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CHLORIDATION PROCESSING METHOD FOR ACID CHLORIDE AND OXIDE IN MOLTEN SALT, AND COMPOUND IONS THEREOF

Patent code P120008032
File No. 13602
Posted date Oct 18, 2012
Application number P2011-035573
Publication number P2012-173145A
Patent number P5594671
Date of filing Feb 22, 2011
Date of publication of application Sep 10, 2012
Date of registration Aug 15, 2014
Inventor
  • (In Japanese)永井 崇之
  • (In Japanese)山名 元
  • (In Japanese)藤井 俊行
  • (In Japanese)上原 章寛
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
Title CHLORIDATION PROCESSING METHOD FOR ACID CHLORIDE AND OXIDE IN MOLTEN SALT, AND COMPOUND IONS THEREOF
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chloridation processing method of carrying out chloridation processing without leaving new products by reaction with a reducer in molten salt like conventional chloridation processing on components in molten salt.
SOLUTION: A reducer composed of tungsten metal or a reducer composed of tungsten acid chloride or tungsten chloride is supplied into the molten salt to be processed, and reaction gas composed of gaseous chlorine or gaseous hydrogen chloride or mixed gas thereof is supplied into the molten salt. Acid chloride and oxide of actinide elements, transition metal elements or rare earth elements contained in the molten salt, and compound ions thereof are subjected to chloridation processing to obtain chloride and chloride ions.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

ハロゲン化物溶融塩に含まれる酸塩化物及び酸化物並びにこれら化合物イオンを塩化物又は塩化物イオンに処理する従来技術として、酸素を除去する還元剤を供給する方法が知られている。このような方法の一例としては、例えば、塩化リチウム(LiCl)と塩化カリウム(KCl)の共晶塩化物溶融塩中の二酸化ウラン(UO2)等を四塩化ジルコニウム(ZrCl4)で三塩化ウランへ塩化処理する研究成果が報告されている[非特許文献1]。

また、還元剤による塩化処理の従来技術のうち、新たな生成物が溶融塩中に残留しない還元剤として、黒鉛(C)を投入し塩素ガスを供給する方法も知られている[特許文献1]。

さらに、酸化物を塩化物へ直接処理する従来技術として、酸素を除去する還元剤と処理対象の酸化物と混合して反応させ、対象元素の塩化物のみを揮発蒸留等により回収する方法が知られている。このような方法の一例としては、例えば、還元剤に五塩化モリブデン(MoCl5)を用いてZrO2をZrCl4へ塩化させる研究成果が報告されている[非特許文献2]。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、塩化物及び塩化物とフッ化物の混合物等のハロゲン化物からなる溶融塩を溶媒に用いる化学処理プロセスにおいて、電解析出又は蒸留分離等の操作による回収が困難な酸塩化物及び酸化物並びにこれら化合物イオンを、回収が容易な塩化物又は塩化物イオンの化学種に塩化処理する方法に関する。

本発明の適用の一具体例としては、使用済核燃料の乾式再処理プロセスにおいて、溶融塩に含まれる回収対象のアクチニド元素の酸塩化物及び酸化物並びにこれら化合物イオンを、金属の形態で回収し易い塩化物又は塩化物イオンに処理する技術への適用がある。また、本発明の適用の他の具体例としては、遷移金属元素又は希土類元素の精錬プロセスにおいて、溶融塩に含まれる回収対象の遷移金属元素又は希土類元素の酸塩化物及び酸化物並びにこれら化合物イオンを、金属の化学形態で回収することが容易な塩化物又は塩化物イオンに処理する技術への適用がある。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
処理対象物である溶融塩中に、タングステン金属からなる還元剤又はタングステン酸塩化物からなる還元剤或いはタングステン塩化物からなる還元剤を供給するとともに、塩素ガス又は塩化水素ガス或いはこれら混合ガスからなる反応ガスを前記溶融塩中に供給し、アルカリ塩化物及びアルカリ土類塩化物並びにこれらを主成分とする塩化物からなる前記溶融塩中に含まれるアクチニド元素の酸塩化物及び酸化物並びにこれら化合物イオンを、アクチニド元素の塩化物及び塩化物イオンに塩化処理する方法。

【請求項2】
 
処理対象物である溶融塩中に、タングステン金属からなる還元剤又はタングステン酸塩化物からなる還元剤或いはタングステン塩化物からなる還元剤を供給するとともに、塩素ガス又は塩化水素ガス或いはこれら混合ガスからなる反応ガスを前記溶融塩中に供給し、アルカリ塩化物又はアルカリ土類塩化物或いはこれらを主成分とする塩化物とアルカリフッ化物又はアルカリ土類フッ化物或いはこれらを主成分とするフッ化物との混合物であるハロゲン化物からなる前記溶融塩中に含まれるアクチニド元素の酸塩化物及び酸化物並びにこれら化合物イオンを、アクチニド元素の塩化物及び塩化物イオンに塩化処理する方法。

【請求項3】
 
処理対象物である溶融塩中に、タングステン酸塩化物及びタングステン塩化物からなる還元剤を供給し、アルカリ塩化物及びアルカリ土類塩化物並びにこれらを主成分とする塩化物からなる前記溶融塩中に含まれるアクチニド元素の酸塩化物及び酸化物並びにこれら化合物イオンを、アクチニド元素の塩化物及び塩化物イオンに塩化処理する方法。

【請求項4】
 
処理対象物である溶融塩中に、タングステン酸塩化物及びタングステン塩化物からなる還元剤を供給し、アルカリ塩化物又はアルカリ土類塩化物或いはこれらを主成分とする塩化物とアルカリフッ化物又はアルカリ土類フッ化物或いはこれらを主成分とするフッ化物との混合物であるハロゲン化物からなる前記溶融塩中に含まれるアクチニド元素の酸塩化物及び酸化物並びにこれら化合物イオンを、アクチニド元素の塩化物及び塩化物イオンに塩化処理する手法。
Industrial division
  • Atomic energy
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2011035573thum.jpg
State of application right Registered
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