JP3199937B2 - Molten salt electrorefining equipment - Google Patents

Molten salt electrorefining equipment

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JP3199937B2
JP3199937B2 JP31623493A JP31623493A JP3199937B2 JP 3199937 B2 JP3199937 B2 JP 3199937B2 JP 31623493 A JP31623493 A JP 31623493A JP 31623493 A JP31623493 A JP 31623493A JP 3199937 B2 JP3199937 B2 JP 3199937B2
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憲治 藤木
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はたとえば原子力発電
所から発生する使用済金属燃料を再処理して、その使用
済金属燃料中に含まれる有用な金属を精製回収し、かつ
不要な核分裂性生成物を分離するために使用する溶融塩
電解精製装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the reprocessing of spent metal fuel generated from, for example, a nuclear power plant, the purification and recovery of useful metals contained in the spent metal fuel, and the generation of unnecessary fissile fuel. The present invention relates to a molten salt electrorefining apparatus used for separating a substance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、原子力発電所から発生する使用済
金属燃料を再処理して使用済燃料から原子燃料成分など
の有用な金属を精製して回収し、かつ不要な核分裂生成
物を分離する技術としてはたとえば米国特許第 4596647
号明細書および特開平 3-75597号公報が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, spent metal fuel generated from a nuclear power plant is reprocessed to purify and recover useful metals such as nuclear fuel components from the spent fuel, and to separate unnecessary fission products. Techniques include, for example, U.S. Pat.
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-75597 are known.

【0003】前者は金属容器(電解槽)内に溶融塩電解
質と溶融金属とを収納し、陽極バスケットと陰極バスケ
ットとを溶融塩電解質中に没入し、所定の温度に保って
電気分解を行い、陽極バスケット内に収納した使用済金
属燃料片からその中に含まれる有用な原子燃料成分およ
び不用な核分裂生成物を溶融金属に溶解するようにして
いる。
[0003] In the former, a molten salt electrolyte and a molten metal are housed in a metal container (electrolysis tank), and an anode basket and a cathode basket are immersed in the molten salt electrolyte, and electrolysis is performed while maintaining a predetermined temperature. From the spent metal fuel pieces contained in the anode basket, useful nuclear fuel components and unnecessary fission products contained therein are dissolved in the molten metal.

【0004】有用な原子燃料成分とはプルトニウム,ウ
ラニウム,ジルコニウム等であり、溶融塩電解質にはア
ルカリ金属塩化物やアルカリ土類金属塩化物が使用さ
れ、溶融金属にはカドミウム等が使用される。
[0004] Useful nuclear fuel components are plutonium, uranium, zirconium and the like, and alkali metal chloride and alkaline earth metal chloride are used for the molten salt electrolyte, and cadmium and the like are used for the molten metal.

【0005】後者は不純物を含んだ使用済金属燃料を再
処理する溶融塩電解精製装置において、電解槽の下部に
ある溶融金属相を共通にして上部の溶融塩電解質
電気絶縁性隔壁を介して使用済金属燃料を浸漬するもの
と、陰極を浸漬するものとの2種類に分割している。
[0005] The latter is in the molten salt electrolytic refining apparatus for reprocessing a spent metal fuels containing impurities, and the molten metal phase at the bottom of the electrolytic cell in common, <br/> electrical on top of the molten salt electrolyte phase It is divided into two types, one in which the spent metal fuel is immersed through the insulating partition and the other in which the cathode is immersed.

【0006】一方、使用済金属燃料に対しては溶融金属
相が陰極になり、かつこの溶融金属相は溶融塩電解質
中の陰極に対しては陽極となるように通電し、使用済金
属燃料の陽極溶解と、精製金属燃料の陰極への電析回収
とを同時に行うことを特徴としている。
On the other hand, for the spent metal fuel , the molten metal phase becomes a cathode, and this molten metal phase is energized so as to become an anode for the cathode in the molten salt electrolyte phase , It is characterized in that anode dissolution of spent metal fuel and electrodeposition and recovery of purified metal fuel on the cathode are performed simultaneously.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来例では、隔壁をセ
ラミック等の絶縁材料で構成するため、昇温時の熱衝撃
や電極挿入時の機械的衝撃等により万一破損した場合、
破片が溶融金属中に落下し回収が困難な課題がある。
In the prior art, since the partition is made of an insulating material such as ceramics, if the partition is damaged by thermal shock at the time of temperature rise or mechanical shock at the time of electrode insertion, etc.
There is a problem that the fragments fall into the molten metal phase and are difficult to collect.

【0008】また、陽極溶解によって溶解した有用な燃
料成分効率よく溶融金属中に分散溶融させるために
は、溶融金属を撹拌するための装置を特別に設置する必
要がある。
Further, in order effectively well dispersed melted molten metal phase in useful fuel components construed dissolved by anodic dissolution, it is necessary to specially install a device for stirring the molten metal.

【0009】さらに、使用済金属燃料に含まれる不要な
核分裂生成物の一部が未溶解のまま溶融金属中へ落下
し、電解槽底部に堆積し、崩壊熱により発熱するため定
期的に取り出す必要があるなどの課題がある。
Further, some of the unnecessary fission products contained in the spent metal fuel fall into the molten metal phase in an undissolved state , accumulate on the bottom of the electrolytic cell, and are periodically taken out due to heat generated by decay heat. There are issues such as necessity.

【0010】一方、陰極への析出時には、金属製撹拌羽
根によって強い撹拌を行うと流体力によって陰極表面に
析出した有用金属が剥ぎ取られること、および電解槽の
運転中、電解槽内の溶融塩、溶融金属の液面を常時測定
すること、および保守,点検時の溶融塩や溶融金属の全
量取り出しや、ヒータの交換が困難となるなどの課題が
ある。
On the other hand, at the time of deposition on the cathode, if strong stirring is performed by a metal stirring blade, useful metal deposited on the surface of the cathode is stripped off by the fluid force. In addition, there are problems that it is difficult to constantly measure the liquid level of the molten metal, to take out the entire amount of the molten salt and the molten metal during maintenance and inspection, and to replace the heater.

【0011】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、隔壁が破損した場合に回収が容易で、陽極
溶解によって溶解した燃料の有用成分の溶融金属相中へ
の溶解を促進し、かつ不要な核分裂生成物の溶融金属相
への落下を防止し、さらに、陰極析出物が剥ぎ取られる
こともなく溶融塩相を撹拌し、液面位置の常時測定や、
保守,点検時の取扱いが容易で稼働率の向上を図ること
ができる溶融塩電解精製装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can be easily recovered when a partition is broken, and promotes the dissolution of useful components of a fuel dissolved by anodic dissolution into a molten metal phase. , And prevent unnecessary fission products from falling into the molten metal phase, and further stir the molten salt phase without stripping the cathode deposits, constantly measuring the liquid level,
An object of the present invention is to provide a molten salt electrolytic refining apparatus that can be easily handled during maintenance and inspection and that can improve the operation rate.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、溶融
金属相および溶融塩相を収納する電解槽と、この電解槽
内に設けれた前記溶融塩相を陽極塩浴と陰極塩浴とに
区画する隔壁と、この隔壁に設けられた隔壁落下防止具
と、前記電解槽の上蓋を貫通して設けられた撹拌機の回
転軸と、この回転軸に取着され前記陽極塩浴内に浸漬さ
れて使用済金属燃料を収納する陽極バスケットと、前記
陰極塩浴に陰極析出物を連続回収するための析出物回収
装置とを具備し、前記隔壁落下防止具は前記隔壁の前記
陰極塩浴側を覆い前記陽極塩浴側を露出する有底部材か
らなり、前記析出物回収装置は前記陰極塩浴に浸漬され
る陰極の外側を隙間を有して包囲し下端部に受け皿を有
するホルダと、このホルダの内面に取り付けられ前記陰
極の外面に接するブレードと、前記受け皿に接続され前
記陰極析出物を前記溶融塩とともに吸い込み回収する回
収配管とからなることを特徴とする。
[Summary of the invention of claim 1, an electrolytic cell for accommodating a molten metal phase and the molten salt phase, the al provided in the electrolytic bath the said molten salt phase anodic salt bath and the cathode salt A partition wall for partitioning the bath, a partition fall prevention device provided on the partition wall, a rotating shaft of a stirrer provided through the upper lid of the electrolytic cell, and the anodic salt bath attached to the rotating shaft. an anode basket is immersed accommodated spent metallic fuel within said comprises a precipitate recovery device for continuously recovering negative electrode deposits on the cathode-salt bath, the partition fall prevention device is above the partition wall
A bottomed member that covers the cathode salt bath side and exposes the anode salt bath side
The precipitate recovery device is immersed in the cathode salt bath.
Surrounds the outside of the cathode with a gap and has a tray at the lower end.
And a holder attached to the inner surface of the holder.
A blade in contact with the outer surface of the pole, and
The time when the cathode deposit is sucked and collected together with the molten salt
And a storage pipe .

