JPS61256922A - 水溶液中のストロンチウムの固定化法 - Google Patents

水溶液中のストロンチウムの固定化法

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JPS61256922A
JPS61256922A JP61030527A JP3052786A JPS61256922A JP S61256922 A JPS61256922 A JP S61256922A JP 61030527 A JP61030527 A JP 61030527A JP 3052786 A JP3052786 A JP 3052786A JP S61256922 A JPS61256922 A JP S61256922A
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藤木 良規
Takayoshi Sasaki
高義 佐々木
Masaru Komatsu
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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】 本発明は水溶液中のストロンチウムの固定化法に関する
高レベルの放射性廃液中には危険な核種の1つであるス
トロンチウムが含有されてお抄、これを放tすると公害
となり危険である。
従来、高レベル放射性廃液からストロンチウムを分離固
化する方法としては、他の核種と一緒にほうけい酸ガラ
スの成分として固化する方法、ゼオライトによりストロ
ンチウムをイオン交換して分離し、これを1000〜1
200℃に加熱してアルミノ珪酸ストロンチウム化合物
に変換させて固定I) 化する方法、及びチタン酸力翫#ウムと高温で焼酸処理
することにより力社零つム席にストロンチウムを固溶さ
せて固化する方法が知られている。
しかしながら、はうけい酸ガラス固化法は、固化する際
硝酸塩等を使用するため、溶融の際高い溶融温度を必要
とし、ルツボ材が浸食されること。
また固化体は経年変化及び崩壊熱の蓄積により分相・結
晶化が起る等耐久性が悪く、且つ固化体のストロンチウ
ムの浸出率は10−79/cm2dayのオーダーで浸
出も大きい欠点がある。ゼオライトを使用する方法は、
その固化体はストロンチウムの浸出率が2〜3 X 1
0−99/cm2・aayで浸出率の低い長所を持って
いるが、水熱条件下では化学的に不安定となる欠点があ
る。またチタン力に中ラムを使用する方法はほうけい酸
ガラスより浸出率は低いとされているが、固溶量が小さ
いため多量のチタン酸力た#ラムを必要とし、全体の廃
棄物量が多くなる欠点があり、またこの方法ではストロ
ンチウムだけを固溶することはできない。
本発明は従来法の欠点を改善しようとするものであり、
ストロンチウムを選択的に分離して化学的に安定な固化
体とする方法を提供するにある。
本発明者は、さきにTiO2とK2Oの溶融物から繊維
状物を形成して繊維状チタン酸カリウムK2O・nTi
O2(ただし、n=2〜4)となし、この繊維状チタン
酸カリウムからK2O成分を酸水溶液等で溶出すること
によって、繊維状チタニャ水利物TiO2・m)120
 (ただし、m=0〜3)を作ることに成功した(特願
昭53−676856号、特願昭54−93460号)
更に得られた繊維状チタニャ水和物の性質について研究
を続けた結果、該繊維状チタニャ水和物は、水溶液中の
ストロンチウムイオンを吸着及び交換し、ストロンチウ
ム吸着体5rxO・n’Fio2・mH20(ただし、
x=、0.5〜1 + n=2〜8 + m=2〜8)
となることがわかった。
また、該ストロンチウム吸着体を1000℃附近の温度
で加熱すると、ペロブスカイト型構造のチタン酸ストロ
ンチウムと二酸化チタンの混合物となりストロンチウム
を’I’i06八面体8個の連結で作る立方体の中心に
固定し浸出し難くなること。
固定化量が多いにも拘らず浸出率が小さい安定な固化体
が得られること。さらに二酸化チタンの混合相において
ストロンチウムの浸出率が小さくなること。且つ耐久性
の大きい安定な鉱物相となること。及びこれを加圧成形
して焼結すると更にストロンチウムの浸出率が小さく耐
久性の優れたものとなることを知見した。この知見に基
いて本発明を完成したものである。
本発明において使用するチタニャ水和物は非晶質ゲル状
物、非晶質又は結晶質の粉状物又は粒状物、非晶質又は
結晶質の繊維状物などのいずれの形状のものでもストロ
ンチウムを吸着又はイオン交換し得られるが、線維状の
ものが吸着量も多く取扱いが容易である点で好ましく、
特に結晶質で層状構造を有する繊維状のものがよい。
水溶液中のストロンチウムの吸着及びイオン交換は、水
