JPS5895616A - 塩基性水溶液からアクチノイドイオンを分離する方法 - Google Patents
塩基性水溶液からアクチノイドイオンを分離する方法Info
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- JPS5895616A JPS5895616A JP57195843A JP19584382A JPS5895616A JP S5895616 A JPS5895616 A JP S5895616A JP 57195843 A JP57195843 A JP 57195843A JP 19584382 A JP19584382 A JP 19584382A JP S5895616 A JPS5895616 A JP S5895616A
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- B01J41/04—Processes using organic exchangers
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- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、炭酸塩を含むか炭酸塩と減成生成物ｌ含む
塩基性水溶液から塩基性イオン交換樹脂！使用してアク
チノイドイオンを分離する方法に関する。
塩基性水溶液から塩基性イオン交換樹脂！使用してアク
チノイドイオンを分離する方法に関する。
原子炉から出た照射済の核燃料又は親物質の理化学的再
処理はほとんど例外なくビューレックス法により、核分
裂物質としてのアクチノイドであるウランとプルトニウ
ム！再生するため（：はまず抽出剤としてのリン酸トリ
ブチル（ＴＢＰ）の有機ケロシン溶液を使用して高放射
性核分裂生成物？含む核燃料物質又は親物質の水溶液か
らウランおよびプルトニウムを抽出するか有機相（：移
丁。
処理はほとんど例外なくビューレックス法により、核分
裂物質としてのアクチノイドであるウランとプルトニウ
ム！再生するため（：はまず抽出剤としてのリン酸トリ
ブチル（ＴＢＰ）の有機ケロシン溶液を使用して高放射
性核分裂生成物？含む核燃料物質又は親物質の水溶液か
らウランおよびプルトニウムを抽出するか有機相（：移
丁。
この操作中少量のＴＢＰが放射線分解Ｃ：よりリン酸モ
ノブチル（ＭＢＰ）およびリン酸ジブチル（ＤＢＰ）に
分解する。この分解生成物はアクチノイドイオンと（特
にＤＢＰがプルトニウムと）硝酸によって有機相から抽
出されない安定な錯体を作る。プロセス経済上必要な抽
出剤溶液のリサイクリングと再使用に際して分解生成物
が蓄積してアクチノイドの損失が増大しないようにする
ためＣ：は、各抽出サイクル毎にＴＢＰ溶液に対して炭
酸塩の洗い出しｔ実施下る。この洗い出しにより放射線
分解によって作られた分解生成物が除去されると同時（
：少量のアクチノイド、特にα放射性のクラン、ネプツ
ニウムおよびプルトニウムのＴＢＰ溶液からの除去が避
けられない。廃棄液として扱われる炭酸塩洗滌液からこ
のアクチノイド分を分離し再生することは次第に重要性
ン増して来た。可溶性の炭酸塩化合物の形で廃棄水溶液
中に存在するこれらの元素ｔできるだけ多量（：分離す
ることは、汚染された炭酸塩水溶液をも含む中放射性廃
棄物流の最終貯薦の問題性を決定的に低減させる。
ノブチル（ＭＢＰ）およびリン酸ジブチル（ＤＢＰ）に
分解する。この分解生成物はアクチノイドイオンと（特
にＤＢＰがプルトニウムと）硝酸によって有機相から抽
出されない安定な錯体を作る。プロセス経済上必要な抽
出剤溶液のリサイクリングと再使用に際して分解生成物
が蓄積してアクチノイドの損失が増大しないようにする
ためＣ：は、各抽出サイクル毎にＴＢＰ溶液に対して炭
酸塩の洗い出しｔ実施下る。この洗い出しにより放射線
分解によって作られた分解生成物が除去されると同時（
：少量のアクチノイド、特にα放射性のクラン、ネプツ
ニウムおよびプルトニウムのＴＢＰ溶液からの除去が避
けられない。廃棄液として扱われる炭酸塩洗滌液からこ
のアクチノイド分を分離し再生することは次第に重要性
ン増して来た。可溶性の炭酸塩化合物の形で廃棄水溶液
中に存在するこれらの元素ｔできるだけ多量（：分離す
ることは、汚染された炭酸塩水溶液をも含む中放射性廃
棄物流の最終貯薦の問題性を決定的に低減させる。
炭酸塩を含む廃棄水溶液を処理し除去Ｔる従来の方法で
は別の廃棄水溶液と合せて濃縮し、濃縮物にセメント又
はビチューメンを加えて固化する。
は別の廃棄水溶液と合せて濃縮し、濃縮物にセメント又
はビチューメンを加えて固化する。
２５年以上前から貧つラン鉱を処理する方法が公知であ
り、それによれば細粉にひかれた鉱石を炭酸塩溶液で煮
沸し、希釈した炭酸ウラニル溶液を強塩基性陰イオン交
換樹脂上を通して濃縮する（ Ｊ、 ５ｈａｎｋａｒ
ｅｔ ａｌ、 Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅａｅｅ−ｆｕｌ Ｕｓｅｓ ｏｆ
Ａｔｏｍｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ 、ｘ ｅ ｓ ａ
。
り、それによれば細粉にひかれた鉱石を炭酸塩溶液で煮
沸し、希釈した炭酸ウラニル溶液を強塩基性陰イオン交
換樹脂上を通して濃縮する（ Ｊ、 ５ｈａｎｋａｒ
ｅｔ ａｌ、 Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅａｅｅ−ｆｕｌ Ｕｓｅｓ ｏｆ
Ａｔｏｍｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ 、ｘ ｅ ｓ ａ
。
Ｇｅｎ０ｖａ Ｖｏｌ ｓ 、 ｐ、 ａ ４〜６９
）。 コノ場合アルカリ性の炭酸塩含有溶液中に存在す
る４価の三カルボン酸ウラニル錯体陰イオン（ＵＯｚ（
Ｃ（％）ａ）’−カ活性基ＣＨｔＮ （ＣＨｓ）ｓ Ｙ
持つフェニルエチレン・ジビニル・ペンシル・共重合体
から成る強塩基性樹脂（商品名 Ａｍｂｅｒｌ ｉｔｅ
ＩＲＡ−４００）に吸着される。陰イオン交換樹脂柱
に集められたウランの放出に対しては上記の文献の著者
等は中性とアルカリ性の溶離剤だけｔ使用したが、これ
は酸を含む溶離剤ＣＯ１は錯陰イオンから解放されその
際発生する過圧力が樹脂柱の破裂又は破損を招く慣れが
あることＩ：よる。ウランの溶離に対してはｌ乃至２モ
ル濃度のＮａＣ１又はＮａＮ０１溶液が最良の結果を与
えた。しかし続いて行われるウラン！含む濃縮溶離物の
処理（：際して塩素イオンの存在は腐食の点で望ましく
ないので、ＮａＮＯ３溶液だけが推奨された。吸着実験
によって陰イオン交換樹脂の能力は溶解した炭酸ナトリ
ウムの濃度の増大に伴って低下Ｔることが確められた。
）。 コノ場合アルカリ性の炭酸塩含有溶液中に存在す
る４価の三カルボン酸ウラニル錯体陰イオン（ＵＯｚ（
Ｃ（％）ａ）’−カ活性基ＣＨｔＮ （ＣＨｓ）ｓ Ｙ
持つフェニルエチレン・ジビニル・ペンシル・共重合体
から成る強塩基性樹脂（商品名 Ａｍｂｅｒｌ ｉｔｅ
ＩＲＡ−４００）に吸着される。陰イオン交換樹脂柱
に集められたウランの放出に対しては上記の文献の著者
等は中性とアルカリ性の溶離剤だけｔ使用したが、これ
は酸を含む溶離剤ＣＯ１は錯陰イオンから解放されその
際発生する過圧力が樹脂柱の破裂又は破損を招く慣れが
あることＩ：よる。ウランの溶離に対してはｌ乃至２モ
ル濃度のＮａＣ１又はＮａＮ０１溶液が最良の結果を与
えた。しかし続いて行われるウラン！含む濃縮溶離物の
処理（：際して塩素イオンの存在は腐食の点で望ましく
ないので、ＮａＮＯ３溶液だけが推奨された。吸着実験
によって陰イオン交換樹脂の能力は溶解した炭酸ナトリ
ウムの濃度の増大に伴って低下Ｔることが確められた。
同様な経験がＭ、 ［Ｊｒｇｅｌ １ ｅｔ ａｌ
によっても報告されている（ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ
ｓ ｏｆ ｔｈｅ ５ｅｃｏｎｄＵＮ−Ｃｏｎｆｅｒｎ
ｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅａｃｅｆｕｌ ［Ｊｓｅｓ
ｏｆＡｔｏｍｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ、 Ｇｅｎｅｖａ Ｖ
ｏｌ ３ 、 ｐ、 ４４４−４６４、ｘ９ａｓ）。こ
の場合ウランは強塩基性陰イオン交換樹脂に吸着させた
後商品名ＤＯＷＥＸＩの同種の陰イオン交換樹脂を使用
して離脱させる。
によっても報告されている（ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ
ｓ ｏｆ ｔｈｅ ５ｅｃｏｎｄＵＮ−Ｃｏｎｆｅｒｎ
ｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅａｃｅｆｕｌ ［Ｊｓｅｓ
ｏｆＡｔｏｍｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ、 Ｇｅｎｅｖａ Ｖ
ｏｌ ３ 、 ｐ、 ４４４−４６４、ｘ９ａｓ）。こ
の場合ウランは強塩基性陰イオン交換樹脂に吸着させた
後商品名ＤＯＷＥＸＩの同種の陰イオン交換樹脂を使用
して離脱させる。
公知の方法を貧つラン鉱からのウランの採集Ｃ二転用し
て例えば照射済の核熔料又は親物質の造化学再処理のよ
うな炭酸塩又は炭酸塩と減成生成物を含む塩基性水溶液
からイオン交換樹＠を使用してアクチノイドイオンする
と、公知の方法の欠点もそのまま引き継がれる。この欠
点は例えばイオン交換樹脂の能力が比較的低いことおよ
び溶離特性が良くないことである。水溶液中の炭酸塩濃
度が三カルボン酸ウラニル錯体Ｃ一対して化学量比ある
いはそれ以下であると、この錯体が少量の陰イオン（Ｕ
Ｏｚ（Ｃ０ｓ）ｔ （ＨｔＯ）Ｊ”−を含む第二炭酸塩
錯体とＣｏ、 ｌ：解離する。これ１：反して水溶
液中の炭酸塩を過剰にすると、ＣＯ３イオンが強塩基性
陰イオン交換樹脂Ｉ：吸着される際第三炭酸塩イオンと
競合し、陰イオン交換樹脂の能力が低下Ｔる。
て例えば照射済の核熔料又は親物質の造化学再処理のよ
うな炭酸塩又は炭酸塩と減成生成物を含む塩基性水溶液
からイオン交換樹＠を使用してアクチノイドイオンする
