JPH09197094A - 放射性金属廃棄物の溶融除染方法 - Google Patents
放射性金属廃棄物の溶融除染方法Info
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- JPH09197094A JPH09197094A JP920396A JP920396A JPH09197094A JP H09197094 A JPH09197094 A JP H09197094A JP 920396 A JP920396 A JP 920396A JP 920396 A JP920396 A JP 920396A JP H09197094 A JPH09197094 A JP H09197094A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子力施設等の解体時に発生する汚染金属廃
棄物から放射性汚染物質(金属元素)を除染する方法を提
供する。 【解決手段】 エレクトロスラグ再溶解法を用い、放射
性物質Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒなどで汚染されたＳＵＳ３０４
ステンレス鋼にスラグ剤を添加して加熱、溶融し、下記
式に示すように、溶融スラグを構成する塩基性スラグと
酸性スラグとの重量比を０.５〜３.０に、最も好ましく
は１.７に調整して、溶融鋼中の放射性物質をスラグ相
へ抽出する。 比＝(ＣaＦ2＋ＣaＯ)／(ＳiＯ2＋Ａl2Ｏ3＋Ｆe2Ｏ3＋Ｍ
nＯ2＋ＣoＯ)
棄物から放射性汚染物質(金属元素)を除染する方法を提
供する。 【解決手段】 エレクトロスラグ再溶解法を用い、放射
性物質Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒなどで汚染されたＳＵＳ３０４
ステンレス鋼にスラグ剤を添加して加熱、溶融し、下記
式に示すように、溶融スラグを構成する塩基性スラグと
酸性スラグとの重量比を０.５〜３.０に、最も好ましく
は１.７に調整して、溶融鋼中の放射性物質をスラグ相
へ抽出する。 比＝(ＣaＦ2＋ＣaＯ)／(ＳiＯ2＋Ａl2Ｏ3＋Ｆe2Ｏ3＋Ｍ
nＯ2＋ＣoＯ)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電プラン
トの放射性金属廃棄物の再利用技術に係り、特に放射性
金属廃棄物からＣｏ等の核種を分離し、放射能を低減し
た金属を再利用するために必要な溶融除染方法に関す
る。
トの放射性金属廃棄物の再利用技術に係り、特に放射性
金属廃棄物からＣｏ等の核種を分離し、放射能を低減し
た金属を再利用するために必要な溶融除染方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電プラントの廃止措置時には大
量の金属廃棄物が発生する。この廃棄物は、一次冷却材
中に含まれる腐食生成物により汚染されたクラッドと称
する汚染物と、プラント運転中に中性子照射によって発
生した放射化物の２種類に分類される。汚染物は金属表
面に付着しているため、化学除染、機械除染等の除染方
法で除去可能である。しかし、放射化物は原子炉に近い
程、放射能が高く、かつ金属内部に混在しているため、
放射化物を除去することは非常に難しい。このような観
点から、汚染物と放射化物を同時に除染するための技術
の開発が要求されている。
量の金属廃棄物が発生する。この廃棄物は、一次冷却材
中に含まれる腐食生成物により汚染されたクラッドと称
する汚染物と、プラント運転中に中性子照射によって発
生した放射化物の２種類に分類される。汚染物は金属表
面に付着しているため、化学除染、機械除染等の除染方
法で除去可能である。しかし、放射化物は原子炉に近い
程、放射能が高く、かつ金属内部に混在しているため、
放射化物を除去することは非常に難しい。このような観
点から、汚染物と放射化物を同時に除染するための技術