溶液中に浸漬しても、吸着材を充填したカラムにストロ
ンチウム水溶液を通じてもよい。
水溶液中のストロンチウムは、ストロンチウム吸着体5
r)(OnTi02・mH2O(ただし、X + n 
+ mは前記と同じ)となる。吸着量及びイオン交換量
はストロンチウムの濃度、水素イオン濃度2皮応時間、
温度等により変化する。また、X + n及びmの値は
、該吸着体を1000℃附近の温度で加熱処理して結晶
化させ、X線粉末回折法で合成相を同定して決定するこ
とができる。
ストロンチウムを固定化するには、前記ストロンチウム
吸着体を900〜1300℃の温度で加熱処理してチタ
ン酸ストロンチウムと二酸化チタン(ルチル相)の混合
物とする。
次ニ、該混合物ヲ5119/Cm2〜500に9/Cm
2の圧力で加圧成形した後100℃以上で溶融温度よ怜
低い温度で焼結すると、容積が縮小すると共にストロン
チウムの浸出率も少なく耐久性の大きいものとなる。
この加圧成形・焼結の2段法にかえ、ホットプレス法で
加圧成形・焼結を同時に行ってもよく、またはストロン
チウム吸着体を直接ホットプレスしてもよい。
本発明において使用するストロンチウムの吸着及びイオ
ン交換材は、その材料がチタン酸塩で、TiO6八面体
の連結様式中にストロンチウムを固定化するので、従来
のけい酸塩のゼオライトの5i04四面体の連結様式の
中に固定されるものに比較して固定化が優れている。ま
た放射壊変過程で相当高温になるが、高温下においても
安定であり、特に、水熱条件下(700℃+ 1000
気圧の熱水下)でも安定であり、ストロンチウムを安定
に固定化し得る優れた効果を有する。
実施例1゜ (1)  繊維状チタン酸カリウムの製造(1)溶融法 TiO2とに2GO3の粉末をモル比で2:1の割合で
混合した。
該混合物約451を100d白金ルツボに充填し、10
00℃で30分間加熱溶融した。該溶融物を別の金属製
容器(底を外側から水冷)へ流出して急冷し繊維状に結
晶化させた。得られた繊維状結晶物の塊状物を、水中に
約2時間浸漬して解繊した。解繊した繊維は直径0.1
〜0.5簡の束状で平均5簾の長さであった。本繊維は
結晶性が悪いので、900℃で30分間加熱したつこれ
はに2Ti40wとに2Ti205の混合相の繊維であ
った。
(11)  フラックス法 TiO2とK2O0sの粉末をモル比で180.33の
割合の組成物((K20) 17s・TiO2)と、さ
らにに2M004粉末をモル%で30 : 70の割合
で混合した。該混合物約8Ofを約IQQm/白金ルツ
ボに充填し、1130℃で4時間加熱溶融した後、8℃
/hの速度で950℃まで徐冷させ、再度1130℃で
4時間加熱溶融した後、8℃/hの速度で950℃まで
徐冷して繰返し成長反応により繊維を育成した。
得られた繊維状結晶物は水でフラックスを溶解してルツ
ボから取り出した。繊維は平均2簡の長さ、直径0.0
5〜0.1mの束状の単結晶の集合体でに2Ti40w
単独相であった。
なお、繊維組成((K2O)、15・’I’i02 ’
l)の代りにNa2005を用いて((NazO)1/
54i02)を使用したが、実際の生成物はに2Ti4
09繊維が生成し、特に悪い影響は認められず比較的長
い繊維が得られた。さらにNa2CO3成分が多量に添
加されると六チタン酸カリウム(K2Ti6O13)及
びルチル(Ti02)等の混合相となる。
(2)線維状チタニャ水和物の製造 (1)  溶融法繊維 上記(1) −(1)の方法で得られた繊維をlN−H
01水溶液100−に対して107の割合で約1時間該
水溶液に浸漬してK2O成分を抽出し、水洗、風乾して
チタニャ水和物を得た。該チタニャ水和物の銅対陰極と
したX線粉末回折図は、2θ: 100.25.6°、
 48.6°附近にブロードなピークを示す結晶質繊維
であった。
(1j)  フラックス法轍維 上記(1) −(n)の方法で得られた繊維をlN−H
Cl水溶液1001に対して102の割合で約1時間該
水溶液に浸漬してK2O成分を抽出し、水洗、風乾して
チタニャ水和物を得た。
該チタニャ水和物のX線粉末回折図は、2θ=9.8°
に最強度ピークを示し、17.8 、 24.3 。
27、.3 、30.0°、33.7°、37.5°等
に比較的弱いが、シャープな回折ピークを示す。
(3)  水溶液中のストロンチウムの吸着及びイオン
交換 (1)  0 、04 MSrOH飽和水溶液1tに対
して2vの割合で前記(2) −(+)の方法で作製し
たチタニャ水和物繊維を6日間攪拌しない状態で浸漬し
た後、沢過、風乾した。
この吸着体を化学分析した結果、Sr、。
Ti4.0013,9・6..7H20の組成を示した
。この組成のストロンチウムに対する交換容量は4.5
meq/fである。
この粉末X線回折図は、2θ= 25.2°、 25.
