JPH08277428A - Separation of technetium and device therefor - Google Patents

Separation of technetium and device therefor

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JPH08277428A
JPH08277428A JP2230996A JP2230996A JPH08277428A JP H08277428 A JPH08277428 A JP H08277428A JP 2230996 A JP2230996 A JP 2230996A JP 2230996 A JP2230996 A JP 2230996A JP H08277428 A JPH08277428 A JP H08277428A
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JP
Japan
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technetium
waste liquid
catalyst
radioactive waste
container
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Application number
JP2230996A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Fukazawa
哲生 深沢
Noboru Miura
襄 三浦
Fumio Kawamura
文雄 河村
Mamoru Kamoshita
守 鴨志田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To reduce the generation of a secondary radioactive waste resulting from the separation of technetium. CONSTITUTION: A salt-free reagent as a reducing agent and a catalyst are added to a radioactive waste liq. contg. technetium in a waste liq. treating tank 5. The reduction of technetium is promoted by the action of the reagent and catalyst, and the technetium is converted to metallic technetium. The metallic technetium and catalyst are removed from the radioactive waste liq. by a filter part 33. Since the salt-free reagent is decomposed into gas by the reduction reaction, the technetium is not contained in the secondary radioactive waste. Consequently, the generation of the secondary radioactive waste is reduced as the technetium is separated. Further, since the technetium is efficiently reduced to metallic technetium, the technetium concn. in the radioactive waste is remarkably decreased after the metallic technetium is removed.

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、放射性核種を含む
溶液中からテクネチウムを分離除去する方法に関する。
放射性核種を含む溶液は、原子力発電所,再処理工場,
放射性同位元素取扱施設、その他の原子力施設から発生
する放射性廃液である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for separating and removing technetium from a solution containing a radionuclide.
Solutions containing radionuclides are used in nuclear power plants, reprocessing plants,
This is a radioactive liquid waste generated from radioactive isotope handling facilities and other nuclear facilities.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のテクネチウム分離方法としては、
特開昭54−96412号公報,特開昭62−3694号公報,特開
平5−188188号公報、または特開平4−204293号公報に記
載のように廃液中のテクネチウムを溶媒抽出法あるいは
溶融塩抽出法で分離除去していた。特開昭60−194399号
公報,特開平5−66289号公報,特開平1−215727 号公報
または特開平2−54732号公報に記載のようにイオン交換
法あるいは吸着法を採用していた。
2. Description of the Related Art Conventional technetium separation methods include:
As described in JP-A-54-96412, JP-A-62-3694, JP-A-5-188188, or JP-A-4-204293, the technetium in the waste liquid is subjected to a solvent extraction method or a molten salt. It was separated and removed by the extraction method. As described in JP-A-60-194399, JP-A-5-66289, JP-A-1-215727 or JP-A-2-54732, an ion exchange method or an adsorption method has been adopted.

【0003】また、特開平5−52995号公報は酸化揮発法
を、特開平5−100085 号公報は陰イオン交換法と酸化物
への還元析出法の併用を、特開平5−209998 号公報は金
属からの除去を目的に酸化物への還元法と共存金属の電
解析出法の併用を、それぞれ記述する。
Further, JP-A-5-52995 discloses an oxidation volatilization method, JP-A-5-100085 discloses a combined use of an anion exchange method and a reduction precipitation method to an oxide, and JP-A-5-209998 discloses. The combined use of the reduction method to the oxide and the electrolytic deposition method of the coexisting metal for the purpose of removing from the metal is described respectively.

【0004】さらに、特開昭62−93320 号公報は、還元
剤と白金族元素共存下で加熱してTcを回収する方法を
記載する。特開平5−215895 号公報は、RuとTcを同
時に回収する方法の1つとして還元剤及び還元助剤とし
てそれぞれSiC及びアルコール類を添加する方法を記
載する。
Further, JP-A-62-93320 describes a method of recovering Tc by heating in the presence of a reducing agent and a platinum group element. Japanese Unexamined Patent Publication No. 215895/1993 describes a method of adding SiC and alcohol as a reducing agent and a reducing aid, respectively, as one of the methods for recovering Ru and Tc at the same time.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、比較
的多量の溶媒や溶融塩,イオン交換体(樹脂),吸着材
(活性炭)が必要であった。また、揮発法は酸化剤と硫
酸が必要であり、2種類の方法を併用する場合には複雑
な操作やプロセスを必要とした。さらに、Ru等の白金
族元素が共存する必要があり、加熱操作や固体還元剤,
還元助剤が必要であった。
In the conventional method, a relatively large amount of solvent, molten salt, ion exchanger (resin) and adsorbent (activated carbon) were required. Further, the volatilization method requires an oxidizing agent and sulfuric acid, and when two types of methods are used together, complicated operations and processes are required. Further, it is necessary that a platinum group element such as Ru coexists, and a heating operation, a solid reducing agent,
A reduction aid was needed.

【0006】本発明の目的は、テクネチウム分離処理に
伴う放射性の2次廃棄物の発生量を低減できるテクネチ
ウム分離方法及びその装置を提供することにある。
[0006] It is an object of the present invention to provide a technetium separation method and apparatus capable of reducing the amount of radioactive secondary waste generated in the technetium separation treatment.

【0007】本発明の他の目的は、還元反応をより促進
できるテクネチウム分離方法及びその装置を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a technetium separation method and an apparatus therefor capable of further promoting the reduction reaction.

【0008】本発明の他の目的は、装置構成が単純化で
きるテクネチウム分離方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technetium separation method which can simplify the apparatus structure.

【0009】本発明の他の目的は、使用する還元剤の量
を減少できるテクネチウム分離方法を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a technetium separation method capable of reducing the amount of reducing agent used.

【0010】本発明の他の目的は、固体状のテクネチウ
ムの回収効率を向上できるテクネチウム分離方法を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide a technetium separation method which can improve the recovery efficiency of solid technetium.

【0011】本発明の他の目的は、触媒の消費量を低減
できるテクネチウム分離方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technetium separation method which can reduce the consumption of catalyst.

【0012】本発明の他の目的は、除去された触媒を容
器内に戻すために、新たな装置を設置する必要がないテ
クネチウム分離方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technetium separation method which does not require the installation of a new device for returning the removed catalyst into the container.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する請
求項1の発明の特徴は、放射性廃液に還元剤であるソル
トフリー試薬を添加し、テクネチウムを触媒及びソルト
フリー試薬の存在下で還元して固体状態とし、放射性廃
液から分離することにある。
The feature of the invention of claim 1 that achieves the above object is that a reducing agent, a salt-free reagent, is added to radioactive waste liquid to reduce technetium in the presence of a catalyst and a salt-free reagent. To make it a solid state and separate it from the radioactive liquid waste.

【0014】放射性廃液中のテクネチウムは、触媒及び
ソルトフリー試薬の作用により金属テクネチウムに効率
良く還元される。このため、金属テクネチウム除去後に
おける放射性廃液中のテクネチウムの濃度は、著しく低
下する。
The technetium in the radioactive liquid waste is efficiently reduced to metal technetium by the action of the catalyst and the salt-free reagent. Therefore, the concentration of technetium in the radioactive liquid waste after the metal technetium removal is significantly reduced.

【0015】ソルトフリー試薬は、微弱な還元剤である
が、触媒の促進効果によりテクネチウムの還元反応を進
行させることができる。触媒は、テクネチウムの固体状
態への還元を促進させる。触媒による還元の促進効果
は、水素を触媒表面に吸着し、テクネチウムと反応させ
ることによって発揮される。ソルトフリー試薬は、テク
ネチウムとの反応あるいは正孔との反応で、窒素及び炭
酸ガス等のガス成分に分解される。このため、ソルトフ
リー試薬は放射性の2次廃棄物にならなく、テクネチウ
ム分離処理に伴う放射性の2次廃棄物の発生量が低減さ
れる。
Although the salt-free reagent is a weak reducing agent, it can promote the reduction reaction of technetium due to the promoting effect of the catalyst. The catalyst promotes the reduction of technetium to the solid state. The effect of promoting reduction by the catalyst is exerted by adsorbing hydrogen on the catalyst surface and reacting it with technetium. The salt-free reagent is decomposed into gas components such as nitrogen and carbon dioxide by the reaction with technetium or the reaction with holes. Therefore, the salt-free reagent does not become radioactive secondary waste, but the amount of radioactive secondary waste that accompanies the technetium separation treatment is reduced.

