JPS60234998A - 金属材表面の除染清浄化方法 - 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】 本発明は有機物、無機物、有機無機混合物や。

これに附随する放射性物質などで汚染された金属材表面
の除染、清浄化方法に係る。

従来、金属材°料の除染、清浄化方法としては一般に有
機溶剤、アルカリ、界面活性剤などによる洗滌のほか、
超音波による清浄法やアルカリ溶液中で電解処理するア
ルカリ電解脱脂法などが採用されているが、無機系汚染
や放射性汚染に対しては必ずしも充分ではなく、適確な
除染、清浄化方法が強く望まれていた。

これに対し本発明方法は、金属材料特にステンレス鋼な
どの有機物や無機物による汚れに対しては勿論、原子力
関係の核燃料サイクルに於けるウランの精錬工程や核燃
料再処理工程に於ける放射性汚染に対する除染方法とし
ても特に有効なもので、被洗滌金属材料としては特殊鋼
、オーステナイト系ステンレス鋼などが主体となり、一
方除染の最も困難な原子力関係に於ける汚染としては。

各工程の流体となる硝酸による無機系反応生成物が対象
となるもので、硫酸、硝酸、燐酸のナトリウム、カリウ
ム、又はアンモニウム塩の水溶液ニ必要に応じては亜硫
酸２重亜硫酸のナトリウム。

カリウム又はアンモニウム塩か若しくは酒石酸。

クエン酸の各単独又は２種以上を組合せて添加したもの
を電解液とし、被洗滌金属を直接陽極としてステンレス
鋼、黒鉛などの電導性陰極との間に直流電解を行なうこ
とにより、陽極とした被洗滌金属材料の表面に於ける発
生機の酸素と発生機の硫酸、硝酸、燐酸などによる効果
的でしかも極く最表面のみにとどまる陽極溶解反応と１
発生機の酸素がアワ状の分子状酸素になるときの剥離作
用とにより、短時間内に有機、無機系汚染を除去しまた
斜上の如き放射性汚染物質をも略々完全にこれを除去し
、しかも被洗滌物に対しては腐食、肌あれヤ金属材料的
な面で怨影響を及ぼすことがなく、また不働態化効果も
併せて伴なうため極めて効果的なことが確認された。

しかして上述の電解液組成について、硫酸、硝＃、燐酸
のナトリウム、カリウム、アンモニウム塩の各水溶液は
何れも４強酸と強塩基との化合物であるため略々中性で
あるが、これに亜硫酸１重亜硫酸のナトリウム、カリウ
ム、アンモニウム塩。

栖自酸やクエン酸などを添加することは、ｐＨ的には弱
酸性になると共に電解に際しては還元剤として作用して
金１０４料の陽極溶解反応に伴なう溶出クロムや溶出鉄
イオンを還元状態に保つこと−なり、ひいてはこれら廃
液が上述の各プ０セスに於ける流体である硝酸中に混入
するケースに於ても、特にステンレス＃製各機器に対す
る該硝酸による腐食性増加の懸念もなく安全である。

尚、同じ中性塩でも塩化物や過塩素酸系中性塩は勿論、
各塩類や用水中に不純物として含まれる塩化物といえど
も塩素イオンの存在はステンレス鋼の応力腐食の原因と
なるため好ましくない。

実施例１ 硫酸ナトリウム１００ｇを１１の純水に溶解した水溶液
を電解液とし、無機鉄塩、有機油系と放射能汚染物の耐
着した８Ｕ８５０４製金属材料を直流電源の陽極に接続
し、一方Ｓｕｓ　！ｉ０４製電極の先端にポリプロピレ
ン製不織布を巻きつけたものを陰極とし、該不織布に該
電解液を含浸したうえで該金属材料の表面にあてがい、
１〜２Ａ／ｄの電流密度の電流を流しながら反覆摺動さ
せたところ。

短時間内に表面の耐着汚染物が完全に除去されると共に
これに附随して放射能も約１／１０に減少することが確
認された。

実施例２ 実施例１に於ける配合に対し、さらに精製グリセリンを
２０ｇ添加したところ、他は全く同一条件で電解処理し
た場合の電流値の乱れが少なくなり、また電解後水洗す
るまでの放置時間が長くなった場合でも、硫酸ナトリウ
ムが結晶析出し難く。

水洗が容易であった。

実施例３ 実施例１に於ける硫酸ソーダの量を種々変化させて洗滌
能力を比較した結果、１１の水に対し２０ｇ以下では不
充分であるが２０ｇ以上から飽和濃度近くまで洗滌効果
があり、濃度としては好ましくは５９６以上２０９６未
満程度が特に実用的なことが判明した。

実施例４ 実施例１に於ける硫酸ナトリウムに代り、硝酸カリウム
を用いて他は全く同様の条件で処理したところ、清浄化
速度が稍々遅い程度で略々間等の効果が得られ、この場
合の陽極金属材料からの溶出金属イオンは実施例１に比
べて幾分か還元状態にあることが認められた。

