JPS6123998A - 使用済フツ化ナトリウム吸着剤の再生方法 - Google Patents

使用済フツ化ナトリウム吸着剤の再生方法

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JPS6123998A
JPS6123998A JP14427384A JP14427384A JPS6123998A JP S6123998 A JPS6123998 A JP S6123998A JP 14427384 A JP14427384 A JP 14427384A JP 14427384 A JP14427384 A JP 14427384A JP S6123998 A JPS6123998 A JP S6123998A
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JP
Japan
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adsorbent
naf
precipitate
uranium
sodium fluoride
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JP14427384A
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弘行 土屋
川崎 勝男
伊庭 甫
明 石倉
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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】 本発明はウラン化合物を付着したフツ化ナトリウム吸着
剤からウランを分離し、フッ化ナトリウム吸着材を再生
使用する方法に関するものである。
六フフ化ウラン(以下U P aと略記]ガスの取扱い
施設ではUF6の環境放出を防ぐため、排ガス処理装置
が膜量されている。排ガス処理装置としてはUF6 ガ
スとの反応性の大きいフッ化ナトリウム(以下NaFと
略記ンペレットのような吸着剤を充填した吸着塔が用い
られる。従来、 UFaガスを吸着したNaFペレット
はドラム缶に入れ、保管廃棄されていた。しかし、この
方法ではウラン廃棄物の保管スペースが必要となplま
た、経済性が悪いという欠点がある。そこで、UFe 
ガスを吸着した吸着剤からウラン化合物を回収し、ウラ
ン廃棄物を低減する方法が検討されている。
第1図にその方法をブロック線図で示す。まず、UFO
ガスと反応したNaF吸着剤を水に溶解した後、アンモ
ニア水を添加すると重ウラン酸アンモニウムの沈殿物が
生成する。次に、この沈殿をろ過して回収した後、ろ過
液中に存在するフッ素イオンを回収するために水酸化カ
ルシウム(、Ca (OH) 、 )水溶液を加える。
Ca(OH)l水溶液の添加により、フツ化カルシウム
(CaF、lの沈殿が生成するので、この沈殿を同様に
ろ過して回収する。
以上のように、拳法ではウラン化合物を回収することは
可能であるが、NaFの化学形態が変わりCaF’、、
となるので、NaF吸着剤の再使用は不可能である。
本発明の目的は、従来技術の問題点をなくし、ウラン化
合物を吸着したNaF吸着剤からウラン化合物を分離し
、NaF吸着剤を再生使用する方法を提供することにあ
る。
本′発明の特徴はウラン化合物を付着したNaF吸着剤
を水に溶解した後、前記溶液にナトリウムイオン(以下
Na+と略記]を添加してウラン化合物を選択的に沈殿
させ、沈殿物をろ過回収する工程およびNa1t−さら
に加えてNaFe沈殿させ、沈殿物をろ過回収後、吸着
剤に成型する工程より構成される点にある。
本発明の他の特徴は上記において、ウラン化合物沈殿の
ろ過液を含水酸化チタン等の吸着剤を充填したカラムに
通す工程を付加した点にある。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
第2図に本発明の構成をブロック線図で示す。
まず、UFaガスと反応したNaF’吸着剤を水に溶解
した後、例えば水酸化ナトリウムCNa0HJを用いて
所定量のNa”を加える。NaOHの添加によシ、重ウ
ラン酸ソーダの沈殿が生成するので、この沈殿物をろ過
して回収する。次に、ろ過液を例えば含水酸化チタンの
カンム層に流し、液中のウランを吸着除去した後、流出
液に例えば炭酸ソーダ(Na2COg)を用いて所定量
のNa4′を加える。−Na2CO1の添加により、N
aFの沈殿が生成するので、これ全ろ過する。回収され
