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小泉 健治; 小沢 正基; 富樫 昭夫
PNC TN8410 93-006, 38 Pages, 1992/12
Purexプロセスの抽出工程において、白金族はクラッド発生の原因と考えられている他、一部のRuはU及びPuとともに抽出される。一方、白金族は希少金属であるため、これらを溶解液及び濃縮高レベル廃液(以下、HLLWという)から除去・回収することは、再処理プロセスに有効である。白金族元素等の除去・回収技術の確立を目的として、前報では各白金族の析出開始電位と硝酸濃度、電極材料の関係、ならびにPd及びRuの最適析出電位の存在などを明らかにした。本報では、最適析出電位に与える共存イオンの影響及び析出速度に与える共存イオン及び液温の影響などを検討した。ガラス製電解セル200mlに、対照電極として白金線、参照電極に飽和カロメルを用いて電解装置とした。作用電極はTi及びTaとし、単味白金族を含む硝酸溶液及びこれらのU共存溶液を用いた。ポテンシャルスイープ法により、電気化学的挙動の把握を行った。本試験より、以下の結果を得た。1)白金族元素の析出速度には、電位依存性が認められる。2)Pd及びRuは、Uが共存した場合も最適析出電位は存在する。3)析出速度は、Uの共存により低下する。4)析出初期では、電極材料によって析出速度に与える液温の効果が異なる。5)析出後期では、電極材料による違いは無くなり、液温を上げることにより析出速度は増加する傾向がある。
小泉 健治; 小沢 正基; 河田 東海夫
PNC TN8410 92-153, 16 Pages, 1992/05
ピューレックスプロセスの抽出工程において悪影響を及ぼす白金族元素等の溶解液及び濃縮高レベル廃液からの分離回収技術の確立のため、硝酸溶液中の白金族元素(Pd、Ru、Rh)の基礎的な電気化学的挙動を明らかにする。ガラス製電解セル500mLに、対照電極として白金線、参照電極に飽和カロメルを用いて電解装置とした。作用電極はPt、Ti、Ta、SUS及びグラッシーカーボン(GC)とし、電解基礎液は単味白金族溶液、模擬濃縮高レベル廃液及びこれらのU共存溶液を用いた。析出電位の把握には、ポテンシャルスイープ法を用いた。また、この結果を基に長時間電解を行い、模擬濃縮高レベル廃液からの白金族元素の回収率を検討した。本試験より、以下の結果を得た。(1)析出開始電位は、硝酸濃度により過電圧を受けるが、電極材料及びウランイオンの影響は受けない。(2)パラジウム及びルテニウムには、最適析出電位が存在する。(3)最適析出電位は、硝酸濃度の影響を受けない。(4)析出速度は、電極材料及び硝酸濃度によって異なる。(5)適切な分極電位の設定によりPd及びAgの選択的な回収が可能である。(6)Uの共存によってRh及びRuの回収率は低下するが、析出特性に変化はない。各白金族元素には、それぞれ適切な分極電位(最適析出電位)が存在することが判明した。また、回収試験よりPdは高濃度硝酸条件(3.0Mほど度)でも十分回収が可能であることが分かった。
権田 浩三; 松田 照夫*
PNC TN841 80-65, 71 Pages, 1980/09
既往文献の実験データ及び小規模、実規模の回分式実験データを基に、ウラン、プルトニウムの電解還元速度式を確立し、これを既存のMIXSET計算コードに組込み、KFKレポートに記載される実験データを検証した。その結果、同レポートのミキサ・セトラによる分配工程およびプルトニウム精製工程実験の濃度プロフィルは、十分な精度でシミュレートできることが確認できた。UO
がPu
に対し約10%以上の濃度で共存する場合には、UOの電解還元が優先し、UによるPuの化学的還元が支配的となることが明らかとなり、プルトニウム精製工程におけるUO共存の速度論的優位性が立証された。同レポートのパルスカラムによるU生成データに対しては、パルスカラム理論段1段をミキサ・セトラ1段と等価であるとし、塔内においてUの空気酸化が起こらないと仮定することにより、ほぼ満足できるシミュレートができた。しかし、Puが共存する電解パルスカラムデータの評価は、電解条件の記載が不充分でありシミュレーション計算ができていない。電解効率の装置依存性につき考察した結果、ミキサ・セトラにおいて電極に与えられる平均電流密度が一定ならば、電極の構造が電解還元効率に及ぼす影響は小さいが、パルスカラムにおいては電極上の電流密度分布がかなり大きな影響を及ぼすことが解析的にほぼ明らかとなった。
