JPS6039596A - 錯化剤含有溶液から遷移金属を除去する方法 - Google Patents

錯化剤含有溶液から遷移金属を除去する方法

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JPS6039596A
JPS6039596A JP59144539A JP14453984A JPS6039596A JP S6039596 A JPS6039596 A JP S6039596A JP 59144539 A JP59144539 A JP 59144539A JP 14453984 A JP14453984 A JP 14453984A JP S6039596 A JPS6039596 A JP S6039596A
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JP
Japan
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solution
edta
exchange resin
anion exchange
complexing agent
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Pending
Application number
JP59144539A
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English (en)
Inventor
シヤロン・ランドー・ウエイスバーグ
アレキサンダー・ピーター・マレイ
ローレンス・フレデリツク・ベツカー,ジユニア
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Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/007Recovery of isotopes from radioactive waste, e.g. fission products

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は錯化剤含有溶液がら遷移金属を除去する方法に
関する。
原子炉の冷却系において、放射性元素を含む沈着物がし
ばしば生じる。、原子炉の冷却系を安全に維持し補修す
るためには、これらの放射性沈着物を除去する必要があ
る。これは例えば過マンガン酸アルカリの酸化性溶液を
使用し、次いでシュウ酸、クエン酸、及びエチレンジア
ミン四酢酸(EDTA)の汚染物除去溶液を使用するこ
とにより解決していた。EDTAは沈着物中の放射性元
素イオンと錯体を形成、し、沈着物を可溶化している。
汚染゛物除去溶液は冷却系と陽イオン交換樹脂とを循環
し、陽イオン交換樹脂は樹脂上で前記金属イオンとイオ
ン交換してEDTAを遊離さぜ、更に金属イオンの可溶
化に使用できるようにする。
しかし、この方法の主要な問題点は、EDTAが金属イ
オン特に鉄イオン例えば第2鉄イオンを陽イオン交換樹
脂により容易にイオン交換しない魚である。従って、沈
着物中の金属イオンを可溶化するのに効果的でなくなる
まで、汚染物除去溶液中の金属イオン−EDTA銘体濃
皮体濃度する。
この濃度増加が起こったときは、新たにE D T A
を汚染物除去溶液に加える必要がある。すなわち、ED
TAが枯渇し、従って、さらにEDTAを添加しなけれ
ばならないがどうかを決定するために、汚染物除去溶を
絶えず監視しなければならない。
さらに、EDTAの過剰な添加に非常に注意しなければ
ならない。すなわち、EDTAが金属イオンと錯体を形
成しなかった場合、E D TAはそれほど可溶性では
なく、沈殿したEDTA自体が冷却系から除去困難だか
らである。加えて、仮に過剰なEDTAが添加された場
合、EDTAの浪費であるばかりでなく、大量の放射性
廃棄物にEDTAを添加する以後の工程において余分な
EDTAを汚染物除去溶液から除去しなければならない
従って本発明は、第2鉄イオン錯体形成反応の平衡定数
が少なくとも1022である錯化剤を含有する溶液がら
遷移金属を除去する方法において、陰イオン交換樹脂に
前記錯化剤又はその塩を負荷し、前記溶液を前記陰イオ
ン交換樹脂を通して循環させることを特徴とする錯化剤
含有溶液から遷移金属を除去する方法に存する。
錯化剤はエチレンジアミン四酢酸又はそのアルカリ金属
塩であるのが好ましい。
本発明者らは、選択された錯化剤を含む汚染物除去溶液
から遷移金属イオンを除去し、同時に該錯化剤を再生す
る方法を見出した。陽イオン交換樹脂を使用した従来方
法と異なり、本発明方法は陰イオン交換樹脂を使用する
。陰イオン交換樹脂上に例えばEDTA陰イオンを予め
負荷させておき、金属イオン−EDTA錯体ごとをED
TA負荷陰イオン交換樹脂上に沈着させ、・陰イオン交
換樹脂から新たなEDTAを溶液に放出させる。従って
、溶液中の錯体を形成していないEDTAの濃度は、か
なり一定に保たれ、溶液中のEDTA濃度を監視する、
すなわち新たなE L:) T Aを添加することは必
要ない。
このように本発明方法は、第2鉄イオン錯体生成反応に
おける平衡定数が1022以上である錯化剤(錯生成剤
)と遷移金属との錯体な含む種々の溶液に適用できる。
このような錯化剤の例には、エチレンジアミン四酢fi
(EDTA)、トランス、1f2−ジアミ/シクロへA
サン四n1°酸(DCTA)、及びオキシビス(エチレ
ンジアミン四酢酸)などが含まれる。原子炉の汚染物除
去溶液に共通に見出される遷移金属には鉄、コバルト、
ニッケル、及びクロムが含まれる。溶液の温度は低くと
も4 (+ ’Cであるべきで、これはEDTAを溶液
中に溶解状態l二保ち沈殿するのを防ぐためである。し
かし、溶液の温度は約100℃以下であるべきで、温度
がこの温度より高いと陰イオン交換樹脂及び溶液中に使
用した錯化剤が分解するおそれがあるからである。溶液
のpHは特に限定はないが、存在する錯化剤の酸性のた
めにほとんどの汚染物除去溶液は代表的には2ないし2
