JPH06265689A - 硝酸化合物の連続精製装置 - Google Patents
硝酸化合物の連続精製装置Info
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- JPH06265689A JPH06265689A JP5377193A JP5377193A JPH06265689A JP H06265689 A JPH06265689 A JP H06265689A JP 5377193 A JP5377193 A JP 5377193A JP 5377193 A JP5377193 A JP 5377193A JP H06265689 A JPH06265689 A JP H06265689A
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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 共除染・分配工程後において、高い結晶精製
度で除染係数の高い硝酸ウラニル、硝酸プルトニウム等
の硝酸化合物を効率良く製造する。 【構成】 使用済核燃料の再処理工程でＵとＰｕを一次
分離精製した硝酸溶液１１を冷却して硝酸化合物結晶を
析出させ硝酸化合物結晶を含むスラリーを排出する晶析
槽１３ａ〜１３ｆと、晶析槽から排出されたスラリーに
含まれる硝酸化合物結晶を沈降させかつスラリーの母液
をオーバーフローさせて除去する沈降槽２０と、この沈
降槽で沈降した硝酸化合物結晶に付随するスラリーの母
液の一部を分離して硝酸化合物結晶を取出す母液分離塔
３０と、この母液分離塔から取出された硝酸化合物結晶
と母液の残部を連続的に遠心分離しかつ分離した硝酸化
合物結晶を洗浄する遠心ろ過機４０とを備える。
度で除染係数の高い硝酸ウラニル、硝酸プルトニウム等
の硝酸化合物を効率良く製造する。 【構成】 使用済核燃料の再処理工程でＵとＰｕを一次
分離精製した硝酸溶液１１を冷却して硝酸化合物結晶を
析出させ硝酸化合物結晶を含むスラリーを排出する晶析
槽１３ａ〜１３ｆと、晶析槽から排出されたスラリーに
含まれる硝酸化合物結晶を沈降させかつスラリーの母液
をオーバーフローさせて除去する沈降槽２０と、この沈
降槽で沈降した硝酸化合物結晶に付随するスラリーの母
液の一部を分離して硝酸化合物結晶を取出す母液分離塔
３０と、この母液分離塔から取出された硝酸化合物結晶
と母液の残部を連続的に遠心分離しかつ分離した硝酸化
合物結晶を洗浄する遠心ろ過機４０とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、使用済核燃料の再処理
においてＵとＰｕとを一次分離精製した後で、その硝酸
溶液から硝酸ウラニル、硝酸プルトニウム等の硝酸化合
物を連続的に精製する装置に関する。更に詳しくは晶析
精製法による硝酸化合物の連続精製装置に関するもので
ある。
においてＵとＰｕとを一次分離精製した後で、その硝酸
溶液から硝酸ウラニル、硝酸プルトニウム等の硝酸化合
物を連続的に精製する装置に関する。更に詳しくは晶析
精製法による硝酸化合物の連続精製装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】使用済核燃料の実用的な再処理法として
溶媒抽出法であるピューレックス法が知られているが、
廃棄物の低減化、工程の簡素化、高燃焼度燃料、ＭＯＸ
燃料処理の対応等の観点から更に再処理の精製プロセス
の改良が望まれている。この改良化を図るため、上記溶
媒抽出法でＵとＰｕのみをその他の核種から分離する共
除染工程、ＵとＰｕをそれぞれ分離する分配工程等のＵ
とＰｕの一次分離精製工程（以下、単に「共除染・分配
工程」という）の後工程として、溶媒を使用しない晶析
精製法を適用することが検討されている。
溶媒抽出法であるピューレックス法が知られているが、
廃棄物の低減化、工程の簡素化、高燃焼度燃料、ＭＯＸ
燃料処理の対応等の観点から更に再処理の精製プロセス
の改良が望まれている。この改良化を図るため、上記溶
