JPH10293193A - 溶融塩電解装置 - Google Patents
溶融塩電解装置Info
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- JPH10293193A JPH10293193A JP10172297A JP10172297A JPH10293193A JP H10293193 A JPH10293193 A JP H10293193A JP 10172297 A JP10172297 A JP 10172297A JP 10172297 A JP10172297 A JP 10172297A JP H10293193 A JPH10293193 A JP H10293193A
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ウランが液体金属陰極表面に成長することを防
止して、電解還元によるプルトニウム、超ウラン元素及
びウランの回収を安定に行い、液体金属陰極上面に還元
析出した物質を容器下部に有効に沈降させる。 【解決手段】溶融塩電解装置は電解槽１１の内部に、使
用済核燃料に導通する陽極１２と、使用済核燃料中の少
なくともウランを溶解可能な溶融塩１３と、溶融塩中に
配置された容器１４に貯留された液体金属からなる陰極
１６とを備える。容器１４に貯留された液体金属に浸漬
するように上部より鉛直下方に延びて設けられた回転軸
１７と、回転軸１７の下部に取付けられた液体金属撹拌
用のインペラ１８と、インペラ１８を包囲するように容
器１４内部に設けられた筒体１９とを備える。回転軸１
７の回転によりインペラ１８は液体金属１６を筒体１９
の下部から吸上げて筒体１９の上部から流出させる。
止して、電解還元によるプルトニウム、超ウラン元素及
びウランの回収を安定に行い、液体金属陰極上面に還元
析出した物質を容器下部に有効に沈降させる。 【解決手段】溶融塩電解装置は電解槽１１の内部に、使
用済核燃料に導通する陽極１２と、使用済核燃料中の少
なくともウランを溶解可能な溶融塩１３と、溶融塩中に
配置された容器１４に貯留された液体金属からなる陰極
１６とを備える。容器１４に貯留された液体金属に浸漬
するように上部より鉛直下方に延びて設けられた回転軸
１７と、回転軸１７の下部に取付けられた液体金属撹拌
用のインペラ１８と、インペラ１８を包囲するように容
器１４内部に設けられた筒体１９とを備える。回転軸１
７の回転によりインペラ１８は液体金属１６を筒体１９
の下部から吸上げて筒体１９の上部から流出させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウランを含む使用
済核燃料を再処理・回収するための溶融塩電解装置に関
するものである。
済核燃料を再処理・回収するための溶融塩電解装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、使用済核燃料の乾式再処理装置で
ある溶融塩電解装置では使用済核燃料をバスケットに入
れて電解槽の下部に貯留された液体Ｃｄの中に投入する
か、又は図４に示すように使用済核燃料２をバスケット
３に入れて電解槽１の溶融塩６の中で保持し、液体Ｃｄ
又はバスケットを陽極としている。一方、溶融塩６中に
は固体陰極４及び容器８に貯留された液体Ｃｄ陰極７が
保持される。このような装置で溶融塩電解を行うと、先
ず溶融塩６に溶解しているウランイオンが矢印Ａで示す
ように、固体陰極４にデンドライド状の金属ウラン５と
なって分離回収される。次いで、溶融塩６中に残存され
るウランや濃縮されたプルトニウム、超ウラン元素（Ａ
ｍ，Ｃｍ等）が矢印Ｂで示すように、液体Ｃｄ陰極７中
に電解還元され回収される。このような水を用いない乾
式法により使用済核燃料を再処理することにより、再処
理プロセスが簡素化され、水を用いた湿式法により再処
理する場合に比較して再処理費用を低減できることが期
待されている。
ある溶融塩電解装置では使用済核燃料をバスケットに入
