JP3073353B2 - 除染廃液の処理方法 - Google Patents
除染廃液の処理方法Info
- Publication number
- JP3073353B2 JP3073353B2 JP05020144A JP2014493A JP3073353B2 JP 3073353 B2 JP3073353 B2 JP 3073353B2 JP 05020144 A JP05020144 A JP 05020144A JP 2014493 A JP2014493 A JP 2014493A JP 3073353 B2 JP3073353 B2 JP 3073353B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- waste liquid
- decontamination waste
- treating
- decontamination
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Np、Pu、Am、Cm等の超
ウラン元素で汚染された金属廃棄物を除染することによ
って生ずる除染廃液の処理方法に関するものである。
ウラン元素で汚染された金属廃棄物を除染することによ
って生ずる除染廃液の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】使用済み核燃料の再処理から得られる高
レベル廃棄物の廃液中には、Np、Pu、Am、Cm等の超ウラ
ン元素やランタノイド元素が含まれている。従来、この
廃液中から超ウラン元素とランタノイド元素とを有機燐
酸系の溶媒による抽出剤等によって分離し、超ウラン元
素を消滅処理により無害化する試みがなされてきた。
レベル廃棄物の廃液中には、Np、Pu、Am、Cm等の超ウラ
ン元素やランタノイド元素が含まれている。従来、この
廃液中から超ウラン元素とランタノイド元素とを有機燐
酸系の溶媒による抽出剤等によって分離し、超ウラン元
素を消滅処理により無害化する試みがなされてきた。
【０００３】しかしながら鉄イオン、フッ素イオン、塩
酸イオンが存在するとそれらが抽出能を低下させたり、
鉄イオンが超ウラン元素と一緒に抽出されてしまうとい
う問題があるため、この方法を超ウラン元素で汚染され
た金属廃棄物の除染廃液の処理に適用することはできな
かった。またこの方法は、抽出剤といった別の薬品を用
いるために二次廃棄物量が増加したり、そのための別の
処理方法を講じなければならないという問題があった。
酸イオンが存在するとそれらが抽出能を低下させたり、
鉄イオンが超ウラン元素と一緒に抽出されてしまうとい
う問題があるため、この方法を超ウラン元素で汚染され
た金属廃棄物の除染廃液の処理に適用することはできな
かった。またこの方法は、抽出剤といった別の薬品を用
いるために二次廃棄物量が増加したり、そのための別の
処理方法を講じなければならないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、多量の二次廃棄物を発生させるこ
となく超ウラン元素で汚染された金属廃棄物の除染廃液
中から超ウラン元素やランタノイド元素を分離回収で
き、かつ金属廃棄物の基材となる金属をも回収できる除
染廃液の処理方法を提供するために完成されたものであ
る。
の問題点を解決して、多量の二次廃棄物を発生させるこ
となく超ウラン元素で汚染された金属廃棄物の除染廃液
中から超ウラン元素やランタノイド元素を分離回収で
き、かつ金属廃棄物の基材となる金属をも回収できる除
染廃液の処理方法を提供するために完成されたものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた第１の発明は、超ウラン元素で汚染された
金属廃棄物をフッ素イオンを含む酸で処理した除染廃液
中のフッ素イオンを0.001 モル/L以上、酸濃度を0.01規
定以上に調整し、超ウラン元素を不溶性のフッ化物とし
て沈澱させることを特徴とするものである。また第２の
発明は、超ウラン元素で汚染された金属廃棄物をフッ素
イオンを含む酸で処理した除染廃液中のフッ素イオンを
0.001 モル/L以上、酸濃度を0.01規定以上に調整し、超
ウラン元素を不溶性のフッ化物として沈澱させ濾別し、
濾液中の他の金属イオンを電気分解して回収することを
特徴とするものである。
めになされた第１の発明は、超ウラン元素で汚染された
金属廃棄物をフッ素イオンを含む酸で処理した除染廃液
中のフッ素イオンを0.001 モル/L以上、酸濃度を0.01規
定以上に調整し、超ウラン元素を不溶性のフッ化物とし
て沈澱させることを特徴とするものである。また第２の
発明は、超ウラン元素で汚染された金属廃棄物をフッ素
イオンを含む酸で処理した除染廃液中のフッ素イオンを
