JPH0664188B2 - 放射性核種の電着除去装置 - Google Patents
放射性核種の電着除去装置Info
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- JPH0664188B2 JPH0664188B2 JP19854888A JP19854888A JPH0664188B2 JP H0664188 B2 JPH0664188 B2 JP H0664188B2 JP 19854888 A JP19854888 A JP 19854888A JP 19854888 A JP19854888 A JP 19854888A JP H0664188 B2 JPH0664188 B2 JP H0664188B2
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- Japan
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- electrodeposition
- cathode
- radionuclide
- anode
- heavy metal
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- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
発明の目的
本発明は、放射性核種をイオンの型で含有する液から、
この放射性核種を電着により除去する装置の改良に関す
る。
この放射性核種を電着により除去する装置の改良に関す
る。
原子力発電所や放射性同位元素を使用する研究施設など
で、種々の放射性核種を含有する廃液が発生する。 この廃液から放射性核種を除去する代表的な方法とし
て、イオン交換樹脂による吸着処理が行なわれている。
廃液中の放射性核種が54Mn，60Co等の重金属イオンであ
る場合には、とくにキレート型イオン交換樹脂（以下、
「キレート樹脂」という）による吸着が有効である。放
射性核種を吸着したキレート樹脂は、Ｈ２SO４,HCな
どの溶離剤により吸着された放射性核種の99％以上が除
去されるので、再生後キレート樹脂は有利に再使用に供
することができる。放射性核種が濃縮されたこの溶離液
は減容して、最終的には固化処理する必要がある。 上記の溶離液を代表とする放射性核種含有液の処理にお
いて、最も高度の減容を達成する手段として、出願人ら
は、非放射性重金属イオンの存在下に電解することによ
り放射性核種を重金属とともに電着させて除去する方法
を発明し、すでに提案した（特願昭59−85860号）。キ
レート樹脂の溶離液は、54Mn，60Co，65Zn，110mAgなど
の放射性核種が含まれているので、これにCu,Ni,Co,Mn,
Znなどの非放射性重金属のイオンを、好ましくは100mg
／以上の濃度とするのに必要な量を添加して電解する
と、放射性核種が重金属の電着に伴って電着するのであ
る。 ひとつの代表的な態様は、重金属イオンとしてNiイオン
を存在させ、電解を、液のpH３〜７、電流密度0.7A／dm
2以上の条件で行なうものである（特願昭60−162669
号）。 いまひとつは、重金属イオンとしてCuイオンが最初から
存在する場合には、Niイオンを存在させ、電解を、まず
Cuイオンを電着させ、ついでNiイオンを電着させる条件
下に実施する（特願昭60−162670号）。Cuイオンの電着
はpH４以下、電流密度0.3A／dm2以下で、またNiイオン
の電着はpH３〜７、電流密度0.7A／dm2以上で行なわれ
る。これらの方法により、線量の点でとくに問題となる
60Coの電着が良好に行なわれる。 いずれの方法を採用するにしても、放射性核種の電着除
去の実施に当っては、陰極表面への電着を均一に行なう
とともに、水酸化物の生成や電着物の剥離などを防止し
なければならない。従って、このような条件をみたす電
着除去装置が要求される。電着物は放射性物質が濃縮さ
れているから、装置の構造は、できるだけ簡単で製作お
よび運転が容易なものが望ましいことは、いうまでもな
い。
で、種々の放射性核種を含有する廃液が発生する。 この廃液から放射性核種を除去する代表的な方法とし
て、イオン交換樹脂による吸着処理が行なわれている。
廃液中の放射性核種が54Mn，60Co等の重金属イオンであ
る場合には、とくにキレート型イオン交換樹脂（以下、
「キレート樹脂」という）による吸着が有効である。放
射性核種を吸着したキレート樹脂は、Ｈ２SO４,HCな
どの溶離剤により吸着された放射性核種の99％以上が除
去されるので、再生後キレート樹脂は有利に再使用に供
することができる。放射性核種が濃縮されたこの溶離液
は減容して、最終的には固化処理する必要がある。 上記の溶離液を代表とする放射性核種含有液の処理にお