れて電解槽の下部に貯留された液体Ｃｄの中に投入する
か、又は図４に示すように使用済核燃料２をバスケット
３に入れて電解槽１の溶融塩６の中で保持し、液体Ｃｄ
又はバスケットを陽極としている。一方、溶融塩６中に
は固体陰極４及び容器８に貯留された液体Ｃｄ陰極７が
保持される。このような装置で溶融塩電解を行うと、先
ず溶融塩６に溶解しているウランイオンが矢印Ａで示す
ように、固体陰極４にデンドライド状の金属ウラン５と
なって分離回収される。次いで、溶融塩６中に残存され
るウランや濃縮されたプルトニウム、超ウラン元素（Ａ
ｍ，Ｃｍ等）が矢印Ｂで示すように、液体Ｃｄ陰極７中
に電解還元され回収される。このような水を用いない乾
式法により使用済核燃料を再処理することにより、再処
理プロセスが簡素化され、水を用いた湿式法により再処
理する場合に比較して再処理費用を低減できることが期
待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した乾式
再処理では固体陰極４にデンドライド状のウラン５を容
易に析出させ回収することができる一方、液体Ｃｄ陰極
７ではウランを電解還元する際にウランが液体Ｃｄ陰極
７の表面に結晶として成長し、その成長した結晶に電流
が集中してデンドライド状のウランのみが異常に成長
し、溶融塩６中に濃縮されたプルトニウムはその析出が
阻害され、正常な電解を行うことができなかった。
再処理では固体陰極４にデンドライド状のウラン５を容
易に析出させ回収することができる一方、液体Ｃｄ陰極
７ではウランを電解還元する際にウランが液体Ｃｄ陰極
７の表面に結晶として成長し、その成長した結晶に電流
が集中してデンドライド状のウランのみが異常に成長
し、溶融塩６中に濃縮されたプルトニウムはその析出が
阻害され、正常な電解を行うことができなかった。
【０００４】この点を解消するために液体Ｃｄ陰極７に
容器８の上部から撹拌インペラ（図示せず）を浸漬し、
液体Ｃｄ陰極７をこのインペラで撹拌し、液体Ｃｄを回
転させながら液体Ｃｄ陰極７の上面に還元析出した核燃
料物質を機械的に液体Ｃｄ陰極７の内部に混合分散させ
ることが試みられている。しかし、単に、陰極７の液体
Ｃｄを回転させるだけでは結晶として成長したウランが
液体Ｃｄ陰極７とともに回転するだけで液体Ｃｄ陰極７
の内部に混合分散されない不具合がある。この場合、陰
極電流密度を低下させることやインペラの回転数を増大
させることが考えられるが、陰極電流密度を低下させる
と処理能力の低下を招き、インペラの回転数を増大させ
ると、その遠心力により容器８の内壁面に密度の高いウ
ランデンドライド粒子が濃縮され、これが内壁面上部ま
で付着することとなり、電解を長時間行うときには液体
Ｃｄ陰極７の上面にウランデンドライドが成長する恐れ
もある。
容器８の上部から撹拌インペラ（図示せず）を浸漬し、
液体Ｃｄ陰極７をこのインペラで撹拌し、液体Ｃｄを回
転させながら液体Ｃｄ陰極７の上面に還元析出した核燃
料物質を機械的に液体Ｃｄ陰極７の内部に混合分散させ
ることが試みられている。しかし、単に、陰極７の液体
Ｃｄを回転させるだけでは結晶として成長したウランが
液体Ｃｄ陰極７とともに回転するだけで液体Ｃｄ陰極７
の内部に混合分散されない不具合がある。この場合、陰
極電流密度を低下させることやインペラの回転数を増大
させることが考えられるが、陰極電流密度を低下させる
と処理能力の低下を招き、インペラの回転数を増大させ
ると、その遠心力により容器８の内壁面に密度の高いウ
ランデンドライド粒子が濃縮され、これが内壁面上部ま
で付着することとなり、電解を長時間行うときには液体
Ｃｄ陰極７の上面にウランデンドライドが成長する恐れ
もある。
【０００５】本発明の目的は、ウランが液体金属陰極表
面に成長することを防止して、電解還元によるウラン、
プルトニウム及び超ウラン元素の回収を安定に行う溶融
塩電解装置を提供することにある。本発明の別の目的
は、液体金属陰極上面に還元析出した物質を容器下部に
有効に沈降させる溶融塩電解装置を提供することにあ