【0016】上記他の目的を達成する請求項2の発明の
特徴は、触媒として光触媒を用い、ソルトフリー試薬及
び光触媒を含む放射性廃液に電磁波を照射してテクネチ
ウムを還元して固体状態とすることにある。
In order to achieve the above-mentioned other object, the feature of the invention of claim 2 is that a photocatalyst is used as a catalyst, and a radioactive waste liquid containing a salt-free reagent and a photocatalyst is irradiated with electromagnetic waves to reduce technetium to a solid state. It is in.

【0017】光触媒を用いるので、テクネチウムの還元
反応が光触媒を用いない場合に比べてより促進される。
また、還元反応によって固体状になったテクネチウム
は、光触媒に短時間に吸着される。これは、放射性廃液
中のテクネチウムを効率良く除去することになる。
Since the photocatalyst is used, the reduction reaction of technetium is promoted as compared with the case where the photocatalyst is not used.
Further, technetium solidified by the reduction reaction is adsorbed on the photocatalyst in a short time. This effectively removes technetium in the radioactive liquid waste.

【0018】光触媒は、電磁波の照射により、電子を放
出してテクネチウムの還元反応を促進させる。また、光
触媒は、水素(原子)を表面に吸着し、テクネチウムと
反応させることによって還元反応を促進させる。電磁波
は、光触媒から電子と見かけ上正孔を放出させる役目を
する。電子は直接,間接にテクネチウムを還元し、正孔
はソルトフリー試薬または電子供与体により消費され
る。
The photocatalyst emits electrons to accelerate the reduction reaction of technetium upon irradiation with electromagnetic waves. Further, the photocatalyst adsorbs hydrogen (atoms) on the surface and reacts with technetium to accelerate the reduction reaction. Electromagnetic waves serve to release electrons and holes from the photocatalyst. Electrons directly and indirectly reduce technetium, and holes are consumed by salt-free reagents or electron donors.

【0019】上記他の目的を達成する請求項3の発明の
特徴は、ソルトフリー試薬を含む放射性廃液を、触媒を
充填したカラム内に供給することにある。
A feature of the invention of claim 3 for achieving the above-mentioned other object is to supply a radioactive liquid waste containing a salt-free reagent into a column packed with a catalyst.

【0020】これにより、装置構成が著しく単純化でき
る。また、比較的簡単な操作でより連続的に放射性廃液
中のテクネチウムを還元,除去することができる。
As a result, the device structure can be remarkably simplified. Further, technetium in the radioactive liquid waste can be reduced and removed more continuously by a relatively simple operation.

【0021】上記他の目的を達成する請求項4の発明の
特徴は、ソルトフリー試薬として窒素及び水素を含むソ
ルトフリー試薬を用いることにある。
A feature of the invention of claim 4 to achieve the above-mentioned other object is to use a salt-free reagent containing nitrogen and hydrogen as the salt-free reagent.

【0022】ソルトフリー試薬が窒素及び水素を含んで
いるので、テクネチウムの還元作用が大きい。このた
め、比較的少量のソルトフリー試薬でテクネチウムを効
率良く還元できる。
Since the salt-free reagent contains nitrogen and hydrogen, the reducing action of technetium is large. Therefore, technetium can be efficiently reduced with a relatively small amount of salt-free reagent.

【0023】窒素及び水素を含むソルトフリー試薬とし
ては、アンモニウム塩,ヒドラジン塩及びヒドロキシル
アミン塩がある。
Salt-free reagents containing nitrogen and hydrogen include ammonium salts, hydrazine salts and hydroxylamine salts.

【0024】上記他の目的を達成する請求項6の発明の
特徴は、テクネチウムの固体を触媒に吸着させることに
ある。
A feature of the invention of claim 6 for attaining the above-mentioned other object is to adsorb the solid technetium to the catalyst.

【0025】還元反応にて生じたテクネチウムの固体が
触媒に吸着されるので、放射性廃液からのテクネチウム
の固体の回収効率が向上する。
Since the technetium solid produced by the reduction reaction is adsorbed on the catalyst, the efficiency of recovering the technetium solid from the radioactive waste liquid is improved.

【0026】上記他の目的を達成する請求項7の発明の
特徴は、触媒及びソルトフリー試薬を含む放射性廃液が
容器内に存在し、放射性廃液に含まれるテクネチウムが
還元により固体状態になった後、触媒及び固体状のテク
ネチウムが容器から排出される放射性廃液から除去さ
れ、新たな放射性廃液が容器内に供給され、この新たな
放射性廃液が除去された触媒及び固体状のテクネチウム
を含むことにある。
The feature of the invention of claim 7 that achieves the above-mentioned other object is that a radioactive waste liquid containing a catalyst and a salt-free reagent is present in a container, and technetium contained in the radioactive waste liquid is reduced to a solid state. , The catalyst and solid technetium are removed from the radioactive liquid waste discharged from the container, a new radioactive liquid waste is supplied into the container, and this new radioactive liquid waste is to contain the removed catalyst and solid technetium. .

【0027】排出された放射性廃液から除去された触媒
が新たな放射性廃液に対しても利用でき、触媒の消費量
を少なくできる。その分、放射性廃棄物となる触媒量が
著しく低減できるので、テクネチウム分離処理に伴う放
射性の2次廃棄物の発生量が少なくなる。
The catalyst removed from the discharged radioactive waste liquid can be used for new radioactive waste liquid, and the consumption amount of the catalyst can be reduced. As a result, the amount of catalyst that becomes radioactive waste can be significantly reduced, so the amount of radioactive secondary waste generated by the technetium separation treatment is reduced.

【0028】上記他の目的を達成する請求項8の発明の
特徴は、触媒及び固体状のテクネチウムが排出される放
射性廃液からフィルタによって除去され、除去された触
媒及び固体状のテクネチウムが、そのフィルタを通過し
て容器内に供給される新たな放射性廃液によって、容器
内に搬入されることにある。
In order to achieve the above-mentioned other object, the feature of the invention of claim 8 is that the catalyst and solid-state technetium are removed by a filter from the radioactive waste liquid from which the catalyst and solid-state technetium are discharged. It is to be carried into the container by the new radioactive waste liquid that has passed through and is supplied to the container.

【0029】フィルタを通過して容器内に供給される新
たな放射性廃液を利用して、フィルタによって除去され
た触媒が、容器内に搬入されるので、除去された触媒を
簡単に容器内に戻すことができる。除去された触媒を容
器内に戻すために、新たな装置を設置する必要がない。
The catalyst removed by the filter is carried into the container by using the new radioactive waste liquid which has passed through the filter and is supplied into the container, so that the removed catalyst can be easily returned into the container. be able to. It is not necessary to install a new device to return the removed catalyst into the container.

【0030】上記他の目的を達成する請求項9の発明の
特徴は、触媒及び固体状のテクネチウムが、排出される
放射性廃液から、容器底部の廃液排出部付近に設けられ
たフィルタによって除去され、新たな放射性廃液が容器
内に供給された後、フィルタで除去した触媒及び固体状
のテクネチウムが、新たな放射性廃液が撹拌されること
によって、新たな放射性廃液と混合されることにある。
A feature of the invention of claim 9 that achieves the above-mentioned other object is that the catalyst and solid technetium are removed from the discharged radioactive waste liquid by a filter provided near the waste liquid discharge part at the bottom of the container, After the new radioactive waste liquid is supplied into the container, the catalyst and solid technetium removed by the filter are mixed with the new radioactive waste liquid by agitating the new radioactive waste liquid.

【0031】前述した、新たな放射性廃液を利用してフ
ィルタによって除去された触媒が、容器内に搬入される
場合と同様に、除去された触媒を簡単に容器内に戻すこ
とができる。除去された触媒を容器内に戻すために、新
たな装置を設置する必要がない。
As in the case where the catalyst removed by the filter using the new radioactive waste liquid is carried into the container, the removed catalyst can be easily returned to the container. It is not necessary to install a new device to return the removed catalyst into the container.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.

【0033】(実施例1)本発明の第1の実施例は、核
燃料再処理によって発生する高レベル廃液からテクネチ
ウムを分離する方法であって図1により説明される。
(Example 1) The first example of the present invention is a method for separating technetium from a high-level waste liquid generated by reprocessing of nuclear fuel, which will be described with reference to FIG.

