JPS61164641A - マンガンフエライト高温吸着ろ材およびその製法 - Google Patents
マンガンフエライト高温吸着ろ材およびその製法Info
- Publication number
- JPS61164641A JPS61164641A JP486485A JP486485A JPS61164641A JP S61164641 A JPS61164641 A JP S61164641A JP 486485 A JP486485 A JP 486485A JP 486485 A JP486485 A JP 486485A JP S61164641 A JPS61164641 A JP S61164641A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manganese
- manganese ferrite
- recirculated water
- filter material
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compounds Of Iron (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、原子炉−次冷却材（以上炉材と称す）の高温
炉水浄化システムに適用されるマンガンフェライトを用
いた高温吸着濾材およびその製法に関するものである。
炉水浄化システムに適用されるマンガンフェライトを用
いた高温吸着濾材およびその製法に関するものである。
被曝の要因である炉水中のコバルト除去において、イオ
ン交換樹脂を用いる従来法は炉水（２８０ｃ、７ｏｋｔ
／ｄ）を熱交換器さらに水冷クーラーを通してイオン交
換樹脂の耐熱温度（約６０ Ｃ）以下まで冷却するので
熱交換器による熱損失を生ずる。被曝低減のためコバル
ト除去向上つまり処理流量を増加させると比例して熱損
失が増大し、プラントの熱交率が低下するので現行以上
の流量増加が困難であり、従って従来法では被曝低減に
限界がある。このため炉水な冷却することなく高温高圧
熱水条件下で溶存コバルトを除去できる熱損失のない高
温コバルト浄化システムが要望されている。
ン交換樹脂を用いる従来法は炉水（２８０ｃ、７ｏｋｔ
／ｄ）を熱交換器さらに水冷クーラーを通してイオン交
換樹脂の耐熱温度（約６０ Ｃ）以下まで冷却するので
熱交換器による熱損失を生ずる。被曝低減のためコバル
ト除去向上つまり処理流量を増加させると比例して熱損
失が増大し、プラントの熱交率が低下するので現行以上
の流量増加が困難であり、従って従来法では被曝低減に
限界がある。このため炉水な冷却することなく高温高圧
熱水条件下で溶存コバルトを除去できる熱損失のない高
温コバルト浄化システムが要望されている。
高温コバルト浄化においては、前記イオン交換樹脂に代
り高温高圧熱水でコバル上を吸着できる無機吸着材が適
用される。例えば酸化チタン、酸化鉄などの金属酸化物
系あるいはリン酸ジルコニウム、タング′ステン酸錫な
どの金属酸性塩系である。
り高温高圧熱水でコバル上を吸着できる無機吸着材が適
用される。例えば酸化チタン、酸化鉄などの金属酸化物
系あるいはリン酸ジルコニウム、タング′ステン酸錫な
どの金属酸性塩系である。
発明者らは、高温吸着材に関し、多数の無機吸着材候補
からコバルト吸着能が特に優れるマンガンフエライ）
（ＭｎＦｅ２Ｏ，”）を見出し、造粒などの濾材化によ
り実用吸着濾材として有望であることを確かめた。マン
ガンフェライト吸着濾材はコバルト吸着能に優れる長所
をもつが、素材の製法（湿式法又は乾式法）、造粒条件
（担体やバイングー）あるいは焼成条件（加熱温度・時
間、雰囲気）によって濾材の組成、結晶構造、比表面積
・活性度が微妙な影響を受ける。従って濾材の熱水安定
性であるマンガン溶出もバラツキが生じ易く、均質でマ
ンガン溶出のない完全な製品濾材を得ることがむずかし
い欠点を有している。
からコバルト吸着能が特に優れるマンガンフエライ）
（ＭｎＦｅ２Ｏ，”）を見出し、造粒などの濾材化によ
り実用吸着濾材として有望であることを確かめた。マン
ガンフェライト吸着濾材はコバルト吸着能に優れる長所
