス固化体の軟化点以上に保持しながら電解還元を行う請求項1または請求項2に記載のガラス固化体の溶解方法。
- 前記ガラス固化体が電解還元した後の還元生成物を、前記溶融塩から引き上げて回収する還元生成物回収工程と、
回収した前記還元生成物を水溶液に投入して溶解させる還元生成物溶解工程と、をさらに有する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のガラス固化体の溶解方法。 - 前記溶融塩は、金属ハロゲン化物、金属水酸化物、金属硫酸塩、金属硝酸塩、及び金属酸化物のうちの少なくとも1種を含有する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のガラス固化体の溶解方法。
- 前記陰極は、前記ガラス固化体を収容可能な導電体の容器であり、
前記導電体の容器に液体金属と前記ガラス固化体を収容する収容工程をさらに有し、
前記溶融塩浸漬工程において、前記ガラス固化体、前記導電体の容器、及び前記液体金属を前記溶融塩に浸漬させる請求項1に記載のガラス固化体の溶解方法。 - 溶融塩を内部に保持する保持槽と、
前記溶融塩に浸漬され前記溶融塩中でガラス固化体と接触する陰極と、
前記溶融塩に浸漬された陽極と前記陰極との間に電圧を印加する直流電源と、を備えることを特徴とするガラス固化体の溶解装置。 - 前記陰極は、前記ガラス固化体を収容可能な導電体の容器である請求項7に記載のガラス固化体の溶解装置。
- 前記導電体の容器に接触し前記導電体の容器の内部に突出して、前記ガラス固化体に給電可能な導電棒を有する請求項8に記載のガラス固化体の溶解装置。
- 前記導電体の容器に接触し前記導電体の容器に収容された前記ガラス固化体に接触可能であって、前記ガラス固化体の少なくとも一部を覆うことが可能であり、前記ガラス固化体に給電可能な導電網を有する請求項8に記載のガラス固化体の溶解装置。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000155193A (ja) * | 1998-11-18 | 2000-06-06 | Toshiba Corp | 使用済み酸化物燃料の再処理方法と装置 |
WO2003063178A1 (fr) * | 2002-01-21 | 2003-07-31 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Procede de reduction electrolytique |
JP2008200563A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Toshiba Corp | 鉛含有ガラス廃棄物の処理方法 |
JP2010197360A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Toshiba Corp | 使用済み酸化物燃料の処理方法、金属酸化物の処理方法及び処理装置 |
JP2012013441A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Central Glass Co Ltd | 核分裂生成物の分離材及びその製造方法、並びに該分離材を用いた核分裂生成物の分離方法 |
JP2013011012A (ja) * | 2011-05-30 | 2013-01-17 | Kyoto Univ | シリコンの製造方法 |
JP2014001936A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | 核燃料物質の回収方法 |
-
2015
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000155193A (ja) * | 1998-11-18 | 2000-06-06 | Toshiba Corp | 使用済み酸化物燃料の再処理方法と装置 |
WO2003063178A1 (fr) * | 2002-01-21 | 2003-07-31 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Procede de reduction electrolytique |
JP2008200563A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Toshiba Corp | 鉛含有ガラス廃棄物の処理方法 |
JP2010197360A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Toshiba Corp | 使用済み酸化物燃料の処理方法、金属酸化物の処理方法及び処理装置 |
JP2012013441A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Central Glass Co Ltd | 核分裂生成物の分離材及びその製造方法、並びに該分離材を用いた核分裂生成物の分離方法 |
JP2013011012A (ja) * | 2011-05-30 | 2013-01-17 | Kyoto Univ | シリコンの製造方法 |
JP2014001936A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | 核燃料物質の回収方法 |
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