媒抽出法でＵとＰｕのみをその他の核種から分離する共
除染工程、ＵとＰｕをそれぞれ分離する分配工程等のＵ
とＰｕの一次分離精製工程（以下、単に「共除染・分配
工程」という）の後工程として、溶媒を使用しない晶析
精製法を適用することが検討されている。
【０００３】通常の使用済核燃料の再処理プロセスにお
いて、共除染・分配工程後の硝酸溶液から製品硝酸ウラ
ニルを精製する工程では、除染係数として５００〜１０
００程度の高い結晶精製度が要求される。この要求を満
たすために、温度による溶解度の差を利用して分離精製
を行う晶析法を採用する場合、結晶の精製度は結晶の付
着水により左右される。従って晶析法で高い精製度を得
るためには、結晶と母液を効率良く分離するとともに結
晶に付着する母液を効率良く洗浄除去することが必要と
される。
いて、共除染・分配工程後の硝酸溶液から製品硝酸ウラ
ニルを精製する工程では、除染係数として５００〜１０
００程度の高い結晶精製度が要求される。この要求を満
たすために、温度による溶解度の差を利用して分離精製
を行う晶析法を採用する場合、結晶の精製度は結晶の付
着水により左右される。従って晶析法で高い精製度を得
るためには、結晶と母液を効率良く分離するとともに結
晶に付着する母液を効率良く洗浄除去することが必要と
される。
【０００４】一般に、晶析処理後の固液分離処理で高い
精製度を得ようとするときには、晶析処理後に固液分離
処理と洗浄処理とが繰り返し行われる。この晶析処理及
び固液分離処理にはバッチ処理と連続処理がある。バッ
チ処理ではこの繰り返しの処理が容易に行えるため、比
較的精製度の高い結晶が得られる反面、連続処理ではあ
る程度の精製度の低下は回避することができない。一
方、使用済核燃料の再処理工程においては、その処理量
をできるだけ多くし、かつ再処理装置全体をできるだけ
小さくする観点から連続処理が望まれる。即ち再処理装
置を収容する建物の大きさや装置の操業の観点からは複
雑な繰り返し操作を行うバッチ処理は好ましくなく、再
処理装置で使用される水を含む試薬等もできるだけ少な
くすることが望まれる。
精製度を得ようとするときには、晶析処理後に固液分離
処理と洗浄処理とが繰り返し行われる。この晶析処理及
び固液分離処理にはバッチ処理と連続処理がある。バッ
チ処理ではこの繰り返しの処理が容易に行えるため、比
較的精製度の高い結晶が得られる反面、連続処理ではあ
る程度の精製度の低下は回避することができない。一
方、使用済核燃料の再処理工程においては、その処理量
をできるだけ多くし、かつ再処理装置全体をできるだけ
小さくする観点から連続処理が望まれる。即ち再処理装
置を収容する建物の大きさや装置の操業の観点からは複
雑な繰り返し操作を行うバッチ処理は好ましくなく、再
処理装置で使用される水を含む試薬等もできるだけ少な
くすることが望まれる。
【０００５】従って、晶析法を共除染・分配工程後の精
製工程に適用する場合には、晶析処理から固液分離処理
と洗浄処理を一連に続いて行い、１回の処理で高い精製
度の結晶を得ることが要求され、更に洗浄液量も少なく
するような一連の装置が必要とされる。このような観点
から、共除染・分配工程後の工程に従来の晶析処理法及
び固液分離処理法を単に適用しただけではその目的を達
成することができない。
製工程に適用する場合には、晶析処理から固液分離処理
と洗浄処理を一連に続いて行い、１回の処理で高い精製
度の結晶を得ることが要求され、更に洗浄液量も少なく
するような一連の装置が必要とされる。このような観点
から、共除染・分配工程後の工程に従来の晶析処理法及
び固液分離処理法を単に適用しただけではその目的を達
成することができない。
【０００６】本発明の目的は、共除染・分配工程後の硝
酸溶液を連続的に晶析処理して、高い結晶精製度で除染
係数の高い硝酸ウラニル、硝酸プルトニウム等の硝酸化
合物を効率良く製造する硝酸化合物の連続精製装置を提
供することにある。
酸溶液を連続的に晶析処理して、高い結晶精製度で除染
係数の高い硝酸ウラニル、硝酸プルトニウム等の硝酸化
