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島崎 雅夫*; 滝 富弘
PNC TN6510 94-001, 19 Pages, 1994/09
この資料は、ウラン鉱石と製錬鉱滓からのRa-226とTh-230の除去法に関する研究について、主にカナダの文献に報告されている内容を引用してまとめたものである。ウラン鉱石と製錬鉱滓からのRa-226とTh-230の除去法に関しては、各種の浸出材(鉱酸、無機塩類、有機錯化剤)を用いた浸出試験が実施されている。しかし、本研究の目標である浸出残渣を無管理で処分する処理法を開発した報告例はなく、研究開発の現状にあることがわかった。本研究の目的は、放射性物質による環境汚染の低減化に向けた新しい処理プロセスの開発にある。鉱滓処理の法律基準が年々厳しくなると予想される現状からして、環境資源開発においても環境にやさしい製錬法の開発に取り組んでいる。本資料は、今後、本研究を取り組んでいく上での参考資料として役立つものと考える。
境 收*
PNC TN7420 94-010, 63 Pages, 1994/07
カナダのサスカチュワン州、アサバスカ盆地地域の粘土を含む軟弱な鉱体から、高品位なウラン鉱石を安全に、効率良く採掘する方法として、立坑掘削法である大口径のボーリングによる採鉱法が試験された。この方法が適用された主な理由は、制限された空間(坑内環境)において、軟弱な、高品位のウラン鉱石を採掘するのに最もシンプルに放射線防護対策をとることが可能なためである。しかし、当初からの最大の懸念は、従来からの採鉱法に比べて採鉱コストが大幅に高くなること、またこの採鉱法による実績が無いことである。本報告書は、ミッドウェスト・プロジェクトの試験結果を踏まえて、ブラインド・ボーリング採鉱法のコスト計算をF/S資料(NEVP&Bench採鉱法)に基づいて実施したものである。掘削速度10m/日、掘削径を1.5m
と仮定するとNEVP&Bench採鉱法に比べて、約15%のコストアップであった。シガーレイク・プロジェクトでは、この採鉱法と類似したボックスホール・ボーリング採鉱法とジェット・ボーリング採鉱法で試験採掘を実施した。この両採鉱法とブラインド・ボーリング法との主な違いは、掘削方向(下向きか、上向きか)と、これによる掘削時の繰り粉(鉱石)の回収方法である。この両採鉱法の生産コストは、ブラインド・ボーリング採鉱法の起業費、操業費を算出する構成と同じであるので、採掘工程が、今回設定した掘削径と掘削速度の9通りの組み合わせの範囲内であれば、同じように考えることができる。放射線防護に対して、安全で確実なブラインド・ボーリングまたはジェット・ボーリング採鉱法の技術が確立していれば、従来型の採鉱法と比較してコストの差が1割
2割の範囲であるならば、従来法での不確実性(放射線防護に対する不安と、軟弱な岩石の採掘の不確実な回収)とバランスし、技術的目処がついているブラインド・ボーリングまたはジェット・ボーリング採鉱法を選択し、経験を積み重ねながら、生産コストの低減が計れると考える。今回の検討で特に不十分な事項は、掘削時の繰り粉回収方法と高品位ウラン鉱石である繰り粉を製錬所まで運搬する方法であり、今後の調査、検討が必要である。
江川 博明*
PNC TJ6614 93-001, 32 Pages, 1993/03
