JP6327782B2 - 放射性セシウムを含有する排水から放射性セシウムを除去する方法 - Google Patents
放射性セシウムを含有する排水から放射性セシウムを除去する方法 Download PDFInfo
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Description
・水可溶性のフェロシアン化化合物と、水可溶性の第二鉄化合物とを、排水の中で反応させる。
・水可溶性のフェロシアン化化合物と、水可溶性の第一鉄化合物に加えて、酸化剤を排水の中で反応させる。この場合の酸化剤は、容易に理解されるように、第一鉄を酸化して第二鉄に変えるためものものであるから、操作としては直接第二鉄を反応させる方が簡便で有利である。
3K4[Fe(CN)6]+2Fe2(SO4)3→Fe4[Fe(CN)6]3+6K2SO4 (1)
この反応に関して重要なことは、前述のように、フェロシアン化化合物に対する第二鉄化合物の量が、フェロシアン化鉄が生成する当量よりも過剰であるような割合で存在させることである。過剰の度合は、上記の反応に関与しなかった第二鉄化合物が水酸化第二鉄Fe(OH)3となって、その凝集沈殿作用が発揮されるようなものとすべきであり、そのために必要な最小限の量が、当量の2倍である。後記する実施データにみるように、2倍量以上、できれば、5〜10倍量を使用することが好ましい。また、排水中のシアン成分を皆無にするという目的があれば、10倍量またはそれ以上を使用すべきことになる。
(8,900Bq/kg−550Bq/kg)÷1g/L(kg)=8,350Bq/g
=8,350,000Bq/kg
であるから、原飛灰からは約100倍の濃縮が行なわれたことを意味する。
・排水を受け入れてそれにフェロシアン化物を添加し、ついで第二鉄化合物を添加するための、撹拌装置およびpH測定装置を備えた混合槽、
・排水とフェロシアン化物および第二鉄化合物との混合を十分に行なうための、強力な撹拌装置を備えた急速撹拌槽、
・急速に撹拌された混合物から凝集物を沈殿させるための緩速撹拌槽、
・沈殿物を沈降させるためのシックナー、および
・沈降した固形物を濾過分離するための濾過装置。
これらの装置の建設および運転は、当業者にとって既知の技術に従い、容易に実施することができるであろう。なお、作業員の安全のため、これらの装置の構成部分に対し、必要に応じて放射線遮蔽手段を付加することが推奨される。
7,680Bq/kg÷0.1g/L=76,800,000Bq/kg
となって、原飛灰の放射線量8,588Bq/kgを基礎にすれば、960倍の濃縮が実現したことになる。
(7,680Bq/kg−324Bq/kg)÷0.05g/L
=146,040、000Bq/kg
となって、1700倍以上の濃縮が行なわれている。
3K4[Fe(CN)6]+XFe2(SO4)3→Fe4[Fe(CN)6]3+6K2SO4
この式において、X=2のとき、すなわちフェロシアン化カリウム3モルに対して硫酸第二鉄を2モル添加したときが、当量関係である。Xの値を、2.4(当量の1.2倍モル)、4(2倍モル)、10(5倍モル)、20(10倍モル)または40(20倍モル)と変化させて、フェロシアン化カリウムに由来する系内のシアン濃度を測定した。結果は、図3のグラフに示すとおりであって、X=20すなわちフェロシアン化カリウムに対する硫酸第二鉄の添加量が当量の10倍に達したとき、排水中のシアン成分はゼロになることがわかる。
Claims (9)
- 放射性セシウムを含有する排水から放射性セシウムを除去する方法であって、
放射性セシウムを含有する排水の中で、水可溶性のフェロシアン化物と水可溶性の第二鉄化合物とを反応させてフェロシアン化鉄、すなわちヘキサシアン化鉄(II)酸鉄(III)を生成させ、その際、フェロシアン化物に対する第二鉄化合物の割合を、フェロシアン化鉄の生成に必要な量よりも過剰に存在させ、生成したフェロシアン化鉄に放射性セシウムを吸着させるとともに、放射性セシウムを吸着したフェロシアン化鉄の微細な粒子を、第二鉄化合物から生成した水酸化第二鉄Fe(OH)3の作用によって凝集沈殿させ、放射性セシウムを吸着したフェロシアン化鉄を固液分離によって排水から分離することからなり、
フェロシアン化物に対して第二鉄化合物が過剰な割合を、フェロシアン化鉄の生成に必要な当量関係の5倍以上として実施する除去方法。 - 水可溶性の第二鉄化合物を、排水の中で第一鉄化合物を酸化剤により酸化させることにより生成させて実施する請求項1の除去方法。
- フェロシアン化物としてフェロシアン化カリウムおよびフェロシアン化ナトリウムから選んだものを、水可溶性の第二鉄化合物として硫酸第二鉄、硝酸第二鉄、塩化第二鉄および酢酸第二鉄から選んだものを使用して実施する請求項1の除去方法。
- フェロシアン化物としてフェロシアン化カリウムを、水可溶性の第二鉄化合物として硫酸第二鉄を使用して実施する請求項3の除去方法。
- フェロシアン化物に対して第二鉄化合物が過剰な割合を、フェロシアン化鉄の生成に必要な当量関係の10倍以内として実施する請求項1の除去方法。
- フェロシアン化物に対して第二鉄化合物が過剰な割合を、フェロシアン化鉄の生成に必要な当量関係の10倍以上20倍以内として実施する請求項1の除去方法。
- 排水に対してまずフェロシアン化物の水溶液を添加し、排水に十分に混合したのち、第二鉄化合物の水溶液を添加して強力に撹拌する工程に従って実施する請求項1の除去方法。
- 第二鉄化合物の水溶液を添加した段階で排水のpHを測定し、pHが6〜7の範囲を逸脱していた場合には、酸またはアルカリを添加してpH6〜7としたのち、強力な撹拌を行なう請求項6の除去方法。
- 放射性セシウムを吸着したフェロシアン化鉄の凝集を促進するための凝集助剤、および(または)凝集した沈殿の濾過を容易にするための濾過助剤を併用して実施する請求項1〜8のいずれか一項の除去方法。
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