JPH03216599A - 放射性金属廃棄物の化学除染方法 - Google Patents
放射性金属廃棄物の化学除染方法Info
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- JPH03216599A JPH03216599A JP1227190A JP1227190A JPH03216599A JP H03216599 A JPH03216599 A JP H03216599A JP 1227190 A JP1227190 A JP 1227190A JP 1227190 A JP1227190 A JP 1227190A JP H03216599 A JPH03216599 A JP H03216599A
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Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、表面が汚染された放射性金属廃棄物の除染方
法に係り、特に放射性金属廃棄物を一般廃棄物並みの放
射能レベルにまで除染し、その際二次放射性廃棄物を減
容できる除染方法に関する。
法に係り、特に放射性金属廃棄物を一般廃棄物並みの放
射能レベルにまで除染し、その際二次放射性廃棄物を減
容できる除染方法に関する。
従来、放射性金属廃棄物の減容化技術としては、電解研
磨除染法、ブラスト除染法等が開発されているが、これ
らの方法では、除染対象物に電極あるいはノズルを挿入
する必要があり、バルプ、ボンブ等の複雑な形状物への
対応は難しい．このような複雑な形状物に適用できる除
染法としては、化学除染法があるが、従来開発されてい
る化学除染法の多くは、金属廃棄物の表面に強固に付着
し、放射性物質の大部分を取り込んでいるクラッドの溶
解を目的としている。
磨除染法、ブラスト除染法等が開発されているが、これ
らの方法では、除染対象物に電極あるいはノズルを挿入
する必要があり、バルプ、ボンブ等の複雑な形状物への
対応は難しい．このような複雑な形状物に適用できる除
染法としては、化学除染法があるが、従来開発されてい
る化学除染法の多くは、金属廃棄物の表面に強固に付着
し、放射性物質の大部分を取り込んでいるクラッドの溶
解を目的としている。
しかしながら、このクラッドが付着している金属母材の
表層には、孔食が発生しており、この深部にも放射性物
質が侵入しているため、母材の表層も汚染されていると
言われている。したがって、表面のクラッドだけの化学
溶解では、この放射性物質の除去は、不充分であり、一
般廃棄物並みの放射能レベルまで除染できないという問
題があった。
表層には、孔食が発生しており、この深部にも放射性物
質が侵入しているため、母材の表層も汚染されていると
言われている。したがって、表面のクラッドだけの化学
溶解では、この放射性物質の除去は、不充分であり、一
般廃棄物並みの放射能レベルまで除染できないという問
題があった。
放射性金属廃棄物には、主として炭素鋼系廃棄物とステ
ンレス鋼系廃棄物とがあり、材質によって除染特性が大
きく異なることが知られている。
ンレス鋼系廃棄物とがあり、材質によって除染特性が大
きく異なることが知られている。
このような点に鑑み、本出願人らは、前記問題点を解決
する手段として特願昭６３−１７２２７２号明細書にお
いて、表面が放射性物質で汚染された金属廃棄物を化学
除染するに当たり、金属廃棄物を炭素鋼系の廃棄物とス
テンレス系の廃棄物に分別し、炭素鋼系の廃棄物につい
ては硫酸液に浸漬する第一工程だけを実施し、ステンレ
ス鋼系の廃棄物については硫酸液に浸漬し、所定時間電
解還元する第一工程と硫酸に酸化性の金属塩を添加した
液に浸漬する第二工程を実施する放射性金属廃棄物の化
学除染方法を提案した。
する手段として特願昭６３−１７２２７２号明細書にお
いて、表面が放射性物質で汚染された金属廃棄物を化学
除染するに当たり、金属廃棄物を炭素鋼系の廃棄物とス
テンレス系の廃棄物に分別し、炭素鋼系の廃棄物につい