る。
面に成長することを防止して、電解還元によるウラン、
プルトニウム及び超ウラン元素の回収を安定に行う溶融
塩電解装置を提供することにある。本発明の別の目的
は、液体金属陰極上面に還元析出した物質を容器下部に
有効に沈降させる溶融塩電解装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、電解槽１１の内部に、使用済核燃料
に導通する陽極１２と、使用済核燃料中の少なくともウ
ランを溶解可能な溶融塩１３と、溶融塩中に配置された
容器１４に貯留された液体金属からなる陰極１６とを備
え、溶融塩電解により溶融塩１３中に溶解したウランを
液体金属１６中に析出させるように構成された溶融塩電
解装置の改良である。その特徴ある構成は、容器１４に
貯留された液体金属１６に浸漬するように上部より鉛直
下方に延びて設けられた回転軸１７と、回転軸１７の下
部に取付けられた液体金属撹拌用のインペラ１８と、イ
ンペラ１８を包囲するように容器１４内部に設けられた
筒体１９とを備えたところにある。回転軸１７の回転に
よりインペラ１８は液体金属１６を筒体１９の下部から
吸上げて筒体１９の上部から流出させる循環流を形成す
るため、筒体１９の外側で下方に向う液体金属１６の流
れが発生し、液体金属陰極の上面に析出したウラン等の
金属は液体金属１６の流れに従って液体金属１６中に沈
降する。
図１に示すように、電解槽１１の内部に、使用済核燃料
に導通する陽極１２と、使用済核燃料中の少なくともウ
ランを溶解可能な溶融塩１３と、溶融塩中に配置された
容器１４に貯留された液体金属からなる陰極１６とを備
え、溶融塩電解により溶融塩１３中に溶解したウランを
液体金属１６中に析出させるように構成された溶融塩電
解装置の改良である。その特徴ある構成は、容器１４に
貯留された液体金属１６に浸漬するように上部より鉛直
下方に延びて設けられた回転軸１７と、回転軸１７の下
部に取付けられた液体金属撹拌用のインペラ１８と、イ
ンペラ１８を包囲するように容器１４内部に設けられた
筒体１９とを備えたところにある。回転軸１７の回転に
よりインペラ１８は液体金属１６を筒体１９の下部から
吸上げて筒体１９の上部から流出させる循環流を形成す
るため、筒体１９の外側で下方に向う液体金属１６の流
れが発生し、液体金属陰極の上面に析出したウラン等の
金属は液体金属１６の流れに従って液体金属１６中に沈
降する。
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、筒体１９が容器内部で上下動可能に構成さ
れた電解還元装置である。請求項３に係る発明は、請求
項１に係る発明であって、筒体１９と回転軸１７とが容
器１４内部で上下方向に連動可能に構成された電解還元
装置である。筒体１９を容器内部で上下動可能に構成
し、図３に示すように、筒体１９の上部を液体金属表面
から上方に突出させれば、陰極１６である液体金属の上
面、即ち電流の集中する部分を制御することができ、回
転軸１７を容器１４内部で上下方向に筒体１９と連動さ
せることにより、筒体１９を上下動させた場合であって
も液体金属１６を筒体１９の下部から有効に吸上げる。
明であって、筒体１９が容器内部で上下動可能に構成さ
れた電解還元装置である。請求項３に係る発明は、請求
項１に係る発明であって、筒体１９と回転軸１７とが容
器１４内部で上下方向に連動可能に構成された電解還元
装置である。筒体１９を容器内部で上下動可能に構成
し、図３に示すように、筒体１９の上部を液体金属表面
から上方に突出させれば、陰極１６である液体金属の上
面、即ち電流の集中する部分を制御することができ、回
転軸１７を容器１４内部で上下方向に筒体１９と連動さ
せることにより、筒体１９を上下動させた場合であって
も液体金属１６を筒体１９の下部から有効に吸上げる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１に示すように、本発明の溶融塩