たNaFの沈殿物は乾燥して粉末化した後、例えばベレ
ット状に加圧成型し、再び吸着剤として使用される。一
方、ろ過液全冷却すると、Na2CO,の溶解度が低下
してN az COsの沈殿が析出するので、この沈殿
をろ過回収して再使用する。
次に、Na +の添加量を定量的に求めるために基礎実
験を行った。
U F 6ガスを飽和吸着した10gのNaF’吸着剤
を200gの水に溶かした試料を作成し、温度40Cの
条件下でこれにNaOH溶液を添加した後、生成した沈
殿をろ過し、ろ過前後の液中ウラン濃度を測定した。第
3図にその結果を示す。
この場合の反応は次の式で表わされる。
2UO2F2 +6N aOH−+ Na2O’2UOa+4NaF+3H20”’”・(1
)第3図の横軸は、フッ化ウラニール(UO2F’2J
と当量反応するNaOH量を1とした相対値で、またた
て軸は、ろ過前の液中ウラン濃度をろ過後のウラン濃度
で割った値で表わしである。fJ1式の反応はNaOH
の添加量が小さいと進行しないが、NaOHを過剰に加
えると反応が起とり、重ウラン酸ナトリウム(Na0・
2 UO,)の沈殿を生成L1液中のウラン濃度が低下
することがわかる。N aOHの添加量が3以上になれ
ば、ろ液中のウラン濃度はNa0・2UOsの溶解度に
対応する呟を示しほぼ一定となる。NaOHの添加量が
10以上になるとNaFが沈殿として析出し、Na2o
・2 Uosに混入することになる。したがってNaF
の混入を防ぐためにはNaOHの添加量を10以下にす
ればよいか、N aOHの添加量は少ない方が望ましく
、3程度が最適な1直と考えられる。
次に、上記の試料水にNaOH全3添加したろ過液に温
度40tl’の条件下でNazCOsを加え、沈殿物と
して析出したNaFの重量を測定した。第4図にその結
果を示す。図の横軸は40?rにおけるNa2CQ、の
飽和溶解度に対応する添加量′f:1とした相対値で示
しである6Na、CO3の添加量が0.9以上になると
、NaFの回収率は95%以上になる。しかし、Na、
C03の添加量がl以上になると、N2Fの沈殿中にN
 a、 Co3が混入してくる。したがって、N a2
CO3の添加量としては、0.9程度がよいものと思わ
れる。
第5図は本発明の好適な一実施例で、使用済のNaF吸
着剤からウラン化合物を分離し、NaF’吸着材を再生
する実験装置のフローチャートである。本実験装置は1
バッチ100gの使用済NaF吸着剤を処理するように
設計されたものである。
図中、1はNaF貯槽、2は水槽、3は力性ソーダ貯槽
、4はウラン沈殿槽、5は吸着塔、6はNaF沈殿槽、
7はNa2CO3貯槽、8,9はろ過器、10.11は
フィルタ、12.13はポンプ・14.15は加熱器、
16.17は冷却器、18゜19は攪拌機、20は含水
酸化チタン層、21゜22は重量計、23,24.25
は流量計、26゜27は温度計である。
まず、水槽2よシ流量計23を介し、約24の水金ウラ
ン沈殿槽4に入れる。次に、攪拌機18を作動し、液を
かき混ぜながらUP’6ガスを飽和吸着したNaF吸着
剤(0,72g−U/g−NaF)を液中に加えて溶解
させる。NaFが溶解した場合発熱するので、温度計2
6で液温を測定し、液温が40C以上になった場合、冷
却器16を作動させて液の冷却を行う。使用済NaFの
添加量は重量計21を用いて測定する。100gの使用
済NaFを加えた後、加熱器14を作動して液温を40
Cに保つ。NaFが溶解したことを確認し、力性ソーダ
貯槽よC20wt%の力性ソーダ水溶液400メ全ウラ
ン沈殿槽に加える。力性ソーダを添加すると、重ウラン
酸ソーダの黄色沈殿が生成してくる。
槽内の溶液を約20分間攪拌した後、ポンプ12を作動
しろ過器8に供給する。ろ過器には口径0.5μのフィ
ルタ10がセットされている。重ウラン酸ソーダの沈殿
はフィルタでろ過され回収される。一方、ろ過液は流量
計25金介して吸着塔5に供給される。吸着塔5には海
水からのウラン回収に用いられている含水酸化チタン2
0が充填されている。ろ過液中には重ウラン酸ソーダの
溶解度に対応するウランが含まれる。ろ過液が含水酸化
チタン層を通過する間に、ウランは吸着除去される。吸
着塔5からの流出液はNaP沈殿槽6に入る。次に、攪
拌機19を用いて槽内の溶液を攪拌しながら、Na2C
O,貯槽からN a、 COsを少しずつ添加する。N
aICOsが溶解すると発熱するので温度計27を用い
て液温を測定する。液温か40Cを越えた場合、冷却器
17を作動して液の冷却を行う。Na2CO3の添加量