【0013】請求項1の発明によれば、電解時に熱衝撃
や機械的荷重が加わると隔壁は破損するが、その破片を
隔壁落下防止具の有底部で捕獲して隔壁片の落下を防止
することができる。また、陽極塩浴側を有底部材で覆わ
ないで露出させることの理由は、有底部材が溶融塩金属
相と同電位になっているため、陽極塩浴内に有底部材が
露出していると、そこに有用燃料成分が金属として析出
してしまい回収が困難となるからである析出物回収装
置では陰極の表面に析出した陰極析出物を陰極の回転に
伴いホルダに取り付けたブレードで剥ぎ取り、剥ぎ取ら
れた陰極析出物は陰極とホルダとの隙間からホルダの下
端受け皿に落下する。受け皿上の陰極析出物を、回収配
管を通して溶融塩とともに吸い上げる。これにより陰極
析出物を連続的に回収することができる
According to the first aspect of the present invention , thermal shock during electrolysis is performed.
And mechanical load will damage the bulkhead,
Prevents falling of bulkhead pieces by capturing at the bottom of the bulkhead drop prevention device
can do. In addition, the anode salt bath side is covered with bottomed material
The reason for exposing without the
Because it is at the same potential as the phase, the bottomed member is placed in the anode salt bath.
If exposed, useful fuel components will precipitate as metal
This makes it difficult to collect . Precipitate recovery equipment
The cathode deposits deposited on the surface of the cathode
With the blade attached to the holder, peel off, peel off
Cathode deposits collected under the holder from the gap between the cathode and the holder
Fall to the end tray. Collect and distribute the cathode deposits on the pan.
Aspirate with molten salt through tube. This allows the cathode
The precipitate can be continuously collected .

【0014】請求項2の発明は、前記陽極バスケットの
下方の前記回転軸に、絶縁物を介し溶解残渣受け皿およ
び撹拌羽根を連結してなることを特徴とする。請求項2
の発明によれば、陽極溶解のためのかご状容器に溶融金
属の撹拌装置を一部絶縁材料とした回転軸で連結し、さ
らにその下部に不溶解のFPを回収する受け皿を設置し
たことにより溶融金属への有用な燃料成分を効率よく溶
解できると同時に不要な不溶解核分裂生成物FPを容易
に回収できる。
The invention according to claim 2 is characterized in that a melting residue tray and a stirring blade are connected to the rotating shaft below the anode basket via an insulator. Claim 2
According to the invention, be connected by a rotating shaft as part insulating material with a stirrer of molten metal in a basket-like container for the positive electrode dissolution was further established pan for recovering the FP undissolved thereunder Thereby, useful fuel components can be efficiently dissolved in the molten metal, and at the same time, unnecessary insoluble fission products FP can be easily recovered.

【0015】請求項3の発明は、前記電解槽を包囲して
ガード容器を設け、このガード容器の底部にガード配管
を接続し、このドレン配管の外側に前記ガード容器の底
部にガード配管を接続し、このガード配管および前記ド
レン配管の他端を接続するド レン槽を設け、前記ガード
配管およびドレン配管にフリーズバルブを設けてなるこ
とを特徴とする
According to a third aspect of the present invention, the electrolytic cell is surrounded by
A guard vessel is provided, and a guard pipe is provided at the bottom of the guard vessel.
And connect the bottom of the guard container to the outside of this drain pipe.
Section, connect the guard pipe and the
The de Len tank for connecting the other end of the lens pipe provided, the guard
Be sure to install a freeze valve on the piping and drain piping.
And features .

【0016】請求項3の発明によれば、溶融塩相と溶融
金属相の液面を連続的に測定する液面計および溶融金属
の凝固により溶融金属をシールするフリーズシールバル
ブを設置し、ユニット型ヒータは分割取り外しができる
ようになっている
According to the third aspect of the present invention, the molten salt phase and the molten salt phase
Liquid level gauge for continuously measuring the liquid level of metal phase and molten metal
Seal valve that seals molten metal by solidifying
The unit heater can be divided and removed
It has become .

【0017】請求項4の発明は、ガスパイプを通して前
記陰極塩浴にガスを吹き出すガスバブリング装置を接続
したことを特徴とする請求項4の発明によれば、不活
性ガスのバブリングによって溶融塩浴を撹拌し、陰極に
は析出物を連続的に回収する装置を設置することによ
り、析出物を失うことなく撹拌し、陰極を交換しなくと
も析出物を連続的に回収できる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided
Connect a gas bubbling device to blow gas into the cathode salt bath
It is characterized by having done . According to the invention of claim 4, the molten salt bath is agitated by bubbling of an inert gas, and the cathode is provided with a device for continuously recovering the precipitate, thereby stirring without losing the precipitate. The precipitate can be continuously collected without exchanging.

【0018】請求項5の発明は、前記電解槽内に溶融金
属および溶融塩の液面レベル測定装置を設けたことを特
徴とする請求項5の発明によれば、液面レベル測定装
置を設けることにより、溶融塩の液面は少量の不活性ガ
スを圧力を一定にして流した時の流量が溶融塩の液面位
置により異なることから連続的に測定できる。溶融金属
の液面は一対のコイル間の電磁誘導による超電力が溶融
金属の液面位置によって異なることから連続的に測定で
きる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electrolysis cell comprising:
And liquid salt level measurement equipment.
Sign . According to the invention of claim 5, the liquid level measuring device is provided.
By providing an apparatus, the liquid level of the molten salt can be continuously measured because the flow rate when a small amount of inert gas flows at a constant pressure varies depending on the liquid level position of the molten salt. The liquid level of the molten metal can be measured continuously because the superpower due to electromagnetic induction between the pair of coils differs depending on the liquid level position of the molten metal.

【0019】請求項6の発明は前記ガード配管に漏洩検
知器を設けたことを特徴とする請求項6の発明によれ
ば、ガード容器のガード配管上部に漏洩検知器を設けた
ことにより、電解槽またはガード容器からの溶融金属相
や溶融塩相の漏洩を速やかに検出することができる
According to a sixth aspect of the present invention, the guard pipe is provided with a leak detector.
It is characterized by providing an alarm . According to the invention of claim 6
If a leak detector is installed above the guard pipe of the guard vessel
The molten metal phase from the electrolytic cell or guard vessel
And leakage of the molten salt phase can be detected quickly .

【0020】請求項7の発明は、前記ガード容器の外側
にユニット型ヒータを設けたことを特徴とする請求項
7の発明によれば、フリーズする溶融金属、例えばカド
ミウムの凝固により溶融金属をシールするフリーズシー
ルバルブは、ヒータを設けることにより温度を溶融金属
の融点以上に上昇することによりフリーズシールバルブ
が開き、電解槽内の溶融金属を外部のドレン槽へドレン
することができる。また、ヒータを分割取り外しできる
ようにしたことにより、電解槽を移動することなく目的
のヒータだけを交換することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, the outside of the guard container is provided.
Is provided with a unit type heater . Claim
According to seventh aspect of the freeze, the molten metal to freeze, for example, freeze-sealing valve for sealing the molten metal by solidification of flaps <br/> Miumu, by increasing the temperature above the melting point of the molten metal by providing a heater The seal valve opens, and the molten metal in the electrolytic cell can be drained to an external drain tank . Further, since the heater can be divided and removed, only the target heater can be replaced without moving the electrolytic cell.