をもつが、素材の製法（湿式法又は乾式法）、造粒条件
（担体やバイングー）あるいは焼成条件（加熱温度・時
間、雰囲気）によって濾材の組成、結晶構造、比表面積
・活性度が微妙な影響を受ける。従って濾材の熱水安定
性であるマンガン溶出もバラツキが生じ易く、均質でマ
ンガン溶出のない完全な製品濾材を得ることがむずかし
い欠点を有している。
本発明の目的は、マンガンフェライトがもつ優れた吸着
能の長所を生かすと共に前記マンガン溶出性については
、マンガン不溶化処理を施すことにより、マンガン溶出
のないマンガンフェライト吸着濾材およびその製法を提
供するにある。
能の長所を生かすと共に前記マンガン溶出性については
、マンガン不溶化処理を施すことにより、マンガン溶出
のないマンガンフェライト吸着濾材およびその製法を提
供するにある。
マンガンフェライトの高温熱水に対するマンガン溶出性
は、組成比、結晶構造、共存成分などにより影響される
がいずれも時間経過によってマンガン溶出は減少する性
質をもっている。このマンガン溶出特性を検討した結果
以下のことが明らかになった。
は、組成比、結晶構造、共存成分などにより影響される
がいずれも時間経過によってマンガン溶出は減少する性
質をもっている。このマンガン溶出特性を検討した結果
以下のことが明らかになった。
マンガン７エライトは、高温熱水（二おいては溶存酸素
によって酸化される。これはＸ線回折分析によりマンガ
ンフエライ） ＭｎＦｅ０４＋の減少に比例して酸化生
成物である三価金属酸化物又はヘマタイト型酸化物Ｍｚ
Ｏ，（Ｍ ＝ Ｍｎ −）−Ｆａ ）のスペクトル強度
が増加することから確認された。また前記の時間経過と
Ｍ、０．生成量は比例するのでＭｎＦｅ２Ｏ４の酸化生
成物であるＭ、０．は高温熱水に対する安定性がＭｎＦ
ｅ０４より優れマンガン溶出が少なくなると考えられる
。さらに酸化生成物Ｍ、Ｏ，を真空高温処理を行なうと
酸素を放出してもとのマンガンフェライトＭｎＦｅ２Ｏ
４にもどることも確かめられている。以上からＭｎ Ｆ
ｅ ２０４の酸素とのかかわりは、次の通りとなる。
によって酸化される。これはＸ線回折分析によりマンガ
ンフエライ） ＭｎＦｅ０４＋の減少に比例して酸化生
成物である三価金属酸化物又はヘマタイト型酸化物Ｍｚ
Ｏ，（Ｍ ＝ Ｍｎ −）−Ｆａ ）のスペクトル強度
が増加することから確認された。また前記の時間経過と
Ｍ、０．生成量は比例するのでＭｎＦｅ２Ｏ４の酸化生
成物であるＭ、０．は高温熱水に対する安定性がＭｎＦ
ｅ０４より優れマンガン溶出が少なくなると考えられる
。さらに酸化生成物Ｍ、Ｏ，を真空高温処理を行なうと
酸素を放出してもとのマンガンフェライトＭｎＦｅ２Ｏ
４にもどることも確かめられている。以上からＭｎ Ｆ
ｅ ２０４の酸素とのかかわりは、次の通りとなる。
高温熱水下酸素吸
収による酸化反応
ＭｎＦｅ２Ｏ４（Ｍｎ、 Ｆｅ）１０ｇｏｒ高温焼成酸
素放出 Ｍ２Ｏ３ による還元反応 耐熱水性 上記検討結果から、マンガン７エライト吸着瀘材のマン
ガン溶出を改善するマンガン不溶化処理について下記の
方法を確立した。すなわち、マンガンフェライト吸着濾
材を高温水熱条件下で溶存酸素を含む熱水を作用させ、
吸着材表面に耐熱水性酸化生成物（Ｘ線回折でＭ、０３
結晶構造相当の複合三価金属酸化物（Ｍｎ、Ｆｅ）２０
ｇ ）を強制的に形成させることである。これによって
、元来マンガン溶出性など、熱水安定性に差異のあるマ
ンガンフェライト吸着濾材を、すべてマンガン溶出のな
い実用性に優れる濾材に変換できた。
素放出 Ｍ２Ｏ３ による還元反応 耐熱水性 上記検討結果から、マンガン７エライト吸着瀘材のマン
ガン溶出を改善するマンガン不溶化処理について下記の
方法を確立した。すなわち、マンガンフェライト吸着濾
材を高温水熱条件下で溶存酸素を含む熱水を作用させ、
吸着材表面に耐熱水性酸化生成物（Ｘ線回折でＭ、０３
結晶構造相当の複合三価金属酸化物（Ｍｎ、Ｆｅ）２０
ｇ ）を強制的に形成させることである。これによって
、元来マンガン溶出性など、熱水安定性に差異のあるマ
ンガンフェライト吸着濾材を、すべてマンガン溶出のな
い実用性に優れる濾材に変換できた。
以下図面を参照して、マンガンフェライト吸着濾材の酸