合物を効率良く製造する硝酸化合物の連続精製装置を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を、実施例に対応する図１を用いて説明
する。本発明の硝酸化合物の連続精製装置は、共除染・
分配工程後の硝酸溶液１１を冷却して硝酸化合物結晶を
析出させ硝酸化合物結晶を含むスラリーを排出する晶析
槽１３ａ〜１３ｆと、晶析槽１３ａ〜１３ｆから排出さ
れたスラリーに含まれる硝酸化合物結晶を沈降させかつ
スラリーの母液をオーバーフローさせて除去する沈降槽
２０と、この沈降槽２０で沈降した硝酸化合物結晶に付
随するスラリーの母液の一部を分離して硝酸化合物結晶
を取出す母液分離塔３０と、この母液分離塔３０から取
出された硝酸化合物結晶と母液の残部を連続的に遠心分
離しかつ分離した硝酸化合物結晶を洗浄する遠心ろ過機
４０とを備える。
の本発明の構成を、実施例に対応する図１を用いて説明
する。本発明の硝酸化合物の連続精製装置は、共除染・
分配工程後の硝酸溶液１１を冷却して硝酸化合物結晶を
析出させ硝酸化合物結晶を含むスラリーを排出する晶析
槽１３ａ〜１３ｆと、晶析槽１３ａ〜１３ｆから排出さ
れたスラリーに含まれる硝酸化合物結晶を沈降させかつ
スラリーの母液をオーバーフローさせて除去する沈降槽
２０と、この沈降槽２０で沈降した硝酸化合物結晶に付
随するスラリーの母液の一部を分離して硝酸化合物結晶
を取出す母液分離塔３０と、この母液分離塔３０から取
出された硝酸化合物結晶と母液の残部を連続的に遠心分
離しかつ分離した硝酸化合物結晶を洗浄する遠心ろ過機
４０とを備える。
【０００８】
【作用】晶析槽１３ａ〜１３ｆで原料である共除染・分
配工程後の硝酸溶液１１を冷却して硝酸化合物結晶を析
出させ、硝酸化合物結晶を含むスラリーを得る。このス
ラリー中の硝酸化合物結晶は沈降性が良好であるため、
次の沈降槽２０でこのスラリーに含まれる硝酸化合物結
晶は容易に沈降する。スラリーの母液の上澄み水は沈降
槽２０でオーバーフローさせて除去する。次いで母液分
離塔３０で沈降した硝酸化合物結晶に付随するスラリー
の母液の一部を分離して硝酸化合物結晶を取出し、遠心
ろ過機４０でこの硝酸化合物結晶と母液の残液を連続的
に遠心分離しながら硝酸化合物結晶を洗浄して製品硝酸
化合物を得る。
配工程後の硝酸溶液１１を冷却して硝酸化合物結晶を析
出させ、硝酸化合物結晶を含むスラリーを得る。このス
ラリー中の硝酸化合物結晶は沈降性が良好であるため、
次の沈降槽２０でこのスラリーに含まれる硝酸化合物結
晶は容易に沈降する。スラリーの母液の上澄み水は沈降
槽２０でオーバーフローさせて除去する。次いで母液分
離塔３０で沈降した硝酸化合物結晶に付随するスラリー
の母液の一部を分離して硝酸化合物結晶を取出し、遠心
ろ過機４０でこの硝酸化合物結晶と母液の残液を連続的
に遠心分離しながら硝酸化合物結晶を洗浄して製品硝酸
化合物を得る。
【０００９】
【実施例】次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。図１に示すように、原料タンク１０には共
除染・分配工程後のＵ及びＰｕを含む硝酸溶液１１が収
容される。この溶液１１が次の晶析工程で適度に晶析す
るように、この溶液１１は硝酸濃度３〜６Ｎ、ウラン濃
度２００〜５００ｇ／Ｌに調整される。このタンク１０
の排出管１２から排出される溶液１１は６段からなる晶
析槽１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ
のうち、１段目の晶析槽１３ａに供給される。排出管１
２の途中にはポンプ１２ａが設けられる。
く説明する。図１に示すように、原料タンク１０には共
除染・分配工程後のＵ及びＰｕを含む硝酸溶液１１が収
容される。この溶液１１が次の晶析工程で適度に晶析す
るように、この溶液１１は硝酸濃度３〜６Ｎ、ウラン濃
度２００〜５００ｇ／Ｌに調整される。このタンク１０
の排出管１２から排出される溶液１１は６段からなる晶
