JPS5958398A - 放射性物質を含む濃厚塩廃液の処理方法 - 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】 し発明の技術分野〕 本発明は原子力施設から排出される放射性物質を含む濃
厚塩廃液の処理方法（１関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に放射性物質を取扱う施設から排出される放射性廃
液中には、　　Ｃ３，Ｃ３，Ｃｏ、　　Ｍｎ、　　Ａｇ
。

５１Ｃｒ、　９５　ｚ、、、、９！ｉＮｂ　　等の放射
性核種が含てれているので、これらを回収除去するだめ
に種々の手段が講じられている。

例えば、廃液を適当な手段で濃縮させ、この濃縮物をセ
メント、アスファルｌ−、プラスチック等により固化し
て保管することが行なわれている。

ところが廃液中には除去すべき放射性物質は極めて微量
であるのに、非放射性の塩が多量に含まれているだめ、
このように濃縮物を同化する方法では多１，１の固化体
が生成してしまい、例えばイオン交換樹脂再生廃液の場
合には復水脱塩塔１塔の再生でセメント固化体約２０本
もの２００１　ドラム缶を生成する。このように放射性
ｑｌ・ｒ質の１１（に比して余り（二も多くの同化体が
生ずるだめ、廃棄物ドラム缶の貯蔵鼠が増大し、神々の
問題を生じている。

寸だ凝集沈澱法忙用いて放射性物質を分前する方法も広
く行なわれているか、Ｃｓ、　　ｃＳ、　　Ａｇ＋Ｃｒ
　＋　　Ｚｎ　＋　　Ｚ　ｒ　　Ｎｂのような共沈しに
くい核種は除去できない欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は放射性廃液処理の従来の欠点を解消して、放射
性物質を安定に固定化し、しかも固体痛棄物を減容化し
うる放射性廃液の処理方法を従供することを目的とする
ものである。

〔発明の概袈〕

本発明は放射性物質を含む濃厚塩廃液を処理して放射性
物質を含む少量の固化体を回収し、かつ大部分の非放射
性物質を含む廃液を放出するものであり、次の工程から
なる。

■　放射性物質を含む濃厚塩廃液を蒸発乾燥して粉体と
する。

■　該粉体を熱可塑性ゴムと混練して該コ゛ム中に該粉
体を均一に分散させたゴム同化体とする。

■　該ゴム固化体を水で抽出する。抽出液は次の■以下
の工程１″−付し、一方残渣は乾燥粉体とした後、後の
工程で生成する沈澱と共（二再び加熱成形して固化体と
する。

■　■の抽出敵を蒸発濃縮し、このａ給液を晶析共沈処
理する。

■　晶析共沈処理により生成した沈澱を分Ｒ（を回収し
、乾燥した後■の残渣と一緒（１加熱成形する。

沈澱除去後の残液は放出される。

以上の工程において、■の抽出残渣はスポンジ状となっ
ており、ここに放射性物質の大部分が含寸れている。こ
れを乾燥して粉体とし、■の沈澱の乾燥したものと一緒
に再び加熱成形して安定な貯蔵１ト１化体とする。■の
抽出液には大部分の非放射性物質と共に微量の不溶性放
射性物質粒子と可溶性放射性物ａを含んでいるので、こ
れを濃縮した後晶析共沈に付して放射性物質を沈澱させ
、これを前記した如く処理する。

このようにして、原廃液中（二存在する多量の非放射性
物質の殆んどは■の残液の中にあって放出され（この放
出水の放射能は検出限界以Ｆ　）　、一方放射性物質は
ゴム同化体中に貯蔵される。

上記工程における晶析共沈処理は次のようにして行なう
。抽出した濃縮液に対して、 （、ｊ＠ｊ　　Ｎ＋　　、Ｃｏ　　、■＜４ｎ　　およ
びＺｌＦ　　がしなる！ＩＩ″から選ばれた２価金属イ
オンを添加する工程、■　前記２価金属イオンに対して
当ｈｔ以上のフェロシアン酸イオンを添加するエイ？、
■　前記フェロシアン酸イオンの過剰ＩＡに対して当量
以上の第二鉄イオンを添加する工程、■　アルカリを添
加してｐＨを８５〜１１に調整する工程、 ■　硫化イオンを添加する工程、および■　硫化イオン
と反応して沈澱を生成しうる金属イオンを添加する工程 を順次行なった後、生成した沈澱と残りの廃液とを分離
して沈澱を回収する。

