Purexプロセス溶液からの白金族元素の電気化学的除去(1)

Electrolytic extraction of platinum group metal from Purex process solutions (1)

小泉 健治 ; 小沢 正基; 河田 東海夫

not registered; not registered; Kawata, Tomio

ピューレックスプロセスの抽出工程において悪影響を及ぼす白金族元素等の溶解液及び濃縮高レベル廃液からの分離回収技術の確立のため、硝酸溶液中の白金族元素(Pd、Ru、Rh)の基礎的な電気化学的挙動を明らかにする。ガラス製電解セル500mLに、対照電極として白金線、参照電極に飽和カロメルを用いて電解装置とした。作用電極はPt、Ti、Ta、SUS及びグラッシーカーボン(GC)とし、電解基礎液は単味白金族溶液、模擬濃縮高レベル廃液及びこれらのU共存溶液を用いた。析出電位の把握には、ポテンシャルスイープ法を用いた。また、この結果を基に長時間電解を行い、模擬濃縮高レベル廃液からの白金族元素の回収率を検討した。本試験より、以下の結果を得た。(1)析出開始電位は、硝酸濃度により過電圧を受けるが、電極材料及びウランイオンの影響は受けない。(2)パラジウム及びルテニウムには、最適析出電位が存在する。(3)最適析出電位は、硝酸濃度の影響を受けない。(4)析出速度は、電極材料及び硝酸濃度によって異なる。(5)適切な分極電位の設定によりPd及びAgの選択的な回収が可能である。(6)Uの共存によってRh及びRuの回収率は低下するが、析出特性に変化はない。各白金族元素には、それぞれ適切な分極電位(最適析出電位)が存在することが判明した。また、回収試験よりPdは高濃度硝酸条件(3.0Mほど度)でも十分回収が可能であることが分かった。

Platinum group metals (palladium, rhodium, ruthenium) and technetium are key nuclides which dominate the overall decontamination factors of the Purex Process. They are also precious metals which can be potential resources in the future. Electrolytic deposition (or extraction) is likely to separate and recover such metals from Purex process solutions. Potentiostatic investigation for platinum group metals were carried out to identify the deposition starting potential and deposition velocity in nitric acid condition. As the results, it was found that there was an optimum deposition potential specific to each platinum elements. Palladium tended to deposit on the cathode electrode surface from modified HLLW with high efficiency even in the high acid concentration.