JPS5886499A - 水中に存在する異物質を定着させる方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体の定着物質としてケイ素ゲルを形成させ
ることによって、水中に存在する異物質を定着する方法
に関する。

この種の方法は例えばシリカゲル乾燥剤を製造する場合
に通常用いられる。この場合アルカリケイ酸塩水溶液は
例えば重炭酸ナトＩＩウムのような緩衝剤によってケイ
素ゲルに変えられる。このケイ素ゲルは緩衝剤に対して
定着物質として作用する。次いでこのケイ素ゲルは脱水
され、後に乾燥剤として使用されて、再び水を吸収する
ことができる。

また使用済み核燃料の再処理に際して廃水中に生じる放
射性トリチウムを貯蔵のため水硬性結合剤・例えばセメ
ント又はセメント様物質中に定着させることは普通に実
施されている。例えば石膏のような無機化合物も公知で
あり、この場合該石膏中にはトリチウム含有水が結晶水
の形で貯蔵される。最後に重合反応に際して結合された
トリチウム含有水を定着する固体プラスチックも公知で
ある。

しかしトリチウムを定着するために使−用した固体物質
は最高でも５０チにすぎないトリチウム含有水を含み、
残りは定着物質である。従ってこの固体物質は極めて大
きな体積を有する。更にこの物質の固化に際して発熱性
の凝結過程が生じ、これにより最初に使用したトリチウ
ム含有水の１５チまでが再び解放され、例えば徐々に硬
化する物質を貯蔵する場合には環境が汚染されることに
なる。最後にトリチウム含有廃水中における高い塩パラ
スト、特に高い硝酸塩パラストも障害となる。

それというのも固化した定着物質は時間が経過するにつ
れてその固体構造が崩壊する塩バラストを含むことにな
るからである。

更に廃水中に含まれる不揮発性の放射性有害物質、例え
ば放射性核種を、有害物質と廃水に添加された化学物質
との化合物である沈澱物中に定着させることも公知であ
る。廃水を処理する固体イオン交換物質も不揮発性の放
射性有害物質を結合することができる。

□ しかし溶液平衡の理由から廃水への化学物質の添加によ
ってまだ廃水をイオン交換物質で処理１７た場合も、廃
水中に含まれる有害物質はその全量を除去されるのでは
なく、常に廃水中に溶解した残分が残る。更にこの場合
にも廃水中における高い塩パラストは沈澱反応並びにイ
オン交換反応を阻害する。

本発明の目的は、上記の欠点を除去することまたは放射
性及び／又は毒性異物質を廃水から残らず除去するだけ
でなく、これらの異物質を固体物質中に完全に結合させ
ることを可能とすることにあるＯ この目的を達成するため本発明によれば最初に記載した
形式の方法において、ケイ素ゲルを放射性及び／又は毒
性異物質用定着物質として使用することが提案される。

ケイ素ゲルは有利には水にアルカリケイ散塩を添加する
ことによって形成されるｏ　トリチウム含有水並びに不
揮発性の、しかし水に含まれる異物質はケイ素ゲルの分
子骨格中に残らず、完全に埋包され、その際ケイー素ゲ
ルの体積は実際に増大しない〇 ケイ素ゲルは、例えば原子炉燃料用の製造工程から生じ
る放射性及び／又は毒性異物質を含む廃水の定着に使用
されるだけでなく、水に溶解又は懸濁し次いで例えば搬
送又は貯蔵目的のため固体定着物質としてのケイ素ゲル
中で定着される放射性及び／又は毒性異物質の定着にも
使用することができる。

塩パラスト及び水（これはケイ素ゲルとして定着される
）のｐＨ値は、水のｐＨ値が厳密な酸性又は厳密なアル
カリ性範囲にない限り、このケイ素ゲルの形成に僅かな
影響力を有するにすぎない。

短時間に固体の定着物質として生じるケイ素ゲルは、標
準的な貯蔵及び搬送要件を満足する弾性物質である。結
合水の量は９９重量％にまで達１−得る。特にケイ素ゲ
ルを易揮発性トリチウム用の固体定着物質として使用し
た場合、空気密に閉鎖された貯蔵容器（これは好適には
前に使用した反応容器であってもよい）中にそのｔま貯
蔵することができる。

