JP3858369B2 - Zirconium alloy waste decontamination method and apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジルコニウム合金廃棄物の除染方法及びその装置に係り、特にジルコニウムとウラン等のアクチニド系元素とを分離する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
原子力発電所、燃料製造施設、再処理施設などで発生する放射性廃棄物が、汚染金属材である場合には、発生量が多大になることもあいまって、貯蔵処分容積の減少要求が高くなっている。
【0003】
技術例1:特公平05−062319号公報では、放射性物質で汚染された金属廃棄物を全溶融状態として、比重差を利用してスラグ相と溶融金属相とに分離した後、溶融金属相を下方に設けたるつぼに鋳造して固化させ、しかる後に、帯域純化法でさらに除染率を高めるようにしている。
技術例2:特公平08−033494号公報では、銅浴にジルカロイ(Zr合金)を溶解せしめ、酸素との親和力の差を利用して、ジルコニウムと放射化した同位元素を含む鉄及びクロムとを分離するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、技術例1では、物質の拡散と装置上の制約から大量処理に難点があり、技術例2では、ジルコニウムとウラン等のアクチニド系元素との酸素との親和力がほぼ等しいため、核種元素を分離することが困難であるという課題が残されている。
【0005】
本発明は、このような課題を有効に解決するとともに、以下の目的を達成しようとするものである。
▲1▼ジルコニウムを比較的低温で分離反応させること。
▲2▼ジルコニウムと他の金属成分との分離性を高めること。
▲3▼ジルコニウムから、高濃度のウラン系元素の処分物を生成分離すること。
▲4▼ジルコニウム及びアクチニド系元素またはウランやプルトニウム等をハロゲン化合物の状態として、効率のよい分溜を可能にすること。
【0006】
【課題を解決するための手段】
放射性物質で汚染されたジルコニウム合金廃棄物を、不活性ガス雰囲気中の溶解炉に投入し、Cu−(47〜53wt%)Zrとなるように配合して溶解するとともに、溶融状態の溶湯に塩素ガスを吹き付け、優先的にジルコニウム塩化物を生成,昇華させて回収し、許容量上限の核種元素塩化物が混入する前に、塩素ガスを酸素ガスに代えるかまたは弱酸性化雰囲気として造滓剤を添加してスラグを生成して、ジルコニウム,核種元素を共に酸化物として溶湯から浮上せしめ、この混合酸化物を捕集分離する。
混合酸化物は、塩化物として、溶融塩電解または分溜により、除染物と高濃度放射性物に分別する。
塩素ガスを使用する場合には、溶湯の温度が900〜930℃に設定される。
放射性物質が、アクチニド系元素またはその化合物である場合にも適用される。
放射性物質で汚染されたジルコニウム合金廃棄物をCu−(47〜53wt%)Zrとなるように配合して溶解することにより得られる溶湯に対して、塩素ガスに代えて弗素ガスを吹き付ける技術も採用され、この場合は、優先的にU,Pu弗化物を生成して蒸発させることによりCu−Zrと分離し、要求される除染率が得られたら、溶湯に酸素ガスを接触させて、ジルコニウムを酸化物として浮上せしめて銅と分離し、これを回収する。
弗素ガスを使用する場合には、溶湯の温度が895〜905℃に設定される。
溶解炉内において、銅合金浴に、ハロゲンガスと酸素ガスとを接触させるために、ハロゲンガスを吹き付ける工程と酸素ガスを吹き付ける工程とが行なわれ、ハロゲンガス吹き付け時の溶解炉として、浮揚式誘導溶解炉(コールドクルーシブル炉)を、酸素ガス吹き付け時の溶解炉として、耐火物るつぼを用いる誘導溶解炉を採用することもできる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るジルコニウム合金廃棄物の除染方法及びその装置の第1実施形態について、図1を参照して説明する。
【0008】
〔ジルコニウム合金廃棄物の投入〕