化による変換の１例を詳細に説明する。
化による変換の１例を詳細に説明する。
第１図は本発明マンガンフェライト吸着濾材のマンガン
不溶化処理システムを示す図である。
不溶化処理システムを示す図である。
ステンレスなど耐熱耐食性材料を用いた高温高圧カラム
１ヘマンガンフエライト禦材をカラム操作に適した粒状
、ポーラスブロック状に成形した被処理マンガン７エラ
イト吸着瀘材２を充填する。
１ヘマンガンフエライト禦材をカラム操作に適した粒状
、ポーラスブロック状に成形した被処理マンガン７エラ
イト吸着瀘材２を充填する。
次に高温循環ポンプ８を作動させ純水を用いた循環水を
高温高圧カラム１へ導入し、溢出する循環水は加熱用シ
ーズ線４を備えたヒーター５へ送入加熱し、加熱された
循環水を再び高温循環ポンプ８へ吸引させ循環水の温度
が規定値（例えば原子炉水温度の２８０ Ｃ）に達する
まで行なう。ついで酸素がスボンベ６から減圧弁７を通
して酸素ガスを酸素ガス注入用高圧ポンプ８へ送り一定
圧力に加工後所定の溶存酸素濃度（例えば０．１〜１０
ｐｐｍ）になるように循環水へ注入する。溶存酸素を添
加した高温高圧循環熱水は、循環ポンプ３によって高温
高圧カラム１へ導入され、ここに充填された被処理マン
ガンフェライト吸着濾材２の酸化すなわちマンガン不溶
化処理な行なう。
高温高圧カラム１へ導入し、溢出する循環水は加熱用シ
ーズ線４を備えたヒーター５へ送入加熱し、加熱された
循環水を再び高温循環ポンプ８へ吸引させ循環水の温度
が規定値（例えば原子炉水温度の２８０ Ｃ）に達する
まで行なう。ついで酸素がスボンベ６から減圧弁７を通
して酸素ガスを酸素ガス注入用高圧ポンプ８へ送り一定
圧力に加工後所定の溶存酸素濃度（例えば０．１〜１０
ｐｐｍ）になるように循環水へ注入する。溶存酸素を添
加した高温高圧循環熱水は、循環ポンプ３によって高温
高圧カラム１へ導入され、ここに充填された被処理マン
ガンフェライト吸着濾材２の酸化すなわちマンガン不溶
化処理な行なう。
マンガンフェライト吸着濾材の酸化反応を定量的に把握
しマンガン不溶化処理を合理的に制御するため、高温高
圧カラム１の入口循環水（酸化前）および出口循環水（
酸化後）を一部分域しそれぞれ溶存酸素を連続的に計測
する。まず入口側および出口側にもうけたサンプリング
ポイントから循環水の一部を連続的に分岐し、それぞれ
冷却水配管９および９′で冷却されるクーラー１０およ
び１０’に導入して常温まで冷却した後、圧力調整パル
プ１１および１１′により減圧し各々溶存酸素計１２お
よび１２′へ送入して酸化前衛環水および酸化後衛環水
の溶存酸素を自動測定する。測定後の試験水は返送水用
高圧ポンプ１３によって加圧され循環水ラインへ戻され
る。マンガン不溶化処理は酸化反応が完了するまで、つ
まり高温高圧カラム１の入口側循環水と出口側循環水と
の溶存酸索濃差がなくなるまで行なう。処理が終了した
ら運転を停止し、放冷後処理済マンガンフェライト吸着
濾材を取出す。
しマンガン不溶化処理を合理的に制御するため、高温高
圧カラム１の入口循環水（酸化前）および出口循環水（
酸化後）を一部分域しそれぞれ溶存酸素を連続的に計測
する。まず入口側および出口側にもうけたサンプリング
ポイントから循環水の一部を連続的に分岐し、それぞれ
冷却水配管９および９′で冷却されるクーラー１０およ
び１０’に導入して常温まで冷却した後、圧力調整パル
プ１１および１１′により減圧し各々溶存酸素計１２お
よび１２′へ送入して酸化前衛環水および酸化後衛環水
の溶存酸素を自動測定する。測定後の試験水は返送水用
高圧ポンプ１３によって加圧され循環水ラインへ戻され
る。マンガン不溶化処理は酸化反応が完了するまで、つ
まり高温高圧カラム１の入口側循環水と出口側循環水と
の溶存酸索濃差がなくなるまで行なう。処理が終了した
ら運転を停止し、放冷後処理済マンガンフェライト吸着
濾材を取出す。
以上のように本発明によれば、従来マンガンフェライト
吸着濾材の欠点であった製造工程に起因するマンガン溶
出性を全て不溶化することが可能になり、高性能マンガ
ンフェライト高温吸着濾材が実現できた。
吸着濾材の欠点であった製造工程に起因するマンガン溶