このように順次薬剤を添加することによって順次沈澱が
生じ、次のように放射性核種が共沈するものと考えられ
る。すなわち、■および■の工程によりベルリン酸塩の
沈澱結晶が生成し、この時Ｃ５，Ｃ５が取込外れる。■
の２価金属塩の添加量は数１）ｐｌｎ〜数ｉｏｏｐｐｍ
　である。また■の添加量は■ノＪ：ｌｔＫに対して１
１〜１５当鼠であり、フェロシアン化カリ３水第１］塩
を用いる場合は１．７Ｑｐｐｍ程度が適当である。紗い
て■の第二鉄イオンと残在するフェロシアン酸イオンと
が反応してベルリン青の沈澱を生成し、この時　ｃｓ、
　　ｃｓおよび　Ｃｏの一部が取込“まれる。第二鉄イ
オンの添加量はフェロシアン酸イオンの過剰随に対して
１１〜１５当にであり、好ましくは硫酸第二鉄を２２Ｏ
ｒ）ｐｍ程度となるよう（１用いる。さらに（ｄ）の工
程によりアルカリを添加して過剰の第二鉄イオンを水酸
化第二鉄として沈澱さぜる。この時　Ｍｎ、　　Ｆｅ、
　　Ｚｒ　−Ｎｂ。

Ｃｒ、　　Ｃｏ　の各核種が取込まれる。アルカリとし
ては水１１犯化ナトリウム捷だは水酸化カリウムが用い
られる。ｐＨは好ましくは９．５〜１０．３とする。ア
ルカリ性の棟ま■の工程で硫化イオンＳ−を数ρｐｉｎ
から数１１００ｐｐ　ｌ二なるように加える。好ましく
は硫化すｌ・リウムを３０１）Ｉ）Ｉｎ　ｌ二なるよう
に加える。

仄に■の工程でＳ−と反応して硫化物の沈澱を生成する
金属イオン、例えばＮ　＋　　＋　Ｃ’：ｏ　　＋　Ｆ
”ｃ　　＋　Ｃｕ　　Ｉ＋＋ Ｚｎ　　等を加えるとこれらの金属の硫化物の沈澱が生
成し、この時　　Ａｇ＋　　Ｚｒ＋等残全残余種が取込
外れる。■で加える金属イオンは硫化イオンの１１〜１
５当蹟がフ箇量、であり、・例えばＮ１５Ｏ，・７　Ｈ
，、Ｕの水溶液を用いる。

以上の各工程で生成した沈澱は長時間１投置４−ろと再
溶解するので注意しなければならない。例えば水酸化第
二鉄の沈澱生成後長時間放置ｒると前に沈澱したベルリ
ン酸塩およびベルリン青が分解するので遅くとも６時間
以内に次の■工程に進′まなければならない。寸だ硫化
イオンを添加した後長時間放置するとベルリン酸塩、ベ
ルリン宵を分解し再溶解してし捷うので手早く次の■工
程に進″′？ｆ、なければならない。

以上の如く順次各工程を行なうことによって順次沈澱を
析出させ、すべて沈澱させてからクラッドセパレータ寸
たは諷過器で沈澱を分離する。

〔発明の実が；］例〕

次に本発明の実施例を示す。

２５重’７１　％　ノ＃　Ｉ’Ｊ塩廃／ｖ、１００　ｌ
・７　（８０ｍ”）を蒸発乾燥させて粉体（２５トン）
とする。この粉体を約１００’Ｃで塩素化ポリエチレン
ゴム３．２トンと混練し、これを厚さ４〜２ｒのシート
捷だは柴又はペレットに加熱成形する。（２８，２トン
）。このゴム同化体を水で抽出する。抽出は約４０°Ｃ
でゴノ・固化体を水面近くにおき、上より新しい純水を
はり込んで行なう。抽出温度が低すぎると抽出器ｒｓ：
　ｂ’＝遅くなり、品すき゛ろとゴムがやわらかくなっ
てくっつきやすくなるので、２０〜５０℃程度が適当で
ある。