電解装置１０は電解槽１１の内部に使用済核燃料に導通
する陽極１２と、使用済核燃料中の少なくともウランを
溶解可能な溶融塩１３と、この溶融塩１３中に配置され
た容器１４に貯留された液体金属からなる陰極１６とを
備える。この装置の電解槽１１は蓋１１ａを有する鋼鉄
製の槽であって、槽底部には溶融されたカドミウムが貯
留され、この溶融カドミウムには上方から棒状の黒鉛製
の電極１２ａが絶縁被覆された状態で挿入され、この電
極１２ａを介して溶融カドミウムが陽極１２を構成する
ようになっている。電解槽１１の蓋１１ａには電解槽１
１に貯留された陽極１２を撹拌するための陽極用インペ
ラ１２ｂが回転可能に設けられ、このインペラ１２ｂを
回転させることにより陽極１２である溶融カドミウムを
撹拌できるようになっている。
基づいて説明する。図１に示すように、本発明の溶融塩
電解装置１０は電解槽１１の内部に使用済核燃料に導通
する陽極１２と、使用済核燃料中の少なくともウランを
溶解可能な溶融塩１３と、この溶融塩１３中に配置され
た容器１４に貯留された液体金属からなる陰極１６とを
備える。この装置の電解槽１１は蓋１１ａを有する鋼鉄
製の槽であって、槽底部には溶融されたカドミウムが貯
留され、この溶融カドミウムには上方から棒状の黒鉛製
の電極１２ａが絶縁被覆された状態で挿入され、この電
極１２ａを介して溶融カドミウムが陽極１２を構成する
ようになっている。電解槽１１の蓋１１ａには電解槽１
１に貯留された陽極１２を撹拌するための陽極用インペ
ラ１２ｂが回転可能に設けられ、このインペラ１２ｂを
回転させることにより陽極１２である溶融カドミウムを
撹拌できるようになっている。
【０００９】この陽極１２である溶融カドミウムの上部
にはウランを溶解可能な溶融塩１３が貯留される。液体
金属からなる陰極１６を貯留する容器１４は電解槽１１
の蓋１１ａに複数の支軸１４ａ，１４ａを介して溶融塩
１３の中に垂設される。容器１４は有底円筒状の黒鉛製
の容器であり、溶融カドミウムを貯留する。この容器１
４には上方から棒状の金属製の電極１６ａが絶縁被覆さ
れた状態で挿入され、この電極１６ａを介して容器１４
に貯留された溶融カドミウムが陰極１６を構成するよう
になっている。なお図示しないが、電解槽１１の外側に
は槽内を所定の温度に加熱維持するための加熱コイルが
設けられる。
にはウランを溶解可能な溶融塩１３が貯留される。液体
金属からなる陰極１６を貯留する容器１４は電解槽１１
の蓋１１ａに複数の支軸１４ａ，１４ａを介して溶融塩
１３の中に垂設される。容器１４は有底円筒状の黒鉛製
の容器であり、溶融カドミウムを貯留する。この容器１
４には上方から棒状の金属製の電極１６ａが絶縁被覆さ
れた状態で挿入され、この電極１６ａを介して容器１４
に貯留された溶融カドミウムが陰極１６を構成するよう
になっている。なお図示しないが、電解槽１１の外側に
は槽内を所定の温度に加熱維持するための加熱コイルが
設けられる。
【００１０】容器１４上方の電解槽１１の蓋１１ａには
容器１４に貯留された液体金属１６に浸漬するように上
部より回転軸１７が鉛直下方に延びて回転可能にかつ上
下動可能に設けられ、この回転軸１７の下部には液体金
属撹拌用のインペラ１８が取付けられる。また、蓋１１
ａには筒体１９が複数の支持棒１９ａ，１９ａを介して
容器１４内部でインペラ１８を包囲するように上下動可
能に設けられる。本実施の形態におけるインペラ１８は
モリブデンからなり、筒体１９はイットリア（Ｙ2Ｏ3）
の成型体又は窒化ホウ素（ＢＮ）の切削加工体である。
インペラ１８は所定の傾斜角度を有する羽根を複数枚設
けることにより構成される。このインペラ１８は回転軸
１７の回転により筒体１９の内部で回転し、図の実線矢
印で示すように、陰極１６である液体金属を筒体１９の
下部から吸上げて筒体１９の上部から流出するように構
成される。
容器１４に貯留された液体金属１６に浸漬するように上
部より回転軸１７が鉛直下方に延びて回転可能にかつ上
下動可能に設けられ、この回転軸１７の下部には液体金
