熱力学的手法を用いた物質挙動シミュレーションによる使用済み電解質再生プロセスの予備的構築

Use of thermodynamic simulation for preliminary study on electrolyte recycle process by the phosphate conversion technique

天本 一平; 小藤 博英  ; 明珍 宗孝; 寺井 隆幸*

Amamoto, Ippei; Kofuji, Hirohide; Myochin, Munetaka; Terai, Takayuki*

乾式再処理プロセスから発生する使用済み電解質の処理について、ロシアの原子炉科学研究所(RIAR)では、NaCl-KCl等を媒質としており、これにNaPOやNaCOを添加することにより塩中に溶け込んでいる成分を沈殿させ、沈殿物をフツリン酸ガラス等で固化する方法を提案している。媒質の種類は異なるものの、RIARの沈殿法と沈殿物のリン酸塩固化技術が、当方の研究対象であるLiCl-KCl系の電解質処理に適用できれば、FPを固化体に35%程度充填できるため、廃棄物発生量の少ない処理技術と成り得る。このような考えに基づき、リン酸塩転換法の開発を進めていきたいが、直ちに試験を行うことは、核物質を使用していくうえでさまざまな制約があること、及び実施前に各物質の挙動を理論的に把握したうえで試験を行った方が、より合理的であることから、ここでは、熱力学的な手法を用いて、対象とする物質のリン酸塩転換挙動をシミュレートすることにより、実現性のある「使用済み電解質処理プロセス」の構築の予備的な考察を行い、リン酸塩転換法を用いたプロセスの有効性について予備的な確認をすることができた。

Some specific FPs are apt to remain in the medium (electrolyte) used in pyroprocessing even after recovery of uranium and transuranic elements. It is desirable to have the spent electrolyte purified for recycling which in turn, could lead to the reduction of HLW. This study is carried out to evaluate the feasibility of the electrolyte recycle process by the phosphates conversion technique. The evaluation was undertaken mainly by thermodynamic simulation which was especially highlighted the conversion effect at the Spent Electrolyte Generation Step. The obtained computational value and a conceptual idea for recovery of precipitates by this simulation were then reflected to establish the preliminary conceptual flow diagram which would facilitate the next discussion and experiment for the realization of this process.