は重量計22を用いて測定する。約1.2 K9のN 
a2COs e添加した後加熱器15を作動し液@*4
OCに保つ。
Na2COsを添加するとNaFの沈殿が析出する。
次にポンプ13を作動し、ろ過器9金用いてNaFの沈
殿を回収する。ろ過液を約5Cに冷却すると、Na2C
O,の溶解度が低下し約0.8 K9ON am CO
sが沈殿として析出する。この沈殿はろ過回収後乾燥し
て、再使用する。また、フィルタ11で補集されたNa
Fの沈殿物は乾燥して粉末化した後、ペレット状に圧縮
成型して吸着剤として再使用される。
使用済NaF吸着剤を溶解した場合のウラン濃度は約6
 X 10− ’ m o t/crt?  であるが
、力性ソーダを添加して重ウラン酸ソーダの沈殿をろ過
した液中のウラン濃度は約6xl O−’ mot/c
n?  となる。
さらに、吸着塔5からの流出液中のウラン濃度は10−
”mol/cl 程度に低下する。また、NaFの沈殿
重量は約55g′″Cあシ溶解させたNaF重■の95
%以上が回収できたことになる。
以上の発明ではNa+とじて、NaOHとNa2COs
を用いたが、NaC1などの他のナトリウム塩を用いた
場合においても1本発明と同等の効果がある。
上記実施例においては核原料物質であるUFaガスを吸
着したNaFの再生に関するものであるが、化学グラン
ドで取シ扱われるSF6ガスを吸着したNaFの再生に
ついても同様に扱うことができ、適用範囲は太きい。
以上、本発明によればUP、ガスと反応したNaF吸着
剤からウラン化合物i99.99%以上の効率で回収で
きるとともに、NaFe95%以上の効率で回収し、こ
i’l吸着剤として再使用できるので、経済性が著しく
向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のU P 6ガス反応NaF吸着剤からウ
ラン化合物を回収する方法を示すブロック図、第2図は
本発明を示すブロック図、第3図は力性ソーダ添加量と
液中ウラン濃度比の関係を示す実験データ、第4図は炭
酸ナトリウム添加量とNaFの回収率の関係を示す実験
データ、第5図は本発明の一実施例を示すフローチャー
ト図である。 1・・・NaF貯槽、2・・・水槽、3・・力性ソーダ
貯漕、4・・・ウラン沈殿槽、5・・・吸着塔、6・・
・NaF沈殿槽、7・・・N a2COs 貯pH、8
、9・・・フィルタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ウラン化合物を付着したフツ化ナトリウム吸着剤を
    水に溶解させた後、上記溶液にナトリウムイオンを添加
    してウラン化合物を選択的に沈殿させ、沈殿物をろ過回
    収する工程およびナトリウムイオンをさらに加えてフツ
    化ナトリウムを沈殿させて、これをろ過回収して吸着材
    に成型する工程よりなることを特徴とした使用済フツ化
    ナトリウム吸着剤の再生方法。 2、特許請求の範囲第1項において、ウラン化合物沈殿
    のろ過液を吸着剤を充填したカラムに流す工程を付加す
    ることを特徴とした使用済フツ化ナトリウム吸着剤の再
    生方法。 3、特許請求の範囲第2項において、吸着剤は含水酸化
    チタンであることを特徴とした使用済フツ化ナトリウム
    吸着剤の再生方法。
JP14427384A 1984-07-13 1984-07-13 使用済フツ化ナトリウム吸着剤の再生方法 Pending JPS6123998A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5327543A (en) * 1987-09-10 1994-07-05 Hitachi Ltd System for selectively masking operand portions for processing thereof
JP2006105846A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ウラン廃棄物の除染方法及び設備

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5327543A (en) * 1987-09-10 1994-07-05 Hitachi Ltd System for selectively masking operand portions for processing thereof
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