と、公知の方法の欠点もそのまま引き継がれる。この欠
点は例えばイオン交換樹脂の能力が比較的低いことおよ
び溶離特性が良くないことである。水溶液中の炭酸塩濃
度が三カルボン酸ウラニル錯体Ｃ一対して化学量比ある
いはそれ以下であると、この錯体が少量の陰イオン（Ｕ
Ｏｚ（Ｃ０ｓ）ｔ （ＨｔＯ）Ｊ”−を含む第二炭酸塩
錯体とＣｏ、 ｌ：解離する。これ１：反して水溶
液中の炭酸塩を過剰にすると、ＣＯ３イオンが強塩基性
陰イオン交換樹脂Ｉ：吸着される際第三炭酸塩イオンと
競合し、陰イオン交換樹脂の能力が低下Ｔる。
この発明の目的は、ウラニル炭酸塩錯体の吸着と離脱の
いずれにおいても公知の方法よりも効力の点で勝れ、ｃ
ｏ、’−イオンの濃度変化に対して敏感でなく、シかも
簡単であり低摩な費用で実施することができる炭酸塩イ
オン含有水溶液からアクチノイドイオンを分離する方法
を提供することである。
いずれにおいても公知の方法よりも効力の点で勝れ、ｃ
ｏ、’−イオンの濃度変化に対して敏感でなく、シかも
簡単であり低摩な費用で実施することができる炭酸塩イ
オン含有水溶液からアクチノイドイオンを分離する方法
を提供することである。
この目的はこの発明ｆ二より、アクチノイドイオンを大
部分が第三化合物であり小部分が第四化合物であるアミ
ノ基を含むポリアルケンマトリックスから成る弱塩基性
陰イオン交換樹脂に吸着させ、吸着したイオン交換樹脂
を溶液から分離した後硝酸！使用してそれから溶離する
ことによって達成される。多数の塩基性陰イオン交換樹
脂の中上記のものがアクチノイドイオンの吸着と樹脂か
らの溶離に対して適したものであることが確められた。
部分が第三化合物であり小部分が第四化合物であるアミ
ノ基を含むポリアルケンマトリックスから成る弱塩基性
陰イオン交換樹脂に吸着させ、吸着したイオン交換樹脂
を溶液から分離した後硝酸！使用してそれから溶離する
ことによって達成される。多数の塩基性陰イオン交換樹
脂の中上記のものがアクチノイドイオンの吸着と樹脂か
らの溶離に対して適したものであることが確められた。
アクチノイドイオンの溶離に使用Ｔることができる硝酸
はモル濃度が０．２ Ｍから８．０Ｍの範囲内にあるも
のである。特に２Ｍ乃至４Ｍり）ものが有利である。ア
クチノイドイオンの溶離に際してＣＯ。
はモル濃度が０．２ Ｍから８．０Ｍの範囲内にあるも
のである。特に２Ｍ乃至４Ｍり）ものが有利である。ア
クチノイドイオンの溶離に際してＣＯ。
ガスを発生Ｔる硝酸流を発生ＴるＣＯ，ガスに方向７合
わせてイオン交換樹脂ｌ：導くと有利である。
わせてイオン交換樹脂ｌ：導くと有利である。
これζ：よってイオン交換樹脂柱が酸？使用する溶離過
程でＮ損する危険が避けられる。
程でＮ損する危険が避けられる。
種々のアクチノイドイオンを陰イオン交換樹脂Ｉ：吸着
させそれから離脱させた実験例についてこの発明の方法
とその有効性を詳細（：説明する。この実験１：よって
この発明の方法において使用される弱塩基性乃至中程度
塩基性の陰イオン交換樹脂の有効性が′従来から使用さ
れている類似した化学的構成の強塩基性陰イオン交換樹
脂と対比して明らかにされる。
させそれから離脱させた実験例についてこの発明の方法
とその有効性を詳細（：説明する。この実験１：よって
この発明の方法において使用される弱塩基性乃至中程度
塩基性の陰イオン交換樹脂の有効性が′従来から使用さ
れている類似した化学的構成の強塩基性陰イオン交換樹
脂と対比して明らかにされる。
実験は次のイオン交換樹脂を使用して行なわれた。
（ａ） 化学式
％式％）
Ｃ１−で表わされる第三および第四アミノ基を持つ弱乃
至中塩基性イオン交換樹脂（商品名Ｂｉｏ−Ｒｅｘ５．
米国Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｌａｂｏｒｔｔｏｒｉｅｓ社）伽
） 化学式 φ−ＣＨＩＮ （ＣＨｓ）ｓＣｌ−で表わ
される第四アミノ基Ｗ持つポリスチロール・ジビニルペ
ンギン（商品名 ＡＧＩ−Ｘ８ ＋１米国Ｂ ｉ ｏ
−ＲａｄＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社） これはＤｅｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙのｆ
）ｏｗｅｘ １−Ｘ８ およびＲＯｈｍおよびＨａｓｓ
社のＡｍｂｅｒｌｉｔｅＩＲＡ４００ に対応する。
至中塩基性イオン交換樹脂（商品名Ｂｉｏ−Ｒｅｘ５．
米国Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｌａｂｏｒｔｔｏｒｉｅｓ社）伽
） 化学式 φ−ＣＨＩＮ （ＣＨｓ）ｓＣｌ−で表わ
される第四アミノ基Ｗ持つポリスチロール・ジビニルペ
ンギン（商品名 ＡＧＩ−Ｘ８ ＋１米国Ｂ ｉ ｏ
−ＲａｄＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社） これはＤｅｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙのｆ
）ｏｗｅｘ １−Ｘ８ およびＲＯｈｍおよびＨａｓｓ