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1から図9を参照しながら本発
明に係る溶融塩電解精製装置の第1の実施の形態を説明
する。図1中符号1は電解槽で、この電解槽1は上端開
口2に上蓋3が覆され、その底板4が中心部に向けて下
向きの傾斜面が形成され、底板4にはドレン配管5が接
続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A first embodiment of the reference while the present invention molten salt electrorefining device 9 from Figure 1 will be described. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electrolytic cell. The electrolytic cell 1 has an upper lid 2 covered with an upper lid 2, a bottom plate 4 of which is formed with a downwardly inclined surface toward the center, and a drain pipe 5 formed on the bottom plate 4. It is connected.

【0024】上蓋3の下面には電解槽1内の底板4方向
に吊り下げられるようにしてその中心部に撹拌機6の回
転軸7が設けられ、この回転軸7には陽極バスケット
8、溶解残渣用受け皿9および撹拌羽根10が順次取着さ
れている。陽極バスケット8と受け皿9との間の回転軸
7には、絶縁物11が介在されている。撹拌機6は上蓋の
上面に設置した支持台14に固定されている。
A rotating shaft 7 of a stirrer 6 is provided at the center of the lower surface of the upper lid 3 so as to be hung in the direction of the bottom plate 4 in the electrolytic cell 1. A residue tray 9 and a stirring blade 10 are sequentially attached. An insulator 11 is interposed on the rotating shaft 7 between the anode basket 8 and the tray 9. The stirrer 6 is fixed to a support 14 installed on the upper surface of the upper lid.

【0025】また、上蓋3の下面には陽極バスケット
8、受け皿9および撹拌羽根10の外側を包囲するように
して隔壁12および隔壁落下防止用金網13が吊り下げられ
ている。隔壁12および上蓋落下防止用金網13の外側には
液面レベル測定装置15、ガスバブリング装置16および陰
極析出物連続回収システム17の各装置が上蓋3を貫通し
て電解槽1内に設けられている。
On the lower surface of the upper cover 3, a partition wall 12 and a partition fall preventing wire mesh 13 are suspended so as to surround the anode basket 8, the receiving tray 9 and the outside of the stirring blade 10. On the outside of the partition wall 12 and the wire mesh 13 for preventing falling of the upper lid, respective devices such as a liquid level measuring device 15, a gas bubbling device 16 and a continuous cathode deposit recovery system 17 are provided in the electrolytic cell 1 through the upper lid 3. I have.

【0026】電解槽1の外側を包囲してガード容器18が
設けられて、後述する溶融金属相24溶融塩相25の漏洩
を防止している。このガード容器18の外側にはユニット
型ヒータ19が設けられており、ガード容器18の底面には
ガード配管20が接続されている。ガード配管20およびド
レン配管5はフリーズバルブ21の入口側に接続し、フリ
ーズバルブ21の出口側のガード配管20はドレン槽22に接
続し、ドレン配管5はドレン槽22内に開口している。
A guard vessel 18 is provided so as to surround the outside of the electrolytic cell 1 to prevent leakage of a molten metal phase 24 and a molten salt phase 25 described later. A unit type heater 19 is provided outside the guard container 18, and a guard pipe 20 is connected to a bottom surface of the guard container 18. The guard pipe 20 and the drain pipe 5 are connected to the inlet side of the freeze valve 21, the guard pipe 20 on the outlet side of the freeze valve 21 is connected to the drain tank 22, and the drain pipe 5 is open into the drain tank 22.

【0027】ガード配管20ガード容器18の底面近傍付
け根部には、電気抵抗により溶融金属相24や溶融塩相25
の漏洩を検出する漏洩検出器23が設けられている。電解
槽1内には溶融金属相24とその上方に溶融塩相25とが収
容され、隔壁12によって溶融塩相25は陽極塩浴25aと陰
極塩浴25bに分割される。つまり、図1では隔壁12内は
陽極塩浴25aに、隔壁12外は陰極塩浴25bとなってい
る。
The molten metal phase 24 and the molten salt phase 25 are formed at the roots near the bottom of the guard pipe 20 and the guard vessel 18 by electric resistance.
There is provided a leak detector 23 for detecting the leak. A molten metal phase 24 and a molten salt phase 25 above it are contained in the electrolytic cell 1, and the molten salt phase 25 is divided by the partition walls 12 into an anodic salt bath 25 a and a cathodic salt bath 25 b. That is, in FIG. 1, the inside of the partition 12 is an anode salt bath 25a, and the outside of the partition 12 is a cathode salt bath 25b.

【0028】図2(a)は隔壁12と隔壁落下防止具とし
ての隔壁落下防止用金網13を上蓋3にボルト26によって
固定した取付け状態を示しており、図2(b)は前記金
網13の下部を拡大して示している。隔壁12はたとえばア
ルミナ含有率が96%以上のセラミックスまたは窒化けい
素(SiN)等の絶縁体で、陰極塩浴25b側と溶融金属
相24内で隔壁落下用金網13で覆われ、万一隔壁12が破損
した場合でも破片を保持できるようになっている。
FIG. 2 (a) shows a state where the partition wall 12 and a partition wall drop preventing wire mesh 13 as a partition wall drop preventing device are fixed to the upper lid 3 with bolts 26, and FIG. The lower part is shown enlarged. The partition walls 12 are made of, for example, an insulator such as ceramics or silicon nitride (SiN) having an alumina content of 96% or more. The partition walls 12 are covered with a partition wall drop wire mesh 13 in the cathode salt bath 25b and the molten metal phase 24. Even if 12 is damaged, it can hold the debris.

【0029】ここで極塩浴25前記金網13で覆わな
いのは前記金網13が溶融金属相24と同電位になっている
ため、陽極塩浴25a内に前記金網13が露出していると、
そこに有用燃料成分が金属として析出していまい回収が
困難となるからである。実験によれば、熱衝撃や機械的
荷重では、隔壁12は大きな破片により破損するが、図2
の構成により破損は保持できることが認められた。
[0029] Here, since the wire mesh 13 not covered cations Gokushioyoku 25 a in the wire net 13 is the same potential as the molten metal phase 24, the wire net 13 is exposed in the anode salt bath 25a You have
This is because the useful fuel component may precipitate as a metal there and it is difficult to recover it. According to experiments, the partition wall 12 is damaged by large debris due to thermal shock or mechanical load.
It has been confirmed that the structure can maintain the damage.

【0030】図3(a)は陽極バスケット8,受け皿9
および撹拌羽根10を拡大して示しており、図3(b)は
図3(a)における陽極バスケット8,受け皿9および
撹拌羽根10の回転時の状態を示している。その回転は撹
拌機6のモータの駆動により行われる。なお陽極バスケ
ット8内には使用済燃料片27が収納されている。
FIG. 3A shows an anode basket 8 and a receiving tray 9.
FIG. 3B shows a state where the anode basket 8, the receiving tray 9 and the stirring blade 10 in FIG. 3A are rotating. The rotation is performed by driving the motor of the stirrer 6. A spent fuel piece 27 is stored in the anode basket 8.

【0031】受け皿9は溶解残核分裂生成物28が収納さ
れる。受け皿9には周辺に多数の孔29が設けられてお
り、溶解残核分裂生成物28ともに陽極バスケット8から
落下した未溶解有用燃料成分30のみを溶融金属相24中に
溶解し不溶解の溶解残核分裂生成物28を保持するように
なっている。
The receiving tray 9 stores the dissolved fission products 28. The saucer 9 is provided with a number of holes 29 around the periphery. Only the undissolved useful fuel component 30 dropped from the anode basket 8 together with the dissolved fission product 28 is dissolved in the molten metal phase 24 and the undissolved residual The fission product 28 is retained.