析槽１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ
のうち、１段目の晶析槽１３ａに供給される。排出管１
２の途中にはポンプ１２ａが設けられる。
【００１０】６段の晶析槽１３ａ〜１３ｆの各槽は撹拌
羽根１４を備え、かつ管１６ａ〜１６ｅにより接続さ
れ、管１６ａ〜１６ｅの途中にはそれぞれポンプ１７ａ
〜１７ｅが設けられる。最終段目の晶析槽１３ｆは管１
６ｆを介して沈降槽２０に接続され、沈降槽２０には硝
酸化合物結晶を含むスラリー（以下、結晶スラリーとい
う）が供給される。晶析槽１３ａ〜１３ｆには撹拌羽根
１４を回転させながら硝酸溶液とともにそれぞれドライ
アイス又は液化窒素等の不活性な液化ガスが供給され、
晶析槽１３ａ〜１３ｆは硝酸溶液を１段目の槽１３ａの
室温から最終段目の槽１３ｆの約―１０〜約−３０℃ま
でに段階的に冷却して硝酸化合物結晶を析出するように
構成される。
羽根１４を備え、かつ管１６ａ〜１６ｅにより接続さ
れ、管１６ａ〜１６ｅの途中にはそれぞれポンプ１７ａ
〜１７ｅが設けられる。最終段目の晶析槽１３ｆは管１
６ｆを介して沈降槽２０に接続され、沈降槽２０には硝
酸化合物結晶を含むスラリー（以下、結晶スラリーとい
う）が供給される。晶析槽１３ａ〜１３ｆには撹拌羽根
１４を回転させながら硝酸溶液とともにそれぞれドライ
アイス又は液化窒素等の不活性な液化ガスが供給され、
晶析槽１３ａ〜１３ｆは硝酸溶液を１段目の槽１３ａの
室温から最終段目の槽１３ｆの約―１０〜約−３０℃ま
でに段階的に冷却して硝酸化合物結晶を析出するように
構成される。
【００１１】沈降槽２０は受液部２１とこれに連通する
オーバーフロータンク２２とタンク底部に傾斜して設け
られた沈降部２３を備える。タンク２２の上部にはオー
バーフロー管２２ａが設けられ、沈降部２３にはスクリ
ュー２４が設けられる。スクリュー２４はモータ２６で
駆動される。沈降槽２０では、タンク２２と沈降部２３
により結晶スラリーに含まれる硝酸化合物結晶を沈降さ
せ、オーバーフロー管２２ａから上澄み水であるスラリ
ーの母液をオーバーフローさせる。
オーバーフロータンク２２とタンク底部に傾斜して設け
られた沈降部２３を備える。タンク２２の上部にはオー
バーフロー管２２ａが設けられ、沈降部２３にはスクリ
ュー２４が設けられる。スクリュー２４はモータ２６で
駆動される。沈降槽２０では、タンク２２と沈降部２３
により結晶スラリーに含まれる硝酸化合物結晶を沈降さ
せ、オーバーフロー管２２ａから上澄み水であるスラリ
ーの母液をオーバーフローさせる。
【００１２】沈降槽２０の沈降部２３の最深部には母液
分離塔３０の最下部が連通して設けられる。母液分離塔
３０は縦型スクリューフィーダにより構成され、塔内に
立設されたスクリュー３１はモータ３２により駆動され
る。塔上部には排出管３３が設けられる。この排出管３
３の下方には、この母液分離塔３０から取出された硝酸
化合物結晶と母液の残部を一時的に貯える一時貯槽３４
が設けられる。貯槽３４の排出管３６の途中にはポンプ
３７が設けられる。
分離塔３０の最下部が連通して設けられる。母液分離塔
３０は縦型スクリューフィーダにより構成され、塔内に
立設されたスクリュー３１はモータ３２により駆動され
る。塔上部には排出管３３が設けられる。この排出管３
３の下方には、この母液分離塔３０から取出された硝酸
化合物結晶と母液の残部を一時的に貯える一時貯槽３４
が設けられる。貯槽３４の排出管３６の途中にはポンプ
３７が設けられる。
【００１３】４０は遠心ろ過機であって、この遠心ろ過
機としては田辺鉄工所製のＳＨＣ−２００Ｄの型式の円
錐バスケット型のものが好適である。この遠心ろ過機４
０は基台４１上に給液管４２、洗浄水管４３、円錐状バ
スケット４４、円錐状ボール４６、外板４７、スクリュ
ー４９、スクリーン５１、製品硝酸化合物の排出口５
２、ろ液の排出口５３及び洗浄水の排出口５４を備え
る。洗浄水管４３には水タンク５６より管５６ａを介し
て洗浄水５７が一定の水圧で供給され、給液管４２には