社のＡｍｂｅｒｌｉｔｅＩＲＡ４００ に対応する。
（ｃ） 化学式φ−ＣＨｔＮ （ＣＨｓ）＊（Ｃｔ＆
０Ｈ）ＣＩ−で表わされる第四アミノ基を持つポリスチ
ロール・ジビニルベンゼン（商品名 ＡＣ３−Ｘ８．米
国Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社）これ
はＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ ＋７
） Ｄｏｗｅｘ ２−Ｘ８ およびＲｏｈｍおよびＨａ
ａ ＩＳ社ノＡｍｂｅｒｌｉｔｅＩＲＡ４ｘｏ に対
応する。
０Ｈ）ＣＩ−で表わされる第四アミノ基を持つポリスチ
ロール・ジビニルベンゼン（商品名 ＡＣ３−Ｘ８．米
国Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社）これ
はＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ ＋７
） Ｄｏｗｅｘ ２−Ｘ８ およびＲｏｈｍおよびＨａ
ａ ＩＳ社ノＡｍｂｅｒｌｉｔｅＩＲＡ４ｘｏ に対
応する。
実験ｌ：・
上記の陰イオン交換樹脂へのクラニルトリカルボナート
陰イオンの吸着と硝酸によるその離脱。
陰イオンの吸着と硝酸によるその離脱。
ウランカルボナート錯体陰イオンの吸着には常Ｉ：種々
のイオン交換樹脂の同量を種々の容積の２×ｌｏ−”
Ｍ Ｎａ、 （ＵＯｔ （ＣＯ＝ ）ｓ）水溶液と接触
させそこに放置する。平衡過程は極めて緩慢に進行する
。反復可能の結果を得るため１：は室温で２４時間の攪
拌が必要である。これが終ってイオン交換樹脣上イ：吸
着されたウラン錯体を調べる。
のイオン交換樹脂の同量を種々の容積の２×ｌｏ−”
Ｍ Ｎａ、 （ＵＯｔ （ＣＯ＝ ）ｓ）水溶液と接触
させそこに放置する。平衡過程は極めて緩慢に進行する
。反復可能の結果を得るため１：は室温で２４時間の攪
拌が必要である。これが終ってイオン交換樹脣上イ：吸
着されたウラン錯体を調べる。
イオン交換樹脂ＡＧＥ−Ｘ８．ＡＣ２〜Ｘ８ および
ＢｉｏＲｅｘａの粒度はいずれも５０乃至１ｏｏメツシ
：” （ＵＳ ５ｔａｎｄａｒｄ ）であり、＋：ｔｔ
はＯ，１４９乃至０．２９７ｍｍ’の粒径に対応Ｔる。
ＢｉｏＲｅｘａの粒度はいずれも５０乃至１ｏｏメツシ
：” （ＵＳ ５ｔａｎｄａｒｄ ）であり、＋：ｔｔ
はＯ，１４９乃至０．２９７ｍｍ’の粒径に対応Ｔる。
樹脂は塩化物の形で入手したので総てのデータはこの形
（：関Ｔるものである。
（：関Ｔるものである。
イオン交換−樹脂相互間の比較ができるようにするため
測定値は単位体積に膨潤するか単位重量に乾燥した樹脂
に対するものとした。求められたデータを表ＩＣまとめ
る。
測定値は単位体積に膨潤するか単位重量に乾燥した樹脂
に対するものとした。求められたデータを表ＩＣまとめ
る。
表１ イオン交換樹脂（：関するデータ樹脂 ＡＧ
Ｉ−Ｘ８ ＡＣ３−Ｘ８ Ｂｉｏ−Ｒｅｘ５乾燥樹
脂ｔｈｔ Ｏ，６００，〕ｌ Ｏ，４０乾
燥樹脂 ０ ０．４４’ ｏ、＋４０．３２・
表１の値を求める際予め決められた容積の膨潤樹脂ｖａ
ｏ℃の温度で一定重量となるまで乾燥した後その体積を
決定し５重量を測定した。
Ｉ−Ｘ８ ＡＣ３−Ｘ８ Ｂｉｏ−Ｒｅｘ５乾燥樹
脂ｔｈｔ Ｏ，６００，〕ｌ Ｏ，４０乾
燥樹脂 ０ ０．４４’ ｏ、＋４０．３２・
表１の値を求める際予め決められた容積の膨潤樹脂ｖａ
ｏ℃の温度で一定重量となるまで乾燥した後その体積を
決定し５重量を測定した。
結果：
第１図に定着されたウラン分Ｒ（％）と廃棄されたウラ
ン量ｍｌ （樹脂ｘ Ｋｙ当りのウラングラＡ数を単
位とＴる）の関係！示す。樹脂は固相および液相のＡＧ
ｌＸ−８（曲線１ ）、 ＡＧ２Ｘ−ａ （曲線２）お
よびＢｉｏ−Ｒｅｘ ５ （曲線３）であり、最初はｚ
Ｘｘｏ ＭＮａ４（ＵＯｔ（ＣＯｓ）ｓ）溶液であっ
た。
ン量ｍｌ （樹脂ｘ Ｋｙ当りのウラングラＡ数を単
位とＴる）の関係！示す。樹脂は固相および液相のＡＧ
ｌＸ−８（曲線１ ）、 ＡＧ２Ｘ−ａ （曲線２）お
よびＢｉｏ−Ｒｅｘ ５ （曲線３）であり、最初はｚ
Ｘｘｏ ＭＮａ４（ＵＯｔ（ＣＯｓ）ｓ）溶液であっ
た。
この発明（：よるイオン交換樹脂はこの発明の方法にお
いて使用されないイオン交換樹脂に比べてほぼ２倍の能
力を示すことが明瞭に認められる。
いて使用されないイオン交換樹脂に比べてほぼ２倍の能
力を示すことが明瞭に認められる。
ウラン！吸着したイオン交換樹脂１３ｉｏ−Ｒｅｘ ５
？希釈炭酸塩溶液（ＸＯ乃至ｘｏ Ｍ）で洗った後濃
度の異るＨＮＯ，液で溶離する。硝酸流によって作られ
るＣＯ！圧（：よって樹脂柱が破損することン避けるた
め硝酸は下から上に向って樹脂柱に流し込む。
？希釈炭酸塩溶液（ＸＯ乃至ｘｏ Ｍ）で洗った後濃
度の異るＨＮＯ，液で溶離する。硝酸流によって作られ
るＣＯ！圧（：よって樹脂柱が破損することン避けるた
め硝酸は下から上に向って樹脂柱に流し込む。
第２図ｃＢｉｏ−Ｒｅｘａ ｔ＃入れた系に対して溶
離され赴ウラン分Ａｕ （吸着ウランに対するｌｓ）と
溶離容積ｖ（ｓｇ）の関係を示す。溶離剤は０，５．２
