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セシウム抽出用組成物

国内特許コード P190016236
整理番号 14119
掲載日 2019年8月2日
出願番号 特願2017-201332
公開番号 特開2019-072682
出願日 平成29年10月17日(2017.10.17)
公開日 令和元年5月16日(2019.5.16)
発明者
  • 佐々木 祐二
  • 伊藤 圭祐
  • 鈴木 伸一
  • 小林 徹
出願人
  • 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 セシウム抽出用組成物
発明の概要 【課題】セシウム含有溶液からセシウムを液液抽出により効率よく分離抽出するための組成物を提供すること。
【解決手段】セシウムの抽出剤として、ジ-tert-ブチルベンゾ-18-クラウン-6(DtBuDB18C6)などのクラウンエーテル化合物を炭素数8~11のケトンもしくはアルデヒド、炭素数7~9のアルコール、またはそれらの混合溶媒で溶解した液体組成物を用いる。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要

原子力発電所で発生する使用済み燃料は再処理した際、核分裂生成物(FP)やマイナーアクチニド(MA)を含む高レベル放射性廃液が発生する。高レベル放射性廃液は現状、ガラス固化体として地層処分することとなっている。

高レベル放射性廃液中で超長半減期を有し、含有量が多い放射性核種として、Cs(セシウム)-135(半減期:230万年)が挙げられる。この放射性核種を高レベル放射性廃棄物から分離回収して、処理・処分することができれば、廃棄物量及び処分場面の軽減、安全性の向上が可能となる。

放射性核種を効率的に分離する技術として溶媒抽出法があり、これは燃料再処理で実績のある分離技術である。一方、溶媒抽出法にはいくつかの課題がある。例えば、燃料再処理で利用されるn-ドデカンは抽出剤を溶解する有機溶媒(希釈剤)であるが、第三相を作りやすいことに加えて極性の高い抽出剤を溶解するのに向かない無極性の溶媒である。従って、n-ドデカンを利用すると、利用可能な抽出剤が限定され、例えば、セシウムを抽出できるクラウン化合物(非特許文献1)はn-ドデカンに難溶である。

特許文献1,2にはクラウン化合物を用いたセシウムの抽出が開示されているが、クラウン化合物の溶媒としては、ポリフッ素化テロマー系アルコール 1,1,7-トリヒドロドデカフルオロヘプタノール-1(特許文献1)やハイドロフルオロカーボンまたはハイドロフルオロエーテル(特許文献2)が使用されている。しかしながら、このようなフッ素を含む溶媒は環境負荷が大きく実用的ではない。

産業上の利用分野

本発明は、高レベル放射性廃液などの金属溶液から、長寿命核種であるセシウムを効率よく分離回収する技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
クラウンエーテル化合物を炭素数8~11のケトンもしくはアルデヒド、炭素数7~9のアルコール、またはそれらの混合溶媒に溶解させてなる、セシウム含有水溶液からセシウムを抽出するための液体組成物。

【請求項2】
クラウンエーテル化合物が、アルキル基で置換された芳香族フラグメントを有するクラウンエーテルである、請求項1に記載の液体組成物。

【請求項3】
クラウンエーテル化合物が、ジ-tert-ブチルベンゾ-18-クラウン-6(DtBuDB18C6)である、請求項1または2に記載の液体組成物。

【請求項4】
炭素数8~11のケトンもしくはアルデヒドが、2-ノナノンまたは5-ノナノンである、請求項1~3のいずれか一項に記載の液体組成物。

【請求項5】
炭素数7~9のアルコールが、1-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、3-オクタノール、4-オクタノールまたは1-ノナノールである、請求項1~4のいずれか一項に記載の液体組成物。

【請求項6】
組成物におけるクラウンエーテル化合物の濃度が0.1~1Mである、請求項1~5のいずれか一項に記載の液体組成物。

【請求項7】
セシウム含有水溶液に請求項1~6のいずれか一項に記載の液体組成物を混合し、該液体組成物の層にセシウムを抽出することを特徴とする、セシウム含有水溶液からのセシウムの抽出方法。

【請求項8】
セシウム含有水溶液がセシウムと1~10M硝酸を含む水溶液である、請求項7に記載のセシウム含有水溶液からのセシウムの抽出方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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