【0032】受け皿9により陽極バスケット8から減容
して脱落してきた使用済燃料片27を溶融保持するので、
撹拌羽根10とともに回転する受け皿9上で溶解が促進さ
れ、また溶融金属相24に不溶解の溶解残核分裂生成物28
は受け皿9上に残る。受け皿9の孔29により溶融金属相
24と使用済燃料片27との接触が容易となる。
Since the spent fuel piece 27 which has been reduced in volume from the anode basket 8 and dropped off by the receiving tray 9 is melted and held,
Dissolution is promoted on the pan 9 rotating together with the stirring blade 10, and the dissolved residual fission products 28 insoluble in the molten metal phase 24.
Remains on the pan 9. Molten metal phase due to hole 29 in pan 9
The contact between 24 and the spent fuel piece 27 is facilitated.

【0033】よって、電気的に溶解しきれない使用済燃
料片27中の未溶解有用燃料成分30は受け皿9上で撹拌さ
れ完全に溶解されるまで保持される。また、溶融金属相
24に溶解度のない貴金属核分裂生成物は受け皿9上にと
どまり、容易に回収される。
Therefore, the undissolved useful fuel component 30 in the spent fuel piece 27 that cannot be completely dissolved electrically is stirred on the receiving tray 9 and held until completely dissolved. Also, the molten metal phase
Noble metal fission products, which have no solubility in 24, remain on the saucer 9 and are easily recovered.

【0034】図4はバスバブリング装置16を説明するた
めの図で、同図(a)は同図(b)における電解槽1の
A−A’−A”矢視方向断面であり、同図(b)は同図
(a)のB−B’−B”矢視断面図である。すなわち、
ガスバブリング装置16は高圧アルゴンガス貯蔵用アルゴ
ンガスボンベ31、ガスパイプ32、バルブ33、ら旋状パイ
プ34および多数のガス孔35を有する環状孔あきパイプ36
が順次接続されたものからなっている。
FIG. 4 is a view for explaining the bus bubbling device 16, and FIG. 4A is a cross-sectional view of the electrolytic cell 1 taken along the line AA'-A "in FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB′-B ″ in FIG. That is,
The gas bubbling device 16 includes an argon gas cylinder 31 for storing high-pressure argon gas, a gas pipe 32, a valve 33, a spiral pipe 34, and an annular perforated pipe 36 having a number of gas holes 35.
Are sequentially connected.

【0035】ここで、バルブ33を開くと高純度のアルゴ
ンガスがガスパイプ32内を通り、溶融塩相25の付近で蛇
行したら旋状パイプ34内で昇温されて環状孔あきパイプ
36に到達し、ガス孔35からバブル37となって溶融塩相25
内を上昇することによって溶融塩相25に撹拌効果を与え
る。
Here, when the valve 33 is opened, high-purity argon gas passes through the gas pipe 32, and if it is meandered near the molten salt phase 25, the temperature is increased in the spiral pipe 34 to form an annular perforated pipe.
Reaching 36, gas bubbles 35 form bubbles 37 and the molten salt phase 25
By raising the inside, the molten salt phase 25 is given a stirring effect.

【0036】ここで高純度アルゴンガスの供給用アルゴ
ンガスボンベ31は円周方向に複数個設置し、ガス孔35は
供給部から遠ざかるにしたがって間隔が小さくなるか孔
径が大きくなりガスバブル37が円周方向で均一になるよ
うに配置されている。
A plurality of high-purity argon gas cylinders 31 for supplying a high-purity argon gas are provided in the circumferential direction, and the distance between the gas holes 35 becomes smaller or the hole diameter becomes larger as the distance from the supply part increases, and the gas bubbles 37 become larger in the circumferential direction. And are arranged so as to be uniform.

【0037】つぎに図1および図5により陰極析出物連
続回収システム17の構造について説明する。この回収シ
ステム17は図1に示したようにモータ38,回収装置39,
回収配管40,バルブ41,回収析出物貯蔵タンク42,バル
ブ43およびポンプ44が順次接続されたものからなってい
る。析出物回収システム17はモータ38と回収装置39とは
回転軸45により接続している。
Next, the structure of the cathode precipitate continuous recovery system 17 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the collection system 17 includes a motor 38, a collection device 39,
The recovery pipe 40, the valve 41, the recovered precipitate storage tank 42, the valve 43, and the pump 44 are sequentially connected. In the precipitate recovery system 17, a motor 38 and a recovery device 39 are connected by a rotating shaft 45.

【0038】回収装置39は図5(a),(b)に示した
ように回転する陰極46の周りに回転しないように複数の
窓48を有するホルダー49が設置されている。ホルダー49
の外側にはホルダーステイ47の一端が接続し、ホルダー
ステイ47の他端は電解槽1の内面に接続しており、ホル
ダー49はホルダーステイ47を介して電解槽1の内面に固
定されている。ホルダー49の下端部は受け皿状に形成さ
れている
The recovery device 39 FIG. 5 (a), are installed holder 49 having a plurality of windows 48 so as not to rotate around the cathode 46 which rotates as shown in (b). Holder 49
One end of the holder stay 47 is connected to the outside of the
The other end of the stay 47 is connected to the inner surface of the electrolytic cell 1,
The holder 49 is fixed to the inner surface of the electrolytic cell 1 through the holder stay 47.
Is defined. The lower end of the holder 49 is shaped like a saucer.
Have been .

【0039】ホルダー49の内側には陰極46に向けて複数
個のブレード50が固定され、陰極46が矢印51の方向に回
転すると、陰極46の表面に析出した有用燃料成分52が剥
ぎ取られホルダー49の下端受け皿状に落下し、受け皿状
の穴部53に取り付けた回収配管40をして溶融塩ととも
に吸い上げ回収析出物貯蔵タンク42に輸送される。
A plurality of blades 50 are fixed inside the holder 49 toward the cathode 46. When the cathode 46 rotates in the direction of arrow 51, the useful fuel component 52 deposited on the surface of the cathode 46 is peeled off and the holder 49 is removed. It dropped into 49 lower saucer shaped, saucer-shaped
And through the recovery pipe 40 attached to the hole portion 53 is transported to the collection deposit storage tank 42 sucked along with the molten salt.

【0040】つぎに図6により電解槽1に設置される液
面レベル測定装置15について説明する。液面レベル測定
装置15は図6に示すように複数の連通孔54を有する保護
管55の内部コイル容器58を設け、このコイル容器58内
に絶縁材で保護された発信コイル56と受信コイル57を挿
入し、コイル容器58を溶融塩相25と溶融金属相24から隔
離し、コイル容器58の内部はアルゴンガスで充満されて
いる。
Next, the liquid level measuring device 15 installed in the electrolytic cell 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the liquid level measuring device 15 is provided with a coil container 58 inside a protective tube 55 having a plurality of communication holes 54, and a transmitting coil 56 and a receiving coil protected by an insulating material in the coil container 58. 57 is inserted to separate the coil container 58 from the molten salt phase 25 and the molten metal phase 24, and the inside of the coil container 58 is filled with argon gas.

【0041】ここで、交流電源59によって交流電流が発
信コイル56内を通過すると周辺に変動する磁界が発生す
る。この磁界の変動により、受信コイル57側に誘導起電
力が発生するが、この起電力はコイル部の付近に溶融金
属相24が存在すると溶融金属相24内に発生する渦電流に
よって減衰されるため、溶融金属相24の液面を電圧計60
で計測された起電力の大きさによってあらかじめ測定さ
れた液面と起電力の関係から測定することができる。
Here, when an alternating current is passed through the transmitting coil 56 by the alternating current power supply 59, a magnetic field fluctuating around is generated. Due to the fluctuation of the magnetic field, an induced electromotive force is generated on the receiving coil 57 side, but this electromotive force is attenuated by the eddy current generated in the molten metal phase 24 when the molten metal phase 24 exists near the coil portion. The liquid level of the molten metal phase 24 with a voltmeter 60
Can be measured from the relationship between the liquid level and the electromotive force measured in advance based on the magnitude of the electromotive force measured in step (1).

【0042】また、保護管55内にはバブリング管61が設
置されており、高圧アルゴンガスシリンダー62からバル
ブ63を通じて高純度アルゴンガスが溶融塩相25中へ一定
圧力で放出される。この時のガス流量は、溶融塩の液面
レベルによって変化する。
A bubbling tube 61 is provided in the protection tube 55, and high-purity argon gas is discharged from the high-pressure argon gas cylinder 62 through the valve 63 into the molten salt phase 25 at a constant pressure. The gas flow at this time varies depending on the liquid level of the molten salt.

