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発明の名称 使用済核燃料の再処理における不溶解残渣の回収方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−294893
公開日 平成6年(1994)10月21日
出願番号 特願平5−83668
出願日 平成5年(1993)4月9日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武 (外2名)
発明者 綾部 統夫 / 八田 昌久
要約 目的
使用済核燃料溶解工程で発生する不溶解残渣を効率良く捕集し、その後の貴金属回収を容易にする使用済核燃料の再処理における不溶解残渣の回収方法を提供する。

構成
再処理用の使用済核燃料を硝酸に溶解したスラッジに白金族抽出剤またはフラックス剤等の塩を添加する工程と、該溶解液をpH調整して前記スラッジ中に存する不溶解残渣を添加イオンとともに共沈させる工程と、それら共沈させた不溶解残渣と添加イオンとをフイルタにより回収する工程とを備える。
特許請求の範囲
【請求項1】 再処理用の使用済核燃料を硝酸に溶解したスラッジに白金族抽出剤またはフラックス剤等の塩を添加する工程と、該溶解液をpH調整して前記スラッジ中に存する不溶解残渣を添加イオンとともに共沈させる工程と、それら共沈させた不溶解残渣と添加イオンとをフイルタにより回収する工程とを備えて成ることを特徴とする使用済核燃料の再処理における不溶解残渣の回収方法。
【請求項2】 前記不溶解残渣を添加イオンとともに供沈させる工程において、pH調整に代えて沈殿試薬を添加して供沈させることを特徴とする請求項1記載の使用済核燃料の再処理における不溶解残渣の回収方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、使用済核燃料の再処理工程で得られるスラッジ中に存する不溶解残渣の回収方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、原子炉で使用された使用済核燃料は、解体処理されるとともに、プルトニウムや減損ウラン等の有用物質を取り出すための再処理が行なわれる。
【0003】現在実用化されている再処理法の一つとして湿式法と呼ばれるものがある。この方法は、図2に示すように、使用済核燃料を硝酸に溶解して得られる水溶液1を、磁気フイルター清澄器2を介して清浄化し、次いで調整槽3でリン酸トリブチルを主成分とする有機溶媒に混合させた後、抽出器4でウラン及びプルトニウムを抽出するものである。なお、抽出器4で分離されるウラン等を除く核分裂生成物を含む水相は高放射性廃液処理系5へ送られる。
【0004】前記使用済核燃料を硝酸に溶解して得られる水溶液1中に存する不溶解残渣には、白金族元素のルテニウム、ロジウム、パラジウムが多量に含まれており、この白金族元素を回収する技術として鉛抽出法がある。この鉛抽出法は、上記不溶解残渣に鉛及びガラス等を添加して鉛抽出炉8へ入れて鉛相を得る。そして、この鉛相を硝酸で処理し、不溶解残渣からルテニウム等の白金族元素を回収するものである。
【0005】従来、この鉛抽出法で上記水溶液中に含まれる白金族元素を回収する場合には、水溶液から回収した不溶解残渣を含むスラッジをそのまま鉛抽出炉8へ供給するか、さもなければ、フイルターで不溶解残渣を回収して鉛抽出炉へ供給しているのが実情である。なお、9は鉛抽出炉8へ鉛等の抽出剤やケイ素等のフラックス剤を供給するための抽出剤等の供給系である。また、図中符号8aは上澄み液、8bはフラックス剤、8cは白金族を含む抽出剤である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、不溶解残渣を含むスラッジをそのまま鉛抽出炉8に供給する場合、水分が多く鉛抽出炉8の設計が難しい、あるいは抽出効率が落ちる等の不具合が生じる。また、フイルターを用いて不溶解残渣を一旦回収する場合には、フイルターのメッシュ粗さにもよるが10μm以下の粒子の回収は難しく、これ以下の粒子を回収しようとすると除去効率が低下する等の不具合が生じる。