属撹拌用のインペラ１８が取付けられる。また、蓋１１
ａには筒体１９が複数の支持棒１９ａ，１９ａを介して
容器１４内部でインペラ１８を包囲するように上下動可
能に設けられる。本実施の形態におけるインペラ１８は
モリブデンからなり、筒体１９はイットリア（Ｙ2Ｏ3）
の成型体又は窒化ホウ素（ＢＮ）の切削加工体である。
インペラ１８は所定の傾斜角度を有する羽根を複数枚設
けることにより構成される。このインペラ１８は回転軸
１７の回転により筒体１９の内部で回転し、図の実線矢
印で示すように、陰極１６である液体金属を筒体１９の
下部から吸上げて筒体１９の上部から流出するように構
成される。
【００１１】このような装置１０では図示しない加熱コ
イルに通電して電解槽１１を加熱し、槽内部の物質を溶
融した状態にした後、電解槽１１下部のＣｄ陽極１２中
に使用済の金属燃料を投入し、陰極１６及び陽極１２に
通電して溶融塩電解を実施すると、溶融塩１３中に溶解
したウラン、プルトニウム及び超ウラン元素（Ａｍ，Ｃ
ｍ等）の各陽イオンが図の破線矢印で示すように容器１
４内の液体Ｃｄ陰極１６に引寄せられ、これらの金属が
容器１４内の液体Ｃｄ陰極１６中に電解還元され回収さ
れる。
イルに通電して電解槽１１を加熱し、槽内部の物質を溶
融した状態にした後、電解槽１１下部のＣｄ陽極１２中
に使用済の金属燃料を投入し、陰極１６及び陽極１２に
通電して溶融塩電解を実施すると、溶融塩１３中に溶解
したウラン、プルトニウム及び超ウラン元素（Ａｍ，Ｃ
ｍ等）の各陽イオンが図の破線矢印で示すように容器１
４内の液体Ｃｄ陰極１６に引寄せられ、これらの金属が
容器１４内の液体Ｃｄ陰極１６中に電解還元され回収さ
れる。
【００１２】溶融塩１３中に溶解したウラン、プルトニ
ウム等は、初めは液体Ｃｄ陰極１６の表面で還元析出す
る。ここで、図２に示すように、回転軸１７を回転させ
ることによりインペラ１８が筒体１９の内部で回転し、
陰極１６である液体金属が図の実線矢印で示すように、
筒体１９の下部から吸上げられて筒体１９の上部から流
出した後、筒体１９の外側で下方に向う流れを発生させ
る。この液体金属１６の流れは液体Ｃｄ陰極１６上面に
還元析出したウラン、プルトニウム等の金属を容器１４
下部に沈降させ、ウランが液体Ｃｄ陰極１６表面で結晶
成長することを防止する。
ウム等は、初めは液体Ｃｄ陰極１６の表面で還元析出す
る。ここで、図２に示すように、回転軸１７を回転させ
ることによりインペラ１８が筒体１９の内部で回転し、
陰極１６である液体金属が図の実線矢印で示すように、
筒体１９の下部から吸上げられて筒体１９の上部から流
出した後、筒体１９の外側で下方に向う流れを発生させ
る。この液体金属１６の流れは液体Ｃｄ陰極１６上面に
還元析出したウラン、プルトニウム等の金属を容器１４
下部に沈降させ、ウランが液体Ｃｄ陰極１６表面で結晶
成長することを防止する。
【００１３】なお、図２ではインペラ１８及び筒体１９
を液体Ｃｄ内部に位置させてウラン、プルトニウム等を
析出させる面積を容器１４の断面積と同じくしたが、図
３に示すように、筒体１９の上部を液体Ｃｄ表面から上
方に突出させて液体Ｃｄを筒体１９の上部から溢れさせ
るようにしてもよい。この場合のウラン、プルトニウム
等を析出させる面積は筒体１９の外径における断面積と
ほぼ同じになり、このように筒体１９の上部を液体Ｃｄ
表面から上方に突出させることによりその析出させる面
積を変化させることができる。
を液体Ｃｄ内部に位置させてウラン、プルトニウム等を
析出させる面積を容器１４の断面積と同じくしたが、図
３に示すように、筒体１９の上部を液体Ｃｄ表面から上
方に突出させて液体Ｃｄを筒体１９の上部から溢れさせ
るようにしてもよい。この場合のウラン、プルトニウム
等を析出させる面積は筒体１９の外径における断面積と
ほぼ同じになり、このように筒体１９の上部を液体Ｃｄ
表面から上方に突出させることによりその析出させる面
積を変化させることができる。
【００１４】また、上述した実施の形態では電解槽１１
下部のＣｄ陽極１２中に使用済の金属燃料を投入した