【0043】すなわち、液面が高くバブリング管61の開
口部の圧力が高い場合はガス流量が減少し、液面レベル
が下がるとガス流量が増加することを利用してガス流量
を流量計64によって測定することによって、あらかじめ
測定された液面とガス流量の関係より溶融塩の液面レベ
ルを連続的に測定することができる。
That is, when the liquid level is high and the pressure at the opening of the bubbling pipe 61 is high, the gas flow rate decreases, and when the liquid level decreases, the gas flow rate increases. By measuring, the liquid level of the molten salt can be continuously measured from the relationship between the liquid level and the gas flow rate measured in advance.

【0044】ところで、ドレン配管5は通常時、フリー
ズバルブ21によって閉じられている。フリーズバルブ21
は図7に示すようにU字管部74で冷供給装置65から供
給される冷煤によって冷却され、このU字管部74で溶融
金属相24が凝固することよって閉じ、ドレン時にはヒー
タ66で昇温し、溶融金属相24の金属を溶融することによ
って開く。
Incidentally, the drain pipe 5 is normally closed by the freeze valve 21. Freeze valve 21
The heater 66 is cooled by Hiyasusu supplied from refrigerant supply device 65 in U-shaped tube section 74 as shown in FIG. 7, closed I'll be solidified molten metal phase 24 at the U-shaped tube section 74, at the time of drain And the metal in the molten metal phase 24 is opened by melting.

【0045】ドレンされた溶融金属相24または溶融塩相
25はドレン槽22に一時的に貯蔵される。ここで、ドレン
された溶融金属または溶融塩は加圧配管67を介して加圧
装置68によって、ドレン槽22内を加圧することによりフ
リーズバルブ21を開いた状態で電解槽内に送り返すこ
とができる。また、ガード配管ドレン69は万一溶融金属
や溶融塩が漏洩した場合にガード配管20のU字管部74
残留した溶融金属や溶融塩をドレン槽24にドレンするた
めのものである。
Drained molten metal phase 24 or molten salt phase
25 is temporarily stored in the drain tank 22. Here, the drained molten metal or molten salt can be sent back into the electrolytic cell 1 with the freeze valve 21 opened by pressurizing the drain tank 22 by the pressurizing device 68 via the pressurizing pipe 67. it can. The guard pipe drain 69 is for draining the molten metal or the molten salt remaining in the U-shaped pipe portion 74 of the guard pipe 20 to the drain tank 24 in the event that the molten metal or the molten salt leaks.

【0046】電解槽1は図8(a)に示した2つの半円
筒状ユニット型ヒータ19によって周辺から昇温および、
保温される。半円筒状ユニット型ヒータ19は電解槽およ
びガード容器を保持する電解槽保持装置70と組み合わさ
れ、ヒータ71の外側を断熱材72で覆い、点検や事故時に
は電解槽1を電解槽保持装置70に固定したままで取り外
すことができる。
The temperature of the electrolytic cell 1 is raised from the periphery by two semi-cylindrical unit type heaters 19 shown in FIG.
It is kept warm. The semi-cylindrical unit type heater 19 is combined with an electrolytic cell holding device 70 for holding an electrolytic cell and a guard container, and covers the outside of the heater 71 with a heat insulating material 72. Can be removed while fixed.

【0047】電解槽1は2つの半円状ユニットヒータ19
によって底部から昇温および保温される。半円状ユニッ
トヒータ19はヒータ71の底部を断熱材72で覆い、電解槽
保持装置70と組み合わされ、半円筒状ユニットヒータ19
と同様に取り外すことができる。
The electrolytic cell 1 has two semicircular unit heaters 19
From the bottom. The semicircular unit heater 19 covers the bottom of the heater 71 with a heat insulating material 72 and is combined with the electrolytic cell holding device 70 to form the semicircular unit heater 19.
Can be removed as well.

【0048】上記第1の実施の形態によれば、万一隔壁
12が破損しても破片は保持され容易に回収することがで
き、また、溶融金属相24への有用な燃料成分を効率よく
溶解できると同時に不要な不溶解核分裂生成物を容易に
回収できる。さらに、析出物を失うことなく撹拌し、陰
極を交換しなくとも析出物を連続的に回収できる。ま
た、溶融塩相,溶融金属相の液面を連続的に測定でき
る。
[0048] According to the first embodiment, emergency bulkhead
Even if the 12 is damaged, the fragments are retained and can be easily recovered, and the useful fuel component in the molten metal phase 24 can be efficiently dissolved, and at the same time, unnecessary insoluble fission products can be easily recovered. Furthermore, stirring can be performed without losing the precipitate, and the precipitate can be continuously collected without replacing the cathode. Further, the liquid levels of the molten salt phase and the molten metal phase can be continuously measured.

【0049】保守時には溶融塩,溶融金属を外部でドレ
ンすることができ、また、ヒータを分割取り外しできる
ようにしたことにより、電解槽を移動することなく目的
のヒータだけを交換することができる。これらの効果に
より、従来技術に比べ、連続運転が可能で処理速度が速
く、保守も容易となる。
During maintenance, the molten salt and the molten metal can be drained outside, and the heater can be separated and removed, so that only the intended heater can be replaced without moving the electrolytic cell. Due to these effects, continuous operation is possible, the processing speed is high, and maintenance is easy as compared with the prior art.

【0050】つぎに図9により本発明の第2の実施の形
を説明する。図9は図2に示す隔壁落下防止用金網13
を延長し、図3の陽極バスケット8とその下部に設置さ
れた撹拌羽根10を覆うようにした実施の形態で、底面は
受け皿9としたもので、万一隔壁12が細かく破損した場
合にも破片を完全に回収できる。
[0050] Next the form of a second embodiment of the present invention with reference to FIG 9
Explain the state . FIG. 9 shows a wire mesh 13 for preventing the partition walls from falling as shown in FIG.
Extended, in the embodiment described so as to cover the mixing blades 10 installed on the lower anode basket 8 in FIG. 3, bottom obtained by the saucer 9, even if they are corrupted event partition wall 12 is finely , The debris can be completely recovered.

【0051】図10は図3の陽極バスケット8の下部に設
置され溶融金属相24中に存在する受け皿9と撹拌羽根10
をセラミックス等の絶縁材料で構成した実施の形態で、
受け皿9は円形で周辺部が複数の孔29を設けた円筒状の
ふち73によって囲まれており、陽極バスケット8から落
下した使用済燃料の小片が保持される。この小片の内溶
融金属相24中に溶解する有用燃料成分は孔29から流出し
溶解残核分裂生成物のみが残留する。
FIG. 10 shows a tray 9 and a stirring blade 10 which are provided below the anode basket 8 of FIG.
In an embodiment in which is made of an insulating material such as ceramics,
The receiving tray 9 is surrounded by a cylindrical edge 73 having a circular shape and a plurality of holes 29 provided therein, and holds a small piece of spent fuel dropped from the anode basket 8. The useful fuel component dissolved in the molten metal phase 24 in the small pieces flows out of the holes 29, and only the dissolved fission products remain.

【0052】また、受け皿9の下部にはセラミックスの
受け皿9と一体化された撹拌羽根10が複数取り付けられ
ており、陽極バスケット8の回転にともなって受け皿
9,撹拌羽根10が回転し溶融金属相24中を撹拌して物質
移動を促進する。ここで、セラミック材料としてはアル
ミナ(Al2 3 ),ベリリア(BeO),窒素アルミ
(AlN)等が用いられる。
A plurality of stirring blades 10 integrated with the ceramic receiving tray 9 are attached to the lower portion of the receiving tray 9. The rotating of the anode basket 8 causes the receiving tray 9 and the stirring blades 10 to rotate to rotate the molten metal phase. Stir in 24 to promote mass transfer. Here, alumina (Al 2 O 3 ), beryllia (BeO), aluminum nitride (AlN), or the like is used as the ceramic material.