出性を全て不溶化することが可能になり、高性能マンガ
ンフェライト高温吸着濾材が実現できた。
第１図は、本発明マンガンフェライト吸着濾材のマンガ
ン不溶化処理システムを示す図である。 １・・・高温高圧カラム ２・・・被処理マンガンフェライト吸着試材３・・・高
温循環ポンプ ４・・・加熱用シーズ線５・・・ヒータ
ー ６・・・酸素ガスボンベ７・・・減圧弁 ８・・・
酸素ガス注入用高圧ポンプ９゛・・冷却水配管 １０・
・・クーラー１１・・・圧力調整バルブ １２・・・溶
存酸素計１３・・・返送水用高圧ポンプ
ン不溶化処理システムを示す図である。 １・・・高温高圧カラム ２・・・被処理マンガンフェライト吸着試材３・・・高
温循環ポンプ ４・・・加熱用シーズ線５・・・ヒータ
ー ６・・・酸素ガスボンベ７・・・減圧弁 ８・・・
酸素ガス注入用高圧ポンプ９゛・・冷却水配管 １０・
・・クーラー１１・・・圧力調整バルブ １２・・・溶
存酸素計１３・・・返送水用高圧ポンプ
Claims (2)
- （１）マンガンフェライト素材をカラム操作に適する粒
状、ポーラスブロック状などに成型した濾材の表面およ
び内部を三価金属酸化物あるいはヘマタイト型酸化物Ｍ
＿２Ｏ＿３（Ｍは三価の鉄およびマンガン）で構成した
ことを特徴とするマンガンフェライト高温吸着濾材。 - （２）マンガンフェライト素材をカラム操作に適する粒
状、ポーラスブロック状などに成型した濾材を、高温水
熱条件下において溶存酸素を用いた酸化処理で濾材表面
および内部を三価金属酸化物あるいはヘマタイト型酸化
物Ｍ＿２Ｏ＿３（Ｍは三価の鉄およびマンガン）に変換
させることを特徴とするマンガンフェライト高温吸着濾
材の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP486485A JPS61164641A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | マンガンフエライト高温吸着ろ材およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP486485A JPS61164641A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | マンガンフエライト高温吸着ろ材およびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164641A true JPS61164641A (ja) | 1986-07-25 |
Family
ID=11595536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP486485A Pending JPS61164641A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | マンガンフエライト高温吸着ろ材およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61164641A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109569518A (zh) * | 2018-08-13 | 2019-04-05 | 兰州交通大学 | 半胱氨酸功能化的磁性中空铁酸锰纳米复合吸附剂的制备方法 |
-
1985
- 1985-01-17 JP JP486485A patent/JPS61164641A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109569518A (zh) * | 2018-08-13 | 2019-04-05 | 兰州交通大学 | 半胱氨酸功能化的磁性中空铁酸锰纳米复合吸附剂的制备方法 |
| CN109569518B (zh) * | 2018-08-13 | 2021-08-24 | 兰州交通大学 | 半胱氨酸功能化的磁性中空铁酸锰纳米复合吸附剂的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4461711A (en) | Method for separating and collecting iodine | |