【0034】切り換えバルブ6が、配管30に設けられ
る。切り換えバルブ6に接続される配管31は、廃液処
理槽5内に挿入されている。フィルタ付き弁7が配管3
1に設けられる。フィルタ付き弁7は、弁部32、及び
弁部32より廃液処理槽5側に位置するフィルタ部33
を備える。ポンプ40が配管30において切り換えバル
ブ6よりも下流側に設けられる。還元剤2が充填される
還元剤槽37は配管38によって廃液処理槽5に連絡さ
れる。弁39が配管38に設けられる。触媒3が充填さ
れる触媒槽34は配管35によって廃液処理槽5に連絡
される。弁36が配管35に設けられる。
A switching valve 6 is provided in the pipe 30. The pipe 31 connected to the switching valve 6 is inserted into the waste liquid treatment tank 5. Valve 7 with filter is pipe 3
1 is provided. The valve with filter 7 includes a valve section 32 and a filter section 33 located on the waste liquid treatment tank 5 side of the valve section 32.
Is provided. The pump 40 is provided in the pipe 30 downstream of the switching valve 6. The reducing agent tank 37 filled with the reducing agent 2 is connected to the waste liquid processing tank 5 through a pipe 38. A valve 39 is provided in the pipe 38. The catalyst tank 34 filled with the catalyst 3 is connected to the waste liquid treatment tank 5 by a pipe 35. A valve 36 is provided in the pipe 35.

【0035】核燃料再処理装置(図示せず)から発生した
高レベル廃液1は、核分裂生成物の90Sr,99Tc,
137Cs,144Ce及び超ウラン元素の237Np,241Am
等の放射性核種を含んでいる。高レベル廃液1は、切り
換えバルブ6を廃液処理槽5側(導入側)に切り換える
ことにより、廃液処理槽5内に導入される。還元剤2及
び触媒3は、弁39及び36を開くことによって廃液処
理槽5内に添加される。更に、還元助剤であるエタノー
ルも廃液処理槽5内に添加される。その後、廃液処理槽
5内の廃液が撹拌機19によって撹拌される。例えば、
還元剤2としてはソルトフリー試薬である炭酸アンモニ
ウム等が、触媒3としては白金黒等が用いられる。炭酸
アンモニウムは、溶液中、すなわち高レベル廃液1中で
炭酸イオン及びアンモニウムイオンの状態で存在する。
撹拌後1〜2時間で、高レベル廃液1中のテクネチウム
は7価のイオンの状態(酸素原子を4個配位して全体で
は−1価の陰イオンの状態)から4価または0価の固体
(酸化物または金属)の状態に還元される。高レベル廃
液1の硝酸濃度は3mol/リットル 程度である。一般的
にはこの程度の高酸濃度溶液中でのテクネチウムの還元
は困難であるが、発明者らは触媒共存下において上記還
元剤によって十分にテクネチウムを還元できることを発
見した。上記還元剤は、ソルトフリー試薬でもあり、反
応後においてガス成分に分解される。還元剤は、それ自
身が水素又は電子を放出して対象物質を還元する機能を
有する物質である。還元助剤は、還元反応の逆反応、す
なわち酸化反応を阻止する機能を有する物質である。
The high-level liquid waste 1 generated from the nuclear fuel reprocessing unit (not shown) is 90 Sr, 99 Tc of fission products,
137 Cs, 144 Ce and transuranium element 237 Np, 241 Am
And other radionuclides are included. The high-level waste liquid 1 is introduced into the waste liquid treatment tank 5 by switching the switching valve 6 to the waste liquid treatment tank 5 side (introduction side). The reducing agent 2 and the catalyst 3 are added into the waste liquid treatment tank 5 by opening the valves 39 and 36. Further, ethanol, which is a reduction aid, is also added to the waste liquid treatment tank 5. After that, the waste liquid in the waste liquid treatment tank 5 is stirred by the stirrer 19. For example,
As the reducing agent 2, ammonium carbonate or the like which is a salt-free reagent is used, and as the catalyst 3, platinum black or the like is used. Ammonium carbonate is present in solution, i.e. in the high level waste liquor 1 in the form of carbonate and ammonium ions.
One to two hours after stirring, the technetium in the high-level waste liquid 1 was changed from tetravalent or zero valent from a state of 7-valent ion (a state of 4 oxygen atoms coordinated and -1 anion as a whole). It is reduced to the solid (oxide or metal) state. The nitric acid concentration of the high-level waste liquid 1 is about 3 mol / liter. Generally, it is difficult to reduce technetium in a solution having such a high acid concentration, but the inventors have discovered that technetium can be sufficiently reduced by the above reducing agent in the presence of a catalyst. The reducing agent is also a salt-free reagent and is decomposed into a gas component after the reaction. The reducing agent is a substance that itself has a function of releasing hydrogen or electrons to reduce the target substance. The reduction aid is a substance having a function of blocking the reverse reaction of the reduction reaction, that is, the oxidation reaction.

【0036】テクネチウムが還元された後、弁部32が
開いた状態で、切り換えバルブ6がフィルタ付き弁7と
ポンプ40を連絡するように切り換えられかつポンプ4
0が駆動される。廃液処理槽5内の処理済みの廃液4は
フィルタ付き弁7及び切り換えバルブ6を通過して排出
される。フィルタ付き弁7のフィルタ部33は、触媒と
固体状のテクネチウムを捕捉しこれらが処理済みの廃液
4とともに外部へ排出されることを防止する。フィルタ
部33に用いられる固液分離用のフィルタとしては、焼
結金属フィルタや中空子膜等のろ過機構が有効である。
フィルタ上(廃液処理槽側)に付着した触媒や固体のテ
クネチウムは、次の高レベル廃液1を廃液処理槽5に供
給する際に逆洗され、廃液処理槽5内に戻される。触媒
はこのように繰り返し使用され、最終的に洗浄液(純水
等)で逆洗され、固体のテクネチウムとともに回収され
る。触媒とテクネチウムとの分離はテクネチウムを再溶
解することにより達成される。触媒は、テクネチウム分
離後、もう一度、上記高レベル廃液1からのテクネチウ
ム還元,分離プロセスにおいて、あるいは他の目的に再
利用することができる。
After the technetium has been reduced, with the valve section 32 open, the switching valve 6 is switched to connect the filter valve 7 with the pump 40 and the pump 4
0 is driven. The treated waste liquid 4 in the waste liquid treatment tank 5 passes through the valve 7 with a filter and the switching valve 6 and is discharged. The filter portion 33 of the valve 7 with a filter captures the catalyst and solid technetium and prevents them from being discharged to the outside together with the treated waste liquid 4. As a filter for solid-liquid separation used in the filter section 33, a filtration mechanism such as a sintered metal filter or a hollow membrane is effective.
The catalyst and solid technetium attached on the filter (on the side of the waste liquid treatment tank) are backwashed when the next high-level waste liquid 1 is supplied to the waste liquid treatment tank 5, and returned to the waste liquid treatment tank 5. The catalyst is repeatedly used in this way, and finally it is backwashed with a cleaning liquid (pure water or the like) and recovered together with solid technetium. Separation of catalyst and technetium is achieved by redissolving technetium. After the technetium separation, the catalyst can be reused again in the technetium reduction and separation process from the high-level waste liquid 1, or for other purposes.

【0037】したがって、最終的に高レベル廃液1中の
テクネチウムは、少量の溶液として回収される。本実施
例において、還元剤はソルトフリー試薬であり、触媒は
繰り返し使用されるので、2次廃棄物の発生量は最小限
に抑えることができる。すなわち、高レベル廃液の容量
は変化せず、除去されたテクネチウムの体積も非常に少
量である。本実施例で用いた還元剤である炭酸アンモニ
ウムは水素及び窒素を含んでいるので還元作用が大き
い。このため、本実施例は、少量の炭酸アンモニウムで
高レベル廃液1中のテクネチウムを効率良く還元できる
ので、フィルタ部33にて除去する固体のテクネチウム
量も増加し、2次廃棄物の発生量も減少する。処理済み
の廃液4の放射能レベルが減少する。
Therefore, finally, the technetium in the high-level waste liquid 1 is recovered as a small amount of solution. In this example, the reducing agent is a salt-free reagent and the catalyst is repeatedly used, so that the amount of secondary waste generated can be minimized. That is, the volume of the high level waste liquid does not change and the volume of technetium removed is very small. Ammonium carbonate, which is the reducing agent used in this example, contains hydrogen and nitrogen and therefore has a large reducing action. Therefore, in the present embodiment, since the technetium in the high-level waste liquid 1 can be efficiently reduced with a small amount of ammonium carbonate, the amount of solid technetium removed by the filter unit 33 also increases and the amount of secondary waste generated. Decrease. The radioactivity level of the treated waste liquid 4 is reduced.

