JPS5924730B2 - ウランまたは/およびトリウムを含む液からのウランまたは/およびトリウムの除去回収法 - Google Patents

ウランまたは/およびトリウムを含む液からのウランまたは/およびトリウムの除去回収法

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JPS5924730B2 JP54169075A JP16907579A JPS5924730B2 JP S5924730 B2 JPS5924730 B2 JP S5924730B2 JP 54169075 A JP54169075 A JP 54169075A JP 16907579 A JP16907579 A JP 16907579A JP S5924730 B2 JPS5924730 B2 JP S5924730B2
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウランまたは/およびトリウムを含む液からウ
ランまたは/およびトリウムを除去回収するとともに生
成する放射性固体廃棄物を大幅に低減せしめることを可
能ならしめる方法に関する。
六弗化ウランの転換加工工程より排出されるプロセス廃
液中には50〜200pf)Illのウランおよび微量
のトリウムが含まれている。
このプロセス廃液からこれらの放射性物質を除去する方
法として、本出願人はすでに水ガラスを用いる凝集沈殿
法を特公昭48−38320号公報において開示してい
る。
この方法は水ガラス(珪酸ソーダ)がアンモニア溶液中
あるいは酸性溶液中で大きい表面積と活性とを有する極
性吸着剤である無定形シリカとなって濾過性のすぐれた
散物を形成することを利用し、この無定形シリカよりな
る散物によって上記プロセス廃液中のウランまたは/お
よびトリウムを吸着捕集せしめて該廃液からウランまた
は/およびトリウムを除去回収するものである。
しかしながら、この方法で、たとえば、ウランを捕集し
た無定形シリカ搬物には1〜3%のウランが含有されて
いるが、水ガラスが安価であるため、この無定形シリカ
搬物は何ら処理されずに放射性固体廃棄物として保管さ
れ、ウランの回収ならびに無定形シリカの水ガラスへの
再生は行なわれなかった。
一方、現在、放射性廃棄物処理方法として提案されてい
る海洋投棄や永久保管については未だ不確定要素が多く
かつまたそれらに要するであろう費用を考慮すると、放
射性固体廃棄物の積極的な低減化が絶対に必要であり、
その実現がつよく要望されるにいたっている。
なお、水ガラスの工業的な製造方法としては、乾式法が
広く行なわれているが、この方法はあらかじめ所定のモ
ル比に混合した珪砂(8102)と炭酸ソーダ(Na
2 COs ) 、亜硫酸ソーダ(Na2SO3)等を
1200°C以上の炉内で溶解し、冷却後ガラス状の固
体(無水水ガラス)をオートクレーブ中で加圧蒸気を吹
き込み、溶解して水和水ガラスを製造するものである。
このように、結晶性のシリカ(S 102 )から水ガ
ラスを生成する場合は高温高圧反応工程を必要とする。
しかるに、本発明者らは上記水ガラスを用いた凝集沈殿
法によって生成した搬物はX線回折の結果無定形シリカ
よりなるものであることを確認し、この無定形シリカは
水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物溶液に比較
的容易に溶解し、水ガラスに再生し得ることを発見した
また、本発明者らは上記無定形シリカ散物を水酸化ナト
リウム等のアルカリ金属水酸化物溶液で溶解する場合、
あらかじめ該無定形シリカ散物を充分に水洗浄しておく
と、アルカリ金属水酸化物溶液での溶解がより容易であ
り、かつ水ガラスへの再生がより効率よく行なわれるこ
とをも発見した。
本発明者らはその理由について研究した結果、脱ウラン
処理した無定形シリカ殿物中のNO3一等のアニオンが
水ガラス再生に当って妨害因子となることを発見した。
すなわち、一般に無定形シリカは極性吸着剤であるため
、それ自体アニオンを吸着することはないが、無定形シ
リカを取り巻く水分にアニオンが溶は込みこのアニオン
が無定形シリカの水ガラスへの再生を妨害することを発
見したのである。
さらに、本発明者らは水洗後の無定形シリカ散物を水酸
化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物溶液に溶解させ
る場合、該無定形シリカ散物を一旦乾燥させた状態より
も水分を含む状態の方がより安易に溶解し、水ガラスと
なし得ることを発見した。
本発明は前述の要望を背景とし、これらの本発明者らの
発見に基づいて、ウランまたは/およびトリウムを含む