いて、最も高度の減容を達成する手段として、出願人ら
は、非放射性重金属イオンの存在下に電解することによ
り放射性核種を重金属とともに電着させて除去する方法
を発明し、すでに提案した（特願昭59−85860号）。キ
レート樹脂の溶離液は、54Mn，60Co，65Zn，110mAgなど
の放射性核種が含まれているので、これにCu,Ni,Co,Mn,
Znなどの非放射性重金属のイオンを、好ましくは100mg
／以上の濃度とするのに必要な量を添加して電解する
と、放射性核種が重金属の電着に伴って電着するのであ
る。 ひとつの代表的な態様は、重金属イオンとしてNiイオン
を存在させ、電解を、液のpH３〜７、電流密度0.7A／dm
2以上の条件で行なうものである（特願昭60−162669
号）。 いまひとつは、重金属イオンとしてCuイオンが最初から
存在する場合には、Niイオンを存在させ、電解を、まず
Cuイオンを電着させ、ついでNiイオンを電着させる条件
下に実施する（特願昭60−162670号）。Cuイオンの電着
はpH４以下、電流密度0.3A／dm2以下で、またNiイオン
の電着はpH３〜７、電流密度0.7A／dm2以上で行なわれ
る。これらの方法により、線量の点でとくに問題となる
60Coの電着が良好に行なわれる。 いずれの方法を採用するにしても、放射性核種の電着除
去の実施に当っては、陰極表面への電着を均一に行なう
とともに、水酸化物の生成や電着物の剥離などを防止し
なければならない。従って、このような条件をみたす電
着除去装置が要求される。電着物は放射性物質が濃縮さ
れているから、装置の構造は、できるだけ簡単で製作お
よび運転が容易なものが望ましいことは、いうまでもな
い。
本発明の目的は、上記の放射性核種を電着除去する装置
に対する要望にこたえ、放射性核種の電着が均一かつ良
好に行なわれる、構造の簡単な装置を提供することにあ
る。 発明の構成
に対する要望にこたえ、放射性核種の電着が均一かつ良
好に行なわれる、構造の簡単な装置を提供することにあ
る。 発明の構成
本発明の放射性核種の電着除去装置は、放射性核種を含
有する液を非放射性重金属の存在下に電解して放射性核
種を重金属とともに電着させて除去する装置において、
第１図に示すように、電解槽１内に２枚の陽極板２を相
対して設け、それらの間に複数枚（図示した例では６
枚）の陰極板31,32,33…を陽極に平行に配置し、この陰
極列の両端にあるもの31,36の陽極に対向する面を絶縁
してなることを特徴とする。 陰極の枚数は、ある程度多い方が陰極面積が広くとれて
良好な電着物が得られやすいとも考えられるが、実際は
あまり多いと陰極列の両端の距離が開きすぎ、両端と中
央で電着量に著しい差が出て、しかもその電着状態が良
好でなく、従ってかえって不利であるということ、およ
び陽極に対向する陰極面を絶縁しておかないと、この面
にのみ電着物が優先的に付着し、しかも電着状態も好ま
しくないことを本発明者らは発見した。通常は４枚以
上、６枚どまりが適当である。陰極列の両端の距離を短
くするよう極板の間隔を小さくすると、電流が行きわた
りにくくなり、電解液の流通も妨げられるので、あまり
狭くすべきでない。 10〜40mmの範囲、ふつうは15〜25mm程度が適当である。
陽極と陰極の距離についても、同様なことがいえる。 陽極の材質は、白金メッキを施したチタン板が、また陰
極の材質は、ステンレス鋼板が、それぞれ好適である。 陰極の陽極に対向する面を絶縁するには、たとえば図示
したように、陰極板31および36の表面に、絶縁を完全に
するために適宜のパッキン４を介して、非電導性であっ
て電解液に耐える材質、たとえばポリ塩化ビニル、アク
リル樹脂、ポリエチレン、ゴム等の絶縁板５を適当なク
ランプ６などを用いて固定し、表面を被覆すればよい。
もちろん、塗装その他の手段も利用できる。 電着除去装置全体の構成について第２図に示す例は、第
１図のユニット、すなわち陽極に平行に配置した複数板
の陰極板をひとまとまりとしたものを４個、一つの電解
槽内に配置したものである。
有する液を非放射性重金属の存在下に電解して放射性核
種を重金属とともに電着させて除去する装置において、
第１図に示すように、電解槽１内に２枚の陽極板２を相
対して設け、それらの間に複数枚（図示した例では６
枚）の陰極板31,32,33…を陽極に平行に配置し、この陰
極列の両端にあるもの31,36の陽極に対向する面を絶縁
してなることを特徴とする。 陰極の枚数は、ある程度多い方が陰極面積が広くとれて
良好な電着物が得られやすいとも考えられるが、実際は
あまり多いと陰極列の両端の距離が開きすぎ、両端と中
央で電着量に著しい差が出て、しかもその電着状態が良
好でなく、従ってかえって不利であるということ、およ
び陽極に対向する陰極面を絶縁しておかないと、この面
