Selective separation of platinum group elements by hybrid inorganic ion exchanger for recycle on nuclear decommissioning

混合无机离子交换器选择性分离铂族元素用于核退役回收

基本信息

批准号：
21K04948
负责人：
阿部達雄
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tsuruoka National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

現在，原子力発電所の多くは，４０年以上が経過している。福島の原子力発電所の事故に伴い，廃炉が多くなることが予想されている。廃炉から生じる可能性のある成分（鉄（Fe），モリブデン（Mo），スズなど）を回収して，無機イオン交換体を合成し，核燃料廃棄物中に多量に精製している放射線性が高く毒性のあるセシウム（Cs），ストロンチウム，アンチモン（Sb），ニオブ，セレン（Se），セリウム（Ce）などを取り除き，有用な白金族元素を回収することを目的とした。今年度は，スズおよびジルコニウムを含むイオン交換体３種を合成した。XRD分析を行い各イオン交換体ともハローパターンが見られたことから不定形であることを確認した。また，熱分析を行いそれぞれ異なる物質であることを確認した。これらイオン交換体は、Fe，Mo，Cs，Sb，Se，Ceについて塩酸溶液中での吸着特性をバッチ試験で評価した。塩酸濃度が0.03，0.1，0.3，1.0，3.0 mol/Lで試験を行ったところ，Fe，Mo，Sb，Seに対してよく吸着するイオン交換体があった。一方，今回合成したイオン交換体はCs，Ceをよく吸着するものはみられず，その他の元素を選択的に吸着していたまた，新規の無機イオン交換体として、アンチモン酸スズやタングステン酸スズ等を作成した。現在，完全に化学的な特性や構造の把握には至っていないが，ルテニウムの選択的吸着等を見せるなどの特徴を確認した。また，他の核分裂生成物として，アルカリ金属等の吸着特性も確認している。

如今，大多数核电站已有40多年的历史了。预计，由于福岛核电站的事故，将发生更多的退役。 The purpose was to recover components that may occur from decommissioning (iron (Fe), molybdenum (Mo), tin, etc.) to synthesize inorganic ion exchangers, and remove highly radioactive, toxic cesium (Cs), strontium, antimony (Sb), niobium, selenium (Se), cerium (Ce), etc. that have been purified in nuclear fuel waste, and to recover useful platinum group元素。今年，合成了三个含有锡和锆的离子交换机。进行了XRD分析以确认每个离子交换器都观察到光环模式，并且它是无定形的。此外，进行热分析以确认每种物质都是不同的。这些离子交换器在盐酸溶液中的吸附特性在FE，MO，MO，CS，SB，SE和CE的批次测试中评估。对0.03、0.1、0.3、1.0和3.0 mol/l的盐酸浓度进行了测试，发现有离子交换器可很好地吸附到Fe，Mo，SB和SE。另一方面，这次没有合成的离子交换器能够吸附CS和CE，并且其他元素被选择性地吸附，并且准备了新的无机离子交换器，例如锡抗抗甲酸盐和锡吨。目前，尚未完全了解化学性质和结构，但是已经确认了诸如选择性吸附的特征。另外，碱金属等的吸附特性已被确认为其他核裂变产物。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

無機イオン交換体による廃炉に向けた廃棄物処理

使用无机离子交换剂进行退役废物处理

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kinoshita Ikuo;Hibiki Takashi; Shen Xiuzhong;菅原詩，佐藤慧一，伊藤眞子，阿部達雄
通讯作者：
菅原詩，佐藤慧一，伊藤眞子，阿部達雄

廃棄物処理に用いる複合無機イオン交換体の開発

废物处理用复合无机离子交换剂的研制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
沈秀中;山本俊弘;中島健;日引俊詞;岩崎蒼生，伊藤眞子，阿部達雄
通讯作者：
岩崎蒼生，伊藤眞子，阿部達雄

Removal and Recovery of Ruthenium and Cesium from Spent Nuclear Fuel by Using Tungsten Molybdophosphate Novel Inorganic Ion Exchanger

钼磷酸钨新型无机离子交换剂脱除回收乏核燃料中钌和铯

DOI：
10.5182/jaie.33.79
发表时间：
2022
期刊：
Journal of Ion Exchange
影响因子：
0
作者：
Irvin Mardongab Banjarnahor;Chikage Abe;Kenji Konashi;Tatsuo Abe;and Tatsuya Suzuki
通讯作者：
and Tatsuya Suzuki

Synthesis of two tin type inorganic ion exchangers and adsorption behavior of alkaline ions on these ion exchangers

两种锡型无机离子交换剂的合成及其对碱性离子的吸附行为