貯槽３４より結晶スラリーが供給される。給液管４２の
先端はスクリュー４９の中心奥部に延設される。スクリ
ュー４９及びバスケット４４はともに回転軸４５を中心
に高速回転し、スクリュー４９はバスケット４４より僅
かに速く回転するようになっている。スクリュー４９の
Ａ部は結晶スラリーの導入部、Ｂ部は洗浄水管４３のノ
ズル４３ａから噴出される洗浄水の導入部、Ｃ部は製品
硝酸化合物の排出部である。
機としては田辺鉄工所製のＳＨＣ−２００Ｄの型式の円
錐バスケット型のものが好適である。この遠心ろ過機４
０は基台４１上に給液管４２、洗浄水管４３、円錐状バ
スケット４４、円錐状ボール４６、外板４７、スクリュ
ー４９、スクリーン５１、製品硝酸化合物の排出口５
２、ろ液の排出口５３及び洗浄水の排出口５４を備え
る。洗浄水管４３には水タンク５６より管５６ａを介し
て洗浄水５７が一定の水圧で供給され、給液管４２には
貯槽３４より結晶スラリーが供給される。給液管４２の
先端はスクリュー４９の中心奥部に延設される。スクリ
ュー４９及びバスケット４４はともに回転軸４５を中心
に高速回転し、スクリュー４９はバスケット４４より僅
かに速く回転するようになっている。スクリュー４９の
Ａ部は結晶スラリーの導入部、Ｂ部は洗浄水管４３のノ
ズル４３ａから噴出される洗浄水の導入部、Ｃ部は製品
硝酸化合物の排出部である。
【００１４】このような構成の硝酸化合物の連続精製装
置における具体的な使用例を図１及び図２に基づいて説
明する。硝酸ウラニルを３９０ｇＵ／Ｌ及び模擬核分裂
生成物のＺｒを０．５６Ｚｒｍｇ／Ｕｇの割合で２２０
ｍｇＺｒ／Ｌ含有し、硝酸濃度を約５Ｎに調整した核燃
料溶解模擬液を調製した。この模擬液を原料１１として
原料タンク１０に入れ、ポンプ１２ａにより最初の晶析
槽１３ａに供給し、ここで約５００ｒｐｍで回転する羽
根１４で撹拌しながら原料１１を液体窒素により約３０
℃に冷却した。以下、模擬液は順次ポンプ１７ａ〜１７
ｅにより晶析槽１３ｂ〜１３ｆに供給され、段階的に同
様に冷却されて最終の晶析槽１３ｆでは約―１５℃にな
った。この晶析槽１３ｆにおいて平均粒径が約２００〜
３００μｍの硝酸ウラニル結晶を主として含む結晶スラ
リーが得られた。各晶析槽の容積は約１リットル（Ｌ）
であり、各晶析槽における滞留時間は約１０分間であっ
た。
置における具体的な使用例を図１及び図２に基づいて説
明する。硝酸ウラニルを３９０ｇＵ／Ｌ及び模擬核分裂
生成物のＺｒを０．５６Ｚｒｍｇ／Ｕｇの割合で２２０
ｍｇＺｒ／Ｌ含有し、硝酸濃度を約５Ｎに調整した核燃
料溶解模擬液を調製した。この模擬液を原料１１として
原料タンク１０に入れ、ポンプ１２ａにより最初の晶析
槽１３ａに供給し、ここで約５００ｒｐｍで回転する羽
根１４で撹拌しながら原料１１を液体窒素により約３０
℃に冷却した。以下、模擬液は順次ポンプ１７ａ〜１７
ｅにより晶析槽１３ｂ〜１３ｆに供給され、段階的に同
様に冷却されて最終の晶析槽１３ｆでは約―１５℃にな
った。この晶析槽１３ｆにおいて平均粒径が約２００〜
３００μｍの硝酸ウラニル結晶を主として含む結晶スラ
リーが得られた。各晶析槽の容積は約１リットル（Ｌ）
であり、各晶析槽における滞留時間は約１０分間であっ
た。
【００１５】管１６ｆから沈降槽２０の受液部２１に供
給された結晶スラリーはタンク２２に流入し、そこで硝
酸ウラニル結晶は沈降し、上澄み水はオーバーフロー管
２２ａよりオーバーフローした。沈降した硝酸ウラニル
結晶はスクリュー２４で沈降部２３の最深部に送られ、
次いで母液分離塔３０に移送された。分離塔３０のスク
リュー３１は結晶スラリーの固形分を塔上部まで搬送
し、排出管３３より一時貯槽３４に貯えられた。ここで
の結晶スラリーを分析したところ、図２に示すようにＺ
ｒ濃度が初期の０．５６Ｚｒ ｍｇ／Ｕｇから０．２５
Ｚｒ ｍｇ／Ｕｇに低下し、かつ含水率が３３重量％で
除染係数は２．２であった。
給された結晶スラリーはタンク２２に流入し、そこで硝
酸ウラニル結晶は沈降し、上澄み水はオーバーフロー管
２２ａよりオーバーフローした。沈降した硝酸ウラニル