にのみ電着物が優先的に付着し、しかも電着状態も好ま
しくないことを本発明者らは発見した。通常は４枚以
上、６枚どまりが適当である。陰極列の両端の距離を短
くするよう極板の間隔を小さくすると、電流が行きわた
りにくくなり、電解液の流通も妨げられるので、あまり
狭くすべきでない。 10〜40mmの範囲、ふつうは15〜25mm程度が適当である。
陽極と陰極の距離についても、同様なことがいえる。 陽極の材質は、白金メッキを施したチタン板が、また陰
極の材質は、ステンレス鋼板が、それぞれ好適である。 陰極の陽極に対向する面を絶縁するには、たとえば図示
したように、陰極板31および36の表面に、絶縁を完全に
するために適宜のパッキン４を介して、非電導性であっ
て電解液に耐える材質、たとえばポリ塩化ビニル、アク
リル樹脂、ポリエチレン、ゴム等の絶縁板５を適当なク
ランプ６などを用いて固定し、表面を被覆すればよい。
もちろん、塗装その他の手段も利用できる。 電着除去装置全体の構成について第２図に示す例は、第
１図のユニット、すなわち陽極に平行に配置した複数板
の陰極板をひとまとまりとしたものを４個、一つの電解
槽内に配置したものである。
上記した電極の構成の下に電解を行なうと、両端の陰極
の陽極に向う面は絶縁されているから、陽極から出た電
流はすべて、両端の陰極を回り込むようにして各陰極に
到達する。 その結果、各陰極への電解電流の流路の長さが大差なく
なって、各陰極への電着量に大きな差が生じない。個々
の陰極上の各部分の間でも、同様のことがいえる。 このように、ほぼ均一な電着が行なわれることにより、
電着物はち密で電極に密着した形で成長して行く。同時
に放射性核種60Co、54Mn等も電着されて行く。
の陽極に向う面は絶縁されているから、陽極から出た電
流はすべて、両端の陰極を回り込むようにして各陰極に
到達する。 その結果、各陰極への電解電流の流路の長さが大差なく
なって、各陰極への電着量に大きな差が生じない。個々
の陰極上の各部分の間でも、同様のことがいえる。 このように、ほぼ均一な電着が行なわれることにより、
電着物はち密で電極に密着した形で成長して行く。同時
に放射性核種60Co、54Mn等も電着されて行く。
【実施例１】 第１図に示す構成であって陰極の数を変更できるように
した電解槽を使用して、第３図に示す実験装置を組み立
てた。陽極はPt−Tiメッキ型であり、陰極はSUS304ステ
ンレス鋼６枚構成である。第３図において、７は電解処
理する液のタンク、８は薬液タンクである。Ｖは電源、
Ｐはポンプ、pHICはpHの指示および制御装置である。 放射性廃液の模擬液として、 Na２CO４ ３重量％ Ni２＋ 50ppm60 Co ５×10−４μCi／ｍ を含有する液を、タンクから電解槽に供給し、オーバー
フローによりタンクに戻るようにして循環させながら電
解した。 電流密度約0.5A／dm2で、Ni２＋濃度が２ppm程度に低下
するまでNi電着を行なった。 ６枚の陰極における電着析出量を、最大のものを１とし
た比率で示すと、第４図の通りである。 ほぼ均一な電着が得られ、析出状態も良好であった。60
Coの電着もNiのそれと同様の均さを示した。
した電解槽を使用して、第３図に示す実験装置を組み立
てた。陽極はPt−Tiメッキ型であり、陰極はSUS304ステ
ンレス鋼６枚構成である。第３図において、７は電解処
理する液のタンク、８は薬液タンクである。Ｖは電源、
Ｐはポンプ、pHICはpHの指示および制御装置である。 放射性廃液の模擬液として、 Na２CO４ ３重量％ Ni２＋ 50ppm60 Co ５×10−４μCi／ｍ を含有する液を、タンクから電解槽に供給し、オーバー
フローによりタンクに戻るようにして循環させながら電
解した。 電流密度約0.5A／dm2で、Ni２＋濃度が２ppm程度に低下
するまでNi電着を行なった。 ６枚の陰極における電着析出量を、最大のものを１とし
た比率で示すと、第４図の通りである。 ほぼ均一な電着が得られ、析出状態も良好であった。60
Coの電着もNiのそれと同様の均さを示した。
【比較例１】 第１図に示した両端の陰極の絶縁をせずに電解した。各
陰極の電着析出量は第５図に示すとおりであって、両端
の陰極に集中し、中央部の陰極は減少して不均一になっ
た。また、陽極に面していて多量の電着が起った陰極面
では、水酸化物の生成や電着物の部分的剥離が生じた。
陰極の電着析出量は第５図に示すとおりであって、両端
の陰極に集中し、中央部の陰極は減少して不均一になっ
た。また、陽極に面していて多量の電着が起った陰極面
では、水酸化物の生成や電着物の部分的剥離が生じた。
【実施例２】 陰極の数を４枚または７枚に変更して、実施例１を繰り
返した。４枚の場合は、実施例１に近い、おおむね良好
な結果を得た。７枚の場合は、中央部の陰極の電着析出
量が低くなる傾向であった。