0.001 モル/L以上、酸濃度を0.01規定以上に調整し、超
ウラン元素を不溶性のフッ化物として沈澱させ濾別し、
濾液中の他の金属イオンを電気分解して回収することを
特徴とするものである。
【０００６】以下に本発明を図１を参照しつつ、工程を
追って説明する。まず、硝酸、塩酸、フッ酸からなる混
酸を用いて、超ウラン元素で汚染された金属廃棄物の化
学除染を行う。金属廃棄物としてはステンレス鋼や炭素
鋼が一般的である。この除染廃液中には硝酸イオン、フ
ッ素イオン、塩素イオン、金属イオンが含有されている
が、これらのイオン濃度を測定し、除染廃液中のフッ素
イオンが0.001 モル/L以上、酸濃度が0.01規定以上とな
るようにする。ここでフッ素イオンが0.001 モル/Lより
も少ないと超ウラン元素のフッ化物沈澱が生じにくくな
る。フッ素イオンが除染廃液中の超ウラン元素やランタ
ノイド元素の10倍以上あるほうが、フッ化物沈殿の形成
速度が大きくなるので好ましい。また酸濃度が0.01規定
よりも少ないと、沈殿生成率が95％以下となるので好ま
しくない。なお、このフッ素イオンはフッ酸から供給さ
れるほか、NaF のようなフッ化物から供給してもよい。
追って説明する。まず、硝酸、塩酸、フッ酸からなる混
酸を用いて、超ウラン元素で汚染された金属廃棄物の化
学除染を行う。金属廃棄物としてはステンレス鋼や炭素
鋼が一般的である。この除染廃液中には硝酸イオン、フ
ッ素イオン、塩素イオン、金属イオンが含有されている
が、これらのイオン濃度を測定し、除染廃液中のフッ素
イオンが0.001 モル/L以上、酸濃度が0.01規定以上とな
るようにする。ここでフッ素イオンが0.001 モル/Lより
も少ないと超ウラン元素のフッ化物沈澱が生じにくくな
る。フッ素イオンが除染廃液中の超ウラン元素やランタ
ノイド元素の10倍以上あるほうが、フッ化物沈殿の形成
速度が大きくなるので好ましい。また酸濃度が0.01規定
よりも少ないと、沈殿生成率が95％以下となるので好ま
しくない。なお、このフッ素イオンはフッ酸から供給さ
れるほか、NaF のようなフッ化物から供給してもよい。
【０００７】この除染廃液中から拡散透析により酸を回
収する。回収された酸は不足成分を追加して再び化学除
染に使用される。なお、混酸中には上記の無機酸の他に
カルボン酸、シュウ酸等の有機酸を含ませたり、泡を形
成する界面活性剤やゲルを形成するゲル化剤を含ませて
もよい。酸回収は電気分解の前工程で行う。
収する。回収された酸は不足成分を追加して再び化学除
染に使用される。なお、混酸中には上記の無機酸の他に
カルボン酸、シュウ酸等の有機酸を含ませたり、泡を形
成する界面活性剤やゲルを形成するゲル化剤を含ませて
もよい。酸回収は電気分解の前工程で行う。
【０００８】次に除染廃液に対して必要に応じてpH調整
を行ったうえ、アスコルビン酸等のような還元剤を添加
して超ウラン元素の価数制御を行う。即ち、フッ化物の
沈殿は主に３価、４価のアクチノイドイオン、ランタノ
イドイオンに対して生成されるため、５価以上の価数を
有するアクチノイド元素は還元剤を添加することにより
３価、４価に還元する必要がある。これによって超ウラ
ン元素の不溶性のフッ化物沈澱を生成する。なおランタ
ノイドはこの一連の処理過程で、ランタノイドのフッ化
物として同時に沈殿する。このときSrの一部も沈殿する
が、酸濃度を0.5 規定以下に下げるとその沈殿率は減少
する。更に除染廃液に安定化ジルコニアまたはRE2Zr2O7
（REはランタノイド元素）のようなジルコニア含有酸化
物を添加する。これは後工程で超ウラン元素のフッ化物
沈澱の固化を行わせるためのものである。
を行ったうえ、アスコルビン酸等のような還元剤を添加
して超ウラン元素の価数制御を行う。即ち、フッ化物の
沈殿は主に３価、４価のアクチノイドイオン、ランタノ
イドイオンに対して生成されるため、５価以上の価数を
有するアクチノイド元素は還元剤を添加することにより
３価、４価に還元する必要がある。これによって超ウラ
ン元素の不溶性のフッ化物沈澱を生成する。なおランタ
ノイドはこの一連の処理過程で、ランタノイドのフッ化
物として同時に沈殿する。このときSrの一部も沈殿する
が、酸濃度を0.5 規定以下に下げるとその沈殿率は減少
する。更に除染廃液に安定化ジルコニアまたはRE2Zr2O7
（REはランタノイド元素）のようなジルコニア含有酸化
物を添加する。これは後工程で超ウラン元素のフッ化物
沈澱の固化を行わせるためのものである。
【０００９】次に除染廃液の濾過を行い、超ウラン元素
及びランタノイド元素の不溶性のフッ化物沈澱を濾別す
る。この濾過物中にはジルコニア含有酸化物の粉末が含
有されているので、これを加熱して灰化反応を行わせれ
ば安定なセラミック固化体を得ることができる。一方、
濾液中には多量の金属イオンが含まれているので、必要