| WO2017114354A1 (zh) | 一种颗粒态除铯无机离子吸附剂的制备方法及产品与应用 | |
| JPH01161135A (ja) | 燐の定量方法とその方法に使用するシステム | |
| Gupta et al. | Studies on a new heteropolyacid-based inorganic ion exchanger; zirconium (IV) selenomolybdate | |
| JPS61164641A (ja) | マンガンフエライト高温吸着ろ材およびその製法 | |
| CN112340707A (zh) | 一种利用三区式顺序模拟移动床连续色谱技术分离废酸的方法 | |
| Borai et al. | Improvement of radioactive liquid waste treatment efficiency by sequential cationic and anionic ion exchangers | |
| US3701638A (en) | Lithium isotope separation | |
| JPH0221572A (ja) | 燃料電池水冷却系の高温浄化システム | |
| RU2103756C1 (ru) | Способ выделения изотопов из продуктов деления, получаемых в ядерном реакторе (варианты) | |
| RU2330340C2 (ru) | Способ извлечения радионуклидов из водных растворов | |
| Petrie et al. | The use of ion exchange to remove aluminum from water used in hemodialysis | |
| JPS6145198B2 (ja) | ||
| RU2097791C1 (ru) | Способ гамма-спектроскопического определения содержания радионуклидов коррозионного происхождения | |
| JPS58216775A (ja) | 重金属およびキレ−ト剤を含む水のイオン交換方法 | |
| Ahn et al. | Dependence of Na+ leakage on intrinsic properties of cation exchange resin in simulated secondary environment for nuclear power plants | |
| JPS6184598A (ja) | 高温コバルト吸着材担持方法 | |
| CN209583649U (zh) | 一种生产硼10酸和硼11酸同位素的制备系统 | |
| Chugunov et al. | Effects of inorganic ligands on the efficiency of ion-exchange treatment of radioactive waste | |
| JPH0218871A (ja) | 燃料電池水冷系の高温吸着濾材 | |
| SU424589A1 (ru) | Способ получения металлсодержащего сорбента (катализатора) | |
| JPS59115997A (ja) | 原子力発電所における復水装置の防食方法および防食システム | |
| US2894810A (en) | Columbic oxide adsorption process for separating uranium and plutonium ions | |
| Kay et al. | Sulfuric Acid Regeneration of High Capacity Cation Exchanger | |
| JPH0218872A (ja) | 高温吸着処理装置 |