返した。４枚の場合は、実施例１に近い、おおむね良好
な結果を得た。７枚の場合は、中央部の陰極の電着析出
量が低くなる傾向であった。
【実施例３】 下記の組成の模擬液を対象にして、 Na２SO４ ３重量％ ホウ酸 0.1重量％ Cu２＋,Ni２＋ 50〜60ppm60 Co 5.4×10−４μCi／ｍ54 Mn 6.1×10−４μCi／ｍ つぎの二段の電着を行なった。 （Cu電着）pH４、電流密度0.1A／dm2の条件で、Cuイオ
ン残留量が１ppm以下になるまで。 （Ni電着）pH４のまま、電流密度を0.5A／dm2に増大さ
せた。 重金属イオンおよび放射性核種の濃度（単位はμCi／ｍ
）の変化は、つぎのとおりである。 カッコ内は残留率を示す。 Cu電着後 Ni電着後 Cu２＋ 0.4ppm − （0.8％） − Ni２＋ 61ppm 1.9ppm （100％） （3.0％）60 Co 5.4×10−７ 9.1×10−７ （98％） （0.12％）54 Mn 5.9×10−４ 3.2×10−５ （97％） （5.2％） この結果から、60Coはほぼ完全に、54Mnも大部分が電着
除去されたことがわかる。 発明の効果 本発明の装置を使用すれば、放射性廃液中の放射性核種
の電着除去を、良好な電着析出状態で実施することがで
きる。電着物はち密かつ密着性よく陰極に付着している
ので、取扱い中に剥離脱落などの危険なく処理できる。 この電着除去装置は構造が簡単で製作および使用が用意
であり、処理すべき廃液の量に応じて、適切な規模のも
のを容易に設計できる。
ン残留量が１ppm以下になるまで。 （Ni電着）pH４のまま、電流密度を0.5A／dm2に増大さ
せた。 重金属イオンおよび放射性核種の濃度（単位はμCi／ｍ
）の変化は、つぎのとおりである。 カッコ内は残留率を示す。 Cu電着後 Ni電着後 Cu２＋ 0.4ppm − （0.8％） − Ni２＋ 61ppm 1.9ppm （100％） （3.0％）60 Co 5.4×10−７ 9.1×10−７ （98％） （0.12％）54 Mn 5.9×10−４ 3.2×10−５ （97％） （5.2％） この結果から、60Coはほぼ完全に、54Mnも大部分が電着
除去されたことがわかる。 発明の効果 本発明の装置を使用すれば、放射性廃液中の放射性核種
の電着除去を、良好な電着析出状態で実施することがで
きる。電着物はち密かつ密着性よく陰極に付着している
ので、取扱い中に剥離脱落などの危険なく処理できる。 この電着除去装置は構造が簡単で製作および使用が用意
であり、処理すべき廃液の量に応じて、適切な規模のも
のを容易に設計できる。
第１図は、本発明の電着除去装置の電極の構造につい
て、代表的な例を示す断面図である。 第２図は、本発明の電着除去装置の構成の一例を示す平
面図である。 第３図は、本発明の実施例の実験装置の構成を示す概念
図である。 第４図および第５図は、本発明の効果を説明するための
ものであって、第４図は実施例、第５図は比較例におい
て、個々の陰極への電着析出量の相対値を示す棒グラフ
である。 １……電解槽、２……陽極板 ３（31,32,…36）……陰極板 ４……パッキン、５……絶縁板 ６……クランプ ７……電解処理する液のタンク、８……薬液タンク Ｖ……電源、Ｐ……ポンプ pHIC……pH指示および制御装置
て、代表的な例を示す断面図である。 第２図は、本発明の電着除去装置の構成の一例を示す平
面図である。 第３図は、本発明の実施例の実験装置の構成を示す概念
図である。 第４図および第５図は、本発明の効果を説明するための
ものであって、第４図は実施例、第５図は比較例におい
て、個々の陰極への電着析出量の相対値を示す棒グラフ
である。 １……電解槽、２……陽極板 ３（31,32,…36）……陰極板 ４……パッキン、５……絶縁板 ６……クランプ ７……電解処理する液のタンク、８……薬液タンク Ｖ……電源、Ｐ……ポンプ pHIC……pH指示および制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 999999999 北陸電力株式会社 富山県富山市桜橋通り３番１号 (71)出願人 999999999 日本原子力発電株式会社 東京都千代田区大手町１丁目６番１号 (71)出願人 999999999 日揮株式会社 東京都千代田区大手町２丁目２番１号 (71)出願人 999999999 ユニチカ株式会社 兵庫県尼崎市東本町１丁目50番地 (72)発明者 猪俣 一朗 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 石部 忠生 愛知県名古屋市東区東新町１番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 松永 正昭 富山県富山市桜橋通り３番１号 北陸電力 株式会社内 (72)発明者 小貫 