Separation of palladium from simulated high-level liquid waste by hybrid microcapsules

高機能性キセロゲルによる模擬高レベル放射性廃液からのパラジウムの分離

大西 貴士  ; 小山 真一  ; 三村 均*

Onishi, Takashi; Koyama, Shinichi; Mimura, Hitoshi*

原子炉内の核分裂反応により生成する核分裂生成物にはルテニウム,ロジウム,パラジウムなども含まれる。元来、これらの元素は化学工業や電気産業において重要な役割を担っている。三村らはこれらの有用元素を高レベル放射性廃液より回収するために高機能性キセロゲルを作成した。高機能性キセロゲルとは、各種吸着材をアルギネートゲルやシリカゲルにより内包する粒状物質をさす。これまでに、不溶性フェロシアン化物を内包する高機能性キセロゲルが作成されており、単元素系の溶液中にてルテニウム,ロジウム,パラジウムを吸着することを明らかにした。本研究においては、多数の元素が共存する模擬高レベル放射性廃液中における、不溶性フェロシアン化物内包キセロゲルを用いたルテニウム,ロジウム,パラジウムの吸着・溶離試験を実施し、これらの元素を強く吸着することを明らかにした。さらに、吸着・溶離試験により得られたパラジウム溶離液に、熱分解・湿式処理を行い、パラジウムを固相として回収できることを明らかにした。

Fission products are generated by fission reaction in a nuclear fuel. Platinum group elements, such as ruthenium (Ru), rhodium (Rh) and palladium (Rh) are also produced. Their elements play important roles in chemical and electrical industry. Mimura et al. developed hybrid microcapsules for recovery of these useful platinum group elements from high-level liquid waste (HLLWs). The hybrid microcapsules enclosing KCuFC (potassium copper hexacyanoferrate) immobilized by alginate gel were prepared. The hybrid microcapsules adsorbed Ru, Rh and Pd in single element solutions. Recovery experiments from simulated high level radioactive liquid waste were conducted in this study. Most of the Ru, Rh and Pd were adsorbed together on the hybrid microcapsules from the simulated HLLWs. A conversion method of Pd solid from solution was also proposed for effective use of recovered palladium. The separated Pd solution was converted to solid materials by thermal decomposition and acid digestion.