図1に示すように、放射性物質で汚染されたジルコニウム合金廃棄物(ジルコニウム合金)Xを、不活性ガス雰囲気中のカーボンるつぼ(溶融槽)1の内部に投入するとともに、純銅からなる溶媒Yを同時に供給する。
この場合のジルコニウム合金廃棄物Xにおけるジルコニウム成分と銅成分とは、Cu−(47〜53wt%)Zrとなるように配合が設定される。
【0009】
〔ジルコニウム合金廃棄物の溶解〕
カーボンるつぼ1の回りに高周波加熱コイル(加熱手段)2を配して、不活性ガス雰囲気に保持したまま、高周波加熱コイル2に例えば500〜3000Hz程度の高周波電流を通電することにより、カーボンるつぼ1及びジルコニウム合金廃棄物Xを処理適温まで誘導加熱する。
図2に示すように、合金成分に対するジルコニウム成分が、47〜53wt%(重量%)である場合には、Cu−Zr系で最も低融点となり、溶湯が形成される。
【0010】
〔ハロゲン化物の生成〕
900〜930℃の温度に保持した溶融状態の溶湯に塩素ガスまたは窒素ガス等で希釈された塩素ガスを吹き付け、優先的にジルコニウム塩化物を生成する。
ハロゲンガスが、塩素ガスである場合には、例えばZr,U,Puの塩化物の沸点がそれぞれ336℃,795℃,1780℃であることと、溶湯が誘導加熱に基づいて磁気攪拌された状態で塩素ガスと反応することとあいまって、ジルコニウム塩化物を優先的に昇華させて、カーボンるつぼ1からガス成分として回収する。
塩化物の生成により、順次、ジルコニウムが消費されるため、溶湯成分が47%Zr以下にならないように、適宜ジルコニウム合金廃棄物Xを追加投入して、Cu−Zr比率を保持する。
図3は、塩化物標準生成自由エネルギー図を示しており、Zr,Cu塩化物を比較すると、標準生成自由エネルギーに大きな差があり、Cu塩化物の生成が起こりにくく、Cuの消費及び蒸発物への混入はごく僅かになる。
【0011】
〔塩化物の回収〕
ガス化状態となって、カーボンるつぼ1の外に取り出されたジルコニウム塩化物は、ハロゲン化物回収手段3に送り込まれ、冷却されることにより固化状態となって回収される。
なお、ガス化状態のジルコニウム塩化物とともに、カーボンるつぼ1の外に取り出された他のガス成分は、有害ガスの除去等の必要な処理がなされた後、オフガスとして処分される。
【0012】
〔核種元素の濃縮〕
塩化物の蒸発とジルコニウム合金廃棄物Xの追加投入とにより、溶湯中の核種元素が徐々に濃縮される。
つまり、汚染源であるウラン等のアクチニド系元素の量が増大するとともに、ジルコニウム塩化物の中にも、核種元素の塩化物が混入することを考慮して、核種元素の混入量が要求される除染率(除染係数:例えばDF>100)から算出される許容量となる前に、塩素ガスの吹き付けを停止する。
【0013】
〔酸化物の生成〕
溶融槽として、カーボンるつぼ1を使用している場合には、塩化ガスを酸素に代えて溶湯に吹き付け、溶湯に酸素ガスを接触させると、ジルコニウム,核種元素(U,Pu等)の酸化物が生成される。該酸化物は、図1に示すように、溶湯から浮上した状態となる。
図4は、酸化物標準生成自由エネルギー図を示しており、この図からZr,U,Puは、カーボン(C)の共存下でも、容易に酸化物となることが明らかである。
【0014】
〔酸化物の回収〕
溶湯から浮上せしめた酸化物は、掻き取って除去する方法や流出させる方法等により捕集分離され、カーボンるつぼ1の外に取り出されて酸化物回収手段4に送り込まれ、冷却されることにより固化状態となって回収される。
【0015】
〔混合酸化物の後処理〕
酸化物回収手段4に回収された酸化物は、前述したように、ジルコニウム,核種元素(U,Pu等),その他の混合酸化物となっているため、ハロゲン化物として溶融塩電解法または分溜法により、Zrハロゲン化物とアクチニド系元素のハロゲン化物との昇華温度の違いを利用して分溜し、核種元素を含まない除染物と、核種元素を濃縮した状態の高濃度放射性物とに分離して保管処理する。
【0016】
〔溶媒の再利用〕