ては硫酸液に浸漬する第一工程だけを実施し、ステンレ
ス鋼系の廃棄物については硫酸液に浸漬し、所定時間電
解還元する第一工程と硫酸に酸化性の金属塩を添加した
液に浸漬する第二工程を実施する放射性金属廃棄物の化
学除染方法を提案した。
この方法は、放射性金属廃棄物の材質に適応した除染工
程を実施することによって除染効率を向上したものであ
り、現在の除染技術の中では有力な方法である。
程を実施することによって除染効率を向上したものであ
り、現在の除染技術の中では有力な方法である。
しかしながら、特願昭６３−１７２２７２号明細書にお
いて提案した方法では、ステンレン鋼系の廃棄物の第二
除染工程に用い、酸化力は低下したが、硫酸が消耗せず
に含まれる除染液も、第一工程の除染液と共に二次廃棄
物とされる。
いて提案した方法では、ステンレン鋼系の廃棄物の第二
除染工程に用い、酸化力は低下したが、硫酸が消耗せず
に含まれる除染液も、第一工程の除染液と共に二次廃棄
物とされる。
したがって、本発明は、第二工程の除染液を最大限に有
効に利用し、二次廃棄物を著しく低減でき、除染効率を
向上しうる方法を提供することを目的とするものである
。
効に利用し、二次廃棄物を著しく低減でき、除染効率を
向上しうる方法を提供することを目的とするものである
。
本発明は、第一工程の電解還元処理を経たステンレス鋼
系廃棄物の表面に残存する銅を主成分とする汚染物が、
第二工程の除染液中では次式：Ｃｕ ＋ （ＯＸＤ）
→Ｃｕ” ＋ （ＯＸＤ）ｚ−〔式中（ＯＸＤ）は、第
二工程の除染液に含まれる酸化剤である〕で示されるよ
うに酸化溶解されるが、第二工程の除染液中の硫酸は、
酸化剤を溶存させるための作用をするだけで、上記反応
には関与せず、消耗されずに残存していることに着目し
、他方、炭素鋼系の廃棄物の除染は、廃棄物表面が硫酸
と反応して溶解することによって達成できることに着目
し、ステンレス鋼系の廃棄物の除染における第二工程で
酸化性の金属塩の能力（酸化力）が低下した除染液を用
いて炭素鋼系の廃棄物を除染するように構成したもので
ある。
系廃棄物の表面に残存する銅を主成分とする汚染物が、
第二工程の除染液中では次式：Ｃｕ ＋ （ＯＸＤ）
→Ｃｕ” ＋ （ＯＸＤ）ｚ−〔式中（ＯＸＤ）は、第
二工程の除染液に含まれる酸化剤である〕で示されるよ
うに酸化溶解されるが、第二工程の除染液中の硫酸は、
酸化剤を溶存させるための作用をするだけで、上記反応
には関与せず、消耗されずに残存していることに着目し
、他方、炭素鋼系の廃棄物の除染は、廃棄物表面が硫酸
と反応して溶解することによって達成できることに着目
し、ステンレス鋼系の廃棄物の除染における第二工程で
酸化性の金属塩の能力（酸化力）が低下した除染液を用
いて炭素鋼系の廃棄物を除染するように構成したもので
ある。
すなわち、本発明による放射性金属廃棄物の除染方法は
、表面が放射性物質で汚染された金属廃棄物を化学除染
するに当たり、金属廃棄物を炭素鋼系の廃棄物とステン
レス鋼系の廃棄物に分別し、炭素鋼系の廃棄物について
は硫酸液に浸漬する第一工程だけを実施し、ステンレス
鋼系の廃棄物については硫酸液に浸漬し、所定時間電解
還元する第一工程と硫酸に酸化性の金属塩を添加した液
に浸漬する第二工程を実施する放射性金属廃棄物の化学
除染方法において、第二工程でステンレス鋼系廃棄物の
浸漬に使用し、酸化性の金属塩の酸化力の低下した除染
液を前記炭素鋼系の廃棄物の第一工程の硫酸液とするこ
とを特徴とする。
、表面が放射性物質で汚染された金属廃棄物を化学除染
するに当たり、金属廃棄物を炭素鋼系の廃棄物とステン
レス鋼系の廃棄物に分別し、炭素鋼系の廃棄物について
は硫酸液に浸漬する第一工程だけを実施し、ステンレス
鋼系の廃棄物については硫酸液に浸漬し、所定時間電解
還元する第一工程と硫酸に酸化性の金属塩を添加した液
に浸漬する第二工程を実施する放射性金属廃棄物の化学
除染方法において、第二工程でステンレス鋼系廃棄物の
浸漬に使用し、酸化性の金属塩の酸化力の低下した除染