が、図１の破線で示すように、溶融塩１３中に保持され
るバスケット２１に使用済核燃料を入れて陽極となる電
極２２をバスケット２１に接続しても良い。
下部のＣｄ陽極１２中に使用済の金属燃料を投入した
が、図１の破線で示すように、溶融塩１３中に保持され
るバスケット２１に使用済核燃料を入れて陽極となる電
極２２をバスケット２１に接続しても良い。
【００１５】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。本発明の
効果を確認するために、図１に示す本発明に係る模擬塩
電解装置１０により水溶液電解を行った。図に示す容器
１４には内径１５０ｍｍ、深さ６０ｍｍのアクリル製の
容器を使用した。電解槽１１内に溶融塩１３の代りに電
解塩水溶液（塩化銀１ｍｏｌ／ｌ）約１０リットルを入
れ、かつ容器１４内にはガリウムを約５００ｃｃを入れ
た後電解を行った。
効果を確認するために、図１に示す本発明に係る模擬塩
電解装置１０により水溶液電解を行った。図に示す容器
１４には内径１５０ｍｍ、深さ６０ｍｍのアクリル製の
容器を使用した。電解槽１１内に溶融塩１３の代りに電
解塩水溶液（塩化銀１ｍｏｌ／ｌ）約１０リットルを入
れ、かつ容器１４内にはガリウムを約５００ｃｃを入れ
た後電解を行った。
【００１６】電解は陽極１２と陰極１６に２０Ａ通電す
ることにより行い、インペラ１８及び筒体１９は図２に
示すように、液体ガリウム内部に位置させて回転軸１７
を回転させることによりガリウム陰極１６を筒体１９の
下部から吸上げて筒体１９の上部から流出させた。筒体
の内径は５０ｍｍであって、撹拌インペラ１８の回転を
上昇させ液体金属が流出することを目視で確認しながら
３時間電解を行った。また、比較のため筒体１９を使用
しない条件でも試験を行った。電解後液体陰極１６を容
器１４ごと取出し、液体陰極１６外への銀デンドライト
の生成状況を確認した。
ることにより行い、インペラ１８及び筒体１９は図２に
示すように、液体ガリウム内部に位置させて回転軸１７
を回転させることによりガリウム陰極１６を筒体１９の
下部から吸上げて筒体１９の上部から流出させた。筒体
の内径は５０ｍｍであって、撹拌インペラ１８の回転を
上昇させ液体金属が流出することを目視で確認しながら
３時間電解を行った。また、比較のため筒体１９を使用
しない条件でも試験を行った。電解後液体陰極１６を容
器１４ごと取出し、液体陰極１６外への銀デンドライト
の生成状況を確認した。
【００１７】その結果、筒体１９を用いない場合には、
デンドライドの生成が容器１４表面に認められたが、筒
体１９を使用した場合にはデンドライド状の銀の生成は
筒体１９にはほとんど認められず、また、電解も安定し
て行うことが可能であった。また、試験後液体陰極１６
下部には、筒体１９を用いた場合には銀２３が良好に沈
降していることが確認された。
デンドライドの生成が容器１４表面に認められたが、筒
体１９を使用した場合にはデンドライド状の銀の生成は
筒体１９にはほとんど認められず、また、電解も安定し
て行うことが可能であった。また、試験後液体陰極１６
下部には、筒体１９を用いた場合には銀２３が良好に沈
降していることが確認された。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、容
器に貯留された液体金属に浸漬するように上部より鉛直
下方に延びて設けられた回転軸と、回転軸の下部に取付
けられた液体金属撹拌用のインペラと、インペラを包囲
するように容器内部に設けられた筒体とを備えたので、
回転軸を回転させることによりインペラが液体金属を筒
体の下部から吸上げて筒体の上部から流出させ、筒体の
外側で下方に向う流れを発生させる。この結果、この液
体金属の流れに従って液体金属陰極上面に還元析出した
物質を容器下部に有効に沈降させることができる。ま
た、筒体の上部からウランが析出していない液体金属陰
極を常に流出させるため、液体金属陰極の表面にウラン
が成長することを防止することができ、電解還元による