亮一 東京都千代田区大手町１丁目６番１号 日 本原子力発電株式会社内 (72)発明者 鈴木 和則 茨城県東茨城郡大洗町成田町2205 日揮株 式会社大洗原子力技術開発センター内 (72)発明者 渡辺 実 茨城県東茨城郡大洗町成田町2205 日揮株 式会社大洗原子力技術開発センター内 (72)発明者 友繁 昌三 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内 (72)発明者 近藤 幸三 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−253394（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−274098（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】放射性核種を含有する液を非放射性重金属
の存在下に電解して放射性核種を重金属とともに電着さ
せて除去する装置において、電解槽内に２枚の陽極板を
相対して設け、それらの間に複数枚の陰極板を陽極に平
行に配置し、この陰極列の両端にあるものの陽極に対向
する面を絶縁してなることを特徴とする電着除去装置。 - 【請求項２】陰極の枚数を４〜６枚の範囲からえらんだ
請求項１の電着除去装置。 - 【請求項３】陽極に平行に配置した複数枚の陰極板をユ
ニットとして、電解槽内に多ユニット設置した請求項１
または２の電着除去装置。 - 【請求項４】陽極として白金メッキしたチタン板を、ま
た陰極としてステンレス鋼板を使用した請求項１の電着
除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19854888A JPH0664188B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 放射性核種の電着除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19854888A JPH0664188B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 放射性核種の電着除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247598A JPH0247598A (ja) | 1990-02-16 |
| JPH0664188B2 true JPH0664188B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=16393001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19854888A Expired - Lifetime JPH0664188B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 放射性核種の電着除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664188B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015110713A1 (fr) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | Beugnet Michel | Procédé d'optimisation de rendement de l'extraction par électrolyse de métaux lourds en solution aqueuse a forte concentration de sels et dispositif pour sa mise en oeuvre |
| JP6549372B2 (ja) * | 2014-12-16 | 2019-07-24 | 吉田 英夫 | トリチウム水による汚染土壌および汚染水の除染方法および除染システム |
| CN110438536A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-12 | 华东师范大学 | 一种电沉积-自沉积制备α放射源实验装置及其实验方法 |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP19854888A patent/JPH0664188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0247598A (ja) | 1990-02-16 |
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