【0038】本実施例による効果を図2により説明す
る。図2は高レベル廃液1と同等の3mol/リットル の
硝酸溶液中にテクネチウムイオンを存在させ、上記方法
及び比較のため他の方法を実施した際の、溶液中残存テ
クネチウム濃度(相対値)の経時変化を示した図であ
る。テクネチウム溶液に触媒を添加後、種々の試薬の効
果を調べた結果、以下のことが判明した。触媒以外に、
試薬を添加しない場合及びエタノールのみを添加した場
合には、溶液中のテクネチウム濃度は変化していない。
すなわち、これらの場合には、テクネチウムの還元反応
は進行せず、テクネチウムは溶液中でイオンとして安定
に溶存している。何らかの試薬(還元剤)を添加する必要
はあるが、エタノール単独では不十分であることが分か
った。還元剤として炭酸カリウムを添加した場合には、
ゆっくりではあるが徐々に溶液中テクネチウム濃度が低
下している。触媒と炭酸カリウムの添加により、徐々に
テクネチウムが溶液中から固体として分離回収されるこ
とが分かった。炭酸アンモニウムを添加した場合には、
図2に示すように溶液中テクネチウム濃度が比較的速や
かに低下している。触媒と炭酸アンモニウムの添加によ
り硝酸溶液からテクネチウムを効果的に回収できること
が分かった。
The effect of this embodiment will be described with reference to FIG. Figure 2 shows the technetium concentration (relative value) remaining in the solution when technetium ions were present in a 3 mol / liter nitric acid solution equivalent to the high-level waste liquid 1 and the above method and other methods for comparison were carried out. It is the figure which showed change. After the catalyst was added to the technetium solution, the effects of various reagents were examined, and the following was revealed. Besides the catalyst,
The technetium concentration in the solution did not change when no reagent was added or when only ethanol was added.
That is, in these cases, the reduction reaction of technetium does not proceed, and technetium is stably dissolved as an ion in the solution. Although it was necessary to add some reagent (reducing agent), it was found that ethanol alone was not sufficient. When potassium carbonate is added as a reducing agent,
The technetium concentration in the solution gradually decreased, but slowly. It was found that technetium was gradually separated and recovered as a solid from the solution by adding the catalyst and potassium carbonate. If ammonium carbonate is added,
As shown in FIG. 2, the technetium concentration in the solution decreased relatively quickly. It was found that technetium can be effectively recovered from the nitric acid solution by adding a catalyst and ammonium carbonate.

【0039】図2に示した実験結果より、テクネチウム
の回収メカニズムについて考察する。アンモニウム塩の
存在下で、テクネチウムの回収(還元)が進行している
ことより、アンモニウムイオン(アンモニア)自身の還
元作用あるいはアンモニウムイオン中の水素の還元作用
が反応を支配しているものと考えられる。特に、水素は
白金等の触媒上に原子状態で吸着し、溶存物質を還元す
る働きを示すことが知られており、テクネチウムを還元
する能力も十分に有している。硝酸ヒドロキシルアミン
でも同様の効果が見られることより、還元能力を有する
か、または水素を有する物質(試薬)がテクネチウムの
還元,固体化,溶液からの回収に寄与していることが分
かった。これらの物質と触媒の存在がテクネチウムの還
元回収に必須の要件となる。
The recovery mechanism of technetium will be considered from the experimental results shown in FIG. Since the recovery (reduction) of technetium is progressing in the presence of ammonium salt, it is considered that the reducing action of ammonium ion (ammonia) itself or the reducing action of hydrogen in ammonium ion controls the reaction. . In particular, it is known that hydrogen is adsorbed on a catalyst such as platinum in an atomic state and has a function of reducing a dissolved substance, and has a sufficient ability to reduce technetium. Since similar effects were observed with hydroxylamine nitrate, it was found that a substance (reagent) having a reducing ability or having hydrogen contributes to the reduction, solidification, and recovery of technetium from the solution. The presence of these substances and catalysts is an essential requirement for the reduction and recovery of technetium.

【0040】高レベル廃液1は種々の核種を含んでい
る。ほとんどの核種はテクネチウムの還元回収反応を妨
害しない。一部の核種は還元剤を消費する(テクネチウ
ムの還元反応と競合する)が、余分に還元剤を添加すれ
ば問題ない。
The high-level waste liquid 1 contains various nuclides. Most nuclides do not interfere with the technetium reduction and recovery reaction. Some nuclides consume the reducing agent (competing with the reduction reaction of technetium), but adding an additional reducing agent causes no problem.

【0041】以上、本実施例によれば非常に簡便な方法
で、再処理高レベル廃液中から長半減期(21万年)で
毒性が高く、廃棄物処分後地下水の浸入等により処分場
から他の場所へ移行しやすいテクネチウムを分離除去で
きる。このことより、テクネチウムに起因する廃棄物の
毒性,危険性を取り除くことができる。また、長期管理
の必要な放射性廃液あるいは放射性廃棄物の体積を低減
することができる。また、多量の放射性廃液の管理期間
を大幅に短縮でき短時間で無害化できる効果がある。
As described above, according to the present embodiment, it is a very simple method and is highly toxic with a long half-life (210,000 years) from reprocessing high-level waste liquid, and from the disposal site due to infiltration of groundwater after waste disposal. It is possible to separate and remove technetium that easily migrates to other places. From this, it is possible to eliminate the toxicity and danger of the waste caused by technetium. Further, the volume of radioactive waste liquid or radioactive waste that requires long-term management can be reduced. Further, there is an effect that the management period of a large amount of radioactive waste liquid can be significantly shortened and the harm can be rendered harmless in a short time.

【0042】さらに、触媒,船体への貝等の付着防止剤
などに用いられる有用元素であるテクネチウムを回収し
て再利用できる。もし、ルテニウム,ロジウム,パラジ
ウムが共存していれば、同時に回収されるので、触媒等
に再利用される。これらの有用金属は、酸化還元電位の
差を利用した方法,化学的性質の差を利用した方法等、
一般的に用いられている方法で相互に分離可能である。
Further, technetium, which is a useful element used as a catalyst and an agent for preventing the adhesion of shellfish etc. to the hull, can be recovered and reused. If ruthenium, rhodium, and palladium coexist, they are recovered at the same time and reused as a catalyst or the like. These useful metals include the method utilizing the difference in redox potential, the method utilizing the difference in chemical properties, etc.
They can be separated from each other by a commonly used method.

【0043】本実施例は、硝酸濃度を低下させていない
ので、処理する廃液の量及び処理後の廃液の量をほとん
ど増加させることがない。本実施例は、廃液の処理槽へ
の供給と処理済廃液の処理槽からの排出のために同一の
配管を用いており、かつこの配管の途中にフィルタを設
けて廃液供給でフィルタを逆洗しているので、テクネチ
ウム分離方法,手順の簡略化及び分離装置の単純化,小
型化を図ることができる。
In this embodiment, since the nitric acid concentration is not lowered, the amount of waste liquid to be treated and the amount of waste liquid after treatment are hardly increased. In this embodiment, the same pipe is used for supplying the waste liquid to the treatment tank and discharging the treated waste liquid from the treatment tank, and a filter is provided in the middle of this pipe to backwash the filter with the waste liquid supply. Therefore, the technetium separation method and the procedure can be simplified, and the separation device can be simplified and downsized.

【0044】ソルトフリー試薬は、前述のように還元作
用により気体になるので、放射性の2次廃棄物にならな
い。このため、本実施例は、テクネチウム分離処理に伴
う放射性の2次廃棄物の発生量を低減できる。
The salt-free reagent does not become a radioactive secondary waste because it becomes a gas by the reducing action as described above. Therefore, the present embodiment can reduce the amount of radioactive secondary waste generated by the technetium separation treatment.