6°。
36.4°、 44.’0°付近にブロードなピークを
示した。これを1000℃で30分間加熱処理゛したも
のは、粉末X線回折図から同定してチタン酸ストロンチ
ウムSrTiO3と、ルチルTie2の混合相となった
。これは次の反応に従っている。
5rTi40.−* 5rTiO,+ 3TiO2(1
)  前記(2) −(1)の方法で作製したチタニャ
水和物繊維を前記(3) −(1)と同様にして浸漬、
f過。
風乾した。
この吸着体を化学分析した結果Sr、。Ti6.。
013、。・6.7H20の組成を示した。この組成の
ストロンチウムに対する交換容量は3.8 meq/f
である。この粉末X線回折図は、2θ=8.1°にシャ
ープな最強線ピークを示すほか15°。
16.1 、23.9°、 26.6 、30 、34
 、41付近にブロードなピークを示した。
該吸着体を1000℃で30分間加熱処理したものは、
粉末X線回折から同定してチタン酸ストロンチウムSr
TiO3とルチルTiO2の混合相となった。これは次
の反応に従っている。
5rTi O−+SrTiO3+ 5Tio2(4) 
 チタン酸ストロンチウムの成形固定化(3)で得られ
た2種のストロンチウム吸着体(5rTi、09・6.
7 H2O1SrTi601. ・6.7 H2O)を
それぞれ1000℃で1時間仮焼してチタン酸ストロン
チウムと二酸化チタンに結晶させた。これらの2相混金
物0.25 Pを500Ic9/Cm2の圧力下で、直
径1.3Cm、厚さ0.1CMのペレット状に成形した
後、1000℃で15時間焼成した。その比表面積は窒
素ガス吸着法により測定した結果、11.8 X 10
’ cm2/lであった。
(5)  純水中でのストロンチウムの浸出前記(4)
の方法で得た固化体を50耐の蒸留水中に浸漬し、攪拌
しながら経時変化に対する浸出量の変化を調べた。24
時間浸漬した時のストロンチウムの浸出量について原子
吸光法で測定した結果は次の第1表の通りであった。
第   1   表 Sro、、Ti、。08.、・6.7H20,5tTi
05+3TiO2<5.9xlO−”Sr、 、o T
i6.。O、s、 。−6,7H20,SrTiO3+
5TiO2<8.6xl O−”浸出率の計算は次式で
求めた。
L:浸出率(97cm2.24h)、Aニストロンチウ
ムの浸出量(1)、S:試料の表[]積(cm2)、t
:浸出時間(社) ストロンチウムの検出限界値は(4x 10−7mot
/lであり、この検出限界値以下であった。
実施例2.非焼結体のストロンチウムの浸出実施例1の
(3)で得られた2種のストロンチウム吸着体をそれぞ
れ1000℃で1時間焼成して得たチタン酸ストロンチ
ウムと二酸化チタンの混合相粉末そのままの浸出率を測
定した。
5rTi40.・6.7 H20組成、0.162 f
、5rTi60.、 ・6、Ti20組成0.270 
fをそれぞれ使用し、実施例1の(5)の方法で24時
間浸漬したときの純水中のストロンチウムの浸出量を求
めた。その結果は次の第2表の通ねであった。
第  2   表 Sro、Ti4.。0.9・6.7H20,SrTiO
5+3Ti02.5.94X10−9Sz、。Ti6.