ウラン、プルトニウム及び超ウラン元素の回収を安定に
行うことができる。
器に貯留された液体金属に浸漬するように上部より鉛直
下方に延びて設けられた回転軸と、回転軸の下部に取付
けられた液体金属撹拌用のインペラと、インペラを包囲
するように容器内部に設けられた筒体とを備えたので、
回転軸を回転させることによりインペラが液体金属を筒
体の下部から吸上げて筒体の上部から流出させ、筒体の
外側で下方に向う流れを発生させる。この結果、この液
体金属の流れに従って液体金属陰極上面に還元析出した
物質を容器下部に有効に沈降させることができる。ま
た、筒体の上部からウランが析出していない液体金属陰
極を常に流出させるため、液体金属陰極の表面にウラン
が成長することを防止することができ、電解還元による
ウラン、プルトニウム及び超ウラン元素の回収を安定に
行うことができる。
【００１９】また、筒体を容器内部で上下動可能に構成
すれば、筒体の上部を液体金属表面から上方に突出させ
て陰極である液体金属の所望の金属を析出させる面積を
変更させることができ、回転軸を容器内部で上下方向に
筒体と連動させれば、筒体を上下動させた場合であって
も液体金属を筒体の下部から有効に吸上げることができ
る。
すれば、筒体の上部を液体金属表面から上方に突出させ
て陰極である液体金属の所望の金属を析出させる面積を
変更させることができ、回転軸を容器内部で上下方向に
筒体と連動させれば、筒体を上下動させた場合であって
も液体金属を筒体の下部から有効に吸上げることができ
る。
【図１】本発明の溶融塩電解装置の構成図。
【図２】その装置の容器周囲の拡大断面図。
【図３】その筒体を上昇させた状態を示す図２に対応す
る断面図。
る断面図。
【図４】従来の溶融塩電解装置を示す断面図。
１０ 溶融塩電解装置 １１ 電解槽 １２ 陽極 １３ 溶融塩 １４ 容器 １６ 陰極（液体金属） １７ 回転軸 １８ インペラ １９ 筒体
Claims (3)
- 【請求項１】 電解槽(11)の内部に、使用済核燃料に導
通する陽極(12)と、前記使用済核燃料中の少なくともウ
ランを溶解可能な溶融塩(13)と、前記溶融塩中に配置さ
れた容器(14)に貯留された液体金属からなる陰極(16)と
を備え、 溶融塩電解により前記溶融塩(13)中に溶解したウランを
前記液体金属(16)中に析出させるように構成された溶融
塩電解装置において、 前記容器(14)に貯留された液体金属(16)に浸漬するよう
に上部より鉛直下方に延びて設けられた回転軸(17)と、 前記回転軸(17)の下部に取付けられた液体金属撹拌用の
インペラ(18)と、 前記インペラ(18)を包囲するように前記容器(14)内部に
設けられた筒体(19)とを備え、 前記回転軸(17)の回転により前記インペラ(18)が前記液
体金属(16)を前記筒体(19)の下部から吸上げて前記筒体
(19)の上部から流出するように構成されたことを特徴と
する溶融塩電解装置。 - 【請求項２】 筒体(19)が容器(14)内部で上下動可能に
構成された請求項１記載の溶融塩電解装置。 - 【請求項３】 筒体(19)と回転軸(17)とが容器(14)内部
で上下方向に連動可能に構成された請求項１記載の溶融
塩電解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10172297A JP3305227B2 (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 溶融塩電解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10172297A JP3305227B2 (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 溶融塩電解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10293193A true JPH10293193A (ja) | 1998-11-04 |