および４ＭのＨＮＯ，であり、これを曲線４゜６および
６で示す。樹脂柱の容積は８ｍ／、吸着量は樹！ｌ！ｒ
ＩＫ？当りウランｚｏｏｇである。最適溶離条件はＨＮ
Ｏ３のモル濃度が２Ｍと４Ｍの間であることが分る。こ
のことから種々のイオン交換樹脂の吸着クラン溶離性の
比較ｆ：はモル濃度４Ｍの硝酸を使用した。
離され赴ウラン分Ａｕ （吸着ウランに対するｌｓ）と
溶離容積ｖ（ｓｇ）の関係を示す。溶離剤は０，５．２
および４ＭのＨＮＯ，であり、これを曲線４゜６および
６で示す。樹脂柱の容積は８ｍ／、吸着量は樹！ｌ！ｒ
ＩＫ？当りウランｚｏｏｇである。最適溶離条件はＨＮ
Ｏ３のモル濃度が２Ｍと４Ｍの間であることが分る。こ
のことから種々のイオン交換樹脂の吸着クラン溶離性の
比較ｆ：はモル濃度４Ｍの硝酸を使用した。
ＡＧＩＸ−８、ＡＧ２Ｘ−８およびＢ１０−ＲｅＸ５
Ｙ含む系に対して溶離ウラン量Ａｕ （吸着ウラン量に
対Ｔる％）と溶離容積ｖ（Ｓｔ ）の関係を第３図の曲
線７．８および９で示す。溶離剤； ４ＭＨＮＯ。
Ｙ含む系に対して溶離ウラン量Ａｕ （吸着ウラン量に
対Ｔる％）と溶離容積ｖ（Ｓｔ ）の関係を第３図の曲
線７．８および９で示す。溶離剤； ４ＭＨＮＯ。
、樹脂柱容積： ８１ｋｌ 、吸着量：樹脂ｘＫｐ当り
２００りＵｏここでもこの発明で使用される陰イオン交
換樹脂が他の二つのイオン交換樹脂よりもはるかに優れ
ていることが示されている。
２００りＵｏここでもこの発明で使用される陰イオン交
換樹脂が他の二つのイオン交換樹脂よりもはるかに優れ
ていることが示されている。
強塩基性のイオン交換樹脂の吸着量が著しく低。
いことは、ジカルボン酸アクチノイド・イオンと第四ア
ンモニウム基との間の競合によるものとして説明するこ
とができる。樹脂がＣＯｌ イオンを誤吸看することに
よりアクチノイド錯体Ｃ：封子る交換能力の低下を招く
のである。この競合反応はこの発明に使用される陰イオ
ン交換樹脂により充分抑制され、ときには完全に閉止さ
れる。
ンモニウム基との間の競合によるものとして説明するこ
とができる。樹脂がＣＯｌ イオンを誤吸看することに
よりアクチノイド錯体Ｃ：封子る交換能力の低下を招く
のである。この競合反応はこの発明に使用される陰イオ
ン交換樹脂により充分抑制され、ときには完全に閉止さ
れる。
実験２：
（ＮＰＯｔ（ＣＯｘ ）ｓ）’−陰イオンを上記の３種
のイオン交換樹脂に吸着させる。
のイオン交換樹脂に吸着させる。
実験方法は８Ｘ１０ ＭのＮａｎ（ＮｐＯｚ（ＣＯｓ
）ｓ）溶液が使用される点を除いて実験１と同様である
。
）ｓ）溶液が使用される点を除いて実験１と同様である
。
結 果：
第４図に廃棄されたＮｐ量ｍ ｒｉｐ （樹脂Ｉ Ｋｙ
当りのＮ、グラム数）に封子る吸着ネプツニウム分Ｒ（
％）２）関係を示す。
当りのＮ、グラム数）に封子る吸着ネプツニウム分Ｒ（
％）２）関係を示す。
曲線１０は樹脂ＡＧＩＸ−８、曲線１１は樹脂ＡＧ２Ｘ
−ａｍ曲線１２は樹Ｑｌ１３ｉｏ−Ｒｅｘ５のものであ
る。これらの樹脂は固相と最初８Ｘ１０−”ＭのＮａａ
（ＮｐＯｚ（ＣＯｓ） ｓ） ｍ液テア’Ｊ、固ｍト
液ｆＨで使用された。図に示されたネプッニクム収蕨能
力の比較において弱乃至中塩基性の陰イオン交換樹脂が
強塩基性イオン交換樹脂（：比べて優れた点が明瞭に示
されている。これらの樹脂のネプツニウム溶離性の比較
は第１図のウラン溶離性の比較に対応している。
−ａｍ曲線１２は樹Ｑｌ１３ｉｏ−Ｒｅｘ５のものであ
る。これらの樹脂は固相と最初８Ｘ１０−”ＭのＮａａ
（ＮｐＯｚ（ＣＯｓ） ｓ） ｍ液テア’Ｊ、固ｍト
液ｆＨで使用された。図に示されたネプッニクム収蕨能
力の比較において弱乃至中塩基性の陰イオン交換樹脂が
強塩基性イオン交換樹脂（：比べて優れた点が明瞭に示
されている。これらの樹脂のネプツニウム溶離性の比較
は第１図のウラン溶離性の比較に対応している。
実験３：
上記のイオン交換樹脂にょる三カルボン酸プルトニル錯
体陰イオンの吸着実験。
体陰イオンの吸着実験。
５ＸＮｏ ＭＮａ４ （Ｐｕｎｔ（Ｃｏｗ ）ｓ ）
溶液を使用する以外は実験１と同じ条件で実験ｌに使用
されたイオン交換樹脂の溶液からのプルトニウムカルボ
ン酸塩除去能力を調べた。
溶液を使用する以外は実験１と同じ条件で実験ｌに使用
されたイオン交換樹脂の溶液からのプルトニウムカルボ
ン酸塩除去能力を調べた。
結果：
最初濃度ｓ×ｘｏ Ｍｃ７）Ｎａ、（ＰｕＯｌ（Ｃｏ
ｗ）ｓ）溶液であった固相および液相の陰イオン交換樹
脂系に対して定着されたプルトニウム分Ｒ（％）と廃棄
プルトニウム量ｍ ｐｕ（グラムＰｕ／ＫＰ′ａ４脂）
の関係管巣５図に示す。使用した樹脂はＡＧＩＸ−８（
曲線１３ ）、 ＡＧ２Ｘ−８（曲線１４）およびｇｉ
ｏ−Ｒｅｘ ５ （曲線１５）である。
ｗ）ｓ）溶液であった固相および液相の陰イオン交換樹
脂系に対して定着されたプルトニウム分Ｒ（％）と廃棄
プルトニウム量ｍ ｐｕ（グラムＰｕ／ＫＰ′ａ４脂）
の関係管巣５図に示す。使用した樹脂はＡＧＩＸ−８（
曲線１３ ）、 ＡＧ２Ｘ−８（曲線１４）およびｇｉ
ｏ−Ｒｅｘ ５ （曲線１５）である。
三カルボン酸プルトニル陰イオンに対してもこの発明に
