Study on electrolytic reduction of pertechnetate in nitric acid solution for electrolytic extraction of rare metals for future reprocessing

将来の再処理のための電解採取法による貴金属回収にかかわる過テクネチウム酸の硝酸水溶液中における電解還元の研究

朝倉 俊英; Kim, S.-Y.; 森田 泰治  ; 小澤 正基*

Asakura, Toshihide; Kim, S.-Y.; Morita, Yasuji; Ozawa, Masaki*

将来の再処理のために、電解採取法、すなわち電解還元による硝酸水溶液からのTc析出について研究した。炭素電極を用い、電位-0.3V vs. SSE(標準Ag/AgCl電極)において30分定電位電解することにより、3Mの硝酸水溶液中のTc濃度が初期値の93%に低下した。これは7%の析出に相当する。Pd共存のもと0.0V vs. SSEで60分電解することで、濃度値の低下は15%析出に相当する値に達し、PdにTcの析出を促進する効果(プロモーター効果)があることが示唆された。しかし、さらに電解を続けると、Tc濃度が初期値まで増加したことから、競合する再溶解反応があることが示唆された。サイクリックボルタンメトリー測定からは、この再溶解反応がPdを中心とする析出物の特性にも影響し、Tc-Pd-Ru-Rh溶液からの析出物はPd-Ru-Rhからの析出物よりも容易に再溶解することがわかった。電解後のTc溶液のスペクトルには、還元されたTcと亜硝酸イオンとの錯体よると考えられる吸収ピークが482nmに認められ、錯体生成によりTcが再溶解反応の機構である可能性を示した。

An electrolytic extraction (EE) method, i.e. electro-reductive deposition, of Tc from nitric acid aqueous solution was studied for future reprocessing. After 30 min of constant potential electrolysis by carbon electrode at -0.3 V vs. SSE (Standard Silver Electrode), Tc concentration in 3 M nitric acid decreased to 93 % of the initial value, which corresponds to 7 % of deposition. With co-existence of Pd, the value reached to 15 % of deposition equivalent by electrolysis at 0.0 V vs. SSE for 60 min. An acceleration effect of Pd on Tc deposition (promoter effect) was suggested. The concentration, however, increased to the initial value after further electrolysis and competing re-dissolution of deposited Tc was also suggested. In cyclic voltammetry measurements, it was found that the deposit from Tc-Pd-Ru-Rh solution dissolved easier than that from Pd-Ru-Rh did. In electrolyzed Tc solution, an absorption peak at 482 nm was found. It can be attributed to the complex with nitrite anion, and the complex formation is proposed as one possible mechanism of Tc re-dissolution.