液を前記炭素鋼系の廃棄物の第一工程の硫酸液とするこ
とを特徴とする。
次に、図面に基づいて本発明をさらに詳しく説明する．
第１図は、本発明の方法の一実施態様を示す系統図であ
る。第１図において、第１除染槽１には第１液として硫
酸を使用する．この第１液はヒータ２によって所定温度
まで加温される。また、第２除染槽３には、第２液とし
て硫酸に４価のセリウム塩、６価のクロム酸塩又は重ク
ロム酸塩あるいは過マンガン酸塩などの酸化性の金属塩
（酸化剤）のいずれかを添加した液を使用し、この第２
液もヒータ（図示せず）によって所定温度に加温される
． 第１図に示した実施態様によれば、放射性金属廃棄物は
次のようにして除染される。
る。第１図において、第１除染槽１には第１液として硫
酸を使用する．この第１液はヒータ２によって所定温度
まで加温される。また、第２除染槽３には、第２液とし
て硫酸に４価のセリウム塩、６価のクロム酸塩又は重ク
ロム酸塩あるいは過マンガン酸塩などの酸化性の金属塩
（酸化剤）のいずれかを添加した液を使用し、この第２
液もヒータ（図示せず）によって所定温度に加温される
． 第１図に示した実施態様によれば、放射性金属廃棄物は
次のようにして除染される。
まず、放射性金属廃棄物４は、磁石５への接着の有無に
よって炭素鋼系の廃棄物とステンレス鋼系の廃棄物とに
分別される。
よって炭素鋼系の廃棄物とステンレス鋼系の廃棄物とに
分別される。
磁石５へ接着しないステンレス鋼系の廃棄物は、第１除
染槽ｌ中において第１液である硫酸溶液中に浸漬される
。この時、放射性金属廃棄物４の電位を、電位測定槽６
に設置した参照電極７を用いてボテンショスタット８を
通して記録装置９に記録する。
染槽ｌ中において第１液である硫酸溶液中に浸漬される
。この時、放射性金属廃棄物４の電位を、電位測定槽６
に設置した参照電極７を用いてボテンショスタット８を
通して記録装置９に記録する。
この時、測定した電位が不働態域にあれば、参照電極８
で電位を測定しながら、放射性金属廃棄物４の電位が活
性態域以下になるように電源１０によって放射性金属廃
棄物４と電極１１との間に電圧を一定時間印加する。そ
の後、電圧の印加を停止した後、再び参照電極８を用い
て放射性金属廃棄物４の電位を測定し、活性態域であれ
ば、電圧の印加を停止したまま、第１液への浸漬を続け
る。このとき、まだ、不働態域にあれば、再度、電圧を
印加し、電圧の印加を停止した後に電位が活性態域に停
滞するようになるまで、この操作を繰り返す。
で電位を測定しながら、放射性金属廃棄物４の電位が活
性態域以下になるように電源１０によって放射性金属廃
棄物４と電極１１との間に電圧を一定時間印加する。そ
の後、電圧の印加を停止した後、再び参照電極８を用い
て放射性金属廃棄物４の電位を測定し、活性態域であれ
ば、電圧の印加を停止したまま、第１液への浸漬を続け
る。このとき、まだ、不働態域にあれば、再度、電圧を
印加し、電圧の印加を停止した後に電位が活性態域に停
滞するようになるまで、この操作を繰り返す。
その後、放射性金属廃棄物４を第２液として硫酸に酸化
性の金属塩を添加した液が入っている第２除染槽３に浸
漬し、被除染物表面の沈着物を溶解する．このようにし
て、不働態化したステンレス鋼系の放射性金属廃棄物は
、一般廃棄物並みの放射能レベルに除染され、水洗後、
一般廃棄物と同様に廃棄することができる． 一方、磁石５へ接着する炭素鋼系の廃棄物は、第１液に
浸漬しても除染可能であるが、本発明の方法では酸化性
の金属塩の酸化力の低下した第２液中に単純に浸漬して
除染する。このとき、炭素鋼系の廃棄物の表面にあり、
放射性物質の大部分を含んでいるクラッドの一部と母材
金属が溶解するとともに、母材金属の溶解に伴ってクラ
ッドが剥離することによって炭素鋼系の廃棄物は除染さ
れ、水洗後、一般廃棄物と同様に廃棄することができる
。
性の金属塩を添加した液が入っている第２除染槽３に浸
漬し、被除染物表面の沈着物を溶解する．このようにし
て、不働態化したステンレス鋼系の放射性金属廃棄物は
、一般廃棄物並みの放射能レベルに除染され、水洗後、