に応じてpH調整を行ってこれを電気分解により電極に析
出回収する。
及びランタノイド元素の不溶性のフッ化物沈澱を濾別す
る。この濾過物中にはジルコニア含有酸化物の粉末が含
有されているので、これを加熱して灰化反応を行わせれ
ば安定なセラミック固化体を得ることができる。一方、
濾液中には多量の金属イオンが含まれているので、必要
に応じてpH調整を行ってこれを電気分解により電極に析
出回収する。
【００１０】このようにして金属イオンが回収された後
の除染廃液中に、なお若干のフッ素イオン、Srイオン、
Csイオンその他の金属イオンが含まれている場合には、
例えばCaCl2 のような可溶性のCa塩とアルカリを添加す
ることにより、不溶性の水酸化物やCaF2等の沈殿を生成
させて金属イオン、フッ素イオンを濾別することができ
る。またSrイオン、Csイオン等は例えばTiO2、TiO2−Si
O2系の無機イオン交換体のようなイオン交換体により吸
着させ、これをそのまま焼成して不溶性の酸化物からな
るセラミック固化体とすることができる。以上の工程を
経た除染廃液中には有害成分は含まれていないので、pH
調整を行ったうえで排出することができる。
の除染廃液中に、なお若干のフッ素イオン、Srイオン、
Csイオンその他の金属イオンが含まれている場合には、
例えばCaCl2 のような可溶性のCa塩とアルカリを添加す
ることにより、不溶性の水酸化物やCaF2等の沈殿を生成
させて金属イオン、フッ素イオンを濾別することができ
る。またSrイオン、Csイオン等は例えばTiO2、TiO2−Si
O2系の無機イオン交換体のようなイオン交換体により吸
着させ、これをそのまま焼成して不溶性の酸化物からな
るセラミック固化体とすることができる。以上の工程を
経た除染廃液中には有害成分は含まれていないので、pH
調整を行ったうえで排出することができる。
【００１１】
【実施例】超ウラン元素廃棄物で汚染された金属廃棄物
を硝酸20重量％、塩酸３重量％、フッ酸３重量％を含む
混酸で除染して得られる除染廃液を想定し、超ウラン元
素の模擬成分としてNdを選択してNdイオン及び表１に示
される種々の濃度のフッ素イオンと酸を含む模擬除染廃
液を調製した。この模擬除染廃液の調製にあたり、酸濃
度は前記酸を所定の濃度に希釈することにより調製し
た。また金属廃棄物としてSUS304を想定し、SUS304の20
g を前記混酸に溶解して全量を1Lとした。Ndについては
Nd2O3 を混酸に溶解し、Ndイオンの濃度が0.0001モル/L
となるように希釈した。
を硝酸20重量％、塩酸３重量％、フッ酸３重量％を含む
混酸で除染して得られる除染廃液を想定し、超ウラン元
素の模擬成分としてNdを選択してNdイオン及び表１に示
される種々の濃度のフッ素イオンと酸を含む模擬除染廃
液を調製した。この模擬除染廃液の調製にあたり、酸濃
度は前記酸を所定の濃度に希釈することにより調製し
た。また金属廃棄物としてSUS304を想定し、SUS304の20
g を前記混酸に溶解して全量を1Lとした。Ndについては
Nd2O3 を混酸に溶解し、Ndイオンの濃度が0.0001モル/L
となるように希釈した。
【００１２】調製した模擬除染廃液の1Lを目開き0.45μ
m のフィルターを用いて濾別し、フィルターを通過した
模擬除染廃液中のNdの濃度(A) と、フィルターを通過す
る前の模擬除染廃液中のNdの濃度(B) とを測定し、(B-
A)/B を超ウラン元素の回収率(％) として表１に示し
た。
m のフィルターを用いて濾別し、フィルターを通過した
模擬除染廃液中のNdの濃度(A) と、フィルターを通過す
る前の模擬除染廃液中のNdの濃度(B) とを測定し、(B-
A)/B を超ウラン元素の回収率(％) として表１に示し
た。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１に見られるように、フッ素イオン濃度
及び酸濃度を本発明の範囲内に調整した場合には99％以
上の高い回収率が得られたのに対して、この範囲を外れ
たものの回収率は低かった。フィルターを通過した残液
について拡散透析により酸を回収したところ、その回収
率は92％であった。次に残液のpHを２〜３に調整し、電
流値が一定となるように制御して電気分解を行った。陽
極に析出したFe、Cr、Niを回収したところ、回収率は70
〜90％であった。
及び酸濃度を本発明の範囲内に調整した場合には99％以
上の高い回収率が得られたのに対して、この範囲を外れ
たものの回収率は低かった。フィルターを通過した残液
について拡散透析により酸を回収したところ、その回収
率は92％であった。次に残液のpHを２〜３に調整し、電
流値が一定となるように制御して電気分解を行った。陽
極に析出したFe、Cr、Niを回収したところ、回収率は70