結晶はスクリュー２４で沈降部２３の最深部に送られ、
次いで母液分離塔３０に移送された。分離塔３０のスク
リュー３１は結晶スラリーの固形分を塔上部まで搬送
し、排出管３３より一時貯槽３４に貯えられた。ここで
の結晶スラリーを分析したところ、図２に示すようにＺ
ｒ濃度が初期の０．５６Ｚｒ ｍｇ／Ｕｇから０．２５
Ｚｒ ｍｇ／Ｕｇに低下し、かつ含水率が３３重量％で
除染係数は２．２であった。
【００１６】ポンプ３７により貯槽３４の結晶スラリー
を約５Ｌ／分の割合で遠心ろ過機４０の給液管４２に供
給し、水タンク５６から洗浄水管４３に洗浄水を約１Ｌ
／分の割合で供給した。スクリュー４９が約３５００ｒ
ｐｍ（約１３５０Ｇ）で回転し、給液管４２から供給さ
れた結晶スラリーが遠心力によりＡ部からスクリュー４
９とスクリーン５１の間に入り、スラリーの母液はスク
リーン５１を通過し、スラリーに含まれていた硝酸ウラ
ニル結晶は円錐状ボール４６に向ってスクリーン５１の
内面に沿って移行した。Ｂ部から供給された洗浄水によ
って硝酸ウラニル結晶は洗浄され、やがて円錐状ボール
４６の内面を通って脱水された硝酸ウラニル結晶が製品
硝酸ウラニルとしてＣ部より排出された。排出された製
品硝酸ウラニルは排出口５２から取出され、ろ液及び洗
浄水はそれぞれ外板４７と内部の仕切板４７ａで区画さ
れた部分に集められ、排出口５３及び５４から排出され
た。
を約５Ｌ／分の割合で遠心ろ過機４０の給液管４２に供
給し、水タンク５６から洗浄水管４３に洗浄水を約１Ｌ
／分の割合で供給した。スクリュー４９が約３５００ｒ
ｐｍ（約１３５０Ｇ）で回転し、給液管４２から供給さ
れた結晶スラリーが遠心力によりＡ部からスクリュー４
９とスクリーン５１の間に入り、スラリーの母液はスク
リーン５１を通過し、スラリーに含まれていた硝酸ウラ
ニル結晶は円錐状ボール４６に向ってスクリーン５１の
内面に沿って移行した。Ｂ部から供給された洗浄水によ
って硝酸ウラニル結晶は洗浄され、やがて円錐状ボール
４６の内面を通って脱水された硝酸ウラニル結晶が製品
硝酸ウラニルとしてＣ部より排出された。排出された製
品硝酸ウラニルは排出口５２から取出され、ろ液及び洗
浄水はそれぞれ外板４７と内部の仕切板４７ａで区画さ
れた部分に集められ、排出口５３及び５４から排出され
た。
【００１７】排出口５２から取出された製品結晶の析出
率は９０％以上で、平均粒径は約２００〜３００μｍで
あった。またこの製品結晶を分析したところ、図２に示
すようにＺｒ濃度が４．８×１０-4Ｚｒ ｍｇ／Ｕｇに
極めて低くなり、かつ含水率が４．５重量％となった。
また製品結晶の除染係数は一時貯槽３４の結晶スラリー
と比較して５３０であり、原料と比較した全体除染係数
は１１６０であった。
率は９０％以上で、平均粒径は約２００〜３００μｍで
あった。またこの製品結晶を分析したところ、図２に示
すようにＺｒ濃度が４．８×１０-4Ｚｒ ｍｇ／Ｕｇに
極めて低くなり、かつ含水率が４．５重量％となった。
また製品結晶の除染係数は一時貯槽３４の結晶スラリー
と比較して５３０であり、原料と比較した全体除染係数
は１１６０であった。
【００１８】なお、上記例で示した各数値は一例であっ
て、本発明はこれらに限るものではない。また、晶析槽
が６段の例を示したが、晶析槽の冷却能力に応じて５段
以下、又は７段以上にしてもよい。また、晶析槽から晶
析槽への結晶スラリーの移送手段としてポンプを用いた
が、図３及び図４に示すようにポンプを用いずに１段目
の晶析槽１３ａから最終段目の晶析槽１３ｆにかけて段
階的に高低差を付けて羽根１４の撹拌力とスラリーの自
重により結晶スラリーを矢印に示すように移送すること
もできる。図３及び図４において、図１と同一符号は同
一構成部品を示す。符号１５は晶析槽の外気による温度
上昇を防止するために晶析槽の外周面に設けられた断熱
用ジャケットである。これにより多段の晶析槽をコンパ
クトに連結でき、冷却効率がより高まる。
て、本発明はこれらに限るものではない。また、晶析槽
が６段の例を示したが、晶析槽の冷却能力に応じて５段