。01. ・6.7H20,5rTiO,+ sTi、
o2.1.84X10−9この結果、成形焼結固定化体
(第1表)に比較して浸出率が高くなる。従って固定化
としては成形焼結体とする方が優れている。なお、試料
の比表面積は11.8 X 10’ Crn2/fで計
算した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、チタン酸カリウムK_2O・nTiO_2(ただし
    、n=2〜4)からK_2O成分を抽出して得られたチ
    タニヤ水和物TiO_2・mH_O(ただし、m=0〜
    3)によつて水溶液中のストロンチウムを吸着及びイオ
    ン交換させて、ストロンチウム吸着体Sr_xO・nT
    iO_2・mH_O(ただし、x=0.5〜1、n=2
    〜8、m=2〜8)となし、該ストロンチウム吸着体を
    900〜1300℃に加熱してチタン酸ストロンチウム
    SrTiO_3と二酸化チタンの混合物とすることを特
    徴とするストロンチウムの固定化法。 2、該チタン酸ストロンチウムと二酸化チタンの混合物
    を加圧成形・焼結する特許請求の範囲第1項記載のスト
    ロンチウムの固定化法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010025628A (ko) * 2001-01-12 2001-04-06 이종국 저온 처리에 의한 산화티탄 나노분말의 제조
US6444336B1 (en) * 2000-12-21 2002-09-03 The Regents Of The University Of California Thin film dielectric composite materials
JP2007112655A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Catalysts & Chem Ind Co Ltd 新規酸化チタンおよび新規酸化チタンの合成方法
JP2015042395A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 栗田工業株式会社 ストロンチウム吸着剤の製造方法
JP5890568B1 (ja) * 2014-10-23 2016-03-22 日本化学工業株式会社 吸着剤及びその製造方法
WO2018163954A1 (ja) * 2017-03-08 2018-09-13 株式会社荏原製作所 アルカリ土類金属イオン吸着剤及びその製造方法並びにアルカリ土類金属イオン含有液処理装置
WO2019093008A1 (ja) * 2017-11-13 2019-05-16 チタン工業株式会社 ストロンチウムイオン吸着材及びその製造方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444336B1 (en) * 2000-12-21 2002-09-03 The Regents Of The University Of California Thin film dielectric composite materials
WO2002056669A3 (en) * 2000-12-21 2002-09-26 Universty Of California Thin film dielectric composite materials
KR20010025628A (ko) * 2001-01-12 2001-04-06 이종국 저온 처리에 의한 산화티탄 나노분말의 제조
JP2007112655A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Catalysts & Chem Ind Co Ltd 新規酸化チタンおよび新規酸化チタンの合成方法
JP2015042395A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 栗田工業株式会社 ストロンチウム吸着剤の製造方法
WO2016063843A1 (ja) * 2014-10-23 2016-04-28 日本化学工業株式会社 吸着剤及びその製造方法
JP5890568B1 (ja) * 2014-10-23 2016-03-22 日本化学工業株式会社 吸着剤及びその製造方法
JP2016083656A (ja) * 2014-10-23 2016-05-19 日本化学工業株式会社 吸着剤及びその製造方法
WO2018163954A1 (ja) * 2017-03-08 2018-09-13 株式会社荏原製作所 アルカリ土類金属イオン吸着剤及びその製造方法並びにアルカリ土類金属イオン含有液処理装置
JP2018143991A (ja) * 2017-03-08 2018-09-20 株式会社荏原製作所 アルカリ土類金属イオン吸着剤及びその製造方法並びにアルカリ土類金属イオン含有液処理装置
US11446631B2 (en) 2017-03-08 2022-09-20 Titan Kogyo Kabushiki Kaisha Alkaline earth metal ion adsorbent, and production method of the same, and alkaline earth metal ion-containing liquid treatment apparatus
WO2019093008A1 (ja) * 2017-11-13 2019-05-16 チタン工業株式会社 ストロンチウムイオン吸着材及びその製造方法
JP2019089010A (ja) * 2017-11-13 2019-06-13 チタン工業株式会社 ストロンチウムイオン吸着材及びその製造方法

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