の開発が要求されている。
【０００３】従来、上記の鉄系金属を分離する方法は、
ＦｅとＣｏの物理的、化学的性質が類似しているため、
ステンレス鋼や炭素鋼からＣｏを分離する有効な方法は
ない。特開昭61-130431号公報（合金からコバルト、ニ
ッケル等を分離する方法）によれば、高温溶媒抽出法に
より、溶融Ｓｎ-Ｐｂ合金を溶媒とし、Ｓｉをストリッ
ピング剤として溶融鉄合金からＣｏを濃縮分離する方法
が提案されているが分離工程が複雑かつ低レベル廃棄物
が多量に発生し、実用的でない。
ＦｅとＣｏの物理的、化学的性質が類似しているため、
ステンレス鋼や炭素鋼からＣｏを分離する有効な方法は
ない。特開昭61-130431号公報（合金からコバルト、ニ
ッケル等を分離する方法）によれば、高温溶媒抽出法に
より、溶融Ｓｎ-Ｐｂ合金を溶媒とし、Ｓｉをストリッ
ピング剤として溶融鉄合金からＣｏを濃縮分離する方法
が提案されているが分離工程が複雑かつ低レベル廃棄物
が多量に発生し、実用的でない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、スラグ剤添
加による金属溶融除染法により、放射性金属廃棄物から
除去すべき核種がＣｏのみならず、複数核種を同時に除
染し、操作が単純でかつ除染による二次廃棄物の発生量
が少ない放射性金属廃棄物の溶融除染方法を提供するこ
とを目的とする。
加による金属溶融除染法により、放射性金属廃棄物から
除去すべき核種がＣｏのみならず、複数核種を同時に除
染し、操作が単純でかつ除染による二次廃棄物の発生量
が少ない放射性金属廃棄物の溶融除染方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】溶融方法として種々の方
法があるが、このうち、スラグ剤制御による除染効果を
有効に引き出し、かつ直接通電方式により、熱効率を高
めた溶融方法としてエレクトロスラグ再溶解法(Electro
Slag Remelting:以下ＥＳＲと呼称)が挙げられる。ス
ラグ剤添加による金属溶融除染法は、放射性物質で汚染
した金属と共に金属酸化物よりなる制御されたスラグ剤
を添加し加熱溶融して、放射性物質を溶融スラグ中に抽
出して、汚染金属から分離回収する方法である。このＥ
ＳＲ溶融技術を金属廃棄物に応用し、最適なスラグ剤を
選定することにより、Ｃｏ等の核種をスラグ中へ効率よ
く移行させる方法を発明した。
法があるが、このうち、スラグ剤制御による除染効果を
有効に引き出し、かつ直接通電方式により、熱効率を高
めた溶融方法としてエレクトロスラグ再溶解法(Electro
Slag Remelting:以下ＥＳＲと呼称)が挙げられる。ス
ラグ剤添加による金属溶融除染法は、放射性物質で汚染
した金属と共に金属酸化物よりなる制御されたスラグ剤
を添加し加熱溶融して、放射性物質を溶融スラグ中に抽
出して、汚染金属から分離回収する方法である。このＥ
ＳＲ溶融技術を金属廃棄物に応用し、最適なスラグ剤を
選定することにより、Ｃｏ等の核種をスラグ中へ効率よ
く移行させる方法を発明した。
【０００６】本発明は、放射性物質で汚染された金属に
スラグ剤を添加して加熱、溶融し、溶融したスラグを構
成する塩基性スラグと酸性スラグとの重量比を調整し
て、溶融金属中の放射性物質がスラグ相へ移行するのを
促進することを特徴とする放射性金属廃棄物の溶融除染
方法である。
スラグ剤を添加して加熱、溶融し、溶融したスラグを構
成する塩基性スラグと酸性スラグとの重量比を調整し
て、溶融金属中の放射性物質がスラグ相へ移行するのを
促進することを特徴とする放射性金属廃棄物の溶融除染
方法である。
【０００７】汚染された鉄系金属を溶融除染する場合
は、溶融スラグ中の塩基性スラグと酸性スラグとの重量
比を０．５〜３．０に調整して、塩基性スラグ剤はＣａ
Ｆ2およびＣａＯから構成し、また酸性スラグ剤はＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＭｎＯ2およびＣｏＯから構