使用されるイオン交換樹脂が強塩基性交換樹脂よりも優
れていることは明瞭に認められる。
使用されるイオン交換樹脂が強塩基性交換樹脂よりも優
れていることは明瞭に認められる。
イオン交換樹脂に吸着されたプルトニウムの溶離性の比
較は実験ｌのウランの場合に対応する。
較は実験ｌのウランの場合に対応する。
実験４＝
ダイナミックな実験として上記の３種のイオン交換樹脂
の対比される量を同寸法の樹脂柱（二人れ。
の対比される量を同寸法の樹脂柱（二人れ。
それぞレニ濃度ｏ、 ｏ ｘ Ｍａ）Ｎａ４（ＵＯ，（
ＣＯｓ ）ｓ）溶液を互に等しい一定流速で流した。
ＣＯｓ ）ｓ）溶液を互に等しい一定流速で流した。
結 果：
上記の３種類の樹脂に対して最初濃度０．ＯＩＭのＮａ
４（ＵＯｔ（Ｃｏ３）ｓ）溶液ヲ０．７５ｍ／／ｍ１ｎ
−♂の流速で流したとき樹脂に定着するり多ン分Ｒ（チ
）と廃棄ウラン量ｍＵ（ｇＵ／ＫＰ樹脂）の関係を１８
６図に示す。曲線１６はｈＧｘＸ−Ｂｅ曲曲線マフＡＧ
２Ｘ−８ｍ曲線１８はＢｉｏ−Ｒｅｘａ ｔ：対するも
のである。
４（ＵＯｔ（Ｃｏ３）ｓ）溶液ヲ０．７５ｍ／／ｍ１ｎ
−♂の流速で流したとき樹脂に定着するり多ン分Ｒ（チ
）と廃棄ウラン量ｍＵ（ｇＵ／ＫＰ樹脂）の関係を１８
６図に示す。曲線１６はｈＧｘＸ−Ｂｅ曲曲線マフＡＧ
２Ｘ−８ｍ曲線１８はＢｉｏ−Ｒｅｘａ ｔ：対するも
のである。
このダイナミック実験においても弱乃至中塩基性イオン
交換樹脂の強塩基性樹脂に比べての優秀性は明瞭に認め
られる。
交換樹脂の強塩基性樹脂に比べての優秀性は明瞭に認め
られる。
一上記の結果からイオン交換樹１１Ｂｉｏ−Ｒｅｘ５
は強塩基性イオン交換樹脂（；比べてほぼ２倍のアクチ
ノイドイオン収蔵性！示し、更？−わずかな容積のＨＮ
Ｏ，液（：Ｌり定量的シュアクチノイドイオンを再溶離
することができるものであるとすることができる。強塩
基性イオン交換樹脂ではＨＮＯ＊ 妓による定量的の溶
離は実際的な条件の下では不可能であるが、これはアク
チノイドの硝酸塩錯体の吸着がほとんど不可能であるか
不完全であることに基く。
は強塩基性イオン交換樹脂（；比べてほぼ２倍のアクチ
ノイドイオン収蔵性！示し、更？−わずかな容積のＨＮ
Ｏ，液（：Ｌり定量的シュアクチノイドイオンを再溶離
することができるものであるとすることができる。強塩
基性イオン交換樹脂ではＨＮＯ＊ 妓による定量的の溶
離は実際的な条件の下では不可能であるが、これはアク
チノイドの硝酸塩錯体の吸着がほとんど不可能であるか
不完全であることに基く。
ｊｌ！１図と＄３図乃至第６図は３覆類のイオン交換樹
脂Ｃ；対するアクチノイドの吸着実験の結果Ｙ示し、＄
２図は樹脂Ｂｉｏ ” Ｒｅｘ ５ Ｃ吸着さレタウラ
ンのＨＮＯ，による溶離実験の結果を示す。 Ｆｉｇ、 Ｉ Ｆｉｇ、 ２ Ａ、［”／＠］ Ｖ［ｍｌＪ Ｆｉｇ、４ Ｒ［”７．１ 第１頁の続き ０発 明 者 ユルゲン・ハーグ トイ゛す連邦共和国カールスルー エ書グリルパルツアーシュトラ ーセ４ ９５−
脂Ｃ；対するアクチノイドの吸着実験の結果Ｙ示し、＄
２図は樹脂Ｂｉｏ ” Ｒｅｘ ５ Ｃ吸着さレタウラ
ンのＨＮＯ，による溶離実験の結果を示す。 Ｆｉｇ、 Ｉ Ｆｉｇ、 ２ Ａ、［”／＠］ Ｖ［ｍｌＪ Ｆｉｇ、４ Ｒ［”７．１ 第１頁の続き ０発 明 者 ユルゲン・ハーグ トイ゛す連邦共和国カールスルー エ書グリルパルツアーシュトラ ーセ４ ９５−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）大部分が第三化合物であり小部分が第四化合物であ
るアミノ基を含むポリアルケンマトリックスから成る弱
塩基性陰イオン交換樹脂（＝アクチノイドイオン？吸着
させ、吸着したイオン交換樹脂で溶液から分離した後硝
酸ン使用して再びそれから溶離することｔ特徴とＴる炭
酸塩を含むかあるいは炭酸塩と減成生成物乞−含、む塩
基性水溶液から塩基性イオン交換樹脂を使用してアクチ
ノイドイオンン分離Ｔる方法。 ２）アクチノイドイオンを溶離する硝酸が０．２Ｍから
８．０Ｍまでの範囲内のモル＃度であることｔ特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）２Ｍ乃至４ＭのＨＮＯ，ン使用Ｔることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。 ４）アクチノイドイオンの溶離に対してＣＯ。 ガスを発生Ｔる硝酸を発生するＣＯ，ガスに方向を合せ
て吸着したイオン交換樹脂に流すことを特徴とＴる特許
請求の範囲第１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3144974.3 | 1981-11-12 | ||
| DE3144974A DE3144974C2 (de) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Verfahren zur Abtrennung von Aktinoidenionen aus wäßrigen, basischen, carbonathaltigen Lösungen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895616A true JPS5895616A (ja) | 1983-06-07 |
