FaCT Phase I evaluation on the advanced aqueous reprocessing process, 5; Research and development of uranium crystallization system

FaCTフェーズI先進湿式再処理技術開発のとりまとめ,5; ウラン晶析システムの研究開発

柴田 淳広  ; 矢野 公彦 ; 三本松 勇二; 中原 将海; 竹内 正行 ; 鷲谷 忠博 ; 長田 正信*; 近沢 孝弘*

Shibata, Atsuhiro; Yano, Kimihiko; Sambommatsu, Yuji; Nakahara, Masaumi; Takeuchi, Masayuki; Washiya, Tadahiro; Nagata, Masanobu*; Chikazawa, Takahiro*

FaCTプロジェクトの一環として、ウラン晶析技術開発を実施している。開発目標は、70%以上のU回収率,100以上のDF,晶析装置の性能確認などである。実溶解液を用いたビーカ規模試験により基礎データを取得した。U晶析率は供給液組成や冷却温度により制御可能である。大半のFPのDFは洗浄操作により改善する。しかしながら、Pu-Cs複塩の生成によりCsの低DFが生じている。円環型晶析装置及び結晶分離機の性能を確認するため、各種試験を実施し、良好な機械的性能を確認した。しかしながら、結晶分離機によるU結晶の洗浄は、固体不純物に対して効果が認められなかった。U結晶の純度を改善するため、結晶精製技術の導入を検討し、KCP(Kureha Crystal Purifier)を選定した。KCPにおける固体不純物の挙動把握のため、ベンチスケールのKCP装置を用いてU結晶精製試験を実施した。KCPは液体不純物のみならず、固体不純物についてもよい除染性能を示した。

JAEA has been developing a U crystallization process. The development targets were DFs of over 100, confirmation of mechanical performance of crystallizer, and so on. Fundamental data were obtained by beaker-scale experiments with actual dissolver solution. DFs for most of the FPs are improved by washing. However the formation of Pu-Cs double salt causes low DF of Cs. To confirm the mechanical performance of an annular type crystallizer and a crystal separator, some experiments were carried out. The crystallizer and the separator have good performance. However washing of UNH crystals by the separator did not have the intended effect for solid impurities. We discussed the application of crystal purification technology to improve the purity and selected KCP. UNH crystal purification tests were carried out using bench-scale KCP apparatus with simulated solid impurities. The purifier has good performance on the decontamination of not only liquid impurities but also solid impurities.