成するのがよく、かくして放射性物質のＣｏ、Ｎｉ及び
／又は、Ｃｒが除去される。溶融金属の温度はその金属
の融点以上でかつ放射性物質の酸化物の分解温度以下に
制御する。また溶融したスラグ面上に酸素を吹き込むこ
とが好ましい。加熱、溶融するためにエレクトロスラグ
再溶解法を用いるとよい。
は、溶融スラグ中の塩基性スラグと酸性スラグとの重量
比を０．５〜３．０に調整して、塩基性スラグ剤はＣａ
Ｆ2およびＣａＯから構成し、また酸性スラグ剤はＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＭｎＯ2およびＣｏＯから構
成するのがよく、かくして放射性物質のＣｏ、Ｎｉ及び
／又は、Ｃｒが除去される。溶融金属の温度はその金属
の融点以上でかつ放射性物質の酸化物の分解温度以下に
制御する。また溶融したスラグ面上に酸素を吹き込むこ
とが好ましい。加熱、溶融するためにエレクトロスラグ
再溶解法を用いるとよい。
【０００８】ところで、本発明の溶融除染方法において
は、溶融金属と溶融スラグ中の酸化反応、還元反応、イ
オン反応の複合作用によって放射性物質の除染が進行す
る。鉄系金属の溶融除染においては、塩基性スラグと酸
性スラグとの比が０．５未満であると、酸化反応、還元
反応、イオン反応が不十分となり放射性物質の除去率が
低くなり、また該比が３．０以上では溶融スラグの粘性
が増加し、溶融金属と溶融スラグとの反応が不十分であ
ることと、溶融スラグのイオン解離が少なくなり、イオ
ン反応低下により、放射性物質の除去率が低くなるの
で、塩基性スラグと酸性スラグとの比を０.５〜３.０に
限定した。
は、溶融金属と溶融スラグ中の酸化反応、還元反応、イ
オン反応の複合作用によって放射性物質の除染が進行す
る。鉄系金属の溶融除染においては、塩基性スラグと酸
性スラグとの比が０．５未満であると、酸化反応、還元
反応、イオン反応が不十分となり放射性物質の除去率が
低くなり、また該比が３．０以上では溶融スラグの粘性
が増加し、溶融金属と溶融スラグとの反応が不十分であ
ることと、溶融スラグのイオン解離が少なくなり、イオ
ン反応低下により、放射性物質の除去率が低くなるの
で、塩基性スラグと酸性スラグとの比を０.５〜３.０に
限定した。
【０００９】Ｃｏ等の放射性物質で汚染した金属を溶融
処理する際に、Ｃｏ化合物が溶融金属からスラグ層へ移
行する機構として次のようなイオン反応が考えられる。
すなわち、生成自由エネルギーからみて、Ｃｏの酸化物
はＦｅの酸化物より生成しやすい。一般に塩基性のスラ
グはイオン解離してＯ2~ を放出する性質をもっている
ので、このＯ2~ がＣｏとイオン結合し、ＣｏＯとなり
スラグへ移行すると考えられる。
処理する際に、Ｃｏ化合物が溶融金属からスラグ層へ移
行する機構として次のようなイオン反応が考えられる。
すなわち、生成自由エネルギーからみて、Ｃｏの酸化物
はＦｅの酸化物より生成しやすい。一般に塩基性のスラ
グはイオン解離してＯ2~ を放出する性質をもっている
ので、このＯ2~ がＣｏとイオン結合し、ＣｏＯとなり
スラグへ移行すると考えられる。
【００１０】
〔実施の形態１〕以下の実施の形態により、本発明の放
射性金属廃棄物の溶融除染方法を詳細に説明する。図１
は本発明の除染方法を実施するエレクトロスラグ溶解装
置（ＥＳＲ装置）の構成図である。このＥＳＲ装置は、
水冷銅鋳型１内で溶融スラグ層に大電流を流し、その抵
抗熱により放射性金属廃棄物からなる電極棒２（例え
ば、φ２０×１５００長(mm)）を融解し、溶融金属を覆
って生成される溶融スラグ中へ放射性金属廃棄物に含ま
れる放射性のＣｏ等を抽出するものである。電極棒２は
放射性金属廃棄物をプレス等で加工して製作される。そ
してスラグ剤は電極棒２が消耗するにつれて順次に溶融
スラグに補給される。
射性金属廃棄物の溶融除染方法を詳細に説明する。図１
は本発明の除染方法を実施するエレクトロスラグ溶解装
