JPS58224199A - 金属表面酸化物の除去方法 - Google Patents
金属表面酸化物の除去方法Info
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- JPS58224199A JPS58224199A JP10679582A JP10679582A JPS58224199A JP S58224199 A JPS58224199 A JP S58224199A JP 10679582 A JP10679582 A JP 10679582A JP 10679582 A JP10679582 A JP 10679582A JP S58224199 A JPS58224199 A JP S58224199A
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- metallic
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明け、金属表面に存在する金属酸化物を利用対象と
する液体よりも電導性のより良い固体粒子を当液体中に
浮遊させた液体／固体混合系中にて電解還元することに
より溶解除去させる金属表面の金属酸化物除去方法に関
するものである。
する液体よりも電導性のより良い固体粒子を当液体中に
浮遊させた液体／固体混合系中にて電解還元することに
より溶解除去させる金属表面の金属酸化物除去方法に関
するものである。
火力発屯プラント、原子自発′醜プラントおよび各種化
学プラント等の液体流体をあつかう各種機器、装置等に
おｈては、この液体と接する金属表面に腐食生成物等の
金属酸化物が付着あるいは蓄積し、これら機器および装
置等の機能を阻害する恐れがある。特に原子力発電プラ
ントにおいては、原子炉−次冷却水中の放射性イオンが
機器、配管等の表面金属酸化物中にとりとまれることに
より、これら機器、配管の放射能が増大し、保守点検等
に支障をきたす。
学プラント等の液体流体をあつかう各種機器、装置等に
おｈては、この液体と接する金属表面に腐食生成物等の
金属酸化物が付着あるいは蓄積し、これら機器および装
置等の機能を阻害する恐れがある。特に原子力発電プラ
ントにおいては、原子炉−次冷却水中の放射性イオンが
機器、配管等の表面金属酸化物中にとりとまれることに
より、これら機器、配管の放射能が増大し、保守点検等
に支障をきたす。
従って、これら装置、機器あるいけ配管の液体と接する
表面に付着している金属酸化物の除去すなわち除染が望
まれる。
表面に付着している金属酸化物の除去すなわち除染が望
まれる。
金属表面からの金属酸化物の除去方法の１つに、液体中
の本金属酸化物に外部より電流を供給し、本金属酸化物
を電解還元して液体中に溶出させる方法がある。
の本金属酸化物に外部より電流を供給し、本金属酸化物
を電解還元して液体中に溶出させる方法がある。
本方法によれば、金属表面上の金属酸化物を、その下に
存在する金属の腐食をおさえつつ溶出除去させることが
できる。しかしながら、本方法を第１図に示１−たより
に表面金属酸化物を除去しようとする対象物、すなわち
除染対象物３が配管等の細長い形状のときに適用する場
合は次に述べるような問題点があった。なお、第１図で
は、外部電源１と除染対象物３あるいけ電解用対極４を
電線６で結び除染対象物３と電解用対極４の間に電解槽
５および除染対象物３内の液体を介して電流を流し、除
染対象物３の表面上の金属酸化物を電解環元するように
なっている。また、液体は溶出した金属酸化物回収のた
めに図中の矢印方向にポンプ２により流動させている。
存在する金属の腐食をおさえつつ溶出除去させることが
できる。しかしながら、本方法を第１図に示１−たより
に表面金属酸化物を除去しようとする対象物、すなわち
除染対象物３が配管等の細長い形状のときに適用する場
合は次に述べるような問題点があった。なお、第１図で
は、外部電源１と除染対象物３あるいけ電解用対極４を
電線６で結び除染対象物３と電解用対極４の間に電解槽
５および除染対象物３内の液体を介して電流を流し、除
染対象物３の表面上の金属酸化物を電解環元するように
なっている。また、液体は溶出した金属酸化物回収のた
めに図中の矢印方向にポンプ２により流動させている。
この技術の問題点として、流体の磁気抵抗に起因するオ
ーム損による金属酸化物の成解還元効果の低下がある。