| JPS621577B2 JPS621577B2 (ja) | 1987-01-14 |
Family
ID=6146249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57195843A Granted JPS5895616A (ja) | 1981-11-12 | 1982-11-08 | 塩基性水溶液からアクチノイドイオンを分離する方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4460547A (ja) |
| JP (1) | JPS5895616A (ja) |
| BE (1) | BE894818A (ja) |
| BR (1) | BR8206570A (ja) |
| DE (1) | DE3144974C2 (ja) |
| FR (1) | FR2516068B1 (ja) |
| GB (1) | GB2111850B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4606895A (en) * | 1983-11-09 | 1986-08-19 | Mobil Oil Corporation | Ion exchange loading |
| DE3428878A1 (de) * | 1984-08-04 | 1986-02-13 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Verfahren zur rueckgewinnung von uran-werten in einem extraktiven wiederaufarbeitungsprozess fuer bestrahlte kernbrennstoffe |
| DE3428877A1 (de) * | 1984-08-04 | 1986-02-13 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Verfahren zur trennung von grossen mengen uran von geringen mengen von radioaktiven spaltprodukten, die in waessrigen basischen, karbonathaltigen loesungen vorliegen |
| JPS6422267U (ja) * | 1987-07-29 | 1989-02-06 | ||
| JPS6452464U (ja) * | 1987-09-26 | 1989-03-31 | ||
| JP4294253B2 (ja) * | 2002-03-18 | 2009-07-08 | オルガノ株式会社 | 陰イオン性金属錯体の除去方法 |
| JP4114076B2 (ja) * | 2004-02-17 | 2008-07-09 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | アクチノイド元素の分離方法 |
| DE102004022705B4 (de) * | 2004-05-05 | 2012-05-31 | Atc-Advanced Technologies Dr. Mann Gmbh | Verfahren zur Abtrennung von Uranspecies aus Wasser und Verwendung eines schwachbasischen Anionenaustauschers hierfür |
| EP1669607B1 (en) * | 2004-12-13 | 2010-04-21 | Ingersoll-Rand Company | Compressor lubricant system including acid filtration |
| US8088749B2 (en) * | 2007-12-12 | 2012-01-03 | The Regents Of The University Of Michigan | Compositions and methods for treating cancer |
| KR100961832B1 (ko) * | 2008-04-25 | 2010-06-08 | 한국원자력연구원 | 고 알카리 탄산염 용액 계를 사용하는 사용후핵연료의우라늄 분리회수방법과 그 장치 |
| CN207038182U (zh) * | 2017-03-29 | 2018-02-23 | 泰拉能源有限责任公司 | 铯收集器 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2864667A (en) * | 1953-06-16 | 1958-12-16 | Richard H Bailes | Anionic exchange process for the recovery of uranium and vanadium from carbonate solutions |