【0045】フィルタ部33によって排出された放射性
廃液から除去された触媒は、新たな放射性廃液に対して
も利用でき、触媒の消費量を少なくできる。触媒消費量
の低減も、テクネチウム分離処理に伴う放射性2次廃棄
物の発生量低減につながる。また、本実施例は、フィル
タ部33を通過して触媒槽34内に供給される新たな放
射性廃液を利用して、フィルタ部33によって除去され
た触媒が、触媒槽34内に搬入されるので、除去された
触媒を簡単に触媒槽34内に戻すことができる。除去さ
れた触媒を触媒槽34内に戻すために、新たな装置を設
置する必要がない。
The catalyst removed from the radioactive waste liquid discharged by the filter unit 33 can be used for new radioactive waste liquid, and the consumption amount of the catalyst can be reduced. Reduction in catalyst consumption also leads to reduction in the amount of radioactive secondary waste generated by the technetium separation process. Further, in the present embodiment, the catalyst removed by the filter unit 33 is carried into the catalyst tank 34 by using the new radioactive waste liquid that has passed through the filter unit 33 and is supplied into the catalyst tank 34. The removed catalyst can be easily returned to the catalyst tank 34. It is not necessary to install a new device to return the removed catalyst into the catalyst tank 34.

【0046】上記実施例においては触媒として白金を用
いたが、他の触媒(金属ルテニウム,金属ロジウム及び
金属パラジウム等)を用いても同様の効果がある。ま
た、高レベル廃液1の廃液処理槽5への供給と処理済廃
液4の廃液処理槽5からの排出のために別々の配管を用
いれば、多少複雑な装置構成になるが、処理済廃液の処
理前廃液による汚染を完全に回避できる。この場合、フ
ィルタへ残った固体は廃液とは別の洗浄液で逆洗して除
去するか、あるいは機械的に除去する必要がある。機械
的除去の場合、洗浄液添加及び廃液体積増加を回避で
き、固体中の水分量を低減できるあるいは固体からの水
分除去を省略できる効果がある。本実施例は、再処理高
レベル廃液に適用した場合について述べたが、他の硝酸
(酸性)廃液に適用しても同様の効果を得る。
Although platinum is used as the catalyst in the above embodiments, the same effect can be obtained by using other catalysts (metal ruthenium, metal rhodium, metal palladium, etc.). Further, if separate pipes are used for supplying the high-level waste liquid 1 to the waste liquid treatment tank 5 and discharging the processed waste liquid 4 from the waste liquid treatment tank 5, a slightly complicated device configuration is obtained, but It is possible to completely avoid contamination by the waste liquid before treatment. In this case, the solids remaining on the filter must be backwashed with a cleaning liquid other than the waste liquid to remove, or mechanically removed. In the case of mechanical removal, it is possible to avoid addition of the cleaning liquid and increase of the waste liquid volume, reduce the amount of water in the solid, or omit water removal from the solid. Although the present embodiment has been described for the case of being applied to the reprocessing high-level waste liquid, the same effect can be obtained even if it is applied to another nitric acid (acidic) waste liquid.

【0047】(実施例2)次に本発明の第2の実施例を、
低酸濃度あるいは中性の低レベル放射性廃液に適用した
場合について図3により説明する。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The case of application to a low acid concentration or neutral low level radioactive waste liquid will be described with reference to FIG.

【0048】低レベル放射性廃液8は、弁41を開くこ
とにより廃液充填槽9から廃液処理槽12に供給され
る。次に、水素及び窒素を含む硝酸ヒドラジン(HN)
等のソルトフリー試薬である非常に微弱な還元剤が弁4
2を開くことにより還元剤槽10から、酸化チタン等の
触媒が弁43を開くことにより触媒槽11から、更にエ
タノール等の還元助剤が図示していない貯槽から、それ
ぞれ廃液処理槽12へ供給される。HNは極微量添加す
れば十分である。モーター13に直結した回転翼14を
回転させることにより、低レベル放射性廃液8中のテク
ネチウムと還元剤,触媒等との接触が促進される。テク
ネチウムイオンの還元反応及び触媒への吸着反応が進行
する。これらの反応が十分に進行した後、フィルタ付き
弁15の弁部を開放する。フィルタ付き弁15は、フィ
ルタ付き弁7と同様にフィルタ部及び弁部を有する。フ
ィルタ部は弁部よりも廃液処理槽12側に位置する。処
理済廃液は、固形成分(テクネチウムを吸着した触媒)
をフィルタ表面に残して処理済廃液受槽16へ移送され
る。以上のプロセスによって低レベル放射性廃液8よ
り、テクネチウムが分離される。本実施例は、実施例1
と異なり、酸濃度が低いためHNのような非常に微弱な
還元剤によっても、触媒共存下においてテクネチウムイ
オンを還元して固体状態に変換できる。HNは、反応後
はガス成分及び水に分解される。
The low-level radioactive waste liquid 8 is supplied from the waste liquid filling tank 9 to the waste liquid processing tank 12 by opening the valve 41. Next, hydrazine nitrate (HN) containing hydrogen and nitrogen
Valve 4 is a very weak reducing agent that is a salt-free reagent such as
2, a catalyst such as titanium oxide is supplied to the waste liquid treatment tank 12 from the reducing agent tank 10, a catalyst such as titanium oxide is opened from the catalyst tank 11 by opening the valve 43, and a reducing auxiliary agent such as ethanol is supplied to the waste liquid treatment tank 12 respectively. To be done. It is sufficient to add a very small amount of HN. By rotating the rotary blades 14 directly connected to the motor 13, the contact between the technetium in the low level radioactive waste liquid 8 and the reducing agent, the catalyst or the like is promoted. The reduction reaction of technetium ions and the adsorption reaction to the catalyst proceed. After these reactions sufficiently proceed, the valve portion of the valve with filter 15 is opened. The valve with filter 15 has a filter portion and a valve portion, like the valve with filter 7. The filter portion is located closer to the waste liquid treatment tank 12 than the valve portion. Treated waste liquid is a solid component (technetium-adsorbed catalyst)
Is left on the filter surface and transferred to the treated waste liquid receiving tank 16. Technetium is separated from the low-level radioactive waste liquid 8 by the above process. This embodiment is the same as the first embodiment.
Unlike the above, since the acid concentration is low, even a very weak reducing agent such as HN can reduce technetium ions in the presence of a catalyst to convert them into a solid state. HN is decomposed into a gas component and water after the reaction.

【0049】フィルタ上(廃液処理槽側)に付着した触
媒やテクネチウム固体(テクネチウムを吸着した触媒)
は、次の処理用の低レベル放射性廃液8(及び還元剤)
を廃液処理槽12に供給して液を撹拌することにより、
廃液処理槽12内の廃液中に再び拡散する。触媒も繰り
返し使用できる。最終的に触媒は、廃液処理槽12内に
供給される洗浄液(純水等)によって、テクネチウムと
ともに回収される。フィルタ部に用いられる焼結金属フ
ィルタ等の固液分離用フィルタは廃液処理槽12の底面
と同一面上に設置する。回転翼14は底面に近いところ
に設置する、あるいは近いところへ移動できる構造とす
る。これらの構造により、上記フィルタに捕捉された触
媒の廃液中への拡散を効果的に実施することができる。
触媒とテクネチウムとの分離はテクネチウムを再溶解す
ることにより達成される。触媒はテクネチウム分離後、
もう一度上記低レベル放射性廃液からのテクネチウム還
元,分離プロセスにおいて、あるいは他の目的に再利用
することができる。
Catalyst attached to the filter (waste liquid treatment tank side) or technetium solid (catalyst adsorbing technetium)
Is a low-level radioactive waste liquid 8 (and reducing agent) for the next treatment.
Is supplied to the waste liquid treatment tank 12 and the liquid is stirred,
It diffuses again into the waste liquid in the waste liquid processing tank 12. The catalyst can also be used repeatedly. Finally, the catalyst is recovered together with technetium by the cleaning liquid (pure water or the like) supplied into the waste liquid treatment tank 12. A solid-liquid separation filter such as a sintered metal filter used in the filter portion is installed on the same surface as the bottom surface of the waste liquid treatment tank 12. The rotary blades 14 are installed near the bottom surface or have a structure that can be moved near the bottom surface. With these structures, the catalyst trapped by the filter can be effectively diffused into the waste liquid.
Separation of catalyst and technetium is achieved by redissolving technetium. After the technetium separation of the catalyst,
Once again, it can be reused in the technetium reduction, separation process from the low-level radioactive waste, or for other purposes.

