レーザー微粒子化を利用した白金族元素分離に関する研究
Study on separation of platinum-group metals by using laser-induced particle formation
佐伯 盛久; 江坂 文孝; 田口 富嗣; 大場 弘則
Saeki, Morihisa; Esaka, Fumitaka; Taguchi, Tomitsugu; Oba, Hironori
レーザー微粒子化を利用した高レベル放射性廃液からの白金族元素分離法を考案し、パラジウム,ロジウム,ルテニウム及びネオジムが溶解した模擬溶液を用いて原理実証実験を行った。1.5mL模擬溶液に等量のエタノールを加え、266nm紫外レーザー(レーザー強度20mJ)を40分照射することにより、模擬溶液中のパラジウム,ロジウム,ルテニウムを選択的に微粒子化し、ネオジムと分離した。サブミクロンサイズまで成長させた白金族元素微粒子をろ過又は遠心分離により回収し、誘導結合プラズマ発光分光法により試料溶液中に残存する金属イオン濃度を分析した。その結果、ネオジムイオン濃度はレーザー照射前と変化しなかったのに対し、パラジウム,ロジウム及びルテニウムイオン濃度はそれぞれ100%, 94-99%, 65-69%減少しており、レーザー微粒子化とろ過又は遠心分離との組合せにより、白金族元素を溶液中から合金微粒子として回収できることを実証した。また、さまざまな実験パラメーターに対する白金族元素の回収率依存性を調べたところ、照射レーザー強度を調整することによりパラジウムとロジウムを相互分離できることがわかった。
We proposed separation technique of platinum-group metals (PGMs) from a solution of high-level radioactive waste by using laser-induced particle formation, and performed its proof-of-principle experiment. The simulated solution of high-level radioactive liquid wastes (HLLW) was prepared by dissolving palladium (Pd), rhodium (Rh), ruthenium (Ru) and neodymium (Nd) into distilled water. The Nd metal was added as representative of lanthanide and minor actinide. After 40-min irradiation of a mixture of the simulated solution of HLLW and ethanol (v/v = 1/1) with a UV laser (266 nm, 20 mJ), the Pd, Rh and Ru metals were separated from the Nd ion as particle with sub-micron size. The PGM particles were recovered by filtration and centrifugation. Analysis of ion concentration in the sample solution by ICP-AES suggested that the Pd, Rh and Ru metals were recovered with efficiency of 100%, 94-99%, 65-69%, while the Nd ion was completely kept in the sample solution.
使用言語 : Japanese
報告書番号 : JAEA-Research 2012-030
ページ数 : 16 Pages
発行年月 : 2012/11
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登録番号 : RS20120030
抄録集掲載番号 : 40001348
Accesses  (From Jun. 2, 2014)
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