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リン酸二水素ナトリウムを含む放射性廃液の固化処理方法

国内特許コード P110001496
整理番号 13289
掲載日 2011年1月28日
出願番号 特願2009-069551
公開番号 特開2010-223662
登録番号 特許第4787997号
出願日 平成21年3月23日(2009.3.23)
公開日 平成22年10月7日(2010.10.7)
登録日 平成23年7月29日(2011.7.29)
発明者
  • 堀口 賢一
  • 菅谷 篤志
  • 田中 憲治
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 リン酸二水素ナトリウムを含む放射性廃液の固化処理方法
発明の概要

【課題】処理効率の高い固化体を作製することが可能で、処理コストを抑制することができるリン酸二水素ナトリウムを含む放射性廃液の固化処理方法を提供する。
【解決手段】本発明の放射性廃液の固化処理方法は、リン酸二水素ナトリウムを含む放射性廃液に酸化マグネシウムを添加しつつ混練する工程を有することを特徴とする。
【選択図】 図3

従来技術、競合技術の概要


核燃料の再処理においては、使用済み燃料を硝酸で溶解した後、ウラン、プルトニウム等を回収している。このための処理方法として、ピューレックス(PUREX)法が実用化されている。ピューレックス法では、溶媒としてリン酸トリブチル(TBP)を使用する。このTBPをドデカン(希釈剤)に溶かした有機溶媒を、使用済み燃料を溶かした硝酸溶液に混ぜると、ウランとプルトニウムは溶媒側に移り、核分裂生成物の大部分は硝酸溶液に残る。これを利用してウラン及びプルトニウムと核分裂生成物とを分離することができる。



上記のようにウラン及びプルトニウムの回収のために用いられたTBPを含む有機溶媒には、85%のリン酸(H3PO4)溶液が加えられる。これによって、TBPとリン酸とで付加体が形成され、この付加体をドデカンと分離することが可能となる。なお、分離されたドデカンは希釈剤として上記の処理で再利用される。



一方、TBPとリン酸とで形成された付加体にはさらに純水が加えられ、TBPとリン酸とに分離される。前者はプラスチックとともに溶融混合してプラスチック固化処理され、後者は中性化するためにNaOHが加えられリン酸二水素ナトリウム(NaH2PO4)溶液とされ、さらに減容のために水分を蒸発させ、およそ30wt%程度のリン酸二水素ナトリウム溶液(以下、この溶液を「放射性廃液」という)とされる。



このような放射性廃液の処分法としては、例えばセメントを加えて固化する方法を挙げることできる。しかしながら、セメントによる固化では、放射性廃液の投入量が多いと、リン酸イオンの存在によりセメントの水和反応が阻害されるため、固化体が十分に硬化しないなどの問題がある。そこで、このような問題を解決のため、特許文献1(特開平10-132997号公報)には、放射性廃液にアルカリ土類金属化合物を添加して主成分を不溶化し、次いで脱水処理した後、得られた粉末またはスラリーにセメント系の水硬性無機固化材を混合して固化する方法が提案されている。



また、セメントによらない固化方法としては、特許文献2(特開2005-207885号公報)に、酸化マグネシウム(MgO)、リン酸塩(P25)及び放射性廃液を混合した後、加熱溶融し、次いで冷却固化するリン酸マグネシウム系ガラスを用いた固化処理方法が提案されている。

【特許文献1】特開平10-132997号公報

【特許文献2】特開2005-207885号公報

産業上の利用分野


本発明は、使用済み燃料の再処理において発生するリン酸二水素ナトリウム(NaH2
PO4)を含む放射性廃液の固化処理方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
リン酸二水素ナトリウムを含む放射性廃液に酸化マグネシウムを添加しつつ混練する工程を有することを特徴とする放射性廃液の固化処理方法。

【請求項2】
添加する酸化マグネシウムは酸化マグネシウム軽質であることを特徴とする請求項1に記載の放射性廃液の固化処理方法。

【請求項3】
添加する酸化マグネシウムは酸化マグネシウム重質であることを特徴とする請求項1に記載の放射性廃液の固化処理方法。

【請求項4】
添加する酸化マグネシウムと放射性廃液中のリン酸二水素ナトリウムの比が、モル比換算(MgO/NaH2PO4)で0.5~1.0であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の放射性廃液の固化処理方法。

【請求項5】
酸化マグネシウムを添加するときの放射性廃液の温度を20℃~80℃とすることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の放射性廃液の固化処理方法。
産業区分
  • 原子力
  • 放射性物質処理
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2009069551thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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