【0050】したがって、本実施例も、実施例1と同じ
効果も生じる。
Therefore, this embodiment also produces the same effect as that of the first embodiment.

【0051】本実施例は、触媒として酸化チタンを用い
ているが、実施例1と同様に他の触媒を用いても同様の
効果を得る。本実施例は、フィルタ上へ残った固体を最
終的に洗浄液でフィルタから除去しているが、洗浄液を
添加せず回転翼をフィルタ面に接触するぐらい接近させ
てその固体を機械的に除去することも可能である。この
ような固体の機械的除去は、洗浄液添加及び廃液体積増
加を回避でき、固体中の水分量を低減できるあるいは固
体からの水分除去を省略できる効果を生じる。本実施例
は元々酸濃度の低いあるいは中性の低レベル廃液に適用
した例であるが、高レベル廃液1等の硝酸(酸性)廃液
の酸濃度低下処理後に本実施例を適用しても同様の効果
を得る。酸濃度低下処理としては、脱硝,希釈等が考え
られる。また、本実施例をアルカリ廃液に適用しても同
様の効果がある。
Although titanium oxide is used as the catalyst in this embodiment, the same effect can be obtained by using another catalyst as in the first embodiment. In this embodiment, the solid remaining on the filter is finally removed from the filter by the cleaning liquid, but the cleaning liquid is not added, and the rotor is brought close enough to contact the filter surface to mechanically remove the solid. It is also possible. Such mechanical removal of solids has the effects of avoiding the addition of a cleaning liquid and increasing the volume of waste liquid, reducing the amount of water in the solid, or omitting the removal of water from the solid. This embodiment is an example originally applied to a low-level waste liquid having a low acid concentration or neutrality, but the same applies to the case where the present embodiment is applied after the acid concentration reduction treatment of nitric acid (acidic) waste liquid such as high-level waste liquid 1 Get the effect of. Examples of the acid concentration reduction treatment include denitration and dilution. Further, the same effect can be obtained by applying this embodiment to the alkaline waste liquid.

【0052】還元反応にて生じたテクネチウムの固体が
触媒である酸化チタンに吸着されるので、放射性廃液か
らのテクネチウムの固体の回収効率が向上する。
Since the technetium solid produced by the reduction reaction is adsorbed by titanium oxide which is a catalyst, the recovery efficiency of the technetium solid from the radioactive waste liquid is improved.

【0053】(実施例3)本発明の第3の実施例は、光
を用いた方法で酸性放射性廃液からテクネチウムを回収
するものであり、図4により説明される。本実施例の装
置構成は、フィルタ付き弁7を取り除いた実施例1の装
置構成に、光照射装置(例えばキセノンランプ)44を
設けたものである。なお、触媒槽34は内部に光触媒3
Aを充填する。
(Example 3) A third example of the present invention is to recover technetium from an acidic radioactive waste liquid by a method using light, which will be described with reference to FIG. In the device configuration of this embodiment, a light irradiation device (for example, a xenon lamp) 44 is provided in the device configuration of the first embodiment from which the valve with filter 7 is removed. The catalyst tank 34 has the photocatalyst 3 inside.
Fill with A.

【0054】テクネチウムを含む酸性放射性廃液17が
配管30及び31を介して廃液処理槽5内に供給され
る。続いてソルトフリー試薬である還元剤2及び光触媒
3Aも廃液処理槽5内に供給される。例えば、還元剤2
は炭酸アンモニウムを、光触媒3Aは白金を表面に担持
した二酸化チタンをそれぞれ用いる。還元助剤であるエ
タノールも図示されていないタンクから廃液処理槽5内
に供給される。還元剤2,光触媒3A及び還元助剤が添
加された酸性放射性廃液は、撹拌機19によって撹拌さ
れながら、光照射装置44から発する光18が照射され
る。光18は例えばキセノンランプから放出される光を
用いる。
The acidic radioactive waste liquid 17 containing technetium is supplied into the waste liquid treatment tank 5 through the pipes 30 and 31. Subsequently, the reducing agent 2, which is a salt-free reagent, and the photocatalyst 3A are also supplied into the waste liquid treatment tank 5. For example, reducing agent 2
Is ammonium carbonate, and the photocatalyst 3A is titanium dioxide having platinum supported on its surface. Ethanol, which is a reduction aid, is also supplied into the waste liquid treatment tank 5 from a tank (not shown). The acidic radioactive waste liquid to which the reducing agent 2, the photocatalyst 3A and the reduction aid have been added is irradiated with the light 18 emitted from the light irradiation device 44 while being stirred by the stirrer 19. The light 18 uses, for example, light emitted from a xenon lamp.

【0055】照射される光18,還元剤2及び光触媒3
Aの作用により、廃液処理槽5内の酸性放射性廃液17
に含まれているテクネチウムイオンは、還元され固体状
態に変換され、光触媒3Aに吸着される。還元,吸着反
応終了後、撹拌機19を停止させて廃液を静置する。テ
クネチウムは光触媒3Aとともに廃液処理槽5底部に沈
降する。その後、廃液処理槽5内の上澄液すなわち処理
済廃液4は、ポンプ40を駆動して廃液処理槽5から排
出する。廃液処理槽5底部に残った光触媒3Aは、その
まま次の廃液17の処理に用いることができる。廃液処
理槽5内から回収した光触媒3Aからテクネチウムを分
離した後、この光触媒3Aを実施例3においてまたは他
の目的に再利用してもよい。
Irradiated light 18, reducing agent 2 and photocatalyst 3
By the action of A, the acidic radioactive waste liquid 17 in the waste liquid treatment tank 5
The technetium ion contained in is reduced and converted into a solid state, and is adsorbed by the photocatalyst 3A. After completion of the reduction and adsorption reactions, the stirrer 19 is stopped and the waste liquid is allowed to stand. Technetium together with the photocatalyst 3A settles at the bottom of the waste liquid treatment tank 5. Thereafter, the supernatant liquid in the waste liquid treatment tank 5, that is, the treated waste liquid 4 is driven from the waste liquid treatment tank 5 by driving the pump 40. The photocatalyst 3A remaining on the bottom of the waste liquid treatment tank 5 can be used as it is for the next treatment of the waste liquid 17. After separating technetium from the photocatalyst 3A recovered from the waste liquid treatment tank 5, this photocatalyst 3A may be reused in Example 3 or for other purposes.

【0056】本実施例は、実施例1と同じ効果を得るこ
とができる。実施例1は、光照射装置44を設置してい
ない分、本実施例よりも構成が単純化している。しかし
ながら、本実施例は、光触媒3Aを用いかつ光を照射す
るので、テクネチウムの還元反応が実施例1よりも促進
される。従って、酸性放射性廃液17に含まれている固
体となったテクネチウムは短時間に光触媒3Aに吸着さ
れる。
This embodiment can obtain the same effect as that of the first embodiment. Since the light irradiation device 44 is not installed in the first embodiment, the configuration is simplified as compared with the present embodiment. However, in this embodiment, since the photocatalyst 3A is used and light is irradiated, the reduction reaction of technetium is accelerated as compared with the first embodiment. Therefore, the solid technetium contained in the acidic radioactive waste liquid 17 is adsorbed by the photocatalyst 3A in a short time.

【0057】さらに、回収した有用元素であるテクネチ
ウムを工業分野あるいは研究分野において利用できる。
Further, the recovered useful element technetium can be utilized in the industrial field or the research field.

【0058】光の替わりに放射線等の電磁波が還元剤2
及び光触媒3Aを混合した廃液処理槽5内の酸性放射性
廃液17に照射されても、本実施例と同様の効果が生じ
る。テクネチウムを吸着した上記光触媒3Aが、実施例
1と同様にフィルタ付き弁7の設置、あるいは遠心分離
の設置により廃液から分離されてもよい。フィルタによ
る分離,遠心分離は、余計な設備や操作が必要である
が、効率的に固液分離できる。
Instead of light, electromagnetic waves such as radiation are used as the reducing agent 2.
Even when the acidic radioactive waste liquid 17 in the waste liquid treatment tank 5 in which the photocatalyst 3A and the photocatalyst 3A are mixed is irradiated, the same effect as in the present embodiment is obtained. The photocatalyst 3A having adsorbed technetium may be separated from the waste liquid by installing the valve 7 with a filter or by installing a centrifugal separator as in the first embodiment. Separation by a filter and centrifugal separation require extra equipment and operations, but solid-liquid separation can be performed efficiently.

