Volume reduction of cesium contaminated soil by high gradient magnetic separation using superconducting magnet

超電導磁石を用いた高勾配磁気分離による除去土壌の減容化

西嶋 茂宏*; 行松 和輝*; 堀江 裕貴*; 野村 直希*; 秋山 庸子*; 三島 史人*; 関山 富男; 三ツ井 誠一郎  ; 加藤 貢

Nishijima, Shigehiro*; Yukumatsu, Kazuki*; Horie, Hiroki*; Nomura, Naoki*; Akiyama, Yoko*; Mishima, Fumihito*; Sekiyama, Tomio; Mitsui, Seiichiro; Kato, Mitsugu

福島第一原子力発電所事故後、表土剥ぎ取りを中心とした除染作業が行われているが、除染作業に伴って最大2,000万mに及ぶ大量の除去土壌が発生すると試算されている。除去土壌の福島県外における最終処分を最適化するには、効果的な減容技術の開発が必要である。本研究では、湿式の土壌分級により排出されるシルト・粘土懸濁液に対して超電導磁石を用いた高勾配磁気分離を適用し、土壌中成分の中でセシウムを強く吸着する常磁性の2:1型粘土鉱物と雲母の選択的分離を行うことで、セシウム汚染土壌をさらに減容化する手法を検討した。土壌の粒度分布に基づく磁気分離シミュレーション及びモデル実験を行い、その結果をもとに福島県内にて実施した実汚染土壌に対する磁気分離実験の結果を報告する。

The amount of Cs contaminated soil originating from decontamination work after the accident of Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant is estimated as large as 20 million m in maximum, and its volume reduction is required to optimize final disposal of the contaminated soil outside Fukushima pref. We have proposed a new method to reduce the volume of the contaminated soil by the combination of wet classification and high gradient magnetic separation (HGMS). In this study, we have been investigating selective separation of paramagnetic 2:1 type clay minerals and mica, which strongly absorb and fix Cs ions, by superconducting magnetic separation on silt/clay suspension as a volume reduction technique. We conducted magnetic separation experiments of contaminated soil in Fukushima utilizing a superconducting magnet based on results of particle trajectory simulation for various particle size.