実施例５ 実施例１に於ける硫酸ナトリウムに代り、燐酸アンモニ
ウムを用いて他は全く同様の条件で処理したところ、清
浄化速度が精々遅い程度で略々間等の効果が得られた。

またこの方法で処理した５ＵＳ３０４　ｍ金属材の表面
は特に不ｍｉｓ化効果の点で優れていることが判った。

実施例６ 硫酸ナトリウム５０ｇ、硝酸ナトリウム５０ｇ。

燐酸ナトリウム５０ｇを１１１の純水に溶解した水溶液
を電解液とし、他は実施例１と全く同様の条件で処理し
たところ、実施例１の場合よりも更に短時間内に表面の
汚れが清浄化され、極めて効果的なことが確認された。

実施例７ 実施例１，４．５に於ける電解液に対し、亜硫峻９重亜
硫酸の各ナトリウム塩ならびにカリウム塩、酒石酸、ク
エン酸を夫々別々に添加して他は実施例１に於ける場合
と全く同一条件で実施したところ、何れも実施例１の場
合よりも除染効果が優れており、同時に添加量０．２％
程度以上の場合は溶出金属イオンの内のクロム、鉄など
は還元状態にあることが確認された。

実施例８ 実施例１に於ける配合の電解液を１１ビーカーに採り、
＃染すべき板状５Ｕｆ９３０４製金属材料を陽極とし、
一方略々対象形状の黒鉛製電極を陰極として一緒に浸漬
した状態で、０．５Ａ／ｄ、１ム／ｄ。

２．５Ａ／ｅｊ、５Ａ／ｄの各条件で通電したところ。

電流密度が大きい程早く、何れもその表面は完全に清浄
化されていることが確認された。

なお、この場合の陰極の材質としては黒鉛のほかに銅、
ステンレス鋼などについても実施したところ、略々間等
の効果が得られることから、電導性で耐食性のある材質
であればよく９本実施例の如く被洗滌金属材の形状が小
さい場合や複雑な凹凸のある場合に゛は、このような浸
漬方式の方が優れていることが確認された。

以上詳述せる如く本発明方法は、金属材料特に特殊鋼や
ステンレス鋼材表面に耐着した油などの有機系汚染や、
塩類などによる無機系汚染、さらにはこれらに附随せる
放射性汚染物質の除染、清浄化を目的とし、硫酸、硝酸
、燐酸のナトリウム。

カリウム又はアンモニウム塩の２％以上の水溶液もしく
はこれら塩の２種以上を溶質とする２％以上の水溶液か
、必要に応じてはこれに０．２４以上の亜硫酸１重亜硫
酸のナトリウム、カリウム又はアンモニウム塩基しくけ
酒石酸、クエン酸の各単独又は２種以上を組合せ添加せ
るものを電解液とし、被汚染金属材料を直接陽極として
電導性物質よりなる陰極と共に浸漬した状態で通電する
か若しくは陽極にした被汚染金属材料と陰極とした電導
性物質との間に天然繊維１合成繊維、パルプなどを素材
とする滞水性物質を介在させると共に該電解液を含浸さ
せた状態で通電することを特徴とするもので、直流電解
の陽極にした被汚染、洗滌金属材の表面に於て生成する
発生機の酸と２発生機の酸素とによる該表面の溶解と剥
離浮上作用とにより、従来の洗滌技術では困難であった
原子力関係に於ける放射性汚染に対しても極めて効果的
な除染清浄化方法を提供するもので、産業上極めて有段
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　金属表面に附着した有機物、無機物系などの汚
   染物質を除去するに当り、硫酸、硝酸。 燐酸のナトリウム、カリウム又はアンモニウム塩の２％
   以上の水溶液もしくはこれら塩の２種以上を溶質とする
   ２９６以上の水溶液を電解液とし、被汚染金属材料を直
   接陽極とし。 電導性物質よりなる陰極と共に浸漬した状態で通電する
   か若しくは陽極にした被汚染金属材料と陰極とした電導
   性物質との間に滞水性物質を介在させると共に該電解液
   を含浸させた状態で通電することを特徴とする金属材表
   面の除染清浄化方法。 （２）　金属表面に附着した有機物、無機物系などの汚
   染物質を除去するに当り、硫酸、硝酸。 燐酸のナトリウム、カリウム又はアンモニウム塩の２９
   ６以上の水溶液もしくはこれら塩の２種以上を溶質とす
   る２９６以上の水溶液に。 ０．２％以上の亜硫酸２重亜硫酸のナトリウム。 カリウム又はアンモニウム塩若しくは酒石酸。 クエン酸の各単独又は２種以上を組合せて添加したもの
   を電解液とし、被汚染金属材料を直接陽極とし、ＷＬ電
   導性物質りなる陰極と共に浸漬した状態で通電するか若
   しくは陽極にした被汚染金属材料と陰極にした電導性物
   質との間に滞水性物質を介在させると共に該電解液を含
   浸させた状態で通電することを特徴とする金属材表面の
   除染清浄化方法。