ゴム固化体ンートのノワさも４２４１以下であれば３日
以内で９Ｏ千以上抽出できるが、厚さが増すと抽出に時
間がかかる。また抽出時あまり激しくライ拌するとゴム
中の不溶性放射性物質が脱落して除染率を悪くする。こ
の抽出にノックスレー抽出器のような濃縮しながら常に
新しい純水で抽出するよりな々置を使用すると、次の蒸
発濃縮工程を経ずに充分濃い抽出液が得られる。抽出残
渣はスポンジ状であり、これを乾燥して粉’ＪＳＬ体と
する。

この抽出工程で１史用する水は約２０００　）ンであり
、２１．３７５　ｔ・ンの塩が抽出液中（二移行した。

この中には非放射性塩の他Ｉ′″−町７’ｆ：ｒ　ｎの
放射性物′７！］がその９Ｘ１０−’程度、および不溶
性放射性物質がその】Ｏ−４程度移行して存在している
。この抽出液を蒸発濃縮して約２０００ｍ’の蒸留水を
放出し、濃縮１（ｙ８５５トン（約６９０１°）を得る
。

この濃縮液を晶析４１沈処理して約２８に９の沈澱を含
むスラリー約１　ｍ”を分離回収し、この沈１殿紮乾燥
してさきの抽出残渣と一緒にし、加熱成形しＣゴム同化
体として貯蔵する。晶析共沈１−より沈澱を分離した残
りの廃液（６８ｒｎ′ｌ）は放射能が検出限界以下であ
り、放出される。

上記の晶析共沈は■〜■の各工程でそれぞれ次の薬剤を
使用した。

■　ＮｉＳＯ４・７１−１２０　　　　　４．６に！／
約１０係水溶δ（Ｃｏ　■ぐｄｉ”ｔ（ＣＮ）ａ）・３
Ｈ２０１２ＫＰ約１０係水溶液で■　Ｆｅ２（ＳＯ４）
３　　　　　１５．４ＫＳ’約１０チ水溶液Ｃ＠　　Ｎ
；＋Ｏ１１１６，８ＫＰ約１０％水溶液で■　Ｎａ２Ｓ
　・９　Ｎ２０　　　　　５．６に７約１０チ水溶液で
■　Ｎ１５Ｏ，・７　Ｎ７０　　　　８．４−約１０チ
水溶液で以上の操作によって、原廃液中の粉体廃棄物２
５トンのうち不溶性物質１２５トンおよび可溶性物質の
抽出残物２．３７５　）ンが抽出工程でゴム中に残り、
スポンジ状ゴム中に固定化される。そして残りの少１迂
の放射性物質は抽出液中１＝移行し、晶析共沈により沈
澱回収され（２８Ｋｇ）、乾燥粉体としてさきの抽出残
渣と一緒に固体化される。非放射性物質２１．３５　）
ンは放出廃液中にあって放出される。

したがって原廃棄物中の非放射性水溶性塩のうち９０チ
以上を放出することができ、ゴム固化体の中で貯蔵され
る緬は約３．６３）ン、すなわち約１５係に減随された
ことになる。

別の実施例では、粉体廃棄物８トンの処理にゴム１トン
を使用し、不溶性物質０４トン、水溶性物質の溶出残物
０７６トン、晶析沈澱物０．００５１ンを回収した。ゴ
ムの重量と合わせて２１７トンとなり、約％に減容化し
た。

】１０ｍ なお廃液中（′″−Ａｇが存在しないとわかっている場
合は、■および■の工程を省略でき、Ｃ５゜１３７Ｃ５
が存在しないとわかっている場合ば■を省略できる。こ
の場合フェロシアン酸塩の添力画１．は■のＬＳ　、１
１ｔ、分だけ少なく添加する１、蜂だ廃液中（＝９０Ｓ
ｒが存在する場合は（Ｄ工程の次（二＠消石灰を加える
工程および■炭酸イオンを加える工程を行なって炭酸塩
の沈澱を生成させて　Ｓｒを共沈除去−づ−る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明１′″−よれば以下にｊｌ
（べる種々の効果を得ることができる。