【0059】(実施例4)本発明の第4の実施例は、廃
液処理槽5をカラム方式の処理装置に替えたものであ
る。本実施例のカラム22は、図5に示すように内部
で、下端部に多孔質板21を設置し、これの上方に触媒
3(例えばパラジウム)を充填している。高レベル廃液
1を供給する配管3が、カラム22の上端に接続され
る。流量調節弁46が設けられた配管45は、配管30
に接続される。
(Embodiment 4) In the fourth embodiment of the present invention, the waste liquid treatment tank 5 is replaced with a column type processing apparatus. As shown in FIG. 5, the column 22 of the present embodiment is provided with a porous plate 21 at the lower end inside and is filled with a catalyst 3 (for example, palladium) above the porous plate 21. A pipe 3 for supplying the high-level waste liquid 1 is connected to the upper end of the column 22. The pipe 45 provided with the flow rate control valve 46 is the pipe 30.
Connected to.

【0060】高レベル廃液1は、配管30を流れる。還
元剤(例えば硝酸アンモニウム)及び還元助剤(例えば
エタノール)の混合液が配管45より配管30内に供給
される。この混合溶液の流量は、流量調節弁46により
調節される。還元剤及び還元助剤は、所定割合で混合さ
れ、図示していないタンク内に充填されている。高レベ
ル廃液1,還元剤及び還元助剤の混合液が、カラム22
内に供給される。テクネチウムは、高レベル廃液1がカ
ラム22内を通過する間に、還元剤と触媒3の作用によ
り前述の各実施例と同様に還元され、触媒3に吸着され
る。カラム22から排出された処理済廃液4は、テクネ
チウム及び白金族元素がほとんど含まれない。高レベル
廃液1のカラム22内での流速は、テクネチウムがカラ
ム22から流出しないように制御する必要がある。しか
し、排出された処理済廃液4にテクネチウムが望ましい
量以上含まれていたとしても、この廃液を、再度、カラ
ム22を通過させることによりテクネチウムの除去は可
能である。
The high-level waste liquid 1 flows through the pipe 30. A mixed liquid of a reducing agent (for example, ammonium nitrate) and a reducing auxiliary agent (for example, ethanol) is supplied from the pipe 45 into the pipe 30. The flow rate of the mixed solution is adjusted by the flow rate adjusting valve 46. The reducing agent and the reducing aid are mixed at a predetermined ratio and are filled in a tank (not shown). The mixed liquid of the high-level waste liquid 1, the reducing agent and the reducing aid is stored in the column 22.
Supplied within. While the high-level waste liquid 1 passes through the column 22, the technetium is reduced by the action of the reducing agent and the catalyst 3 in the same manner as in each of the above-described embodiments, and is adsorbed on the catalyst 3. The treated waste liquid 4 discharged from the column 22 contains almost no technetium and platinum group elements. The flow rate of the high-level waste liquid 1 in the column 22 needs to be controlled so that technetium does not flow out of the column 22. However, even if the discharged treated waste liquid 4 contains a desired amount of technetium or more, it is possible to remove the technetium by passing the waste liquid through the column 22 again.

【0061】高レベル廃液1は、触媒3へのテクネチウ
ム等の吸着量が飽和になるまで、あるいは触媒活性が低
下するまで、連続的に供給可能である。また、複数のカ
ラム22を設置し、これらを切り替えて運転(交換)す
れば、長期間の連続運転にも対応できる。また、テクネ
チウムの還元吸着(廃液処理)と再溶解脱着(テクネチ
ウム回収)を繰り返せば、同じカラム22と触媒3を長
期間使用することができる。石英ガラスなどの透明な物
質で製造されたカラムは、外側からの光照射が可能とな
り、テクネチウムの還元分離効率が向上する。
The high-level waste liquid 1 can be continuously supplied until the adsorption amount of technetium or the like on the catalyst 3 becomes saturated or until the catalytic activity decreases. Further, by installing a plurality of columns 22 and switching (changing) these, it is possible to cope with continuous operation for a long time. Further, the same column 22 and catalyst 3 can be used for a long period of time by repeating reduction adsorption of technetium (waste liquid treatment) and redissolution desorption (technetium recovery). A column made of a transparent material such as quartz glass can be irradiated with light from the outside, and the efficiency of reducing and separating technetium can be improved.

【0062】本実施例は、高レベル廃液1以外の一般的
な放射性廃液に対しても有効である。廃液の酸性度がp
H領域にある場合は、還元剤は非常に微弱なソルトフリ
ー試薬で十分である。
This embodiment is also effective for general radioactive waste liquids other than the high level waste liquid 1. The acidity of the waste liquid is p
When in the H region, a very weak salt-free reagent is sufficient as the reducing agent.

【0063】本実施例は、実施例1で得られる効果を生
じる。更に、本実施例によれば、実施例1に比べて装置
構成をよりコンパクトにすることができる。本実施例
は、比較的簡単な操作手順により連続的に廃液中のテク
ネチウムを効率的に分離除去でき、廃液の毒性を大幅に
低減できる。また、毒性の高い廃棄物量を大幅に低減で
きる。
This embodiment produces the effects obtained in the first embodiment. Furthermore, according to the present embodiment, the device configuration can be made more compact than in the first embodiment. In this example, technetium in the waste liquid can be efficiently separated and removed by a relatively simple operation procedure, and the toxicity of the waste liquid can be greatly reduced. In addition, the amount of highly toxic waste can be significantly reduced.

【0064】[0064]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、金属テクネチ
ウム除去後における放射性廃液中のテクネチウムの濃度
は、著しく低下する。更に、ソルトフリー試薬は放射性
2次廃棄物にならないので、テクネチウム分離処理に伴
う放射性の2次廃棄物の発生量が低減される。
According to the invention of claim 1, the concentration of technetium in the radioactive liquid waste after the removal of metal technetium is significantly reduced. Furthermore, since the salt-free reagent does not become radioactive secondary waste, the amount of radioactive secondary waste generated by the technetium separation treatment is reduced.

【0065】請求項2の発明によれば、光触媒の作用に
よりテクネチウムの還元反応が更に促進される。また、
還元反応によって固体状になったテクネチウムは、光触
媒に短時間に吸着されるので、放射性廃液中のテクニチ
ウムを効率良く除去される。請求項3の発明によれば、
装置構成が著しく単純化できる。また、比較的簡単な操
作でより連続的に放射性廃液中のテクネチウムを還元,
除去することができる。
According to the second aspect of the invention, the reduction reaction of technetium is further promoted by the action of the photocatalyst. Also,
The technetium solidified by the reduction reaction is adsorbed by the photocatalyst in a short time, so that the technetium in the radioactive liquid waste can be efficiently removed. According to the invention of claim 3,
The device configuration can be remarkably simplified. In addition, technetium in radioactive liquid waste can be reduced more continuously with a relatively simple operation.
Can be removed.

【0066】請求項4の発明によれば、少量のソルトフ
リー試薬でテクネチウムを効率良く還元できる。
According to the invention of claim 4, technetium can be efficiently reduced with a small amount of a salt-free reagent.

【0067】請求項6の発明によれば、還元反応にて生
じたテクネチウムの固体が触媒に吸着されるので、放射
性廃液からのテクネチウムの固体の回収効率が向上す
る。
According to the invention of claim 6, the solid of technetium produced by the reduction reaction is adsorbed on the catalyst, so that the efficiency of recovery of the solid of technetium from the radioactive liquid waste is improved.

【0068】請求項7の発明によれば、触媒の消費量を
少なくできる。その分、放射性廃棄物となる触媒量が著
しく低減できるので、テクネチウム分離処理に伴う放射
性の2次廃棄物の発生量が少なくなる。
According to the invention of claim 7, the amount of consumption of the catalyst can be reduced. As a result, the amount of catalyst that becomes radioactive waste can be significantly reduced, so the amount of radioactive secondary waste generated by the technetium separation treatment is reduced.

【0069】請求項8の発明によれば、容器内に供給さ
れる新たな放射性廃液を利用して除去された触媒を簡単
に容器内に戻すことができる。除去された触媒を容器内
に戻すために、新たな装置を設置する必要がない。
According to the eighth aspect of the invention, the catalyst removed by using the new radioactive waste liquid supplied into the container can be easily returned to the container. It is not necessary to install a new device to return the removed catalyst into the container.