〜90％であった。
【００１５】以上の結果より、超ウラン元素で汚染され
た金属廃棄物に対して本発明の方法を適用することによ
り、濾過という簡単な方法で超ウラン元素を選択的に高
収率で回収でき、また電気分解により除染廃液中に溶解
した金属成分を取り除くことができることを確認した。
た金属廃棄物に対して本発明の方法を適用することによ
り、濾過という簡単な方法で超ウラン元素を選択的に高
収率で回収でき、また電気分解により除染廃液中に溶解
した金属成分を取り除くことができることを確認した。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の除染廃
液の処理方法によれば超ウラン元素で汚染された金属廃
棄物の除染廃液中から超ウラン元素やランタノイド元素
及び金属を回収することができ、しかも従来の有機燐酸
系の抽出剤を使用する方法とは異なり、二次廃棄物量を
大幅に減少させることができる。よって本発明は従来の
問題点を解決した除染廃液の処理方法として、産業の発
展に寄与するところは極めて大きいものである。
液の処理方法によれば超ウラン元素で汚染された金属廃
棄物の除染廃液中から超ウラン元素やランタノイド元素
及び金属を回収することができ、しかも従来の有機燐酸
系の抽出剤を使用する方法とは異なり、二次廃棄物量を
大幅に減少させることができる。よって本発明は従来の
問題点を解決した除染廃液の処理方法として、産業の発
展に寄与するところは極めて大きいものである。
【図１】本発明の工程を示すフローシートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21F 9/10 G21F 9/06
Claims (7)
- 【請求項１】 超ウラン元素で汚染された金属廃棄物を
フッ素イオンを含む酸で処理した除染廃液中のフッ素イ
オンを0.001 モル/L以上、酸濃度を0.01規定以上に調整
し、超ウラン元素を不溶性のフッ化物として沈澱させる
ことを特徴とする除染廃液の処理方法。 - 【請求項２】 超ウラン元素で汚染された金属廃棄物を
フッ素イオンを含む酸で処理した除染廃液中のフッ素イ
オンを0.001 モル/L以上、酸濃度を0.01規定以上に調整
し、超ウラン元素を不溶性のフッ化物として沈澱させ濾
別し、濾液中の他の金属イオンを電気分解して回収する
ことを特徴とする除染廃液の処理方法。 - 【請求項３】 酸が硝酸、塩酸、フッ酸からなる請求項
１又は２に記載の除染廃液の処理方法。 - 【請求項４】 除染廃液に超ウラン元素の価数制御のた
めの還元剤を添加する請求項１又は２に記載の除染廃液
の処理方法。 - 【請求項５】 フッ化物沈澱の固化をジルコニア含有酸
化物との反応により行う請求項１又は２に記載の除染廃
液の処理方法。 - 【請求項６】 ジルコニア含有酸化物が安定化ジルコニ
アまたはRE2Zr2O7（REはランタノイド元素）である請求
項５記載の除染廃液の処理方法。 - 【請求項７】 除染廃液中から拡散透析により酸を回収
する工程を含む請求項１又は２に記載の除染廃液の処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05020144A JP3073353B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 除染廃液の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05020144A JP3073353B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 除染廃液の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230182A JPH06230182A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3073353B2 true JP3073353B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=12018960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05020144A Expired - Fee Related JP3073353B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 除染廃液の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3073353B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101577139B1 (ko) | 2014-06-27 | 2015-12-11 | 김영창 | 설포가 고정되는 신발 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6511358B2 (ja) * | 2015-07-27 | 2019-05-15 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