酸化物を除去した溶湯は、溶媒Yである純銅が溶融物として残されているため、図1に矢印で示すように、新たなジルコニウム合金廃棄物Xの投入と、ジルコニウム量に見合った溶媒Yの投入とが行なわれ、〔ジルコニウム合金廃棄物の溶解〕以下の工程が繰り返される。
【0017】
次いで、本発明に係るジルコニウム合金廃棄物の除染方法及びその装置の第2実施形態について説明する。
該第2実施形態にあっても、ジルコニウム合金廃棄物Xを、不活性ガス雰囲気中の溶融槽の内部に投入して、前述のCu−Zr配合比で溶解するが、塩素ガスに代えて弗素ガスを使用して弗化物が生成される。
ただし、弗素ガスの使用にともなって、反応容器,配管系等の耐食性や安全性を高める必要があり、極めて高価な設備となるために、処理量が少なく装置の大型化を必要としない場合の好適技術となる。
【0018】
Cu−Zrの溶湯に弗素ガスを吹き付けると、U,Pu,Zrの弗化物の沸点(UF6 :51℃,PuF6 :62℃,ZrF4 :908℃)の相違に基づいて、U,Puの弗化物が優先的に生成されるため、U,Pu弗化物を蒸発させることにより、Cu−Zrと分離回収する。この場合、濃縮状態のアクチニド系元素を弗化物の状態で回収することができる。
残された溶湯の要求される除染率が得られたら、溶湯に酸素ガスを吹き込んで、ジルコニウムを酸化物として浮上せしめて銅と分離し回収する。
【0019】
〔他の実施の形態〕
本発明にあっては、以下の技術を採用することができる。
a)ハロゲンガス吹き付け時の溶解炉として、浮揚式誘導溶解炉(コールドクルーシブル炉)を適用すること。
b)酸素ガス吹き付け時の溶解炉として、耐火物るつぼを用いる誘導溶解炉を適用すること。
c)溶融槽を水冷銅るつぼで構成し、溶湯球全体を反応部とすること。
d)水冷銅るつぼを適用する場合に、〔酸化物の生成〕の工程の実施に先立って溶湯を一度固化した後、固化合金体を耐火物(含カーボン)るつぼ使用の雰囲気誘導溶解炉で再溶解・酸化して、混合酸化物の回収等を実施すること。
【0020】
【発明の効果】
本発明に係るジルコニウム合金廃棄物の除染方法及びその装置によれば、以下のような効果を奏する。
(1) Cu−Zrの配合比を設定して、ジルコニウムを比較的低温で液相とし、塩素ガスとの反応を液相−気相の状態で行なうことにより、ジルコニウムを塩化物の状態にし、高い効率で分離することができる。
(2) 溶湯を誘導加熱して攪拌することにより、ジルコニウムの塩化反応効率を一層向上させることができる。
(3) ジルコニウムの塩化物を回収した残りの溶湯に対して、酸素を接触させることにより、溶湯中のアクチニド系元素を酸化物化して、分離性を高めることができる。
(4) スラグ化した酸化物をさらにハロゲン化物とすることにより、アクチニド系元素及びその化合物を高濃度化して分離し処分することができる。
(5) 弗素ガスを使用してU,Puの弗化物を生成することにより、U,Puの弗化物を優先蒸発させて、これらアクチニド系元素を濃縮するとともに、分離性を高めることができる。
(6) 上記により、2次廃棄物の発生量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るジルコニウム合金廃棄物の除染方法及びその装置の第1実施形態における実施状況を示す模式図である。
【図2】 図1に示す溶融槽の溶湯における銅成分に対するジルコニウム成分量による融点との関係図である。
【図3】 塩化物の標準生成自由エネルギー図である。
【図4】 酸化物の標準生成自由エネルギー図である。
【符号の説明】
1 カーボンるつぼ(溶融槽)
2 高周波加熱コイル(加熱手段)
3 ハロゲン化物回収手段
4 酸化物回収手段
X ジルコニウム合金廃棄物(ジルコニウム合金)
Y 溶媒
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a zirconium alloy waste decontamination method and apparatus, and more particularly to a technique for separating zirconium from actinide elements such as uranium.
