海水ウランの効率的吸着採取プロセスの開発

海水铀高效吸收提取工艺开发

基本信息

批准号：
04203105
负责人：
古崎新太郎
金额：
$ 11.2万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

わが国における原子力発電の電力量は、全電力量の約25%を占めている。原子力発電の燃料であるウラン資源はそのすべてを輸入に依存している。総量約42億トンと計算される海水中の溶存ウランを工業的に採取する技術の確立は、エネルギー政策上極めて重要である。本研究では、これまでの成果をふまえ経済的な海水ウラン採取プロセスの確立をめざした。研究成果として、(1)係留式海流利用海水ウラン採取システムの開発:伊万里湾の外海において、作業船のクレーンからかご型吸着床を吊るして、潮流と波の中で吸着床を上下揺させて海水と吸着剤を接触させる吸着実験をおこなった。40時間の接触で平均76μg-U/gのウランの吸着量が認められた。2ノットの海流中での吸着実験の場合と同程度の吸着量である。このことより、波力を利用した吸着床の上下揺の効果は大きいことがわかった。(2)繊維状吸着剤の係留式採取法への適用:ハネカム内に吸着繊維を充填した吸着床を実海域で係留した場合、平均潮流が約0.2m/sにもかかわらず、吸着床を固定したボートを1m/sの速度で曳航したときに匹敵する吸着量が得られた。(3)球状吸着剤の係留式採取法への適用:高性能アミドキシム型球状樹脂を充填したカラムにポンプを利用して上向に海水を流通させた。(4)中空繊維充填装置ポンプ利用システムの開発:海水温度が吸着速度に及ぼす効果について考察した。ウラン吸着の活性化エネルギーは、約20kcal/molとなった。これは、ウラン吸着速度を支配している移動過程のなかでキレート形成反応が関与していることを示す。(5)循環流動層式吸着装置による海水ウラン採取:多量の海水と吸着剤を高効率で接触させることのできる循環流動層状吸着装置の開発をおこなった。粒状アミドキシム吸着剤を用いることにより、この方法では2割以上装置規模を小さくできることが明らかになった。(6)採取システムの設計と評価:これまでの知見と1990年度よりの海洋での試験データをもとに採取システムの設計と評価をおこなった。係留固定層一海流利用システム(浮体式海水ウラン採取システム)について合わせて比較,評価をおこなった。

日本的核电发电量约占电力总量的25％。铀资源是核电发电的燃料，取决于所有这些的进口。在能源政策中，建立用于在海水中收集溶解的铀的技术，约为42亿吨。这项研究旨在根据迄今为止的结果建立经济的海水铀提取过程。随着研究结果，（1）使用海水水流开发了停泊的海水铀提取系统：在Imari湾的开海中，进行了一个吸附实验，其中悬挂了一个篮子形状的吸附床，从工作容器的起重机中悬挂着篮子形状的吸附床，并与吸附床与材料的吸附床并在膨胀的材料中摇动，并在潮流中降落，并在海水中散布，并向下散发出海水的范围。吸附材料。接触40小时后观察到平均铀吸附量为76μg-U/g。吸附量与在2节海流中的吸附实验中相同。这表明使用波力向上和向下摆动的效果很大。（2）将纤维吸附剂应用于系泊方法：当蜂窝内部装有吸附剂纤维的吸附床在实际的海面积中停泊时，尽管平均电流为0.2 m/s，但在以1 m/s的速度固定的船只时，获得了可比的吸附量。（3）将球形吸附剂应用于系泊方法：海水在装满高性能磁性型型球形树脂的柱上向上流动。（4）使用泵使用空心纤维填充装置开发系统：我们已经检查了海水温度对吸附速率的影响。铀吸附的活化能约为20 kcal/mol。这表明在控制铀吸附率的迁移过程中涉及螯合物形成反应。（5）使用循环流化床吸附装置的海水铀收集：我们已经开发了一种循环流化的床吸附装置，可以使大量海水与吸附剂接触，并具有很高的效率。通过使用颗粒状的酰胺吸附剂，已经发现该方法可以将设备的尺寸降低超过20％。（6）收集系统的设计和评估：我们根据先前的发现和1990年的海洋测试数据设计和评估了收集系统。还比较和评估了使用固定的系泊单SEA电流（浮动海水铀样本系统）的系统。