以下、又は７段以上にしてもよい。また、晶析槽から晶
析槽への結晶スラリーの移送手段としてポンプを用いた
が、図３及び図４に示すようにポンプを用いずに１段目
の晶析槽１３ａから最終段目の晶析槽１３ｆにかけて段
階的に高低差を付けて羽根１４の撹拌力とスラリーの自
重により結晶スラリーを矢印に示すように移送すること
もできる。図３及び図４において、図１と同一符号は同
一構成部品を示す。符号１５は晶析槽の外気による温度
上昇を防止するために晶析槽の外周面に設けられた断熱
用ジャケットである。これにより多段の晶析槽をコンパ
クトに連結でき、冷却効率がより高まる。
【００１９】また、上記例では沈降槽と母液分離塔とを
管１６ｆにより接続したが、沈降槽と母液分離塔を晶析
槽の関連設備として一体化してもよい。このように構成
することにより、設備全体が小型化し、より一層安定し
た運転を行うことができる。更に、母液分離塔３０から
結晶スラリーを一時貯槽３４に貯えたが、一時貯槽３４
を用いずに、母液分離塔３０から排出される結晶スラリ
ーを横型スクリューフィーダ等を介して直接遠心ろ過機
４０に供給するようにしてもよい。
管１６ｆにより接続したが、沈降槽と母液分離塔を晶析
槽の関連設備として一体化してもよい。このように構成
することにより、設備全体が小型化し、より一層安定し
た運転を行うことができる。更に、母液分離塔３０から
結晶スラリーを一時貯槽３４に貯えたが、一時貯槽３４
を用いずに、母液分離塔３０から排出される結晶スラリ
ーを横型スクリューフィーダ等を介して直接遠心ろ過機
４０に供給するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、硝
酸ウラニル結晶、硝酸プルトニウム結晶等の硝酸化合物
結晶のスラリー中における沈降性が良好であることを利
用して、晶析槽で析出した結晶スラリーを連続的に沈降
槽、母液分離塔及び遠心ろ過機に移送して、固液分離
し、特に遠心ろ過機で分離した結晶を少ない洗浄水で洗
浄できるため、高い精製度で効率良く製品硝酸化合物が
得られる。
酸ウラニル結晶、硝酸プルトニウム結晶等の硝酸化合物
結晶のスラリー中における沈降性が良好であることを利
用して、晶析槽で析出した結晶スラリーを連続的に沈降
槽、母液分離塔及び遠心ろ過機に移送して、固液分離
し、特に遠心ろ過機で分離した結晶を少ない洗浄水で洗
浄できるため、高い精製度で効率良く製品硝酸化合物が
得られる。
【図１】本発明一実施例の連続精製装置の構成図。
【図２】その精製工程及び製品硝酸ウラニルの分析結果
を示す図。
を示す図。
【図３】本発明の別の晶析槽を示す図４のＤ−Ｄ線断面
図。
図。
【図４】図３のＥ−Ｅ線断面図。
１１ 硝酸溶液 １２ａ，１７ａ〜１７ｅ，３７ ポンプ １３ａ〜１３ｆ 晶析槽 ２０ 沈降槽 ３０ 母液分離塔 ３４ 一時貯槽 ４０ 遠心ろ過機
フロントページの続き (72)発明者 難波 隆司 東京都千代田区神田神保町２丁目２番30号 東京電力株式会社原子力研究所内 (72)発明者 巻口 守男 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 西村 建二 茨城県那珂郡那珂町大字向山字六人頭1002 番地の14 三菱マテリアル株式会社那珂原 子力開発センター内 (72)発明者 半沢 正利 茨城県那珂郡那珂町大字向山字六人頭1002 番地の14 三菱マテリアル株式会社那珂原 子力開発センター内 (72)発明者 山上 純夫 茨城県那珂郡那珂町大字向山字六人頭1002 番地の14 三菱マテリアル株式会社那珂原 子力開発センター内
Claims (4)
- 【請求項１】 使用済核燃料の再処理工程でＵとＰｕを
一次分離精製した硝酸溶液(11)を冷却して硝酸化合物結
晶を析出させ前記硝酸化合物結晶を含むスラリーを排出
する晶析槽(13a〜13f)と、 前記晶析槽(13a〜13f)から排出されたスラリーに含まれ
る硝酸化合物結晶を沈降させかつ前記スラリーの母液を
オーバーフローさせて除去する沈降槽(20)と、 前記沈降槽(20)で沈降した硝酸化合物結晶に付随するス
