Uranium collection from seawater with adsorbent prepared by radiation-induced graft-polymerization

放射線グラフト重合により作製した吸着材による海水中のウラン捕集

玉田 正男; 笠井 昇; 瀬古 典明; 清水 隆夫*

Tamada, Masao; Kasai, Noboru; Seko, Noriaki; Shimizu, Takao*

海水中に溶存するウラニウムの濃度は3.3ppbと非常に低いが、海水中の全ウラン資源は45億トンに達し、鉱石中の1000倍量に匹敵する。海水中のウラン捕集のためには、海水中のウランに親和性の高いアミドキシム基が適しているため、アクリロニトリルのグラフト重合とヒドロキシルアミンの化学処理によりウラン吸着材を合成した。海水中のウラン捕集について、青森と沖縄で海域試験を行った。青森では、最大350kgの布状吸着材を7k沖合に係留し、3年間で9回の試験を行い、1kgのウランをイエローケーキとして捕集することに成功した。実用的な捕集コストの達成をめざし、新規のモール状捕集材を開発した。沖縄での海域試験では、30日間の浸漬で1.5g-U/kg-吸着材の性能を達成した。達成の見込みのある捕集コストは、ウラン1kgあたり2万5千円(96ドル/ポンド-UO)であった。

The uranium dissolved in seawater is extremely low concentration of 3.3 ppb. However, the total amount of uranium resource in seawater is 4.5 billons tons which is one thousand times of that in terrestrial ores. For uranium collection from seawater, amidoxime group was selected as a high affinity group in adsorbent. This adsorbent was synthesized by grafting of acrylonitrile and subsequent chemical treatment with hydroxylamine. The collection of uranium from seawater was performed in marine experiments at Aomori and Okinawa, Japan. In Aomori, 350 kg of the fibrous adsorbent stacks were dipped at 7 km offing of Aomori seashore. In total 9 tests over three years, 1 kg of uranium could be collected successfully as a yellow cake. A new braid type adsorbent has been developed to achieve the practical cost of uranium collection. The adsorption performance in Okinawa marine experiment indicated 1.5 g-U/kg-ad for 30 day soaking. The promising collection cost reached 25 thousand yen/kg-U which is equivalent to 96/lb-UO.