ーム損による金属酸化物の成解還元効果の低下がある。
すなわち、除染対象物３の電解用対極４に近い部分（図
中■）の表面金属酸化物の液体流体に対する電位をこの
金属酸化物の還元に適した値に設定しても電解用対極４
より離れた部分（図中０）では、図中０部分よりの部分
の間の液の電気抵抗によりオーム降下が生じ、０部分の
表面金属酸化物の電位が最適値よりずれることと４
なる。そのために図中０部分における金属
酸化物除去効果の低下をきたすこととなる、 また、ここで発生するオーム損け、系全体の電流効率の
低下の原因となる。
中■）の表面金属酸化物の液体流体に対する電位をこの
金属酸化物の還元に適した値に設定しても電解用対極４
より離れた部分（図中０）では、図中０部分よりの部分
の間の液の電気抵抗によりオーム降下が生じ、０部分の
表面金属酸化物の電位が最適値よりずれることと４
なる。そのために図中０部分における金属
酸化物除去効果の低下をきたすこととなる、 また、ここで発生するオーム損け、系全体の電流効率の
低下の原因となる。
本発明の目的は金属表面に付着した金属酸化物を電解還
元し、これらの浸漬された液体中へ溶出除去させる除染
方法において、本液体の電気抵抗が大きい場合でも、効
率的な表面金属酸化物の除去が可能な方法を提供するこ
とにある。
元し、これらの浸漬された液体中へ溶出除去させる除染
方法において、本液体の電気抵抗が大きい場合でも、効
率的な表面金属酸化物の除去が可能な方法を提供するこ
とにある。
本発明の特徴は、金属酸化物を電解還元する場合に用−
る電解液、すなわち第１図の例では電解槽５および除染
対象物３の内部を流れる液体中に本液体よりも電気伝導
性のよい固体粒子を浮遊させることにより流体の平均的
な磁気抵抗をより小さくし、流体の電気抵抗によるオー
ム降下をより減少させ、金属酸化物の電解還元の効率を
効上させた点にある。液の電気抵抗を減少させる方法に
は、本発明による方法の他に液中に各種イオンを多量に
添加し法自体の電気抵抗を減少させる方法があるが、液
中に不用意に各種のイオンを添付すると、このイオンが
母相金属の腐食速度を増大させる、あるいけ金属酸化物
の還元反応を妨害等るなどのおそれがあり、適切でない
。従って本発明による方法によれば、法自体の性質を変
えずに液の平均的な磁気抵抗を減少させ、金属酸化物の
除去を目的とした各種機器配管の染除が効率的かつ経済
的に実施可能となる。
る電解液、すなわち第１図の例では電解槽５および除染
対象物３の内部を流れる液体中に本液体よりも電気伝導
性のよい固体粒子を浮遊させることにより流体の平均的
な磁気抵抗をより小さくし、流体の電気抵抗によるオー
ム降下をより減少させ、金属酸化物の電解還元の効率を
効上させた点にある。液の電気抵抗を減少させる方法に
は、本発明による方法の他に液中に各種イオンを多量に
添加し法自体の電気抵抗を減少させる方法があるが、液
中に不用意に各種のイオンを添付すると、このイオンが
母相金属の腐食速度を増大させる、あるいけ金属酸化物
の還元反応を妨害等るなどのおそれがあり、適切でない
。従って本発明による方法によれば、法自体の性質を変
えずに液の平均的な磁気抵抗を減少させ、金属酸化物の
除去を目的とした各種機器配管の染除が効率的かつ経済
的に実施可能となる。
本発明の実施例を第２図に示す。本実施例と第１図に示
した従来技術の例との主たる相異点け、電解槽５および
除染対象物３内の流体中に固体粒子７を浮遊させ流動さ
せている点である。固体粒子７の材質は、液体よりも電
導性の良いことが必要であり、またこの電導性は良いほ
どよい。従って、各種の金属粒子およびガラスあるいは
プラスチック粒子表面に金属をコーティングしたものが
適当である。また液体と粒子の混合物の流動性を考慮し
て、粒子の粒径は敷部以下、粒子の混合比は体積基準で
６０チ以下が望ましいう液の流速は、固体粒子７が液中
に浮遊流動するように調節する。
した従来技術の例との主たる相異点け、電解槽５および
除染対象物３内の流体中に固体粒子７を浮遊させ流動さ
せている点である。固体粒子７の材質は、液体よりも電
導性の良いことが必要であり、またこの電導性は良いほ
どよい。従って、各種の金属粒子およびガラスあるいは
プラスチック粒子表面に金属をコーティングしたものが
適当である。また液体と粒子の混合物の流動性を考慮し
て、粒子の粒径は敷部以下、粒子の混合比は体積基準で
