遠心抽出器によるTDdDGA溶媒系での向流多段抽出/逆抽出試験

Countercurrent extraction/stripping experiments using TDdDGA solvent extractant in a centrifugal contactors system

木部 智; 藤咲 和彦*; 安倍 弘 ; 坂本 淳志  ; 佐野 雄一   ; 竹内 正行 ; 鈴木 英哉; 津幡 靖宏   ; 松村 達郎  

Kibe, Satoshi; Fujisaku, Kazuhiko*; Ambai, Hiromu; Sakamoto, Atsushi; Sano, Yuichi; Takeuchi, Masayuki; Suzuki, Hideya; Tsubata, Yasuhiro; Matsumura, Tatsuro

PUREXプロセスの抽出ラフィネートからMAを回収するプロセス開発の一環として、抽出剤にTDdDGAを用いたフローシートの開発を進めている。これまでに、小型ミキサセトラを用いたMA回収試験を実施し、各元素の抽出・逆抽出挙動を評価しているが、油水間の不十分な相分離に起因するものと考えられる各元素の回収率の低下等の問題が確認されている。そのため本試験では次世代センターと基礎工センターの連携の下、油水間の相分離性に優れる遠心抽出器を用いて、模擬ラフィネートを対象とした向流多段抽出/逆抽出試験を実施し、各元素の抽出・逆抽出挙動を評価するとともに、ミキサセトラを用いた際の同挙動との違いについて、比較・検討した。本試験を通して、エントレイメントやオーバーフロー等の異常は認められず、相分離性も良好であった。MAと同様の挙動を示す希土類元素では、ミキサセトラを用いた際と同等の抽出挙動が得られ、相分離性の違いにもとづく影響は認められなかった。逆抽出効率は若干低下する傾向が認められたが、これは遠心抽出器特有の二相混合時間の短縮が一因として示唆される。

The flowsheet with TDdDGA extractant has been being developed for recovering MA from PUREX raffinate. In the previous study, the yields of MA and other elements in countercurrent extraction/stripping experiments using mixer-settlers were not enough for the target and it would be due to the insufficient phase (aqueous/organic) separation. In this study, we carried out countercurrent experiments with surrogate PUREX raffinate using centrifugal contactors which had superior phase separation ability, and evaluated the extraction/stripping behavior of each element. During the operation, abnormal fluid behavior, such as overflow and entrainment, was not observed, and sufficient phase separation was achieved by centrifugal contactors. Extraction behavior of lanthanides was similar to that in mixer-settlers, but their stripping efficiencies decreased. This would be due to shorter residence time in mixing zone.