JPS5839898B2 - ウラン及びストロンチウムの脱着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ウラン及びストロンチウムを吸着した吸着剤
からウラン及びストロンチウムをそれぞれ別個に脱着す
る方法に関する。

近年、ウラン供給の安定化を目指し、海水中のウラン採
取に関する研究が行われている。

ウラン採取の方法としては、起泡分離法、共沈法、イオ
ン交換樹脂法、吸着法など種々の試みがなされているが
、このうち吸着法についての研究が多く、なかでもチタ
ン酸による吸着法が最も有望と考えられている。

しかし海水中からのウラン採取についてはウランのみな
らず、他の有用物質特にストロンチウムも同時に採取す
ることが好ましく、しかも工業的にはウラン及びストロ
ンチウムの吸脱着サイクルを円滑に繰り返えすことが強
く望まれている。

本発明者らはこの点につき種々検討の結果、ウラン及び
ストロンチウムを吸着した吸着剤を炭酸塩水溶液と接触
させてウランを脱着し、次いで塩酸水溶液と接触させて
ストロンチウムを脱着することにより、ウランとストロ
ンチウムを別個に脱着でき、しかも吸着剤を再使用でき
ることを見出した（特願昭５３−３１６６４号明細書参
照）。

本発明者らは更に研究を重ねた結果、ウラン及びストロ
ンチウムを吸着した吸着剤を、まず特定範囲のｐＨ値を
有する塩酸水溶液で処理すると、ウランは脱着されずに
ストロンチウムのみが効率よく脱着され、更にその後の
炭酸塩水溶液処理においてウランを高い脱着効率で脱着
し５ることを見い出した。

本発明はこの知見に基づくもので、ウラン及びストロン
チウムを吸着した吸着剤をｐＨ１〜５の塩酸水溶液と接
触させてストロンチウムを脱着し、次いでストロンチウ
ム脱着後の吸着剤を炭酸塩水溶液と接触させてウランを
脱着することを特徴とする、ウラン及びストロンチウム
の脱着方法である。

吸着剤としては任意のものが用いられるが、チタン酸系
吸着剤が好ましく、チタン酸単独のほか、例えば水酸化
鉄−チタン酸、水酸化アルミニウムーチタン酸、含水珪
酸−チタン酸等のチタン酸を５０重重量風上含有するチ
タン酸複合吸着剤が用いられる。

本発明においては、ウラン及びストロンチウムを吸着し
た吸着剤はまずｐＨ１〜５の塩酸水溶液と接触されスト
ロンチウムが脱着される。

塩酸水溶液のｐＨが１より低いと、塩酸水溶液によりウ
ランが脱着されるばかりでなく、吸着剤の崩壊や溶解が
生じるおそれがある。

吸着剤と塩酸水溶液の接触方法は特に限定されず、例え
ば塩酸水溶液中に吸着剤を浸漬する方法、吸着剤を充填
した固定床に塩酸水溶液を循環する方法などが採用され
る。

本発明による塩酸水溶液処理は、ストロンチウムの脱着
のほか、吸着剤に付着し功ルシウム、マグネシウムの炭
酸塩等の沈着物を分解除去２、沈着物によりブリッジを
形成して固着した吸着剤同士をバラバラに虫恥効果を有
する。

従って吸着剤と接触した■の塩酸水溶液中には、ストロ
ンチウムのほかカルシウム、マグネシウムの炭酸塩等の
分解物が含まれているが、これからストロンチウムを回
収するには公知の方法を用いることができる。

例えばアンモニア水及び炭酸アンモニウムの添加により
炭酸塩として、あるいはアンモニア水及びシュウ酸アン
モニウムの添加によりシュウ酸塩としてストロンチウム
及びカルシウムを沈殿分離し、次いで沈殿物を硝酸塩に
変え、硝酸塩法（沈殿法）によりカルシウムを溶離し、
沈殿を水に溶解したのちアンモニア水及び炭酸アンモニ
ウムを加え、炭酸ストロンチウムとして回収することが
できる。

本発明において、塩酸水溶液処理後の吸着剤はカルシウ
ム、マグネシウム炭酸塩等の沈着物が分解除去されてい
るため、次の工程である炭酸塩水溶液によるウラン脱着
がより効率的に行われる。

