JP7350223B2 - 放射性アルミニウム廃棄物処理方法 - Google Patents
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Description
また、本発明に係るアルミニウム廃棄物処理方法は、前記第2固液分離工程で得られた固体を焼成する焼成工程と、を含むことを特徴とする。
2Al+2NaOH+6H2O→2Na[Al(OH)4]+3H2・・・(1)
溶解工程S1を経ると、放射性アルミニウム廃棄物を構成するアルミニウムは溶解し液体となり、放射性アルミニウム廃棄物から分離した不純物が沈殿した状態となる。
Na[Al(OH)4]+HCl→Al(OH)3+NaCl+H2O・・・(2)
続く工程S4においては、中和工程S3で得られた溶液に対して、第2固液分離工程を実施する。第2固液分離工程S4で用いる方法としては、濾過を挙げることができるが、その他の固液分離法も適宜用いることができる。
2Al(OH)3→Al2O3+H2O・・・(3)
本発明に係る放射性アルミニウム廃棄物処理方法は、第2固液分離工程S4で得られた固体を焼成する焼成工程S6を有しており、このような本発明に係る放射性アルミニウム廃棄物処理方法によれば、放射性アルミニウム廃棄物に含まれるアルミニウムを、化学的に安定である酸化アルミニウムに変換することができ、ドラム缶内にコンクリート等と共に封入し固化体となし、埋設処分することが可能となる。
溶解工程S1
アルミニウム合金(A6061)の照射済み試験片の溶解には、水酸化ナトリウム溶液を使用した。濃度は3~6M程度で十分照射済み試験片を溶解することが可能であった。
第1固液分離工程S2
第1固液分離工程S2として、溶解工程で得られた溶液に対して、濾過によって不純物の除去を行った。濾過によって不純物を除去した液体側を、不純物除去液と称する。濾過によって除去した不純物が乾燥により褐色や灰色となった。
中和工程S3
本工程においては、第1固液分離工程S2で分離された液体(不純物除去液)に対して、塩酸を添加することによりアルミン塩酸から水酸化アルミニウムを生成する。不純物除去液に塩酸を加える際には、撹拌しながら塩酸を加えた。中和工程S3で生成される水酸化アルミニウムはゲル状であった。
第2固液分離工程S4
第2固液分離工程S4として、中和工程S3で得られた溶液に対して、濾過によって不純物の除去を行った。
た。
洗浄工程S5
第2固液分離工程S4で得られた水酸化アルミニウムを主成分とする固体に対して、洗浄工程S5を実施した。洗浄を行う前段に、当該固体を粉砕すると好ましい。洗浄はイオン交換水等の純水を用いて行った。水酸化アルミニウムは水に対して不溶性であるので、洗浄によってアルミニウムが溶出することはないと考えられる。
焼成工程S6
洗浄工程S5で洗浄した水酸化アルミニウムを400~1000℃にて焼成する。焼成工程S6においては、焼成温度を上昇させていくことに伴い、200~300℃付近にて、反応式(3)に示すように水酸化アルミニウムの脱水が起こり、化学的に安定である酸化アルミニウム(アルミナ)が生成される。
S2・・・第1固液分離工程
S3・・・中和工程
S4・・・第2固液分離工程
S5・・・洗浄工程
S6・・・焼成工程
Claims (4)
- 放射性アルミニウム廃棄物に含まれるアルミニウムを酸化アルミニウムに変換する放射性アルミニウム廃棄物処理方法であって、
放射性アルミニウム廃棄物を、アルカリ金属の水酸化物の水溶液で溶解し、不純物を沈殿させる溶解工程と、
前記溶解工程で得られた溶液を、固液分離し不純物を除去する第1固液分離工程と、
前記第1固液分離工程で得られた溶液に酸性水溶液として塩酸、硫酸、又は硝酸を添加し、水酸化アルミニウムを主成分とする固体を沈殿させる中和工程と、
前記中和工程で得られた溶液を、固液分離し固体を得る第2固液分離工程と、を含むことを特徴とする放射性アルミニウム廃棄物処理方法。 - 前記第2固液分離工程で得られた固体を焼成する焼成工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の放射性アルミニウム廃棄物処理方法。
- 前記焼成工程を実施する前に、前記第2固液分離工程で得られた固体を水で洗浄する洗浄工程をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の放射性アルミニウム廃棄物処理方法。
- 前記焼成工程を300℃以上で実施することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の放射性アルミニウム廃棄物処理方法。
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