（１）貯蔵される固化体には放射性物質がよく残存し、
しかも大部分の非放射性物質は除去されている。したが
って固化体は従来のものに比べ著るしく減獣されており
、一方放出される層液は放射能が検出限界以下にまで除
去されている。

（２）固体化に熱可塑性ゴムを使用しているので、弾性
のあるこわれにくい固化体となる。また耐候性、旧久性
、耐放射線性もよく、塩素化ポリエチレンの場合は難燃
性であるので特に安全１生力′＝１％ｌ、）。

（３）　　同化体から水溶性塩を溶８１　してあるσつ
で、固化体の耐水性がよく、また内蔵されだｑ勿質力で
浸出しく：＜い。

（４）同化体の比重が１．２以上であるので、海洋投ヰ
′も可能である。

（５）　ゴムを化学分音、熱分解等で処１里−すればさ
らに固化体の減′！：４）、が可＾ヒである。

（６）　　高温、高圧、腐食性等の過酷な条（’ｌ＝を
ｆｆ１１．＋）でい、ｔいので設備および操作が容易で
ある。

（８７３３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　見　（
は７５）１名）第１頁の続き ■出　願　人　東京芝浦電気株式会社 川崎市幸区堀川町７２番地

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射性物ヂ１を含む濃厚塩廃液を蒸発乾燥して粉
   体とし、該粉体を熱可塑性ゴムと混練して成形し、これ
   を水で抽出し′Ｃ抽出液お、Ｌび抽出残渣を１１１、該
   抽出液を濃縮して濃縮液を得、この濃縮液に差４して、 （ｊ３）　　Ｎｉ　　、Ｃｏ　　、Ｍｕ　　および７ｒ
   ｒ＋　　かりなる群かり１ソくばれた２価金にイオンを
   添加する工程、（１や　　前記２仙１金屈イオンに対し
   て当［１）以」−のフェロシアン酸イオンを添加するエ
   イリ、■　前記フェロシアン酸イオンの過剰量に対して
   当１什以上の第二鉄イオンを添加する工程、■　アルカ
   リを添カロしてｐＨを８．５〜１１に１周整ず　る　］
   ニオ呈、 ■　硫化イオンを添加する工程、および（Ｄ　硫化イオ
   ンと反応して沈澱を生成しうる金属イオンを添加する工
   程、 を順次行なった候、生成した沈澱と残液とを分離して沈
   澱を回収し、次に回収した沈澱を乾燥粉体として前記抽
   出残渣の乾燥粉体と一緒に加熱ｔｌｌｙ、形して同化体
   とすることを特徴とする放射性物ｆｔ、（を含む／Ｇ４
   　Ｊ９塩１ツト液の処理方法。
2. （２）熱射Ｗノコムが塩素化ポリエチレンＣある’ｉ４
   ｒ許請求の範囲第１項記１（Ｉ′シの放射性物″ＬＩＣ
   を剖む（最厚塩廃液の処理方法。
3. （３）　　■〜σ）の全工程を６時間以内に行なう特許
   請求の範囲第１項ＮＪ載の放射１’ｌ−’物質を含む濃
   ｊす」蕩廃液の処理方法。 １０ｍ
4. （４）　　Ａｇが存在しない？）農厚塩廃戚に対し−Ｃ
   は、■および■の工程を省略するｉＦ：ｉ許３）（ｊ求
   の範囲第１項記載の放射性物質を含む濃厚塩廃液の処理
   方法。 ＋３４
5. （５）　　Ｃｓおよび　Ｃ５が存在しない濃厚塩廃液に
   対しては■の工程を省略する特Ｈ′［請求の範囲第１　
   Ｊ／４記載の放射性物質を含む濃厚塩廃液の処理方法。 （（３１Ｓ　ｒが存在する濃厚塩廃液に対しでは（ｆ）
   二［程の次に＠消石灰を加える工程および（■炭酸イオ
   ンを加える工程を行なう特許請求の範囲第１項記載の放
   射性物質を含む濃厚塩廃液の処理方法。