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酸性溶液中のアクチニド元素を回収するための混合抽出剤

国内特許コード P09A014516
整理番号 13217
掲載日 2009年5月22日
出願番号 特願2008-200874
公開番号 特開2009-008688
登録番号 特許第4949337号
出願日 平成20年8月4日(2008.8.4)
公開日 平成21年1月15日(2009.1.15)
登録日 平成24年3月16日(2012.3.16)
優先権データ
  • 2004124918 (2004.8.13) RU
発明者
  • 小澤 正基
  • ババイン ワシーリー アレクサンドロビッチ
  • フョードロフ ユーリー ステパノビッチ
  • シャドリン アンドレイ ユーリエビッチ
  • ロマノフスキー ワレーリー ニコラエビッチ
  • スミルノフ イーゴリ ワレンチノビッチ
  • ジリベルマン ボリス ヤコブレビッチ
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 酸性溶液中のアクチニド元素を回収するための混合抽出剤
発明の概要

【課題】 使用済核燃料の再処理に際して、放射性液体廃棄物からU、Puおよび超プルトニウム元素等のアクチニド元素を抽出することができる混合抽出剤を提供する。
【解決手段】 極性希釈剤中に二座配位の有機リン抽出剤であるオクチルフェニル-N,N-ジイソブチルカルバモイルフォスフィンオキシドを含む溶液からなる混合抽出剤であって、上記極性希釈剤としてメタニトロベンゾトリフルオライド(MNBTF)とTBPの混合物を使用し、かつ上記オクチルフェニル-N,N-ジイソブチルカルバモイルフォスフィンオキシドを0.1~1.2M/Lとするとともに、上記TBPを0.3~1.1M/Lとした酸性溶液中のアクチニド元素を回収するための混合抽出剤である。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


生態系の安全性を維持するためは、使用済核燃料再処理で生成する長寿命放射性核種を、貯蔵期間中に環境への漏洩及び拡散が生じないような形態へ転換する必要がある。したがって、それとともに、ウラン、プルトニウムおよび超プルトニウム元素(TPE)、特にアメリシウムおよびキュリウムの回収を行う必要がある。



液液抽出法は、最も広く行われている液体高レベル廃棄物(HLW)の再処理方法である。酸性溶液からウランとプルトニウムをTBPにより抽出する標準的なPUREX法が知られている(非特許文献1参照)。PUREX法においては、飽和炭化水素中に1.1M TBPを含む混合抽出剤が使用され、ウランとプルトニウムをよく抽出するが、その他の元素は非常に僅かしか回収しない。



酸性溶液から希土類元素(REE)とともに、アメリシウムおよびキュリウムを回収するTRUEX法も知られている(非特許文献2参照)。TRUEX法では、飽和炭化水素中に0.15~0.25M オクチルフェニル-N,N-ジイソブチルカルバモイルフォスフィンオキシドと1.1~1.5M TBPを含む混合抽出剤が使用され、酸性溶液から3価の元素と少量のウランおよびプルトニウムが回収される。



フッ素化希釈剤中にジフェニルカルバモイルフォスフィンを含む混合抽出剤によりREE、TPE、UおよびPuを抽出する方法に使用される混合抽出剤は、特許文献1中で用いられた混合抽出剤に最も類似している。この方法は、メタニトロベンゾトリフルオライドまたはオルト-ニトロフェニルテトラフルオロエチルエーテル中に0.05~0.3M ジフェニル-N,N-ジブチルカルバモイルフォスフィンオキシド溶液を含むプロトタイプの混合抽出剤に基づくものである。



このプロトタイプの欠点は、かなりのウラン量(ウラン濃度5g/L超)が水相中に存在すると、カルバモイルフォスフィンオキシドとウランの溶媒和物の沈殿が有機相中に生成されることであり、このような場合には、抽出プロセスは動的条件下で行うことができない。




【非特許文献1】Reactor Handbook, Sec. Edition, Ed. S.M.Stoller, R.B.Richards, v.2, Fuel reprocessing, p.101 (1961)

【非特許文献2】E.P.Horwitz, et al, Solv. Extr. Ion Exch., v.3(1&2), p.75, 1985

【特許文献1】B.F.Myasoedov, M.K.Chmutova, V.A.Babain, A.Yu.Shadrin, V.P.Popik, G.A.Pribulova, E.G.Dzekun, 「希土類およびアクチニド元素の抽出回収方法」ロシア発明者証 No.1524519(ロシア特許への変更:1997年4月27日)

産業上の利用分野


本発明は、放射化学的技術に関し、さらに詳しくは、使用済核燃料(SNF)の処理から発生する放射性廃棄物の再処理に関し、非鉄金属の抽出回収に使用し得るものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
極性希釈剤中に二座配位の有機リン抽出剤であるオクチルフェニル-N,N-ジイソブチルカルバモイルフォスフィンオキシドを含む溶液からなる混合抽出剤であって、
上記極性希釈剤としてメタニトロベンゾトリフルオライド(MNBTF)とTBPの混合物を使用し、かつ
上記オクチルフェニル-N,N-ジイソブチルカルバモイルフォスフィンオキシドを0.1~1.2M/Lとするとともに、上記TBPを0.3~1.1M/Lとしたことを特徴とする酸性溶液中のアクチニド元素を回収するための混合抽出剤。
産業区分
  • 原子力
  • 処理操作
  • 放射性物質処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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