[0002]
[Prior art]
When radioactive waste generated at nuclear power plants, fuel manufacturing facilities, reprocessing facilities, etc. is contaminated metal materials, the amount of generated waste is large, and the demand for reduction in storage and disposal volume increases. Yes.
[0003]
Technical Example 1: In Japanese Patent Publication No. 05-062319, a metal waste contaminated with radioactive materials is made into a completely molten state, and is separated into a slag phase and a molten metal phase using a specific gravity difference. The crucible provided below is cast and solidified, and then the decontamination rate is further increased by the zone purification method.
Technical Example 2: In Japanese Patent Publication No. 08-033494, Zircaloy (Zr alloy) is dissolved in a copper bath, and using a difference in affinity with oxygen, zirconium and activated iron and chromium containing isotopes are contained. Try to separate.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in Technical Example 1, there is a difficulty in mass processing due to material diffusion and device restrictions. In Technical Example 2, since the affinity of oxygen between zirconium and actinide elements such as uranium is almost equal, The problem remains that it is difficult to separate.
[0005]
The present invention is intended to effectively solve such problems and achieve the following objects.
(1) To separate and react zirconium at a relatively low temperature.
(2) To improve the separation between zirconium and other metal components.
(3) Production separation of high-concentration uranium-based elements from zirconium.
(4) To enable efficient fractionation by using zirconium and actinide elements or uranium or plutonium as a halogen compound.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Zirconium alloy waste contaminated with radioactive material is put into a melting furnace in an inert gas atmosphere, mixed and melted so as to be Cu- (47 to 53 wt%) Zr, and chlorine is added to the molten molten metal. Blowing gas, preferentially producing and recovering zirconium chloride by sublimation, and before mixing with the upper limit of nuclide element chloride, replace chlorine gas with oxygen gas or make a mild acidification atmosphere Is added to make slag, and both zirconium and nuclide elements float as oxides from the molten metal, and this mixed oxide is collected and separated.
The mixed oxide is separated as a chloride into a decontaminated product and a high-concentration radioactive material by molten salt electrolysis or fractional distillation.
When using chlorine gas, the temperature of a molten metal is set to 900-930 degreeC.
This also applies when the radioactive substance is an actinide element or a compound thereof.
Also adopted is a technology in which fluorine gas is sprayed instead of chlorine gas to molten metal obtained by mixing and melting zirconium alloy waste contaminated with radioactive materials to form Cu- (47 to 53 wt%) Zr. In this case, it is separated from Cu-Zr by preferentially producing and evaporating U and Pu fluoride, and when the required decontamination rate is obtained, oxygen gas is brought into contact with the molten metal to obtain zirconium. Is levitated as an oxide, separated from copper, and recovered.
When fluorine gas is used, the temperature of the molten metal is set to 895 to 905 ° C.
In the melting furnace, in order to bring halogen gas and oxygen gas into contact with the copper alloy bath, a halogen gas blowing process and an oxygen gas blowing process are performed. An induction melting furnace using a refractory crucible can also be adopted as a melting furnace (cold crucible furnace) as a melting furnace when blowing oxygen gas.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of a zirconium alloy waste decontamination method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG.