６０チ以下が望ましいう液の流速は、固体粒子７が液中
に浮遊流動するように調節する。
第３図は、溶出した金属イオンをとり込み錯イオンを形
成する錯化剤として機能する蓚酸２アンモニウム塩（（
ＮＨ４）、 Ｃ，Ｏ，）の０．１Ｍ／４水溶液中で四三
酸化鉄Ｆｅ、 Ｏ，をカソード還元溶解させたときのＦ
ｅ、 Ｏ，の溶解量および電解の電流効率をＦｅ、０
４ の電位九対して示したものである。
成する錯化剤として機能する蓚酸２アンモニウム塩（（
ＮＨ４）、 Ｃ，Ｏ，）の０．１Ｍ／４水溶液中で四三
酸化鉄Ｆｅ、 Ｏ，をカソード還元溶解させたときのＦ
ｅ、 Ｏ，の溶解量および電解の電流効率をＦｅ、０
４ の電位九対して示したものである。
Ｆ’ｅ、０．の溶解量け、Ｆｅ５０４ の還元反応が
進行するときにＦｅ、 ０４ に与えられる電子の移
動量に対応する電流密度で示され、また電位は飽和１永
電極（８ＣＢ）基準で示されている。金属酸化物を還元
濃過させる場合、電解質中に錯化剤を含有させることは
、金属酸化物の還元生成物である金属イオンを錯化剤で
捕捉し安定化できるため有効であり、（ＮＨ４）＊ Ｃ
！ ０４水溶液は、金属酸化物還元溶解用の電解質とし
て適したものであるウォたＦｅ５ｏ４け、各種プラント
の機器配管内に生成する金属酸化物の代表的な一つであ
る。第３図において、曲線Ｅ、け、Ｐｅ、 Ｏ，の溶解
量を示し、曲線Ｅ、け電解の電流効率を示している。
進行するときにＦｅ、 ０４ に与えられる電子の移
動量に対応する電流密度で示され、また電位は飽和１永
電極（８ＣＢ）基準で示されている。金属酸化物を還元
濃過させる場合、電解質中に錯化剤を含有させることは
、金属酸化物の還元生成物である金属イオンを錯化剤で
捕捉し安定化できるため有効であり、（ＮＨ４）＊ Ｃ
！ ０４水溶液は、金属酸化物還元溶解用の電解質とし
て適したものであるウォたＦｅ５ｏ４け、各種プラント
の機器配管内に生成する金属酸化物の代表的な一つであ
る。第３図において、曲線Ｅ、け、Ｐｅ、 Ｏ，の溶解
量を示し、曲線Ｅ、け電解の電流効率を示している。
第３図より、Ｆｅ５ｏ４の還元溶解を最も効率よく行な
うためにけ、曲線Ｅ、およびＥ、よりＦｅ、 ０４（Ｄ
電位を−１，１〜−０，８Ｖ （ＶＳ ５ＣＥ）Ｋ保
てばよく、このときＦｅ、 ０４の溶解量けｏ、ｏｔｉ
〜０．０１５ｍＡ／ｃｒｎ２、Ｉｔ電流効率、およそ２
０１であることがわかる、すなわち、このとき外部より
与エル’ｔ 気Ｊｉ ｔｒｉ オｊ ソ０．０６〜０．
０８ ｍ Ａ／Ｃｒｎ”となることがわかる。
うためにけ、曲線Ｅ、およびＥ、よりＦｅ、 ０４（Ｄ
電位を−１，１〜−０，８Ｖ （ＶＳ ５ＣＥ）Ｋ保
てばよく、このときＦｅ、 ０４の溶解量けｏ、ｏｔｉ
〜０．０１５ｍＡ／ｃｒｎ２、Ｉｔ電流効率、およそ２
０１であることがわかる、すなわち、このとき外部より
与エル’ｔ 気Ｊｉ ｔｒｉ オｊ ソ０．０６〜０．
０８ ｍ Ａ／Ｃｒｎ”となることがわかる。
第３図に示したデータをもとに、第２図に示した本発明
の効果を第１図に示した従来技術と比較して以下に述べ
る。
の効果を第１図に示した従来技術と比較して以下に述べ
る。
第２図において、外部電源１により除染対照物３をカソ
ード分極させると、除染対象物３０Ｂ′部分の流体に対
する電位は、Ａ′部分のそれに比べ貴となり、これら電
位の差はＡ′部分からＢ′部分の間の流体の電気抵抗に
ょるオーム降下に等しい。従って、流体Ｋ Ｏ，Ｉ Ｍ
／ ｔ （Ｎ）Ｉ４）、 Ｃ，０゜を使用すると、第３
図において説明した成縮還元溶解に際してのＦｅ、 ０
．の最適電位−１，１〜−ｏ、５ｖ（ＶＳ ８ＣＥ）
に、除染対象物３の電位を保つためには、Ａ′部分より
Ｂ′部分までの流体の電気抵抗によるオーム降下を０．
３ Ｖ以下におさえる４４ 必要がある・この
オー”降下０・３ｖけ・Ａ′部分の電位を−１，ＩＶ、
Ｂ’部分の電位ｔ−０，８ｖに保つことに対応している
。０．１ Ｍ ／ｌ （ＮＨＪｔＣｔＯ４中でＦｅ５Ｏ
４を、その最適電位−１，１Ｖ 〜−０，８Ｖ（ｖｓ、
５ＣＥ）で還元した場合、前述の通り０、０６〜０．０
８ Ａ／ｃｒｎ”の屈流が外部電源１より供給される。
ード分極させると、除染対象物３０Ｂ′部分の流体に対
する電位は、Ａ′部分のそれに比べ貴となり、これら電
位の差はＡ′部分からＢ′部分の間の流体の電気抵抗に
ょるオーム降下に等しい。従って、流体Ｋ Ｏ，Ｉ Ｍ