一般廃棄物と同様に廃棄することができる． 一方、磁石５へ接着する炭素鋼系の廃棄物は、第１液に
浸漬しても除染可能であるが、本発明の方法では酸化性
の金属塩の酸化力の低下した第２液中に単純に浸漬して
除染する。このとき、炭素鋼系の廃棄物の表面にあり、
放射性物質の大部分を含んでいるクラッドの一部と母材
金属が溶解するとともに、母材金属の溶解に伴ってクラ
ッドが剥離することによって炭素鋼系の廃棄物は除染さ
れ、水洗後、一般廃棄物と同様に廃棄することができる
。
第２図は、本発明の方法を実施する別の実施態様を示す
系統図であり、この実施態様ではステンレス鋼系の廃棄
物の第２除染槽３Ａとこの第２除染槽３Ａで使用して酸
化性の金属塩の酸化力の低下した第２液を除染槽３Ｂへ
移し、除染槽３Ｂ中で炭素鋼系の廃棄物を浸漬除染する
。この実施態様によれば、炭素鋼系廃棄物の除染とステ
ンレス鋼系の廃棄物の除染とを並行して行うことが可能
となる。
系統図であり、この実施態様ではステンレス鋼系の廃棄
物の第２除染槽３Ａとこの第２除染槽３Ａで使用して酸
化性の金属塩の酸化力の低下した第２液を除染槽３Ｂへ
移し、除染槽３Ｂ中で炭素鋼系の廃棄物を浸漬除染する
。この実施態様によれば、炭素鋼系廃棄物の除染とステ
ンレス鋼系の廃棄物の除染とを並行して行うことが可能
となる。
次に、実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
が、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例ｌ
放射性物質で汚染された炭素鋼（ＳＳ４１）製パイプ及
びステンレスｍ（ＳＵＳ３０４）製パイプを第１図に示
した系統図により処理した。
びステンレスｍ（ＳＵＳ３０４）製パイプを第１図に示
した系統図により処理した。
第１液として１５％Ｈ２ＳＯ．溶液を８０゜Ｃに加温し
て用い、第１除染槽中でステンレス鋼製パイプを５分間
電解還元処理した。その後、１５％Ｈ ２ Ｓ Ｏ ａ
溶液に硫酸第二セリウムを０．２５モル／！添加し、８
０゜Ｃに加温した第２液中にステンレス鋼製パイプを浸
漬してさらに除染した。
て用い、第１除染槽中でステンレス鋼製パイプを５分間
電解還元処理した。その後、１５％Ｈ ２ Ｓ Ｏ ａ
溶液に硫酸第二セリウムを０．２５モル／！添加し、８
０゜Ｃに加温した第２液中にステンレス鋼製パイプを浸
漬してさらに除染した。
硫酸第一セリウムの濃度が０．２モル／！、硫酸濃度カ
月．８モル／ｌとなった第２液ｌｍ’を用いて炭素鋼製
パイプの表層を３０ｍｇ／ｄ溶解し、放射能の検出限界
以下に除染することができた．この場合の炭素鋼製廃棄
物の処理量を算出し、９トンの廃棄物を処理可能である
ことが分かった．従来、酸化力の低下した第二工程の除
染液をそのまま廃棄していた場合と比べると、本発明の
方法では、単位除染液当たりの廃棄物処理量を９トン／
ｍ３増加することができ、それだけ単位廃棄物処理量当
たりの廃液量、すなわち、二次廃棄物量を低減できるこ
とが分かる。
月．８モル／ｌとなった第２液ｌｍ’を用いて炭素鋼製
パイプの表層を３０ｍｇ／ｄ溶解し、放射能の検出限界
以下に除染することができた．この場合の炭素鋼製廃棄
物の処理量を算出し、９トンの廃棄物を処理可能である
ことが分かった．従来、酸化力の低下した第二工程の除
染液をそのまま廃棄していた場合と比べると、本発明の
方法では、単位除染液当たりの廃棄物処理量を９トン／
ｍ３増加することができ、それだけ単位廃棄物処理量当
たりの廃液量、すなわち、二次廃棄物量を低減できるこ
とが分かる。
本発明の方法によれば、ステンレス鋼系の廃棄物の除染
における第二工程の除染液を最大限に有効に利用し、二
次廃棄物を著しく低減できる。また、第二工程の酸化力
の低下した除染液を別の除染槽に移し、この除染槽中で
炭素鋼系の廃棄物の除染処理を行う方式を採れば、炭素
鋼系とステンレス鋼系の廃棄物の並行処理が可能となり
、処理効率が一層向上する。
における第二工程の除染液を最大限に有効に利用し、二