.5である。
従って、本発明方法の第1工程において、陰イオン交換
樹脂にEDTAを負荷する。本発明においては任意の陰
イオン交換樹脂が適当であり、また使用できる。イオン
交換樹脂はEDTAのみを負荷すべきであり、他の付加
的な錯化剤を共に負荷すべきではない。これは、金属イ
オン−EDTA錯体が前記EDTA負荷陰イオン交換樹
脂に吸着されると、他の陰イオン[すなわちニトリロ三
酢酸(N T A >、クエン酸、又はシュウ酸1を放
出し、溶液中のEDTA濃度を低下させるためである。
他の錯化剤例えばNTA、又は有機酸例えばクエン酸又
はシュウ酸はEDTAが形成する錯体に比べ遥かに弱い
遷移金属錯体を形成し、これらEDTA以外の錯化剤と
錯体を形成した金属は、陽イオン交換樹脂によって錯化
剤含有溶液から除去される。これはEDTA−金属錯体
の場合にはあてはまらないから、結果として慣用の除去
方法を使用したのでは金属イオンは溶液中に残る。
EDTAの溶液を調製し、この溶液を陰イオン交換樹脂
に通過させることにより、最も便利にEDTAを陰イオ
ン交換If脂に負荷することができる。EDTAを陰イ
オン交換樹脂に負荷するのに、EDTA塩溶液、好適に
はアルカリ金属塩例えばEDTAナトリウムの使用が望
ましい。これは陰イオン交換樹脂が単なる水でなくて水
酸化ナトリウムを溶液中に放出するからである。NaO
Hはアルカリ性が強いので(pH約12〜14)、カラ
ムを出る溶液のpHは最初に上がった後でE D TA
ナトリウムのpH(pH約4〜5)に再び落ちる。
これは、好適な強塩基陰イオン交換樹脂の僅かな水酸基
がEDTA陰イオンによって置換されるからである。こ
のように、樹脂を去る溶液のI) I−1を監視するこ
とによって、樹脂がいっ完全に負荷されたかを決定する
ことができる。pHが約6以下。
に落ちた後は、樹脂は完全にEDTA陰イオンで負荷さ
れたものと考えるべきである。一方、酸型のEDTAを
使用した場合、樹脂がI+1つ負荷したかを決定するの
がより困難である。これは、酸型のEDTAにはナトリ
ウムイオンが存在せず、カラムを去る溶液はほぼ中性の
pH(1+H約7)だからである。従って、カラムに供
給される溶液のpH値(約4.5)とカラムから流出す
る溶液のpH値(約7)との差はナトリウム塩を使用し
たときより着しく小さい。また、酸型のEDTAは水に
殆ど溶解しない。すなわち、溶液をより面状しなければ
ならないことを意味する。
本発明の次ぎの工程において、金属イオン−EDTA錯
体を含む汚染物除去溶液をE D T ’Aを負荷した
陰イオン交換樹脂と原子炉の冷却系との間、又は汚染物
除去すべき冷却系の部分例えば加圧水型原子炉もしくは
沸騰水型原子炉の蒸気発生器を循環させる。Jk属イオ
ン−EDTA錯体はE D ’rA@イオン交換樹脂に
吸着するので、新たなEDTAが汚染物除去溶液中に放
出される。冷却系を出る溶液中の金属イオン濃度が冷却
系に入る溶液中の金属イオン濃度より実質的に大きくな
るまで溶液を循環させる。
金属イオン−EDTA錯体が除去された後、EDTA及
び溶液中に残ったイオンは、新たな陰イオン交換樹脂又
は混合陰イオン−陽イオン交換樹脂に溶液を通過させる
ことにより除去し、結果として溶液は比較的純粋な水と
なる。予め負荷された陰イオン交換樹脂が金属イオン−
E D T 、〜銘木で飽和したと慇、この樹脂は放射
性廃棄物として廃棄される。
以下実施例及び参考例に基づ慇本発明を説明する。
参考例 直径2 、5 am(1インチ)、長さ45 、’7 
am(18インチ)のがラス製カラムに、粒子径15な
いし50メツシユの強塩基性ポリスチレン樹脂であるI
RA−400”陰イオン交換樹脂(R1+om nod
Haas社製商品名)100IIllを負荷した。E 
I) T AのすFリウム塩100g/lの溶液を調製
した。。
pHが4.38であるこの溶液を上記カラムの上部から
1゛〜3陰イオン交換樹脂床体積(ベッド体81)/時
開の速度で注ぎ、カラム底部から流出する溶液のpHを
測定した。次の第1表に種々の陰イオン交換樹脂床の溶
液をカラムに流した後に、カラムから流出する溶液のp
Hを示す。
第1表 ベッド体fi’[p H O,511,85 1,012,86 1,512,9(3 2,012,36 2,56,56 3,0、、5,90 3,55,64 4,05,47 4,55,29 5,0* 5.15 6.0 5,07 ’ : pl(4,49の新たな溶液を調製したもの。
上記の表に示すように、最初の始動時間後、イオン交換
樹脂から流出する溶液のpHはイオン交換樹脂に注入さ
れる溶液の1114に近付いて落ちた。
これは、カラムがほとんどEDTAで飽和したこ ・と
を示す。
実施例1 チオ尿素と思われる防止剤を含みクエン酸30%、シェ
ラ酸30%、及びE D T A 40%からなる商業
的に入手可能な汚染物除去試薬溶液の0.5重量%溶液
に鉄(マグネタイ)Fe30+からの鉄)それぞれ50
,100,150口)mを溶解して疑似使用済み汚染物
除去溶液を調製した。この3種の溶液それぞれと、参考
例で調製したE D TA負荷陰イオン交換樹脂とをビ
ーカー中54℃で混合した。5時間後にこれらの溶液を
試験し、それぞれ3.11、および46 ppmの鉄を
含んでいることを確認した。″これはEDTA負荷陰イ
オン交換樹脂が、成功裡に鉄を溶液から除去したことを
確認した。
実施例2 EDTA負荷陰イオン交換樹脂を参考例と同様に調製し
、このEDTA負荷陰イオン交換樹脂の試料100m1
を、直径2 、5 am(1インチ)、長さ45.7c
+n(18インチ)のガラス製カラムに負荷した。鉄8
0ppmを含む商業的に人手可f18な汚染上部から底
部に通過させ、カラムから流出した鉄、シュウ酸塩、ク
エン酸塩、及びE D T A濃度を測定した。次の表
にこれらの濃度を示す。
第2表 上記の表に示されるように、最初の始動時間後EDTA
を負荷したカラムは成功裡に流出する溶液中め鉄を10
ppm以下に除去している。
第1頁の続き (l 明 者 ローレンス・フレデリ ック・ベツカー、ジュ ニア