【0053】つぎに図11により本発明の第3の実施の形
を説明する。図11は本発明の第3の実施の形態の溶融
塩電解精製装置に用いられる陽極バスケット8と絶縁体
11を介して回転軸7により連結されている溶解残渣受け
皿9aおよび撹拌羽根10の構造を示した図である。溶解
残渣受け皿9aおよび撹拌羽根10は、陽極バスケット8
が連結されている回転軸7に絶縁体11を介して連結され
ている。
[0053] Next the form of a third embodiment of the present invention by 11
Explain the state . Figure 11 is a third anode baskets 8 for use in a molten salt electrolytic refining apparatus according to the embodiment of the present invention the insulator
FIG. 3 is a view showing the structure of a melting residue tray 9 a and a stirring blade 10 connected by a rotating shaft 7 via 11. The dissolving residue tray 9a and the stirring blade 10 are
Are connected via an insulator 11 to the rotating shaft 7 to which the.

【0054】溶解残渣受け皿9aは回転軸7の周方向に
複数に分割されて設置されており、各々の溶解残渣受け
皿9a相互は間隔をあけて設置されている。また、溶解
残渣受け皿9aの側面には溶融金属を通す孔29が開けら
れている。なお、撹拌羽根10は溶解残渣で受け皿9aの
底面に一体的に構成することも可能である。
The melting residue tray 9a is divided into a plurality of parts in the circumferential direction of the rotating shaft 7, and the respective melting residue trays 9a are arranged at intervals. A hole 29 through which the molten metal passes is formed on the side surface of the melting residue receiving tray 9a. In addition, the stirring blade 10 may be formed integrally with the bottom surface of the receiving tray 9a by using the dissolved residue.

【0055】使用済燃料片27は陽極塩浴25a中で陽極バ
スケット8に通電することで電気化学的に塩中に溶解さ
れ、さらに溶融金属相24へ移行する。陽極バスケット8
に収納された使用済燃料片27は溶解が進行するにつれて
減容していくため、完全に溶解が終了する前に陽極バス
ケット8の前面に設けられた網目から脱落するが、陽極
バスケット8の下方に設けられた溶解残渣受け皿9a内
に保持される。
When the anode basket 8 is energized in the anode salt bath 25a, the spent fuel pieces 27 are electrochemically dissolved in the salt and further transferred to the molten metal phase 24. Anode basket 8
Since the spent fuel pieces 27 stored in the container decrease in volume as the melting proceeds, they fall off the mesh provided on the front surface of the anode basket 8 before the melting is completely completed. Is held in a dissolving residue receiving tray 9a provided in the tray.

【0056】本実施の形態によれば溶解残渣受け皿9a
は複数の皿が間隔をおいて設置された構造となっている
ので、溶解残渣受け皿9aの下部に設けられた撹拌羽根
10によって生じた溶融金属の流れをより有効に溶解残渣
受け皿9aの側面に設けられた孔29から導入することが
でき、溶解残渣に含まれる有用原子燃料成分の溶解を促
進することができる。
According to the present embodiment, the melting residue tray 9a
Has a structure in which a plurality of dishes are installed at intervals, and therefore, the stirring blades
The flow of the molten metal generated by 10 can be more effectively introduced from the hole 29 provided on the side surface of the melting residue receiving tray 9a, and the dissolution of the useful atomic fuel component contained in the melting residue can be promoted.

【0057】また、溶解残核分裂生成物28は溶解残渣受
け皿9aに保持され、有用原子燃料成分の完全溶解をよ
り促進することができ、有用金属核分裂生成物の電解系
内への拡散を防止することができる。
The dissolved fission product 28 is held in the melting residue tray 9a, which can further promote complete dissolution of the useful nuclear fuel component, and prevents the useful metal fission product from diffusing into the electrolytic system. be able to.

【0058】つぎに図12により本発明の第4の実施の形
を説明する。図12は本発明の第4の実施の形態の溶融
塩電解精製法に用いられる陽極バスケットと絶縁体11
を介して回転軸7により連結されている溶解残渣受け皿
9bおよび撹拌羽根10の構造を示した図である。溶解残
渣受け皿9bおよび撹拌羽根10は陽極バスケット8が連
結されている回転軸7に絶縁体11を介して連結されてい
る。
[0058] Next the form of a fourth embodiment of the present invention with reference to FIG 12
Explain the state . Figure 12 is an anode basket 8 for use in a molten salt electrolytic refining method of the fourth embodiment of the present invention the insulator 11
FIG. 3 is a view showing the structure of a melting residue tray 9 b and a stirring blade 10 connected by a rotating shaft 7 via a shaft. The melting residue tray 9b and the stirring blade 10 are connected via an insulator 11 to a rotating shaft 7 to which the anode basket 8 is connected.

【0059】溶解残渣受け皿9bは回転軸7の周方向に
複数に分割され、かつ傾斜をもって設置されており、各
々の溶解残渣受け皿9b相互は間隔が開いているが、上
面方向から見ると間隔があかないように設置されてい
る。また、溶解残渣受け皿9bの側面には溶融カドミウ
ムを通す孔29があけられている。なお、撹拌羽根10は溶
解残渣受け皿9bの底面に一体的に構成することも可能
である。
The melting residue tray 9b is divided into a plurality of parts in the circumferential direction of the rotary shaft 7 and is installed with an inclination, and the respective melting residue trays 9b are spaced apart from each other. It is installed so as not to go out. A hole 29 through which molten cadmium passes is formed on the side surface of the melting residue receiving tray 9b . Note that the stirring blade 10 may be integrally formed on the bottom surface of the melting residue receiving tray 9b.

【0060】使用済燃料片27は陽極塩浴25a中で陽極バ
スケット8に通電することで電気化学的に塩中に溶解さ
れ、さらに溶融金属相24へ移行する。陽極バスケット8
に収納された使用済燃料片27は溶解が進行するにつれて
減容していくため、完全に溶解が終了する前に陽極バス
ケット8の全面に設けられた網目から脱落するが、陽極
バスケット8の下方に設けられた溶解残渣受け皿9b内
に保持される。
The spent fuel strips 27 are electrochemically dissolved in the salt by energizing the anode basket 8 in the anode salt bath 25a, and further migrate to the molten metal phase 24. Anode basket 8
Since the spent fuel pieces 27 stored in the anode basket 8 decrease in volume as the melting progresses, they fall off the mesh provided on the entire surface of the anode basket 8 before the melting is completely completed. Is held in a dissolving residue tray 9b provided in the tray.

【0061】本実施の形態における複数の溶解残渣受け
皿9bは上下に向き合う上下間に間隔をおいて設置され
た構造となっているので、溶解残渣受け皿9bの下部に
設けられた撹拌羽根10によって生じた溶融カドミウム
の流れをより有効に溶解残渣受け皿9bの側面に設けら
れた孔29から導入することができ、溶解残渣に含まれる
有用原子燃料成分の溶解を促進することができる。
Since the plurality of dissolution residue trays 9b in the present embodiment have a structure arranged at intervals between the upper and lower surfaces facing each other, they are generated by the stirring blades 10 provided below the dissolution residue tray 9b. The flow of the molten cadmium can be more effectively introduced from the hole 29 provided on the side surface of the melting residue receiving tray 9b, and the dissolution of the useful atomic fuel component contained in the melting residue can be promoted.

【0062】また、溶解残渣受け皿9bは上面方向から
見ると間隔があかないように設置されているので陽極バ
スケット8から脱落した溶解残渣28はもれなく溶解残渣
受け皿9bに捕集することができる。したがって、貴金
属核分裂生成物はほぼ完全に溶解残渣受け皿9bに保持
される。
Further, since the dissolution residue receiving tray 9b is installed so that there is no space when viewed from the top, the dissolving residue 28 dropped from the anode basket 8 can be collected in the melting residue receiving tray 9b without any leakage. Therefore, the noble metal fission product is almost completely held in the melting residue receiving tray 9b.