[0008]
[Zirconium alloy waste input]
As shown in FIG. 1, a zirconium alloy waste (zirconium alloy) X contaminated with radioactive material is introduced into a carbon crucible (melting tank) 1 in an inert gas atmosphere, and a solvent Y made of pure copper is added. Supply at the same time.
In this case, the composition of the zirconium component and the copper component in the zirconium alloy waste X is set so as to be Cu- (47 to 53 wt%) Zr.
[0009]
[Dissolution of zirconium alloy waste]
A high frequency heating coil (heating means) 2 is arranged around the carbon crucible 1, and a high frequency current of, for example, about 500 to 3000 Hz is supplied to the high frequency heating coil 2 while being maintained in an inert gas atmosphere. And the zirconium alloy waste X is induction-heated to a suitable processing temperature.
As shown in FIG. 2, when the zirconium component with respect to the alloy component is 47 to 53 wt% (weight%), the melting point is the lowest in the Cu—Zr system, and a molten metal is formed.
[0010]
(Halide generation)
Chlorine gas diluted with chlorine gas or nitrogen gas or the like is sprayed on a molten metal held at a temperature of 900 to 930 ° C. to preferentially produce zirconium chloride.
When the halogen gas is chlorine gas, for example, the boiling points of chlorides of Zr, U, and Pu are 336 ° C., 795 ° C., and 1780 ° C., respectively, and the molten metal is magnetically stirred based on induction heating In combination with the reaction with chlorine gas, zirconium chloride is preferentially sublimated and recovered from the carbon crucible 1 as a gas component.
Since zirconium is sequentially consumed by the generation of chloride, the zirconium alloy waste X is appropriately added to maintain the Cu-Zr ratio so that the molten metal component does not become 47% Zr or less.
FIG. 3 shows a standard free energy generation diagram of chloride. When Zr and Cu chlorides are compared, there is a large difference in standard free energy of formation, Cu chloride is hardly generated, Cu consumption and evaporates Very little contamination.
[0011]
[Recovery of chloride]
Zirconium chloride taken out of the carbon crucible 1 in a gasified state is sent to the halide recovery means 3 and cooled to be solidified and recovered.
The gasified zirconium chloride and other gas components taken out of the carbon crucible 1 are disposed of as off-gas after necessary processing such as removal of harmful gases.
[0012]
[Concentration of nuclide elements]
By evaporating chloride and adding additional zirconium alloy waste X, the nuclide element in the molten metal is gradually concentrated.
In other words, the amount of actinide elements such as uranium, which is a source of contamination, is increased, and the amount of nuclide elements mixed in is required in consideration of the inclusion of nuclide chlorides in zirconium chloride. Before reaching the allowable amount calculated from the dyeing rate (decontamination coefficient: DF> 100, for example), the chlorine gas spraying is stopped.
[0013]
(Oxide generation)
When the carbon crucible 1 is used as a melting tank, the oxides of zirconium and nuclide elements (U, Pu, etc.) can be obtained by spraying the molten gas instead of oxygen on the molten metal and bringing the molten gas into contact with the oxygen gas. Generated. As shown in FIG. 1, the oxide floats from the molten metal.
FIG. 4 shows an oxide standard generation free energy diagram. From this diagram, it is clear that Zr, U, and Pu easily become oxides even in the presence of carbon (C).
[0014]
[Oxide recovery]
The oxide floating from the molten metal is collected and separated by a method of scraping and removing, a method of flowing it out, etc., taken out of the carbon crucible 1, sent to the oxide recovery means 4, and solidified by being cooled. Recovered in a state.