【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、使用済核燃料溶解工程で発生する不溶解残渣を効率良く捕集し、その後の貴金属回収を容易にする使用済核燃料の再処理における不溶解残渣の回収方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】係る目的を達成するために本発明では、再処理用の使用済核燃料を硝酸に溶解したスラッジに白金族抽出剤またはフラックス剤等の塩を添加する工程と、該溶解液をpH調整して前記スラッジ中に存する不溶解残渣を添加イオンとともに共沈させる工程と、それら共沈させた不溶解残渣と添加イオンとをフイルタにより回収する工程とを備えて成る構成とした。また、前記不溶解残渣を添加イオンとともに供沈させる工程において、pH調整に代えて沈殿試薬を添加して供沈させるように構成してもよい。
【0009】
【作用】本発明によれば、不溶解残渣を含むスラッジに白金族抽出剤又はフラックス剤の塩を添加された状態で、PH調整されたり沈殿試薬が添加されると、前記スラッジ中に存する不溶解残渣が添加イオンとともに共沈する。それら共沈させた不溶解残渣を回収するので、サブミクロンの粒子まで回収できる。
【0010】上記白金族抽出剤又はフラックス剤として用いられる鉛やケイ素等は、その後回収された不溶解残渣について鉛抽出法が実施されるときに、元々抽出炉の中に供給されるものであるので、廃棄物の増加にはつながらない。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1を参照して説明する。図中符号10は沈殿槽である。この沈殿槽10にはスラッジ供給系11が接続されており、ここからは再処理用の使用済核燃料を硝酸に溶解させた水溶液のスラッジが供給される。また、12は抽出剤供給系であり、ここからは、白金族抽出剤である鉛やビスマスを含む例えば硝酸鉛等の塩が沈殿槽10に供給される。また、13はアルカリ供給系であり、ここからは沈殿槽10内の溶液を中和するための苛性ソーダ等のアルカリ水溶液が供給される。
【0012】14は前記沈殿槽10の下部に設けられたフイルタであり、このフイルタ14によって沈殿槽10で得られた沈殿物は捕集され、前記鉛抽出炉8へ供給される。
【0013】上記構成の回収装置を用いた使用済核燃料の再処理における不溶解残渣の回収方法について説明する。
【0014】再処理用の使用済核燃料を硝酸に溶解した水溶液から得られるスラッジをスラッグ供給系11から沈殿槽10内に供給するとともに、抽出剤供給系12から硝酸鉛を沈殿槽10内に供給する。また、アルカリ供給系13から供給する苛性ソーダによって沈殿槽10内の水溶液を中和する。これにより、沈殿槽10の底部に不溶解残渣と添加イオンが共沈する。
【0015】上記共沈させた不溶解残渣と添加イオンとを、連続的または間欠的にフイルタ14に導いて回収する。そして、回収した不溶解残渣を鉛抽出炉8へ供給し、その後、公知の所定処理を行なって不溶解残渣からルテニウム、ロジウム、パラジウムの白金族元素を回収する。
【0016】なお、上記実施例では、沈殿槽10内の不溶解残渣を抽出させるため抽出剤として硝酸鉛を用いているが、これに限られることなく、例えばビスマス、亜鉛、カドミウムを含む塩のような他の白金族抽出剤を用いてもよく、さらに、それら白金族抽出剤に代えてケイ素やアルミニウムのようなフラックス剤を用いてもよい。
【0017】上記実施例では、PH調整することにより不溶解残渣と添加イオンを共沈させているが、PH調整することに代えて、沈殿試薬を用いることにより不溶解残渣等を共沈させてもよく、さらにPH調整と沈殿試薬をともに用いて共沈させる構成にしてもよい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、スラッジ中に存する不溶解残渣を添加イオンとともに共沈させ、それら共沈させた不溶解残渣と添加イオンとともに回収するので、サブミクロンの粒子まで回収できることとなり、不溶解残渣を効率良く捕集できる。また、白金族抽出剤又はフラックス剤として用いられる鉛やケイ素等は、その後の鉛抽出法が実施されるときに、元々鉛抽出炉の中に供給されるものであるので、廃棄物が増加することはなく、さらに、鉛抽出炉にとっては、固体状または水分の少ない状態で原料が供給されることとなり、炉の設計は簡単になり、かつ抽出効率も高まる等の優れた効果を奏する。




 

 


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