置（ＥＳＲ装置）の構成図である。このＥＳＲ装置は、
水冷銅鋳型１内で溶融スラグ層に大電流を流し、その抵
抗熱により放射性金属廃棄物からなる電極棒２（例え
ば、φ２０×１５００長(mm)）を融解し、溶融金属を覆
って生成される溶融スラグ中へ放射性金属廃棄物に含ま
れる放射性のＣｏ等を抽出するものである。電極棒２は
放射性金属廃棄物をプレス等で加工して製作される。そ
してスラグ剤は電極棒２が消耗するにつれて順次に溶融
スラグに補給される。
【００１１】図１に示すＥＳＲ装置は、概して、円筒形
の水冷銅鋳型１、水冷銅鋳型１を載置する水冷定盤３、
電極棒２の上端部を保持する電極ホルダー４、電極ホル
ダー４を上下に摺動自在に支持するスタンド５、電極ホ
ルダー４を上下スライド６を介して昇降させるスクリュ
７、スクリュ７を駆動するギヤユニット８および可変速
のサーボモータ９、及び上記各部品を設置するベース１
１と、さらに電極棒２に電力を供給する電源１２を備え
ている。また、この装置には溶融時における電極棒２降
下用の上記の可変速サーボモータ９の他に、段取り用と
して交流モータ１０が設けられており、各モータ９、１
０とギヤユニット８の間の接続にはチェーンカップリン
グ、クラッチユニット等が用いられている。さらに、溶
融運転中に冷却水を通水しながら溶融金属の熱除去と水
冷銅鋳型１を冷却するために、水冷配管１３が水冷銅鋳
型１及び水冷定盤３に直結している。溶融雰囲気制御用
の酸素、アルゴン等のガス供給を行う場合は、溶解部分
を密閉するために、水冷銅鋳型１上に密閉容器１５を設
置する。この密閉容器１５にはガス供給源１６、排ガス
用のフィルタ１７、スラグ供給口１８を設けている。溶
融運転及びスラグ溶融温度の調節は水冷銅鋳型１と電極
棒２との間に設置した供給電源１２の電流・電圧制御に
より行う。なお、アルゴンは還元反応の調整ガスとして
使用する。
の水冷銅鋳型１、水冷銅鋳型１を載置する水冷定盤３、
電極棒２の上端部を保持する電極ホルダー４、電極ホル
ダー４を上下に摺動自在に支持するスタンド５、電極ホ
ルダー４を上下スライド６を介して昇降させるスクリュ
７、スクリュ７を駆動するギヤユニット８および可変速
のサーボモータ９、及び上記各部品を設置するベース１
１と、さらに電極棒２に電力を供給する電源１２を備え
ている。また、この装置には溶融時における電極棒２降
下用の上記の可変速サーボモータ９の他に、段取り用と
して交流モータ１０が設けられており、各モータ９、１
０とギヤユニット８の間の接続にはチェーンカップリン
グ、クラッチユニット等が用いられている。さらに、溶
融運転中に冷却水を通水しながら溶融金属の熱除去と水
冷銅鋳型１を冷却するために、水冷配管１３が水冷銅鋳
型１及び水冷定盤３に直結している。溶融雰囲気制御用
の酸素、アルゴン等のガス供給を行う場合は、溶解部分
を密閉するために、水冷銅鋳型１上に密閉容器１５を設
置する。この密閉容器１５にはガス供給源１６、排ガス
用のフィルタ１７、スラグ供給口１８を設けている。溶
融運転及びスラグ溶融温度の調節は水冷銅鋳型１と電極
棒２との間に設置した供給電源１２の電流・電圧制御に
より行う。なお、アルゴンは還元反応の調整ガスとして
使用する。
【００１２】円筒型水冷銅鋳型１の底部に溶融着火用の
炭素鋼切粉約１５０ｇを詰め、その上に所定のスラグ剤
を約３５０ｇ装填した。このスラグ剤は塩基性スラグと
酸性スラグの重量比が所定値になるよう調整されたもの
である。その状態で供給電源１２を介して水冷銅鋳型１
と電極棒２との間に負荷される定常電流によりスラグ剤
が溶融し、溶融スラグで発生するジュ−ル熱が加熱源に
なる。この熱により電極棒２は漸次溶解し、スラグと反
応しながらメタルプ−ルを形成する。この際、酸素、不
活性ガス等の反応促進ガスを吹き込んで溶融状態雰囲気
を変える場合は、ガス供給源１６から密閉容器１５内に
ガスを供給してメタルースラグ間の反応を促進する。容
器内のオフガスはフィルタ１７を介してオフガスダクト