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第2鉄イオン錯体形成反応の平衡定数が少なくとも10
    22である錯化剤を含有する溶液から遷移°金属を除去
    する方法において、陰イオン交換樹脂に前記錯化剤又は
    その塩を負荷し、前記溶液を前記陰イオン交換樹脂を通
    して循環させることを待像とする錯化剤含有溶液から遷
    移金属を除去する方法。
JP59144539A 1983-07-04 1984-07-13 錯化剤含有溶液から遷移金属を除去する方法 Pending JPS6039596A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US51356783A 1983-07-14 1983-07-14
US513567 1983-07-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6039596A true JPS6039596A (ja) 1985-03-01

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ID=24043815

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JP59144539A Pending JPS6039596A (ja) 1983-07-04 1984-07-13 錯化剤含有溶液から遷移金属を除去する方法

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EP (1) EP0135276B1 (ja)
JP (1) JPS6039596A (ja)
KR (1) KR910006798B1 (ja)
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DE (1) DE3480446D1 (ja)
ES (1) ES8607740A1 (ja)

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JPS63292094A (ja) * 1987-05-26 1988-11-29 Ebara Kogyo Senjiyou Kk キレ−ト化合物含有放射性廃液の処理方法
US7276679B2 (en) 2004-08-09 2007-10-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Microwave oven

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Publication number Publication date
EP0135276B1 (en) 1989-11-08
DE3480446D1 (en) 1989-12-14
ES534265A0 (es) 1986-06-01
ES8607740A1 (es) 1986-06-01
CA1229780A (en) 1987-12-01
EP0135276A1 (en) 1985-03-27
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KR910006798B1 (ko) 1991-09-02

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