次廃棄物を著しく低減できる。また、第二工程の酸化力
の低下した除染液を別の除染槽に移し、この除染槽中で
炭素鋼系の廃棄物の除染処理を行う方式を採れば、炭素
鋼系とステンレス鋼系の廃棄物の並行処理が可能となり
、処理効率が一層向上する。
第１図は本発明の方法の一実施態様を示す系統図、第２
図は本発明の別の実施態様を示す系統図である。 符号の説明 ｌ・・・第１除染槽、２・・・ヒータ、３及び３Ａ・・
・第２除染槽、３Ｂ・・・除染槽、４・・・放射性金属
廃棄物、５・・・磁石、７・・・電位測定槽、ｌ１・・
・電極
図は本発明の別の実施態様を示す系統図である。 符号の説明 ｌ・・・第１除染槽、２・・・ヒータ、３及び３Ａ・・
・第２除染槽、３Ｂ・・・除染槽、４・・・放射性金属
廃棄物、５・・・磁石、７・・・電位測定槽、ｌ１・・
・電極
Claims (2)
- （１）表面が放射性物質で汚染された金属廃棄物を化学
除染するに当たり、金属廃棄物を炭素鋼系の廃棄物とス
テンレス鋼系の廃棄物に分別し、炭素鋼系の廃棄物につ
いては硫酸液に浸漬する第一工程だけを実施し、ステン
レス鋼系の廃棄物については硫酸液に浸漬し、所定時間
電解還元する第一工程と硫酸に酸化性の金属塩を添加し
た液に浸漬する第二工程を実施する放射性金属廃棄物の
化学除染方法において、第二工程でステンレス鋼系廃棄
物の浸漬に使用し、酸化性の金属塩の酸化力の低下した
除染液を前記炭素鋼系の廃棄物の第一工程の硫酸液とす
ることを特徴とする放射性金属廃棄物の化学除染方法。 - （２）ステンレス鋼系廃棄物についての第二工程で使用
した除染液を別の除染槽に移し、ここで炭素鋼系の廃棄
物を除染する請求項１記載の放射性金属廃棄物の化学除
染方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1227190A JPH03216599A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 放射性金属廃棄物の化学除染方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1227190A JPH03216599A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 放射性金属廃棄物の化学除染方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03216599A true JPH03216599A (ja) | 1991-09-24 |
Family
ID=11800703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1227190A Pending JPH03216599A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 放射性金属廃棄物の化学除染方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03216599A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319391B1 (en) | 1992-08-15 | 2001-11-20 | British Nuclear Fuels | Removal of metal from graphite |
-
1990
- 1990-01-22 JP JP1227190A patent/JPH03216599A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319391B1 (en) | 1992-08-15 | 2001-11-20 | British Nuclear Fuels | Removal of metal from graphite |
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