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固体を共存した水溶液への放射線照射による水溶液中の強酸化性金属イオンの処理回収方法

国内特許コード P06A009448
整理番号 6454
掲載日 2006年11月10日
出願番号 特願2005-065162
公開番号 特開2006-247485
登録番号 特許第4565127号
出願日 平成17年3月9日(2005.3.9)
公開日 平成18年9月21日(2006.9.21)
登録日 平成22年8月13日(2010.8.13)
発明者
  • 永石 隆二
  • 山田 禮司
  • 吉田 善行
  • 籏野 嘉彦
出願人
  • 独立行政法人 日本原子力研究開発機構
発明の名称 固体を共存した水溶液への放射線照射による水溶液中の強酸化性金属イオンの処理回収方法
発明の概要

【課題】
6価クロムなどの無害化や回収の工程において、複雑な化学処理や大量の化学薬品を使用せずに、還元反応を促進し、低酸化状態のクロムを回収する。
【解決手段】
強酸化性金属イオンが溶存する水溶液に粉体ないしは塊状の固体を加えたものに、溶液を含む容器の外部からの放射線照射または放射線源を容器内に導入した内部からの放射線照射により、溶液中に誘起される還元反応を利用して、環境有害物質である強酸化性金属イオンを還元処理し有用材料として回収する。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


6価クロムを塗布した金属表面は耐食性・防食性に優れているため、現在多くの工業製品の表面処理に幅広く使用されているが、酸化力が強く発ガン性を有する有害物質であり、高濃度6価クロム廃液およびメッキ水洗液などの低濃度6価クロムの廃水の処理が不可欠である。6価クロムの無害化にはpH 2.5以下で添加した亜硫酸ソーダにより3価クロムへ還元するのが主流である。



さらに、3価クロムはアルカリを使用して、pH 6.5-7.5程度で水酸化物Cr(OH)3沈殿として回収し、主に3価クロムスラッジとして埋め立て処分されている。メッキ廃水をイオン交換樹脂に通して直接6価クロムを回収する方法もある。いずれにしても、無害化や回収の工程では、複雑な化学処理が大量の化学薬品を使用して行われているのが現状である。

産業上の利用分野


本発明は、固体材料を含む水溶液に放射線照射することにより誘起する還元反応を利用して、6価クロムなどの強酸化性金属イオンを処理あるいは回収する方法に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、固体が放射線エネルギーを吸収して化学反応エネルギーに有効に変換する触媒(ここでは、放射線触媒と呼ぶ)として機能することにより、環境有害物質の6価クロムなどを高効率で無害化し、より低い酸化状態の固体酸化物あるいはイオンの有用材料として回収する方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
-2.0V以上の標準酸化還元電位(V vs 標準水素発生電位)を有する強酸化性金属イオンが溶存する水溶液に、放射線エネルギーを吸収して化学反応エネルギーに変換する触媒として機能する固体であって、石英、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化クロムまたはこれらの混合物から選択される固体もしくは固溶体から選択される固体を添加し、
当該固体が共存する当該水溶液に、外部又は内部から放射線を照射して当該水溶液中に還元種を誘起させて当該強酸化性金属イオンを還元処理して回収する、強酸化性イオンの処理回収方法。

【請求項2】
前記強酸化性金属イオンが、4価セリウム、6価クロム、7価マンガンから選択される1種以上の金属イオンである、請求項1に記載の方法。

【請求項3】
前記外部からの放射線は、放射線源、放射性発生装置、原子炉、燃料棒又は高レベル廃液を含む固化体から発生するガンマ線、エックス線又は電子線であり、
前記内部からの放射線は、前記水溶液中に導入した放射性同位元素からのアルファ線又はベータ線である、
請求項1又は2に記載の方法。

【請求項4】
前記還元種は、固体表面に生成する励起電子、固体から放出される二次電子及び水溶液中で発生した水和電子から選択されるラジカルである、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
産業区分
  • 処理操作
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005065162thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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