／ ｔ （Ｎ）Ｉ４）、 Ｃ，０゜を使用すると、第３
図において説明した成縮還元溶解に際してのＦｅ、 ０
．の最適電位−１，１〜−ｏ、５ｖ（ＶＳ ８ＣＥ）
に、除染対象物３の電位を保つためには、Ａ′部分より
Ｂ′部分までの流体の電気抵抗によるオーム降下を０．
３ Ｖ以下におさえる４４ 必要がある・この
オー”降下０・３ｖけ・Ａ′部分の電位を−１，ＩＶ、
Ｂ’部分の電位ｔ−０，８ｖに保つことに対応している
。０．１ Ｍ ／ｌ （ＮＨＪｔＣｔＯ４中でＦｅ５Ｏ
４を、その最適電位−１，１Ｖ 〜−０，８Ｖ（ｖｓ、
５ＣＥ）で還元した場合、前述の通り０、０６〜０．０
８ Ａ／ｃｒｎ”の屈流が外部電源１より供給される。
また本溶液の抵抗率は、１０３Ωｍのオーダーである。
従来技術のごとく、この溶液の導ｄ性を改善しない場合
は この溶液の抵抗率１０３Ω画がそのままオーム降下
に関与することになる。本実施例では、金属コーティン
グした粒子を体積基準で５０チ液中に浮遊させた場合、
金属の比抵抗は非常に小さく（１ｏ−’Ω創以下）、粒
子の抵抗は無視できるため、この粒子を含む液体の平均
の比抵抗は次式（１）より （液体１粒子、混合物の比抵抗）＝（粒子の比抵抗）×
（粒子混合率）＋（液体の比抵抗）Ｘ（１−（粒子混合
率）） ・・・・・・（１） １／２に減少し、０．５Ｘ１０”Ω鋸程度になることが
わかる。従って、液体の電気抵抗によるオーム降下も従
来のおよそ半分におさえることができ、除染対象物３全
体を最適電位に保てる除染対象物３のＡ′部物およびＢ
′部分の間の最大距離、すなわち除染対象物３の長さを
従来の約２倍にまで増やすこξができる。また、除染対
象物３の長さが限定されている場合には、金属酸化物の
一解還元条件をより適当な範囲、すなわち除染対象物３
の電位をより還元の効率がよい範囲にしぼりこむことが
できる。ここで、最も還元の効率がよい条件とけ、第３
図で電位カー １． ＯＶ （ＶＳ、 ５ＣＥ）ノ近傍
の部分である。
は この溶液の抵抗率１０３Ω画がそのままオーム降下
に関与することになる。本実施例では、金属コーティン
グした粒子を体積基準で５０チ液中に浮遊させた場合、
金属の比抵抗は非常に小さく（１ｏ−’Ω創以下）、粒
子の抵抗は無視できるため、この粒子を含む液体の平均
の比抵抗は次式（１）より （液体１粒子、混合物の比抵抗）＝（粒子の比抵抗）×
（粒子混合率）＋（液体の比抵抗）Ｘ（１−（粒子混合
率）） ・・・・・・（１） １／２に減少し、０．５Ｘ１０”Ω鋸程度になることが
わかる。従って、液体の電気抵抗によるオーム降下も従
来のおよそ半分におさえることができ、除染対象物３全
体を最適電位に保てる除染対象物３のＡ′部物およびＢ
′部分の間の最大距離、すなわち除染対象物３の長さを
従来の約２倍にまで増やすこξができる。また、除染対
象物３の長さが限定されている場合には、金属酸化物の
一解還元条件をより適当な範囲、すなわち除染対象物３
の電位をより還元の効率がよい範囲にしぼりこむことが
できる。ここで、最も還元の効率がよい条件とけ、第３
図で電位カー １． ＯＶ （ＶＳ、 ５ＣＥ）ノ近傍
の部分である。
また、本実施例のごとく液体の比抵抗を半分に減少させ
ることけ、液体の抵抗によるオーム損を半分にすること
になり、この分だけエネルギーの節減することができる
。
ることけ、液体の抵抗によるオーム損を半分にすること
になり、この分だけエネルギーの節減することができる
。
以上説明したように、本発明によれば、効率よくかつ経
済的に金属表面上の金属酸化物を電還還元除去すること
が可能となる。従って、除染方法としての本方法の各種
プラント、装置ｆ等への適用範囲も従来より広がり、こ
れらプラント、装薩等の信頼性が向上する。
済的に金属表面上の金属酸化物を電還還元除去すること
が可能となる。従って、除染方法としての本方法の各種
プラント、装置ｆ等への適用範囲も従来より広がり、こ
れらプラント、装薩等の信頼性が向上する。
第１図は従来実施例の説明図、第２図、第３図は本発明
実施例の説明図である。 １・・・外部電源、２・・・ポンプ、３・・・除染対象
物、４・・・な解用対極、５・・・電解槽、６・・・離
線、７・・・固体粒子。
実施例の説明図である。 １・・・外部電源、２・・・ポンプ、３・・・除染対象
物、４・・・な解用対極、５・・・電解槽、６・・・離
線、７・・・固体粒子。
Claims (1)