ケイ素ゲルの含水能は、ケイ素ゲルが存在する環境の含
水量に依存する０湿度が飽和状態にある環境ではケイ素
ゲルは一般に水を放出せず、安定な状態にある０更にフ
ッ化水素酸以外の化学物質水溶液に対してまったく不活
性である。例えば１０チ塩酸及び１０チ苛性ソーダ溶液
に対して数週間の量変化を示さない。従ってこれに定着
した放射性及び／又は毒性の異物質を有するケイ素ゲル
はプラスチック製又は不銹鋼製の二重壁容器内で安全に
海水中に沈めるのに適している。

放射性及び／又は毒性異物質を含む、処理すべき水への
アルカリケイ酸塩添加物の配量は、アルカリケイ酸塩を
水溶液の形で水に添加する場合に容易化される。

水にケイ電力１リクム又はケイ酸ナトリウム（水ガラス
）を添加するのが特に好ましい。

更にアルカリケイ酸塩を弱アルカリ性の水に加えること
も好ましい。

異物質を含む水を、アルカリケイ酸塩の添加前にｐＨ値
７〜８，５、有利には８に緩衝することが有利でおる。

放射性及び／又は毒性異物質用の固体定着物質として形
成されたケイ素ゲルの機械的強度は、ケイ素ゲルの形成
前に、この異物質を含む処理すべき水にケイソウ土を加
えた場合、高めることができる。この水にケイソウ上１
〜３重量％、有利には２重量％を加えるのが好ましい。

ケイ素ゲル中で定着した放射性及び／又は毒性の異物質
が低い蒸気圧を有する場合には、ケイ素ゲルを、これに
結合されたすべての水のほとんどを除去するために体積
を著しく減少させながら乾燥することができ、％＠ｔ”
＊’ｔ％’Ｅ％〜【膚へこの乾燥は標準的な室温の空気
中で、放射性及び／又は毒性異物質を含む水中でケイ素
ゲルを形成するだめの反応容器である平坦な容器内で行
うことができる。ケイ素ゲルから乾燥により生じる固体
定着物質はガラス其で非飛ｉｐである。この定着物質は
後処理するか又は直接、これに定着された放射性及び／
又は毒性異物質の永久貯蔵のためにストックされる。一
方ケイ素から蒸発された水は完全にエーロゾルを含まず
、従ってケイ素ゲルに定着された放射性及び／又は毒性
異物質も存在せず、凝縮後再び使用することができる。

ケイ素ゲルを１００℃まで加熱することによって乾燥を
促進することもでき、この場合ケイ素ゲルが破壊される
ことはない０ ２つの実施例では、ウラン化合物で汚染された３モルの
硝酸アンモニウム水溶液及び１１！当りウラン２０９を
含む炭酸アンモニウムウラニルの水溶液をそれぞれＮＨ
３ガスでｐＨ値８に緩衝する。

この弱アルカリ性出発水溶液に２０℃でそれぞれ出発水
溶液１１当りソーダ水ガラス水溶液８〜３２ｍ１ｓ有利
には１６？ＭＪ（水ガラス溶液１１Ｉ当りＮａ約８０Ｆ
及びＳｉ　ｘ２ｏｔを有する）を加え、直ちに良好に分
配する。約２分後それぞれ溶液混合物は全体的にほとん
ど瞬時に乾燥した固体の完全に澄明なケイ素ゲルに硬化
する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）固体の定着物質としてケイ素ゲルを生ぜしめること
   によって水中に存在する異物質を定着させる方法におい
   て、ケイ素ゲルを放射性及び／又は審性異物質用定着物
   質として使用することを特徴とする水中に存在する異物
   質を定着させる方法。 ２）水にアルカリケイ酸塩を添加することによってケイ
   素ゲルを生せしめることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３）アルカリケイ酸塩を水溶液の形で水に加えることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４）水にケイ酸カリウム又はケイ酸ナトリウム（水ガラ
   ス）を加えることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の方法。 ５）アルカリケイ酸塩を弱アルカリ性の水に加えること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法０ ６）アルカリケイ酸塩の添加前に水をｐＨ値７〜８．５
   、有利には８に緩衝することを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の方法０ ７）ケイ素ゲルの形成前に水にケイソウ土を加えること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 ８）水にケイソウ土１〜３重量％、有利には２重量％を
   加えることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の方
   法。 ９）ケイ素ゲルを乾燥することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の方法。