[0015]
[Post-treatment of mixed oxide]
As described above, the oxide recovered by the oxide recovery means 4 is zirconium, nuclide elements (U, Pu, etc.), and other mixed oxides. The method uses the difference in sublimation temperature between Zr halides and actinide-based halides to separate them into decontamination products that do not contain nuclide elements and high-concentration radioactive materials that are enriched in nuclide elements. And store it.
[0016]
[Reuse of solvent]
In the molten metal from which the oxide has been removed, pure copper, which is the solvent Y, remains as a melt. Therefore, as shown by the arrows in FIG. 1, the addition of new zirconium alloy waste X and the solvent Y commensurate with the amount of zirconium. And the following steps are repeated.
[0017]
Next, a second embodiment of the zirconium alloy waste decontamination method and apparatus according to the present invention will be described.
Even in the second embodiment, the zirconium alloy waste X is charged into the melting tank in an inert gas atmosphere and melted at the aforementioned Cu-Zr blending ratio, but fluorine instead of chlorine gas is used. Fluoride is produced using gas.
However, with the use of fluorine gas, it is necessary to improve the corrosion resistance and safety of the reaction vessel, piping system, etc., and it becomes an extremely expensive facility, so the amount of processing is small and the equipment does not need to be enlarged. This is the preferred technique.
[0018]
When fluorine gas is blown onto the molten Cu—Zr, U, Pu and Zr fluorides have different boiling points (UF 6 : 51 ° C., PuF 6 : 62 ° C., ZrF 4 : 908 ° C.). Therefore, the U and Pu fluorides are evaporated and separated from Cu-Zr. In this case, the concentrated actinide element can be recovered in the form of fluoride.
When the required decontamination rate of the remaining molten metal is obtained, oxygen gas is blown into the molten metal to float zirconium as an oxide, which is separated from copper and collected.
[0019]
[Other Embodiments]
In the present invention, the following techniques can be employed.
a) A floating induction melting furnace (cold crucible furnace) should be used as a melting furnace when halogen gas is blown.
b) An induction melting furnace using a refractory crucible is applied as a melting furnace when blowing oxygen gas.
c) The melting tank is composed of a water-cooled copper crucible, and the entire molten metal ball is used as the reaction part.
d) When applying a water-cooled copper crucible, solidify the melt once prior to performing the [Oxide Generation] step, and then re-solidify the solidified alloy body in an atmosphere induction melting furnace using a refractory (carbon-containing) crucible. Dissolve and oxidize, and collect mixed oxides.
[0020]
【The invention's effect】
The zirconium alloy waste decontamination method and apparatus according to the present invention have the following effects.
(1) Setting the compounding ratio of Cu-Zr, making zirconium a liquid phase at a relatively low temperature, and performing a reaction with chlorine gas in a liquid phase-gas phase state, thereby making zirconium a chloride state, Separation can be performed with high efficiency.
(2) The efficiency of the chlorination reaction of zirconium can be further improved by inductively heating and stirring the molten metal.
(3) By bringing oxygen into contact with the remaining molten metal from which the chloride of zirconium has been recovered, the actinide-based element in the molten metal can be oxidized and the separability can be improved.
(4) By further converting the slag oxide into a halide, the actinide-based element and its compound can be concentrated and separated and disposed of.
(5) By generating fluorides of U and Pu using fluorine gas, the fluorides of U and Pu can be preferentially evaporated to concentrate these actinide elements and improve the separability.
(6) Due to the above, the amount of secondary waste generated can be reduced.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing an implementation status in a first embodiment of a zirconium alloy waste decontamination method and apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a relationship diagram of the melting point depending on the amount of zirconium component with respect to the copper component in the molten metal in the melting tank shown in FIG.
FIG. 3 is a standard free energy diagram of chloride formation.
FIG. 4 is a standard free energy diagram of oxide generation.
