デスフェリオキサミンB固定化マイクロポリマーを用いる強酸性溶液中のジルコニウム及びハフニウムイオンの吸着挙動

Adsorption behavior of zirconium and hafnium ions in strong acid solution using Desferrioxamine B Immobilized micropolymer

青木 譲; 阿部 未姫*; 佛願 道男*; 大沼 知沙*; 藤原 健壮 ; 高貝 慶隆*

Aoki, Jo; Abe, Miki*; Butsugan, Michio*; Onuma, Chisa*; Fujiwara, Kenso; Takagai, Yoshitaka*

福島第一原子力発電所の廃止措置を行う上で、デブリ等の高線量放射性廃棄物の安全な処理処分は、重要な課題である。現在、放射性廃棄物の吸着材として用いられているゼオライトはアルカリ金属イオンにのみ高い選択性を示す。そのため、本研究では、高原子価金属イオンと安定で強固な錯体を形成するデスフェリオキサミンBをマイクロポリマーに固定化したDFB-EG80(S)を用いて、放射性廃棄物の安全な処理処分に向けた元素別分離のため、酸性条件下で安定に存在するPu(IV)の模擬として、ジルコニウム(Zr)イオン, ハフニウム(Hf)イオンの吸着を検討した。実験手法は、ディスポーサブル遠沈管にDFB-EG80(S)を3mgと10ppbの52種類の金属元素10mL加え、振蕩恒温槽にて50C、160rpmにて20分間振蕩を行った。その結果、Zr及びHfイオンを最大96.7%及び97.9%吸着可能であった。また、70Cで振蕩を行うと、ランタニドをはじめとした52種類の金属元素52元素からZr, Hf, Nb, Taの4元素に分離することが可能となった。

Safety management of high dose radioactive wastes such as debris is an important issue in dealing with decommissioning Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Zeolites currently used as adsorbents for radioactive wastes show high selectivity only to alkali metal ions. Therefore, in this study, using DFB-EG80 (S), which desferrioxamine B was immobilized on a micropolymer and forms a stable complex with high-valent metal ions, examined adsorption of zirconium (Zr) ions and hafnium (Hf) ions, in a strong acid solution. As an experimental method, 3 mg of DFB-EG80(S) and 10 mL of 52 kinds of metal elements of 10 ppb were added to disposable centrifuge tubes, and shake at 50 degrees, 160 rpm for 20 minutes in a shaking constant temperature bath. As a result, it was possible to adsorb up to 96.7 % and 97.9 % of Zr and Hf ions. In addition, it became possible to separate 52 elements into 4 elements of Zr, Hf, Nb and Ta. In addition, it became possible to separate 52 elements into 4 elements of Zr, Hf, Nb and Ta under shaking conditions of 70 degrees.