を介して回収する。
炭素鋼切粉約１５０ｇを詰め、その上に所定のスラグ剤
を約３５０ｇ装填した。このスラグ剤は塩基性スラグと
酸性スラグの重量比が所定値になるよう調整されたもの
である。その状態で供給電源１２を介して水冷銅鋳型１
と電極棒２との間に負荷される定常電流によりスラグ剤
が溶融し、溶融スラグで発生するジュ−ル熱が加熱源に
なる。この熱により電極棒２は漸次溶解し、スラグと反
応しながらメタルプ−ルを形成する。この際、酸素、不
活性ガス等の反応促進ガスを吹き込んで溶融状態雰囲気
を変える場合は、ガス供給源１６から密閉容器１５内に
ガスを供給してメタルースラグ間の反応を促進する。容
器内のオフガスはフィルタ１７を介してオフガスダクト
を介して回収する。
【００１３】図１に示す放射性金属廃棄物の溶融除染装
置において、上述した操作手順に従って廃棄物汚染金
属、特にＣｏを対象にして溶融除染処理を行った。本実
施の形態ではＣｏを１％添加したステンレス鋼ＳＵＳ３
０４相当の電極棒試験片を各種スラグ剤とともに、エレ
クトロスラグ溶解を行い、得られたインゴット中のＣｏ
濃度を測定し、除去分離効果を求めた。
置において、上述した操作手順に従って廃棄物汚染金
属、特にＣｏを対象にして溶融除染処理を行った。本実
施の形態ではＣｏを１％添加したステンレス鋼ＳＵＳ３
０４相当の電極棒試験片を各種スラグ剤とともに、エレ
クトロスラグ溶解を行い、得られたインゴット中のＣｏ
濃度を測定し、除去分離効果を求めた。
【００１４】表１に供試体として用いたＳＵＳ３０４合
金の電極棒試験片の分析値を示し、表２にはこの実験で
使用したスラグ組成等の実験条件を示す。
金の電極棒試験片の分析値を示し、表２にはこの実験で
使用したスラグ組成等の実験条件を示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】スラグ剤は塩基性スラグのＣａＦ2及びＣ
ａＯと酸性スラグのＡｌ2Ｏ3とから構成される標準スラ
グをベースとして、添加スラグ剤としてＳｉＯ2、Ｆｅ2
Ｏ3、ＭｎＯ2及びＣｏＯを選定して使用した。２種類以
上のスラグ剤を使用する理由は、対象とする複数核種
(Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ等)の汚染金属を同時に除染するため
である。これらのスラグを塩基性スラグ、酸性スラグに
分類し、塩基性スラグと酸性スラグの重量比をスラグ度
と次式のように定義して、整理した。
ａＯと酸性スラグのＡｌ2Ｏ3とから構成される標準スラ
グをベースとして、添加スラグ剤としてＳｉＯ2、Ｆｅ2
Ｏ3、ＭｎＯ2及びＣｏＯを選定して使用した。２種類以
上のスラグ剤を使用する理由は、対象とする複数核種
(Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ等)の汚染金属を同時に除染するため
である。これらのスラグを塩基性スラグ、酸性スラグに
分類し、塩基性スラグと酸性スラグの重量比をスラグ度
と次式のように定義して、整理した。
【００１８】
【数１】
【００１９】図２に実験結果の一例として、スラグ度と
インゴット中のＣｏ除去率との関係を示す。スラグ度が
０.５〜３.５の範囲でＣｏが除去されるが、スラグ度が
０.５近辺ではＣｏ除去率は１〜２％、スラグ度が大き
くなるにつれてＣｏ除去率も上昇し、スラグ度が１.７
で１４％と最高値を示した。さらにスラグ度が大きくな
ると次第にＣｏ除去率が低下し、スラグ度が３.５近辺
ではＣｏ除去率は１〜２％となった。ここで、インゴッ
ト中のＣｏ除去率とは、溶融前後のインゴット中のＣｏ
濃度差を溶融前のインゴット中のＣｏ濃度で除した値を
％で示す。
インゴット中のＣｏ除去率との関係を示す。スラグ度が
０.５〜３.５の範囲でＣｏが除去されるが、スラグ度が
０.５近辺ではＣｏ除去率は１〜２％、スラグ度が大き
くなるにつれてＣｏ除去率も上昇し、スラグ度が１.７
で１４％と最高値を示した。さらにスラグ度が大きくな