【0063】本実施の形態によれば有用原子燃料成分の
完全溶解をより促進することができ、さらに陽極バスケ
ットから脱落した溶解残渣をほぼ完全に捕集することが
できるので、貴金属核分裂生成物の電解系内への拡散防
止効果をより向上させることができる。
According to the present embodiment , the complete dissolution of the useful nuclear fuel component can be further promoted, and the dissolved residue dropped from the anode basket can be almost completely collected. The effect of preventing diffusion into the electrolytic system can be further improved.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明によれば、隔壁が破損した場合に
収納が容易で、陽極溶解によって溶解した燃料の有用成
分の溶融金属相中への溶解を促進する。また、不用な核
分裂生成物の溶融金属相への落下を防止し、さらに陰極
析出物を剥ぎ取ることなく溶融塩相を撹拌し、液面位置
の常時測定や、保守点検時の取扱いが容易となる。よっ
て、使用済燃料体中のウランの未溶解損失量を減らし、
貴金属核分裂生成物の回収を容易にするとともに動率
の向上を図ることができる。
According to the present invention, storage is easy when the partition wall is broken, and the dissolution of the useful component of the fuel dissolved by anodic dissolution into the molten metal phase is promoted. In addition, it prevents unnecessary fission products from falling into the molten metal phase, stirs the molten salt phase without stripping the cathode deposits, making it easy to constantly measure the liquid level and handle during maintenance and inspection. Become. Therefore, the amount of undissolved loss of uranium in the spent fuel body is reduced,
It is possible to improve the Doritsu well as to facilitate recovery of the noble metal fission products.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る溶融塩電解精製装置の第1の実施
の形態を一部側面で示す縦断面図。
FIG. 1 is a first embodiment of a molten salt electrorefining apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a part of the embodiment in a side view.

【図2】(a)は図1における隔壁部分を拡大して示す
縦断面図、(b)は(a)の隔壁落下防止用金網を示す
斜視図。
2A is a longitudinal sectional view showing a partition wall portion in FIG. 1 in an enlarged manner, and FIG. 2B is a perspective view showing the partition wall drop prevention wire mesh shown in FIG.

【図3】(a)は図1における陽極バスケットの周辺を
拡大して示す縦断面図、(b)は(a)における回転時
の状態を示す斜視図。
FIG. 3A is an enlarged longitudinal sectional view showing the periphery of an anode basket in FIG. 1, and FIG. 3B is a perspective view showing a state during rotation in FIG.

【図4】(a)は図1における溶解槽容器内の(b)に
おけるA−A’−A”線に沿う上面図、(b)は(a)
のB−B’−B”矢視方向断面図。
4A is a top view of the dissolution vessel container shown in FIG. 1 along the line AA′-A ″ in FIG. 1B, and FIG.
BB'-B "arrow direction sectional drawing of FIG.

【図5】(a)は図1における析出物回収システムを示
す(b)のA−A矢視断面図、(a)は(b)の縦断面
図。
5A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1B, showing the precipitate recovery system in FIG. 1, and FIG. 5A is a vertical cross-sectional view of FIG.

【図6】図1における液面レベル測定装置を一部ブロッ
クで示す縦断面図。
FIG. 6 is a vertical sectional view showing the liquid level measuring device in FIG. 1 in a partial block.

【図7】図1におけるガード容器およびドレン配管の近
傍を概略的に拡大して示す縦断面図。
7 is a longitudinal sectional view schematically showing the vicinity of a guard container and a drain pipe in FIG. 1 in an enlarged manner.

【図8】(a)は図1におけるユニットヒータ部分を拡
大して示す(b)におけるA矢視方向の縦断面図、
(b)は(a)の平面図、(c)は(b)における側部
を取り外した平面図。
8A is an enlarged longitudinal sectional view of the unit heater in FIG. 1 as viewed in the direction of arrow A in FIG.
FIG. 2B is a plan view of FIG. 2A, and FIG. 2C is a plan view of FIG.

【図9】本発明に係る溶融塩電解精製装置の第2の実施
の形態における隔壁部分近傍を示す縦断面図。
FIG. 9 is a second embodiment of the molten salt electrorefining apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the vicinity of a partition wall in the embodiment .

【図10】(a)は図9と同じく第2の実施の形態にお
ける陽極バスケット近傍を示す立面図、(b)は(a)
のB−B’矢視方向から見た下面図。
[Figure 10 (a) is an elevational view showing the anode basket near your <br/> Keru the same second embodiment and FIG. 9, (b) is (a)
Bottom view seen from the direction of arrows BB 'of FIG.

【図11】本発明に係る溶融塩電解精製装置の第3の実
の形態における陽極バスケット近傍を示す斜視図。
FIG. 11 is a perspective view showing the vicinity of an anode basket in a third embodiment of the electrolytic refining apparatus for molten salt according to the present invention.

【図12】本発明に係る溶融塩電解精製装置の第4の実
の形態における陽極バスケット近傍を示す斜視図。
FIG. 12 is a perspective view showing the vicinity of an anode basket in a fourth embodiment of the molten salt electrorefining apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電解槽、2…上端開口、3…上蓋、4…底板、5…
ドレン配管、6…撹拌機、7…回転軸、8…陽極バスケ
ット、 9,9a,9b…受け皿、10…撹拌羽根、11…絶縁
物、12…隔壁、13…隔壁落下防止用金網、14…支持台、
15…液面レベル測定装置、16…ガスバブリング装置、17
…陰極析出物連続回収システム、18…ガード容器、19…
ユニット型ヒータ、20…ガード配管、21…フリーズバル
ブ、22…ドレン槽、23…漏洩検出器、24…溶融金属相、
25…溶融塩相、25a…陽極塩浴、25b…陰極塩浴、26…
ボルト、27…使用済燃料片、28…溶解残核分裂生成物、
29…孔、30…未溶解有用燃料成分、31…アルゴンガスボ
ンベ、32…ガスパイプ、33…バルブ、34…ら旋状パイ
プ、35…ガス孔、36…環状孔あきパイプ、37…アルゴン
ガスバブル、38…モータ、39…析出物回収装置、40…回
収配管、41…バルブ、42…回収析出物貯蔵タンク、43…
バルブ、44…ポンプ、45…回転軸、46…陰極、47…ホル
ダーステイ、48…窓、49…ホルダー、50…ブレード、51
…矢印、52…有用燃料成分、53…穴部、54…連通孔、55
…保護管、56…発信コルク、57…受信コルク、58…コイ
ル容器、59…交流電源、60…電圧計、61…バブリング
管、62…高圧アルゴンガスシリンダ、63…バルブ、64…
流量計、65…冷供給装置、66…ヒータ、67…加圧配
管、68…加圧装置、69…ガード配管ドレン、70…電解槽
保持装置、71…ヒータ、72…断熱材、73…円筒状
、74…U字管部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrolysis tank, 2 ... Top opening, 3 ... Top lid, 4 ... Bottom plate, 5 ...
Drain piping, 6: Stirrer, 7: Rotating shaft, 8: Anode basket, 9, 9a, 9b: Receiving tray, 10: Stirring blade, 11: Insulator, 12: Partition wall, 13: Wire mesh for preventing partition wall drop, 14 ... Support,
15: Liquid level measuring device, 16: Gas bubbling device, 17
… Continuous cathode deposit recovery system, 18… Guard vessel, 19…
Unit type heater, 20… Guard pipe, 21… Freeze valve, 22… Drain tank, 23… Leak detector, 24… Molten metal phase,
25: molten salt phase, 25a: anodic salt bath, 25b: cathodic salt bath, 26 ...
Bolts, 27 ... spent fuel pieces, 28 ... dissolved fission products,
29 ... hole, 30 ... undissolved useful fuel component, 31 ... argon gas cylinder, 32 ... gas pipe, 33 ... valve, 34 ... spiral pipe, 35 ... gas hole, 36 ... circular perforated pipe, 37 ... argon gas bubble, 38… Motor, 39… Precipitate recovery device, 40… Recovery pipe, 41… Valve, 42… Recovery precipitate storage tank, 43…
Valve, 44 ... Pump, 45 ... Rotary shaft, 46 ... Cathode, 47 ... Holder stay, 48 ... Window, 49 ... Holder, 50 ... Blade, 51
... arrow, 52 ... useful fuel component, 53 ... hole, 54 ... communication hole, 55
… Protective tube, 56… Correlation cork, 57… Reception cork, 58… Coil container, 59… AC power supply, 60… Voltmeter, 61… Bubbling tube, 62… High pressure argon gas cylinder, 63… Valve, 64…
Flowmeter, 65 ... refrigerant supply device, 66 ... heater, 67 ... pressure pressure pipe, 68 ... pressure device, 69 ... guard pipe drain, 70 ... electrolyzer holding device 71 ... heater, 72 ... heat insulating material, 73 ... cylindrical Fu <br/> Chi, 74 ... U-shaped tube portion.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤木 憲治 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番 地 株式会社東芝 京浜事業所内 (72)発明者 藤田 玲子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝 研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平6−324189(JP,A) 特開 平7−48687(JP,A) 特開 平3−75597(JP,A) 特開 平3−73899(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21C 19/44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Fujiki 2-4, Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Keihin Office, Toshiba Corporation (72) Inventor Reiko Fujita, Komukai Toshiba-cho, Koyuki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture No. 1 Toshiba Corporation R & D Center (56) References JP-A-6-324189 (JP, A) JP-A-7-48687 (JP, A) JP-A-3-75597 (JP, A) 3-73899 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G21C 19/44