ラリーの母液の一部を分離して前記硝酸化合物結晶を取
出す母液分離塔(30)と、 前記母液分離塔(30)から取出された硝酸化合物結晶と母
液の残部を連続的に遠心分離しかつ分離した硝酸化合物
結晶を洗浄する遠心ろ過機(40)とを備えた硝酸化合物の
連続精製装置。 - 【請求項２】 晶析槽(13a〜13f)は多段晶析槽であって
硝酸溶液を３０℃から―１５℃まで段階的に冷却して硝
酸化合物結晶を析出するように構成された請求項１記載
の硝酸化合物の連続精製装置。 - 【請求項３】 母液分離塔(30)は縦型スクリューフィー
ダである請求項１記載の硝酸化合物の連続精製装置。 - 【請求項４】 母液分離塔(30)から取出された硝酸化合
物結晶と母液の残部を一時的に貯える一時貯槽(34)と、
前記貯槽(34)に貯えられた硝酸化合物結晶と母液の残部
を遠心ろ過機(40)に供給するポンプ(37)とを備えた請求
項１記載の硝酸化合物の連続精製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5377193A JPH06265689A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 硝酸化合物の連続精製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5377193A JPH06265689A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 硝酸化合物の連続精製装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06265689A true JPH06265689A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12952086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5377193A Pending JPH06265689A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 硝酸化合物の連続精製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06265689A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2008114745A1 (ja) * | 2007-03-14 | 2010-07-08 | 三菱レイヨン株式会社 | 晶析装置およびその運転方法 |
| JP2012163425A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プルトニウム含有廃液の処理方法及び処理装置 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5377193A patent/JPH06265689A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2008114745A1 (ja) * | 2007-03-14 | 2010-07-08 | 三菱レイヨン株式会社 | 晶析装置およびその運転方法 |
| JP2015186805A (ja) * | 2007-03-14 | 2015-10-29 | 三菱レイヨン株式会社 | 晶析方法および晶析装置 |
| JP2012163425A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プルトニウム含有廃液の処理方法及び処理装置 |
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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: 20010307 |