ると次第にＣｏ除去率が低下し、スラグ度が３.５近辺
ではＣｏ除去率は１〜２％となった。ここで、インゴッ
ト中のＣｏ除去率とは、溶融前後のインゴット中のＣｏ
濃度差を溶融前のインゴット中のＣｏ濃度で除した値を
％で示す。
【００２０】塩基性スラグのＣａＯは酸素供与性のスラ
グであり、下記の式（１）で示すようにイオン解離反応
によりＯ2~が放出し、その酸素が式（２）で示すように
金属中のＣｏとの酸化反応により、ＣｏＯの生成が促進
する一方、酸性スラグは酸素イオンを更に取り込む性質
があるためと考えられる。
グであり、下記の式（１）で示すようにイオン解離反応
によりＯ2~が放出し、その酸素が式（２）で示すように
金属中のＣｏとの酸化反応により、ＣｏＯの生成が促進
する一方、酸性スラグは酸素イオンを更に取り込む性質
があるためと考えられる。
【００２１】
【化１】
【００２２】〔実施の形態２〕図３に汚染金属酸化物を
模擬したＣｏＯ中のＣｏ除去率に及ぼす溶融温度の影響
を示す。溶融温度はＷ−Ｒｅ熱電対をメタルプールに挿
入し、電源１２の電流・電圧調整により温度制御を行っ
た。溶融温度が１９００℃から低下する程、Ｃｏ除去率
は上昇し、１６００℃で６４％であった。ＣｏＯの分解
温度が約１９００℃であることから、溶融温度をそれ以
下且つ電極棒の試験片の融点（約１５００℃）以上で溶
融温度を制御することで、ＣｏＯがＣｏイオンとＯイオ
ンに分解せず、ＣｏＯの状態を維持したまま、放射性金
属廃棄物から除染分離が可能である事が分かった。この
結果より、溶融温度を１５００〜１６００℃の範囲で制
御することにより、Ｃｏ除去率が向上することがわか
る。
模擬したＣｏＯ中のＣｏ除去率に及ぼす溶融温度の影響
を示す。溶融温度はＷ−Ｒｅ熱電対をメタルプールに挿
入し、電源１２の電流・電圧調整により温度制御を行っ
た。溶融温度が１９００℃から低下する程、Ｃｏ除去率
は上昇し、１６００℃で６４％であった。ＣｏＯの分解
温度が約１９００℃であることから、溶融温度をそれ以
下且つ電極棒の試験片の融点（約１５００℃）以上で溶
融温度を制御することで、ＣｏＯがＣｏイオンとＯイオ
ンに分解せず、ＣｏＯの状態を維持したまま、放射性金
属廃棄物から除染分離が可能である事が分かった。この
結果より、溶融温度を１５００〜１６００℃の範囲で制
御することにより、Ｃｏ除去率が向上することがわか
る。
【００２３】さらに、溶融温度１５００〜１６００℃、
インゴット１kg当たり酸素吹き込み量３〜５ l/minの溶
融雰囲気でスラグ溶融を行い、放射性金属廃棄物の表面
を強制的に酸化することによりＣｏ除去率を促進するこ
とが可能である。
インゴット１kg当たり酸素吹き込み量３〜５ l/minの溶
融雰囲気でスラグ溶融を行い、放射性金属廃棄物の表面
を強制的に酸化することによりＣｏ除去率を促進するこ
とが可能である。
【００２４】〔実施の形態３〕実施の形態１と同一条件
時のＣｏ以外の核種であるＮｉ、Ｃｒの除去率の試験結
果を図４及び図５に示す。Ｃｏと同様に、スラグ度を大
きくすることでＮｉ、Ｃｒを同時に分離除去できること
がわかる。スラグ度１.７でＮｉ、Ｃｒの除去率はいず
れも１６％であった。この結果から、本実施の形態に用
いた複数のスラグ剤を選定することにより複数核種の除
染も同時に可能であることがわかる。
時のＣｏ以外の核種であるＮｉ、Ｃｒの除去率の試験結
果を図４及び図５に示す。Ｃｏと同様に、スラグ度を大
きくすることでＮｉ、Ｃｒを同時に分離除去できること
がわかる。スラグ度１.７でＮｉ、Ｃｒの除去率はいず
れも１６％であった。この結果から、本実施の形態に用
いた複数のスラグ剤を選定することにより複数核種の除
染も同時に可能であることがわかる。
【００２５】
【発明の効果】(再検討する１２月２９日) 以上のように本発明によれば、放射能で汚染した金属の
溶融除染において、塩基性スラグと酸性スラグの重量比
を調整することにより、特に鉄系金属ではその比を０.