| CN109637687A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 中核四0四有限公司 | 一种用于铀转化含氟废水的处理装置 |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP05020144A patent/JP3073353B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101577139B1 (ko) | 2014-06-27 | 2015-12-11 | 김영창 | 설포가 고정되는 신발 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06230182A (ja) | 1994-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2084049C (en) | Composition and process for decontamination of radioactive materials | |
| AU689676B2 (en) | Process for decontaminating radioactive materials | |
| JPH05209998A (ja) | 放射能汚染金属からのテクネチウムの抽出方法 | |
| KR20180040777A (ko) | 방사성 폐기물을 혁신적으로 줄일 수 있는 제염방법 및 이를 위한 키트 | |
| JPH07280998A (ja) | 遷移金属の汚染除去方法 | |
| JP3073353B2 (ja) | 除染廃液の処理方法 | |
| JP6260900B2 (ja) | 放射性廃液処理方法 | |
| Navratil et al. | Removal of actinides from selected nuclear fuel reprocessing wastes | |
| JP2007187464A (ja) | ウラン廃棄物の処理方法 | |
| US8802041B1 (en) | Decontamination of radioactive metals | |
| US8993828B2 (en) | Method of radium stabilizing in solid effluent or effluent containing substances in suspension | |
| JPH08194094A (ja) | 高レベル放射性廃液からの発熱元素の分離方法 | |
| JP2921506B2 (ja) | 高レベル放射性溶液の処理方法 | |
| JP2009133671A (ja) | 使用済燃料の再処理方法 | |
| JP6515369B1 (ja) | 不溶解性残渣処理プロセス | |
| JP4256674B2 (ja) | セリウムの回収方法 | |
| JP2001174587A (ja) | 放射性廃液の除染方法 | |
| JPH07198894A (ja) | 放射性廃液の処理法 | |
| JP2858640B2 (ja) | マイルドな条件による使用済核燃料再処理方法 | |
| TWI245023B (en) | A recycling means for scrap gallium arsenide | |
| JPH04301799A (ja) | 放射性廃液の処理方法 | |
| JP2530150B2 (ja) | 有価金属の回収方法 | |
| RU2201896C2 (ru) | Способ осаждения диоксида технеция из растворов от переработки облученного ядерного топлива атомных электростанций | |
| JPS603593A (ja) | 放射性金属廃棄物の電解除染方法 | |
| JP2997568B2 (ja) | 放射性液体廃棄物の処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000519 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |