液膜を利用した新製錬法の研究

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真嶋 宏*; 粟倉 泰弘*; 平藤 哲司*

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動力炉・核燃料開発事業団より、液膜を利用した新しいU(VI)の湿式製錬法の開発を目的として、昭和63年度、平成元年度に引き続き、今年度も京都大学工学部冶金学教室の真嶋及び粟倉に研究依頼があった。今年度は、ウラン鉱石浸出液からのU(VI)の回収・濃縮へのエマルション型液膜法の適用性を検討するため、TNOAを抽出剤するエマルション型液膜法及び含浸型液膜法を用いてU(VI)抽出に及ぼす浸出液中のU(VI)以外のイオンの影響を検討するとともに、ウラン鉱石浸出液を用いた抽出実験も行った。また、エマルション型液膜法による連続抽出時の定常状態下でのデータを得るための予備実験として、抽出塔型の抽出装置を用いて、U(VI)と抽出特性の類似しているMo(VI)の硫酸酸性水溶液からの連続抽出実験も行った。得られた結果は大略次の通りである。内部水相にNa2CO3水溶液を用いた含浸型液膜法によるMo(VI)の抽出においては、Na2CO3濃度あるいは内部水相のpHの変化は、Mo(VI)の抽出速度にはほとんど影響しなかった。また、0.01kmol・m-3以下のTNOA濃度範囲において、Mo(VI)抽出速度はTNOA濃度の増大と共に増大するが、TNOA濃度0.01kmol・m-3以上では、Mo(VI)抽出速度はTNOA濃度に依存しなかった。エマルション型液膜法によるU(VI)の抽出に及ぼすMo(VI)及びAs(V)の影響について調べた結果、外部水相中のMo(VI)の存在はU(VI)の抽出を妨害するが、As(V)の存在はU(VI)の抽出にほとんど影響しなかった。エマルション型液膜法による実際のU(VI)浸出液からのU(VI)の回収・濃縮への適用を検討するため、ウラン鉱石の浸出液からのエマルション型液膜法によるU(VI)の抽出について検討した。その結果、浸出液のpHが1.5程度であれば、抽出残液中のU(VI)濃度を0.001kg・m-3程度に下げることができた。また、エマルションの解乳化により回収した有機相は繰り返し利用時においても、U(VI)の抽出に対して十分な能力を示した。また抽出塔型の実験装置を用いてMo(VI)の連続抽出実験を行った結果、外部水相のMo(VI)濃度は、抽出時間120分程度までは時間の経過と共に徐々に減少するが、抽出時間120分以降ではほぼ一定値を示した。この時点でのMo(V

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