５〜３.０としたスラグを用いることにより、金属表面
の汚染物質および金属内部の放射化物質のスラグ相への
移行を促進させ、除染効果を著しく高めることができ
る。
溶融除染において、塩基性スラグと酸性スラグの重量比
を調整することにより、特に鉄系金属ではその比を０.
５〜３.０としたスラグを用いることにより、金属表面
の汚染物質および金属内部の放射化物質のスラグ相への
移行を促進させ、除染効果を著しく高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】放射性物質であるＣｏ分離用ＥＳＲ装置の構成
図である。
図である。
【図２】インゴット中のＣｏ除去率に及ぼすスラグ度の
影響を示すグラフである。
影響を示すグラフである。
【図３】Ｃｏ除去率に及ぼす溶融温度の影響を示すグラ
フである。
フである。
【図４】インゴット中のＮｉ除去率に及ぼすスラグ度の
影響を示すグラフである。
影響を示すグラフである。
【図５】インゴット中のＣｒ除去率に及ぼすスラグ度の
影響を示すグラフである。
影響を示すグラフである。
１ 水冷銅鋳型 ２ 電極棒 ３ 水冷定盤 ４ 電極ホルダ− ５ スタンド ６ 上下スライド ７ スクリュウ ８ ベベルギャユニット ９ 溶解用サ−ボモ−タ １０ 段取り用交流モ−タ １１ ベース １２ 供給電源 １３ 水冷配管 １５ 密閉容器 １６ ガス供給源 １７ フィルタ １８ スラグ供給口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉田 龍男 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 藤井 則久 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 日立ニ ュークリアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 土屋 弘行 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 日立ニ ュークリアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 近藤 保夫 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 放射性物質で汚染された金属にスラグ剤
を添加して加熱、溶融し、溶融したスラグを構成する塩
基性スラグと酸性スラグとの重量比を調整して、溶融金
属中の放射性物質がスラグ相へ移行するのを促進するこ
とを特徴とする放射性金属廃棄物の溶融除染方法。 - 【請求項２】 放射性物質で汚染された鉄系金属にスラ
グ剤を添加して加熱、溶融し、該溶融スラグを構成する
塩基性スラグと酸性スラグとの重量比を０．５〜３．０
に調整して、溶融金属中の放射性物質がスラグ相へ移行
するのを促進することを特徴とする放射性金属廃棄物の
溶融除染方法。 - 【請求項３】 前記塩基性スラグ剤はＣａＦ2及びＣａ
Ｏから構成し、前記酸性スラグ剤はＳｉＯ2、Ａｌ
2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＭｎＯ2及びＣｏＯから構成し、前記
放射性物質はＣｏ、Ｎｉ及びＣｒの少なくとも１つであ
ることを特徴とする請求項２記載の放射性金属廃棄物の
溶融除染方法。 - 【請求項４】 前記溶融した金属の温度を該金属の融点
以上でかつ前記放射性物質の酸化物の分解温度以下に制
御することを特徴とする請求項１、２または３に記載の
放射性金属廃棄物の溶融除染方法。 - 【請求項５】 前記溶融したスラグ面上に酸素を吹き込
むことを特徴とする請求項１または２に記載の放射性金
属廃棄物の溶融除染方法。 - 【請求項６】 前記加熱、溶融するためにエレクトロス
ラグ再溶解法を用いることを特徴とする請求項１ないし
５のいずれかに記載の放射性金属廃棄物の溶融除染方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP920396A JPH09197094A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 放射性金属廃棄物の溶融除染方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP920396A JPH09197094A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 放射性金属廃棄物の溶融除染方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09197094A true JPH09197094A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11713932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP920396A Pending JPH09197094A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | 放射性金属廃棄物の溶融除染方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09197094A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115216638A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-21 | 上海交通大学 | 用真空电渣炉生产低放射性本底金属材料的方法及其应用 |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP920396A patent/JPH09197094A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115216638A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-21 | 上海交通大学 | 用真空电渣炉生产低放射性本底金属材料的方法及其应用 |
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