核融合原型炉における使用済機器からの省エネ金属リサイクル技術の創成

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核融合炉の機能材料であるリチウム（Li）およびベリリウム（Be）は、4年の運転期間であっても、大量に残存するため、これらの機能材料のリサイクル技術開発は核融合の早期実現に不可欠な課題である。本年度では、核融合炉内の機能材料である、Li2TiO3及びBe12Tiのリサイクル技術開発を実施した。先ず、Li2TiO3微小球を原料としたリサイクル技術開発に成功した。酸溶液とマイクロ波加熱を使用した溶解処理工程により、Li2TiO3を溶解し、沈殿分離を行い、固体としてTiO2を分離した。その後、LiCl溶液をLi2CO3に炭酸化するために、重曹（NaHCO3）を添加し、撹拌、蒸発、洗浄、ろ過を2回繰り返すことによって、Li2TiO3から原料であるLi2CO3を86％回収することに成功した。また、リサイクルのプロセス開発だけではなく、Li2TiO3微小球の酸溶液とマイクロ波加熱における溶解挙動の反応速度について調査し、この反応が表面化学反応による溶解反応であることを明らかにした。同様に、Be12Tiのリサイクル技術開発の一環として、Li2TiO3と同様な条件でBe12Tiの溶解試験を実施した。Be12Tiは、塩酸溶液とマイクロ波加熱で溶解処理し、TiO2の沈殿分離を実施した。その結果、Beは全溶解したが、Tiは（Ti3＋、Ti4＋として）僅かな量（約4％）残存することが分かった。また、タングステン（W）中の不純物分離・除去試験として、タンタル（Ta）、ニオブ（Nb）、レ二ウム（Re）、オスミウム（Os）などを添加した上で、塩酸溶液とマイクロ波加熱による溶解処理を行い、各々の元素の分離試験を実施中である。現在執行錯誤の真っ最中であるが、分離傾向が分かりつつあるため、R5年度にはその成果を明確にすることができる見通しである。