Effect of calcium on niobium solubility in alkaline solutions

ニオブ溶解度に対するカルシウムの影響

大平 早希  ; 阿部 健康  ; 飯田 芳久 

Ohira, Saki; Abe, Takeyasu; Iida, Yoshihisa

ニオブ-94(Nb)のカルシウム,アルカリ性水溶液への溶解度は、セメント系材料を使用すると想定される中深度処分の安全性評価において、重要なパラメータの一つである。しかし、カルシウム,アルカリ条件におけるNb溶解度とその溶解度制限固相は、今だ不明な点が多い。そこで本研究では、0.001-0.1M CaCl水溶液において過飽和条件でのNb溶解度実験を系統的に行い、Nb溶解度制限固相について評価した。Nb濃度はpHとCa濃度に負の依存性を示し、沈殿固相のCa/Nbモル比は0.66を示した。Nb溶解度のpHおよびCa濃度依存性は、溶存種のNb(OH)と、Ca/Nb比が0.66を示すCa-Nb固相であるCaNbO(am)との溶解反応で再現可能なことが確認された。

The solubility of Nb in calcium alkaline solutions is one of the important parameters in safety assessment of intermediate-depth disposal which are assumed to use cementitious materials. Nb solubility and solubility-limiting solid phases of Nb in these systems remain unclear. The oversaturation solubility experiments were performed systematically in the 0.001-0.1 M CaCl solutions under alkali conditions, and the characterization of precipitated solid phase controlling Nb solubility was conducted. The negative dependence of Nb solubilities on pH and Ca concentration was observed in solubility experiments, the molar ratio of Nb to Ca of precipitated solid phase was 0.66. The pH and Ca dependence of Nb solubilities was reproduced by the reaction with Nb aqueous species Nb(OH) and Ca-Nb oxide with the molar ratio of Nb to Ca 0.66, e.g., CaNbO(am).