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 溶融金属相および溶融塩相を収納する電
解槽と、この電解槽内に設けれた前記溶融塩相を陽極
塩浴と陰極塩浴とに区画する隔壁と、この隔壁に設けら
れた隔壁落下防止具と、前記電解槽の上蓋を貫通して設
けられた撹拌機の回転軸と、この回転軸に取着され前記
陽極塩浴内に浸漬されて使用済金属燃料を収納する陽極
バスケットと、前記陰極塩浴に陰極析出物を連続回収す
るための析出物回収装置とを具備し、前記隔壁落下防止
具は前記隔壁の前記陰極塩浴側を覆い前記陽極塩浴側を
露出する有底部材からなり、前記析出物回収装置は前記
陰極塩浴に浸漬される陰極の外側を隙間を有して包囲し
下端部に受け皿を有するホルダと、このホルダの内面に
取り付けられ前記陰極の外面に接するブレードと、前記
受け皿に接続され前記陰極析出物を前記溶融塩とともに
吸い込み回収する回収配管とからなることを特徴とする
溶融電解精製装置。
And 1. A electrolytic cell for accommodating a molten metal phase and the molten salt phase, the electrolytic cell to the provided et the said molten salt phase and a barrier rib partitioning between an anode salt bath and the cathode salt bath, in the partition wall A provided partition wall fall prevention tool, a rotating shaft of a stirrer provided through the upper lid of the electrolytic cell, and a spent metal fuel attached to the rotating shaft and immersed in the anode salt bath. an anode basket, the comprises a precipitate recovery device for continuously recovering negative electrode deposits on the cathode salt bath, preventing the partition wall falls
The tool covers the cathode salt bath side of the partition and covers the anode salt bath side.
It is composed of an exposed bottomed member, and the precipitate collecting device is
Surround the outside of the cathode immersed in the cathode salt bath with a gap
A holder with a tray at the lower end and an inner surface of this holder
A blade attached to and in contact with the outer surface of the cathode;
Connected to the saucer, the cathode deposits together with the molten salt
A molten electrolytic refining apparatus, comprising: a recovery pipe for suction and recovery .
【請求項2】 前記陽極バスケットの下方の前記回転軸
に、絶縁物を介して溶解残渣受け皿および撹拌羽根を連
結してなることを特徴とする請求項1記載の溶融塩電解
精製装置。
2. The molten salt electrolytic refining apparatus according to claim 1, wherein a melting residue tray and a stirring blade are connected to the rotating shaft below the anode basket via an insulator.
【請求項3】 前記電解槽を包囲してガード容器を設
け、このガード容器の底部にガード配管を接続し、この
ドレン配管の外側に前記ガード容器の底部にガード配管
を接続し、このガード配管および前記ドレン配管の他端
を接続するドレン槽を設け、前記ガード配管およびドレ
ン配管にフリーズバルブを設けてなることを特徴とする
請求項1記載の溶融塩電解精製装置。
3. A guard vessel surrounding the electrolytic cell, a guard pipe connected to the bottom of the guard vessel, and a guard pipe connected to the bottom of the guard vessel outside the drain pipe. 2. The apparatus for electrolytically refining molten salt according to claim 1, wherein a drain tank for connecting the other end of the drain pipe is provided, and a freeze valve is provided for the guard pipe and the drain pipe.
【請求項4】 ガスパイプを通して前記陰極塩浴にガス
を吹き出すガスバブリング装置を接続したことを特徴と
する請求項1記載の溶融塩電解精製装置。
4. The electrolytic refining apparatus for molten salt according to claim 1, wherein a gas bubbling apparatus for blowing gas to said cathode salt bath through a gas pipe is connected.
【請求項5】 前記電解槽内に溶融金属および溶融塩の
液面レベル測定装置を設けたことを特徴とする請求項1
記載の溶融塩電解精製装置。
5. A liquid level measuring device for molten metal and molten salt is provided in the electrolytic cell.
The electrolytic refining apparatus for molten salt according to the above.
【請求項6】 前記ガード配管に漏洩検知器を設けたこ
とを特徴とする請求項3記載の溶融塩電解精製装置。
6. The molten salt electrorefining apparatus according to claim 3, wherein a leak detector is provided in the guard pipe.
【請求項7】 前記ガード容器の外側にユニット型ヒー
タを設けたことを特徴とする請求項3記載の溶融塩電解
精製装置。
7. The molten salt electrorefining apparatus according to claim 3, wherein a unit type heater is provided outside the guard container.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537969C1 (en) * 2012-06-15 2015-01-10 Кабусики Кайся Тосиба Method of recovering nuclear fuel material
RU2776895C1 (en) * 2021-11-29 2022-07-28 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method for electrolytic refining of metallic nuclear fuel

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3524234B2 (en) * 1995-09-20 2004-05-10 株式会社東芝 Reprocessing method and reprocessing device for spent oxide fuel
JP3486044B2 (en) * 1996-03-26 2004-01-13 株式会社東芝 Molten salt electrorefining equipment
JP3519557B2 (en) * 1996-10-07 2004-04-19 株式会社東芝 Reprocessing of spent fuel
JP4734026B2 (en) * 2005-05-13 2011-07-27 株式会社東芝 Electrolyzer
KR100880731B1 (en) * 2007-06-04 2009-02-02 한국원자력연구원 Continuous electrolytic refining device for metal uranium
FR2953215B1 (en) * 2009-12-02 2012-01-06 Areva Nc METHOD FOR FLUID-SECURING ASSEMBLY OF TWO SILICON NITRIDE PIECES
JP5703250B2 (en) * 2012-03-19 2015-04-15 株式会社東芝 Fissile material storage tank and fissile material storage method
JP6502621B2 (en) * 2014-06-03 2019-04-17 株式会社東芝 Complex oxide separation method
CN108885913B (en) 2015-10-05 2021-12-17 科利尔株式会社 High-efficiency electrolytic cell for dry reprocessing and electrolytic method
JP6615629B2 (en) * 2016-02-05 2019-12-04 株式会社東芝 Electrolytic treatment apparatus and electrolytic treatment method for metal alloy fuel
JP6823314B2 (en) * 2016-11-22 2021-02-03 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Rare earth metal recovery method, molten salt electrolyzer and bipolar electrode type diaphragm
JP7295528B2 (en) * 2019-05-15 2023-06-21 国立大学法人電気通信大学 Freeze valves, nuclear reactors, and solar power plants

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537969C1 (en) * 2012-06-15 2015-01-10 Кабусики Кайся Тосиба Method of recovering nuclear fuel material
US9845542B2 (en) 2012-06-15 2017-12-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of recovering nuclear fuel material
US10323330B2 (en) 2012-06-15 2019-06-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of recovering nuclear fuel material
RU2776895C1 (en) * 2021-11-29 2022-07-28 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method for electrolytic refining of metallic nuclear fuel

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