| BE538248A (ja) * | 1954-05-20 | |||
| GB805745A (en) * | 1956-07-02 | 1958-12-10 | Permutit Co Ltd | Improvements relating to the recovery of uranium by ion exchange |
| US3835044A (en) * | 1972-10-16 | 1974-09-10 | Atomic Energy Commission | Process for separating neptunium from thorium |
| US4026987A (en) * | 1974-10-11 | 1977-05-31 | Rohm And Haas Company | Recovery of uranium sulfate anions on a weak base anion exchange resin |
| JPS51143198A (en) * | 1975-06-03 | 1976-12-09 | Asahi Chem Ind Co Ltd | New separation method |
| DE2627540A1 (de) * | 1976-06-19 | 1978-01-05 | Uranerzbergbau Gmbh & Co Kg | Verfahren zur selektiven trennung von uran aus loesungen mittels eines ionenaustauschers |
| US4199470A (en) * | 1977-05-13 | 1980-04-22 | Koei Chemical Co., Ltd. | Material for recovering uranium and method for recovering a uranium solution of high purity and high concentration, using the same |
| US4312838A (en) * | 1979-08-27 | 1982-01-26 | Mobil Oil Corporation | Ion exchange resins of high loading capacity, high chloride tolerance and rapid elution for uranium recovery |
| US4423008A (en) * | 1979-10-01 | 1983-12-27 | Mobil Oil Corporation | Direct acid elution of anionic exchange resins for recovery of uranium |
-
1981
- 1981-11-12 DE DE3144974A patent/DE3144974C2/de not_active Expired
-
1982
- 1982-08-25 FR FR8214613A patent/FR2516068B1/fr not_active Expired
- 1982-10-27 BE BE1/10622A patent/BE894818A/fr not_active IP Right Cessation
- 1982-10-27 GB GB08230634A patent/GB2111850B/en not_active Expired
- 1982-10-28 US US06/437,511 patent/US4460547A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-11-08 JP JP57195843A patent/JPS5895616A/ja active Granted
- 1982-11-11 BR BR8206570A patent/BR8206570A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3144974A1 (de) | 1983-05-19 |
| US4460547A (en) | 1984-07-17 |
| DE3144974C2 (de) | 1986-01-09 |
| BR8206570A (pt) | 1983-09-27 |
| GB2111850B (en) | 1985-01-09 |
| BE894818A (fr) | 1983-02-14 |
| FR2516068A1 (fr) | 1983-05-13 |
| FR2516068B1 (fr) | 1987-04-24 |
| JPS621577B2 (ja) | 1987-01-14 |
| GB2111850A (en) | 1983-07-13 |
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