高品位の可採ウラン量は限られているので、低品位ウラン鉱石資源の経済性、環境問題を考慮した処理プロセス及び廃水処理に係る技術の開発は重要な研究課題である。本研究はその一展開として、低品位ウラン鉱石を酸化雰囲気で硫酸法により加圧浸出して得られた浸出液からのウランの選択的分離・回収プロセスの開発を目的とする。前記浸出液は強酸性であり、ウランの他に多量のニッケル、ヒ素ならびに少量のモリブデン、鉄、アルミニウムなどを含んでいる。昨年度の研究成果を基に、本年度はホスホン酸基を有するキレート樹脂(RCSP)によるウランの分離・精製技術の確立を目的として詳細な検討を行った。また、ホスホン酸基と同様な化学的特性を有する新規なリン酸型樹脂(RGP)の合成を行って検討した。さらに、昨年度検討することができなかった陰イオン交換樹脂及びアルカリ添加沈澱法によるウランと他金属イオンとの分離についても検討した。RCSP、RGPを用いて、カラム操作によりウランの他金属からの分離を検討した結果、RCSP、RGPに浸出液中のヒ素、ニッケルは全く吸着されず、モリブデンは強く吸着された。鉄、アルミニウムは若干量吸着されるが、アルミニウムはより高選択的な金属(例えばウラン)により置換溶出されることが判った。RCSPとRGPではRCSPがより高い破過容量を示すことが認められた。次に、樹脂に吸着されたウランの溶離・回収について検討した。炭酸ナトリウム通液時の二酸化炭素ガス発生を抑制する目的で、まず1M水酸化ナトリウムで樹脂中の水素イオンを中和した後に、0.25M炭酸ナトリウムの通液を行った結果、ウランの回収率はRCSPで69.2%、RGPで72.1%であった。これは、水酸化ナトリウムを通液することでウランは樹脂内部で水酸化ウラニルとして沈着し、炭酸ナトリウムによる溶離・回収が困難になったためと考えられる。次に、水酸化ナトリウム通液を行わず、0.25M炭酸ナトリウムを樹脂容積の5倍量加えカラム中で振りまぜて、水素イオンを中和し、発生する炭酸ガスを除去した後、空間速度(SV)3h-1で吸引し、ひきつづき0.25M炭酸ナトリウム15倍量を通液してウランの溶離を試みた結果、ウランは100%回収できることが明らかになった。モリブデンは炭酸ナトリウム通液初期の段階でほぼ100%溶離(ウランと共存している)することが判っ
黒澤 龍平*
PNC TJ1615 91-002, 14 Pages, 1991/03
1990年のICRPの新勧告にも書かれているように、ウラン鉱山に関係する諸施設から直接又は間接的に排出されるラドンに対する適切な対応が求められている。ウラン鉱石からウランをとり出した残りの廃さい中にはもともと存在したウランに見合うラジウムが含まれているうえ、ウラン抽出時に物理的・科学的な処理が加えられているため、細表面積が大きくラドンが発生し易い。そのため廃さいの処理が最も問題にされている。通常これらは地中に埋められているが、浅い位置に埋めた場合には、ラドンが地表に達するまでの間に充分減衰せず大気中に解放されることもある。土壌中のラドンの伝播は簡単な拡散モデルで表すことができる。それによると、土壌中のラドン濃度は地表に向かって指数関数的に減少し、地表に向っての移動距離を
とするとexp(-√
/D・)の形になる。ここではラドンの壊変定数、Dは見かけの拡散係数である。以前人形峠での実測データにもとずき拡散係数Dは密に踏み固めた粘質性の土壌の場合、2.4
10-3cm2/S、で機械的に圧延された通常の土壌の場合、6.010-3cm2/S、と推定した。は、2.09810-6S-1なので厚さ2mの場合、前者ならば2.7010-3、後者ならば2.3810-2、また3mではそれぞれ1.4110-4、3.6610-3までラドンの土壌中の濃度を減少せしめることになる。通常埋める土壌の厚さを3m以上にするとされているが、土壌の質や工事の方法によって著るしい差があることがわかる。このことより地表面から解放されるラドンの量は一様ではなく局地的にかなりの差があるばかりでなく経年的にも変化することが予想される。地表からのラドンの解放量は土壌表面のラドン濃度傾度と拡散係数の積となるのでDd/d(exp(-√/D・))=√・D・exp(-√/Dd)=dに比例することになる。ここで、dは埋めた土壌の厚さである。従って地表面からのラドン解放量は拡散係数Dによって大きく変ることが予想される。例えば前記の2mの場合はDの大少によって14倍、3mの場合は41倍の差となる。