- １゜金属表面に金属酸化物を有した被洗浄物において、
本酸化物を液体に接触させ、オたなおかつ本液体中には
本液体よりも電導性のよい固体粒子を浮遊させた系にて
、前記金属および金属酸化物に対し、外部より電流を供
給することにより、前記金属酸化物を電解還元して液体
中へ溶出させることを特徴とする金属表面酸化物の除去
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10679582A JPS58224199A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 金属表面酸化物の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10679582A JPS58224199A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 金属表面酸化物の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58224199A true JPS58224199A (ja) | 1983-12-26 |
Family
ID=14442819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10679582A Pending JPS58224199A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 金属表面酸化物の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58224199A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3063769A1 (en) * | 2013-10-29 | 2016-09-07 | Westinghouse Electric Company Llc | Targeted heat exchanger deposit removal by combined dissolution and mechanical removal |
| CN109402717A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-01 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种电解去污方法 |
-
1982
- 1982-06-23 JP JP10679582A patent/JPS58224199A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3063769A1 (en) * | 2013-10-29 | 2016-09-07 | Westinghouse Electric Company Llc | Targeted heat exchanger deposit removal by combined dissolution and mechanical removal |
| EP3063769A4 (en) * | 2013-10-29 | 2017-03-29 | Westinghouse Electric Company Llc | Targeted heat exchanger deposit removal by combined dissolution and mechanical removal |
| US10309032B2 (en) | 2013-10-29 | 2019-06-04 | Westinghouse Electric Company Llc | Targeted heat exchanger deposit removal by combined dissolution and mechanical removal |
| CN109402717A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-01 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种电解去污方法 |
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