従来はウランの脱着がカルシウム、マグネシウムの炭酸
塩等の沈着物層を通して、あるいは沈着物を避けて行わ
れていたが、本発明によればストロンチウムの脱着時に
これらの沈着物が除去されるため、ウランの脱着速度が
高められ脱着時間を短縮できるなどの利益が得られる。

ウランの脱着剤としては炭酸塩が用いられ、例えば炭酸
アンモニウム、炭酸ソーダ、重炭酸ソーダ等が好ましい
。

炭酸塩水溶液の濃度は一般に０．４〜２モル／ｅ１好ま
しくはＯ，Ｓ〜１．２モル／ｅである。

脱着方法は炭酸塩水溶液中に吸着剤を浸漬する方法、吸
着剤を充填した固定床と脱着液タンクの間をポンプ等に
よって液循環させる方法等があり、特願昭５３−３１６
６４号明細書に記載の多段階向流接触方式は特に好まし
い。

後者の場合、循環速度は特に問題とならず、吸着剤床に
おいて１ｃＩｒＬ／分程度が好ましい。

また脱着液量は脱着率に特に影響を与えないため、でき
るだけ少量とすることがウラン濃度も高くなり、処理液
量も小さいなどの利点があるので好ましい。

以上のように、本発明によれば、ストロンチウムとウラ
ンを一連の工程でそれぞれ別個に効率よく脱着すること
ができ、また従来法に比して脱着速度がきわめて速い。

更にウラン脱着後の吸着剤は吸着能を回復しているので
そのまま吸着剤として再使用でき、吸脱着サイクルを円
滑に繰り返えすことができる。

実施例 チタン酸を主成分とする粒径０．５〜０．７ ｍｍの吸
着剤３００ｇをアクリル樹脂製カラム（直径１０ｃｒｒ
Ｌ）に充填し、沢過した海水を１０日間通過させたのち
、水洗して風乾した。

ウラン及びストロンチウムを吸着したこの吸着剤５８ｇ
をアクリル樹脂製カラム（直径３ ｃｍ ）に充填し、
イオン交換水２００ｄを２ｃｒｒＬ／分の流速で循環し
、その際６Ｎ−塩酸１２−をｐＨが１．５以上（平均３
．５）になるように徐々に滴下した。

この酸脱着液と水洗液とを合わせて５００疵となし、ス
トロンチウム及びウランを定量した。

次いで１モル／ｌ−炭酸アンモニウム水溶液３００ｄを
循環してウランの脱着を２４時間行い、脱着液及び水洗
液を合せて５００ｒＩＬｌとなし、ウランを定量した。

なおストロンチウムの定量は原子吸光法により行い、ウ
ランの定量は、陰イオン交換樹脂（ダウエツタス１×８
、ダウコーニング社製）によりウランを分離精製し、発
色剤としてアルセナゾ■を用い吸光光度法により行った
。

得られた結果を次表にまとめて示す。

この結果から、本発明によれば塩酸脱着液へのウランの
リークはほとんど無視することができ、次の炭酸アンモ
ニウム脱着によるウランの脱着量が増加していることが
明らかである。

比較例として、実施例と同様に操作し、塩酸脱着ののち
、炭酸アンモニウム脱着の際に所定の時間後にそれぞれ
５ｒｎｌの脱着液を採取し、そのウラン濃度を測定した
。

比較のため塩酸を滴下しない場合についても同様にして
ウラン濃度を測定し、それぞれの場合のウラン濃度の経
時的変化を図面に示す。

この図から知られるように、本発明（曲線■）によれば
比較例の場合（曲線■）に比して脱着時間が１７３ない
し１／４に短縮される。

【図面の簡単な説明】

図面は、脱着時間と脱着液ウラン濃度の関係を示すグラ
フであって、曲線■は本発明、曲線■は比較例である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ウラン及びストロンチウムを吸着した吸着剤を、ｐ
   Ｈ１〜５の塩酸水溶液と接触させてストロンチウムを脱
   着し、次いでストロンチウム脱着後の吸着剤を炭酸塩水
   溶液と接触させてウランを脱着することを特徴とする、
   ウラン及びストロンチウムの脱着方法。