液からウランまたは/およびトリウムを除去回収すると
ともに生成する放射性固体廃棄物を大幅に低減せしめる
ことを可能ならしめるウランまたは/およびトリウムを
含む液からのウランまたは/およびトリウムの除去回収
法を提供するもので、その要旨とするところは、ウラン
または/およびトリウムを含む液にフッ素とアンモニア
との共存下で水ガラスを添加して無定形シリカよりなる
搬物を生成させて該搬物にウランまたは/およびトリウ
ムを捕集させ、該ウランまたは/およびトリウムを捕集
した搬物を酸で処理して溶出するウランまたは/および
トリウムを炉別回収したのち、該搬物中のアニオンを水
洗浄によって十分に減少させ、ついで該搬物をアルカリ
金属水酸化物溶液に溶解させて該搬物を構成する無定形
シリカを水ガラスに再生させることを特徴とするウラン
または/およびトリウムを含む液からのウランまたは/
およびトリウムの除去回収法、にある。
次に、本発明を図面によって説明する。
第1図は本発明のウランを含む液を対象とした一実施例
のフローシート、第2図は第1図の実施例において生成
した無定形シリカ散物を希硝酸で処理し溶出した含つラ
ンP液を炉別した残渣の無定形シリカ散物4.5gを水
洗浄した場合の洗浄液の電気伝導度と水洗浄した無定形
シリカ散物を、5i02:Na2O:H2o=4.5g
: 1.5 g: 30 g、すなわち5IO2/Na
2Oのモル比が3となるように調整した苛性ソーダ水溶
液中で25℃及び90℃でそれぞれ1時間撹拌溶解させ
た場合の無定形シリカ散物の苛性ソーダ水溶液への溶解
率との関係を示すグラフ図、第3図は第2図の洗浄水量
と洗浄液の電気伝導度との関係を示すグラフ図である。
第1図において、六弗化ウランの転換加工工程よりのウ
ランを含むプロセス廃液に水ガラスを添加して撹拌し凝
集沈殿を行なって濾過する。
炉別された搬物はほとんど無定形シリカ(Si02)よ
りなるもので、それにウランが吸着捕集されている。
この搬物に室温で酸、たとえば希硝酸を加えて撹拌して
濾過すると、泥液にはウランが硝酸ウラニルQ形で含ま
れているので回収する。
このように、上記プロセス廃液中のウランはほとんどそ
の全量が回収できる。
一方、残渣の無定形シリカ散物はアルカリ金属水酸化物
水溶液、たとえば苛性ソーダ水溶液で溶解して水ガラス
に再生する。
この場合、前述したように、無定形シリカ散物をあらか
じめよく水洗浄して該搬物中のアニオンを除去すれば、
無定形シリカ散物をさらに容易に苛性ソーダ水溶液に溶
解させることができ、水ガラスへの再生をより効果的に
行なうことができる。
このアニオン除去のための水洗浄の限界については、洗
浄液の電気伝導度測定等の方法によって判別することが
望ましく、本発明者らの研究によって第2図及び第3図
に示すように、洗浄液の電気伝導度が低下すると、水洗
浄された無定形シリカ搬物の苛性ソーダ水溶液に対する
溶解率が増加し、また洗浄水量の増加とともに洗浄液の
電気伝導度が低下することが確認された。
このように、十分に水洗浄してアニオンを除去された無
定形シリカ搬物にアルカリ金属水酸化物水溶液を室温で
加えて撹拌すると、無定形シリカはきわめて容易に溶解
し水ガラスに再生される。
この場合の無定形シリカとアルカリ金属水酸化物の混合
モル比、すなわちS i02/ M2O(M :アルカ
リ金属)は無定形シリカをアルカリ金属水酸化物水溶液
に溶解し水ガラスに再生させる上において重要なパラメ
ーターであり、この混合モル比は1.5〜3.5の範囲
にあることが望ましい。
すなわち、この混合モル比が3.5を超えると、無定形
シリカのアルカリ金属水酸化物水溶液への溶解に長時間
を要し、水ガラス生成速度が低下し、また、混合モル比
が1.5未満の場合には、溶液は強アルカリ性となって
、装置の腐食が発生し、かつ添加するアルカリ金属水酸
化物の量が多くなる等、経済的効果が著しく低下する。
このように、従来放射性固体廃棄物として取扱われてい
る上記ウラン捕集の無定形シリカ搬物を上記のように処
理することによって、捕集されたウランを回収しかつ無
定形シリカを水ガラスに再生することができるので、放
射性固体廃棄物の大幅な低減を可能ならしめるものであ
り、しかも再生された水ガラスは、実施例において示す
ごとく、市販の水ガラスと同程度のウラン捕集能力を有
するので、上記プロセス廃液からのウラン捕集工程にお
けるウラン捕集用水ガラスとして循環使用することがで
きる。
上記無定形シリカ搬物のアルカリ金属水酸化物水溶液に
よる溶解における撹拌の要否及び撹拌速度は処理容器の
大きさや無定形シリカとアルカリ金属水酸化物の混合モ
ル比などにより決定される。
しかしながら、撹拌により、無定形シリカ搬物をアルカ