[Explanation of symbols]
1 Carbon crucible (melting tank)
2 High-frequency heating coil (heating means)
3 Halide recovery means 4 Oxide recovery means X Zirconium alloy waste (zirconium alloy)
Y solvent

Claims (7)

放射性物質で汚染されたジルコニウム合金廃棄物をCu−(47〜53wt%)Zrとなるように配合して溶解する工程と、溶湯に塩素ガスを接触させてジルコニウム塩化物を生成してこれを回収する工程と、溶湯に酸素ガスを接触させて核種元素を酸化物として浮上せしめて分離する工程とを有することを特徴とするジルコニウム合金廃棄物の除染方法。  Mixing and melting the zirconium alloy waste contaminated with radioactive material so as to be Cu- (47 to 53 wt%) Zr, and contacting the molten metal with chlorine gas to produce zirconium chloride and recover it A method for decontaminating zirconium alloy waste, comprising: a step of bringing the molten metal into contact with an oxygen gas to float the nuclide element as an oxide and separating the oxide. 溶湯の温度が900〜930℃に設定されることを特徴とする請求項1記載のジルコニウム合金廃棄物の除染方法。The method for decontaminating zirconium alloy waste according to claim 1, wherein the temperature of the molten metal is set to 900 to 930 ° C. 溶湯に酸素ガスを接触させるに代えて、酸化性雰囲気にすることを特徴とする請求項1または2記載のジルコニウム合金廃棄物の除染方法。 Instead of contacting the oxygen gas to the molten metal, the decontamination method according to claim 1 or 2 zirconium alloy wastes, wherein the to oxidizing atmosphere. 分離した酸化物を、溶融塩電解または分溜により、除染物と高濃度放射性物に分別することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のジルコニウム合金廃棄物の除染方法。 The method for decontamination of zirconium alloy waste according to any one of claims 1 to 3, wherein the separated oxide is separated into a decontamination product and a high-concentration radioactive material by molten salt electrolysis or fractionation. . 放射性物質で汚染されたジルコニウム合金廃棄物をCu−(47〜53wt%)Zrとなるように配合して溶解する工程と、溶湯に弗素ガスを接触させてアクチニド系元素の弗化物を生成してこれを回収する工程と、溶湯に酸素ガスを接触させてジルコニウムを酸化物として浮上せしめて分離する工程とを有することを特徴とするジルコニウム合金廃棄物の除染方法。  A step of mixing and melting zirconium alloy waste contaminated with radioactive material so as to be Cu- (47 to 53 wt%) Zr, and bringing fluoride gas into contact with the molten metal to produce fluoride of an actinide element. A method for decontaminating zirconium alloy waste, comprising: a step of recovering this, and a step of bringing oxygen gas into contact with the molten metal to float zirconium as an oxide for separation. 溶湯の温度が895〜905℃に設定されることを特徴とする請求項5記載のジルコニウム合金廃棄物の除染方法。  The method for decontaminating zirconium alloy waste according to claim 5, wherein the temperature of the molten metal is set to 895 to 905 ° C. 放射性物質で汚染されたジルコニウム合金廃棄物が投入される溶解炉(1)と、該溶解炉に投入されたジルコニウム合金廃棄物(X)をハロゲンガス雰囲気で処理適温まで加熱する加熱手段(2)と、溶解炉内部で生成されたハロゲン化物を回収するハロゲン化物回収手段(3)と、溶湯に酸素ガスを接触させることにより生成された酸化物を捕集分離する酸化物回収手段(4)とを具備することを特徴とするジルコニウム合金廃棄物の除染装置。  A melting furnace (1) into which zirconium alloy waste contaminated with radioactive material is charged, and a heating means (2) for heating the zirconium alloy waste (X) charged into the melting furnace to an appropriate treatment temperature in a halogen gas atmosphere A halide recovery means (3) for recovering halides generated inside the melting furnace, and an oxide recovery means (4) for collecting and separating oxides generated by bringing oxygen gas into contact with the molten metal A zirconium alloy waste decontamination apparatus comprising:
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