| JP3305227B2 JP3305227B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=14308203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10172297A Expired - Fee Related JP3305227B2 (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 溶融塩電解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305227B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09257986A (ja) * | 1996-03-26 | 1997-10-03 | Toshiba Corp | 溶融塩電解精製装置 |
| JP2008266662A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | 溶融塩電解精製装置及び溶融塩電解精製方法 |
| JP2009133671A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Toshiba Corp | 使用済燃料の再処理方法 |
| KR100945156B1 (ko) | 2008-03-31 | 2010-03-08 | 한국원자력연구원 | 악티나이드계 원소 회수를 위한 용융염 전해조 |
| KR100972272B1 (ko) | 2009-01-23 | 2010-07-23 | 한국원자력연구원 | 액체음극의 무게 측정이 가능한 전해제련장치, 그를 이용한악티나이드계 원소 회수 방법 및 악티나이드계 원소 전착량 모니터링 방법 |
| KR101598305B1 (ko) * | 2014-12-17 | 2016-02-26 | 부산대학교 산학협력단 | 고순도 금속 추출 장치 및 고순도 금속 추출 방법 |
-
1997
- 1997-04-18 JP JP10172297A patent/JP3305227B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09257986A (ja) * | 1996-03-26 | 1997-10-03 | Toshiba Corp | 溶融塩電解精製装置 |
| JP2008266662A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | 溶融塩電解精製装置及び溶融塩電解精製方法 |
| JP2009133671A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Toshiba Corp | 使用済燃料の再処理方法 |
| KR100945156B1 (ko) | 2008-03-31 | 2010-03-08 | 한국원자력연구원 | 악티나이드계 원소 회수를 위한 용융염 전해조 |
| KR100972272B1 (ko) | 2009-01-23 | 2010-07-23 | 한국원자력연구원 | 액체음극의 무게 측정이 가능한 전해제련장치, 그를 이용한악티나이드계 원소 회수 방법 및 악티나이드계 원소 전착량 모니터링 방법 |
| KR101598305B1 (ko) * | 2014-12-17 | 2016-02-26 | 부산대학교 산학협력단 | 고순도 금속 추출 장치 및 고순도 금속 추출 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3305227B2 (ja) | 2002-07-22 |
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