【0070】請求項9の発明によれば、新たな放射性廃
液の撹拌力を利用して除去された触媒を簡単に容器内に
戻すことができる。除去された触媒を容器内に戻すため
に、新たな装置を設置する必要がない。
According to the ninth aspect of the invention, the catalyst removed by utilizing the stirring force of the new radioactive waste liquid can be easily returned into the container. It is not necessary to install a new device to return the removed catalyst into the container.

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

【図1】本発明の一実施例であるTc分離装置の構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a Tc separation device that is an embodiment of the present invention.

【図2】硝酸溶液中における残存Tc量の時間変化を示
す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the change over time in the amount of residual Tc in a nitric acid solution.

【図3】本発明の他の実施例であるTc分離装置の構成
図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a Tc separation device that is another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例であるTc分離装置の構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a Tc separation device that is another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例であるTc分離装置の構成
図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a Tc separation device that is another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5,12…廃液処理槽、6…切り換えバルブ、7,15
…フィルタ付き弁、10,37…還元剤槽、11,34
…触媒槽、16…処理済廃液受槽、19…撹拌機、22
…カラム、32…弁部、33…フィルタ部。
5, 12 ... Waste liquid treatment tank, 6 ... Switching valve, 7, 15
... Valve with filter, 10, 37 ... Reductant tank, 11, 34
... Catalyst tank, 16 ... Processed waste liquid receiving tank, 19 ... Stirrer, 22
... column, 32 ... valve part, 33 ... filter part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鴨志田 守 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Mamoru Kamoshida 7-2-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Power & Electric Machinery Development Division

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】テクネチウムを含む放射性廃液からテクネ
チウムを分離除去する方法において、前記放射性廃液に
還元剤であるソルトフリー試薬を添加し、前記テクネチ
ウムを触媒及び前記ソルトフリー試薬の存在下で還元し
て固体状態とし、前記放射性廃液から分離することを特
徴とするテクネチウムの分離方法。
1. A method for separating and removing technetium from a radioactive waste liquid containing technetium, wherein a salt-free reagent that is a reducing agent is added to the radioactive waste liquid, and the technetium is reduced in the presence of a catalyst and the salt-free reagent. A method of separating technetium, which comprises separating the radioactive waste liquid into a solid state.
【請求項2】前記触媒が光触媒であり、前記ソルトフリ
ー試薬及び前記光触媒を含む前記放射性廃液に電磁波を
照射して前記テクネチウムを還元して固体状態とする請
求項1のテクネチウムの分離方法。
2. The method for separating technetium according to claim 1, wherein the catalyst is a photocatalyst, and the radioactive waste liquid containing the salt-free reagent and the photocatalyst is irradiated with electromagnetic waves to reduce the technetium to a solid state.
【請求項3】前記ソルトフリー試薬を含む前記放射性廃
液を、前記触媒を充填したカラム内に供給する請求項1
のテクネチウムの分離方法。
3. The radioactive waste liquid containing the salt-free reagent is supplied into a column packed with the catalyst.
Technetium separation method.
【請求項4】前記ソルトフリー試薬は窒素及び水素を含
むソルトフリー試薬である請求項1,請求項2又は請求
項3のテクネチウムの分離方法。
4. The method for separating technetium according to claim 1, wherein the salt-free reagent is a salt-free reagent containing nitrogen and hydrogen.
【請求項5】前記ソルトフリー試薬が、アンモニウム
塩,ヒドラジン塩及びヒドロキシルアミン塩の中から選
択される少なくとも1つの物質である請求項4のテクネ
チウムの分離方法。
5. The method for separating technetium according to claim 4, wherein the salt-free reagent is at least one substance selected from ammonium salt, hydrazine salt and hydroxylamine salt.
【請求項6】前記テクネチウムの固体を前記触媒に吸着
させる請求項1,請求項2又は請求項3のテクネチウム
の分離方法。
6. The method for separating technetium according to claim 1, wherein the solid of technetium is adsorbed on the catalyst.
【請求項7】前記触媒及び前記ソルトフリー試薬を含む
前記放射性廃液が容器内に存在し、前記放射性廃液に含
まれる前記テクネチウムが還元により固体状態になった
後、前記触媒及び前記固体状のテクネチウムが前記容器
から排出される前記放射性廃液から除去され、新たな放
射性廃液が前記容器内に供給され、この新たな放射性廃
液が前記除去された触媒及び固体状のテクネチウムを含
む請求項1又は請求項2のテクネチウムの分離方法。
7. The radioactive waste liquid containing the catalyst and the salt-free reagent is present in a container, and the technetium contained in the radioactive waste liquid is reduced to a solid state, and then the catalyst and the solid technetium are contained. Is removed from the radioactive waste liquid discharged from the container, new radioactive waste liquid is supplied into the container, and the new radioactive waste liquid contains the removed catalyst and solid technetium. 2. Method of separating technetium.
【請求項8】前記触媒及び前記固体状のテクネチウムが
前記排出される放射性廃液からフィルタによって除去さ
れ、前記除去された触媒及び固体状のテクネチウムが、
そのフィルタを通過して前記容器内に供給される前記新
たな放射性廃液によって、前記容器内に搬入される請求
項7のテクネチウムの分離方法。
8. The catalyst and the solid technetium are removed from the discharged radioactive waste liquid by a filter, and the removed catalyst and solid technetium are
The method for separating technetium according to claim 7, wherein the new radioactive waste liquid that has passed through the filter and is supplied into the container is carried into the container.
【請求項9】前記触媒及び前記固体状のテクネチウム
が、前記排出される放射性廃液から、前記容器底部の廃
液排出部付近に設けられたフィルタによって除去され、
前記新たな放射性廃液が前記容器内に供給された後、前
記フィルタで除去した前記触媒及び前記固体状のテクネ
チウムが、前記新たな放射性廃液が撹拌されることによ
って、前記新たな放射性廃液と混合される請求項7のテ
クネチウムの分離方法。
9. The catalyst and the solid technetium are removed from the discharged radioactive waste liquid by a filter provided near the waste liquid discharge part at the bottom of the container,
After the new radioactive waste liquid is supplied into the container, the catalyst and the solid technetium removed by the filter are mixed with the new radioactive waste liquid by stirring the new radioactive waste liquid. The method for separating technetium according to claim 7,
【請求項10】前記固体状のテクネチウムを吸着した前
記触媒が前記容器内で沈降分離され、前記容器内の上澄
液である前記放射性廃液を前記容器から排出し、前記新
たな放射性廃液が前記触媒が存在する前記容器内に供給
される請求項7のテクネチウムの分離方法。
10. The solid technetium-adsorbed catalyst is settled and separated in the container, and the radioactive waste liquid, which is the supernatant liquid in the container, is discharged from the container, and the new radioactive waste liquid is stored in the container. The method for separating technetium according to claim 7, wherein the technetium is supplied into the container in which a catalyst is present.
【請求項11】放射性廃液が充填される容器と、前記容
器内にソルトフリー試薬を供給する第1の手段と、前記
容器内に触媒を供給する第2の手段と、前記容器から排
出される前記放射性廃液に含まれる前記触媒及び固体状
のテクネチウムを除去する手段とを具えたことを特徴と
するテクネチウムの分離装置。
11. A container filled with a radioactive waste liquid, a first means for supplying a salt-free reagent into the container, a second means for supplying a catalyst into the container, and a container to be discharged from the container. An apparatus for separating technetium, comprising: a means for removing the catalyst and solid technetium contained in the radioactive waste liquid.
【請求項12】前記第2の手段が前記触媒である光触媒
を供給する手段であり、前記容器内の放射性廃液に電磁
波を照射する手段を設けた請求項11のテクネチウムの
分離装置。
12. The technetium separation apparatus according to claim 11, wherein the second means is means for supplying a photocatalyst as the catalyst, and means for irradiating the radioactive liquid waste in the container with electromagnetic waves.
JP2230996A 1995-02-09 1996-02-08 Separation of technetium and device therefor Pending JPH08277428A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020076780A (en) * 2018-11-07 2020-05-21 コリア アトミック エナジー リサーチ インスティテュートKorea Atomic Energy Research Institute Radioactive waste liquid treatment method

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