リ金属水酸化物水溶液中に細かく分散させ、接触面積を
増大させることができるため、無定形シリカはアルカリ
金属水酸化物水溶液に迅速に溶解するので、撹拌を行な
うことが望ましい。
なお、上記プロセス廃液に水ガラスを加えて生成する無
定形シリカ搬物を炉別するときに得られるp液について
はイオン交換処理を行ない、放射能濃度をチェック後ア
ンモニアおよびフッ素の回収工程を経て排水として放出
する。
以上において、主としてウランを含む液の処理方法につ
いての本発明を述べたが、本発明はウランまたは/およ
びトリウムを含む液の処理方法についても同様に適用で
きる。
本発明は、以上のように、ウランまたは/およびトリウ
ムを含む液に水ガラスを加えて生成するウランまたは/
およびトリウム捕集の無定形シリカ搬物から高価なウラ
ンまたは/およびトリウムを高収率で回収するとともに
該無定形シリカを循環使用可能な水ガラスに再生せしめ
、もって放射性固体廃棄物を大幅に低減させて実質的に
その発生を抑制することを可能ならしめる方法を提供す
るもので、放射性物質を含む液の処理およびその際生成
する放射性固体廃棄物対策上においてきわめて有用であ
る。
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例によ
って限定されるものではない。
実施例 ウランを含む液にフッ素とアンモニアの共存下に水ガラ
スを添加し、生成したウラン2%を含む無定形シリカ搬
物をpH2で硝酸で浸出してウランを溶出させた後、こ
れを炉別回収し、さらに残渣の無定形シリカ搬物に含ま
れるアニオンを除去するため、洗浄液の電気伝導度が1
0mΩ−1/crfLになるまで水洗浄を行なった。
しかる後に、この水洗浄をした無定形シリカ搬物を、無
定形シリカ(S 102 ) /苛性ソーダ(Na20
)のモル比が3になるように調整した苛性ソーダ溶液(
Na202g/水301rLl)中で25℃にて10分
間撹拌して溶解させ、無定形シリカを水ガラスに再生し
た。
この再生ガラスのウラン捕集能力を確認するため、ウラ
ン濃度60p−の溶液101に対し、0.7Sのシリカ
量に相当する再生水ガラスを加えたところ、液中のウラ
ンを99.7%捕集することができた。
追加の関係 原特許の特許第733075号(特公昭48−3832
0号)の発明はウランまたはトリウムを含む液に水ガラ
スを添加することにより該液からウランまたはトリウム
を除去回収する方法に関するもので、水ガラスを添加す
る工程をその主要部とするものであるが、本発明も水ガ
ラスを添加する工程をその主要部とし、原特許発明と同
一目的を達成するものであって、特許法第31条1号に
該当するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のウランを含む液を対象とした一実施例
のフローシート、第2図は第1図の実施例において生成
した無定形シリカ搬物を希硝酸で処理し溶出した含つラ
/泥液をr別した残渣の無定形シリカ搬物4.5.9を
水洗浄した場合の洗浄液の電気伝導度と水洗浄した無定
形シリカ搬物を、5102 : Na2O: H2O=
4.5 g: 1.5 g’ 3091すなわち5i
02/Na2Oのモル比が3となるように調整した苛性
ソーダ水溶液中で25℃及び90°Cでそれぞれ1時間
撹拌溶解させた場合の無定形シリカ搬物の苛性ソーダ水
溶液への溶解率との関係を示すグラフ図、第3図は第2
図の洗浄水量と洗浄液の電気伝導度との関係を示すグラ
フ図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ウランまたは/およびトリウムを含む液にフッ素と
    アンモニアとの共存下で水ガラスを添加して無定形シリ
    カよりなる散物を生成させて該散物にウランまたは/お
    よびトリウムを捕集させ、該ウランまたは/およびトリ
    ウムを捕集した散物を酸で処理して溶出するウランまた
    は/およびトリウムを炉別回収したのち、該穀物中のア
    ニオンを水洗浄によって十分に減少させ、ついで該散物
    をアルカリ金属水酸化物溶液に溶解させて該散物を構成
    する無定形シリカを水ガラスに再生させることを特徴と
    するウランまたは/およびトリウムを含む液からのウラ
    ンまたは/およびトリウムの除去回収法。
JP54169075A 1979-12-25 1979-12-25 ウランまたは/およびトリウムを含む液からのウランまたは/およびトリウムの除去回収法 Expired JPS5924730B2 (ja)

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