海水ウラン採取に関する研究

海水提铀研究

基本信息

批准号：
01603006
负责人：
古崎新太郎
金额：
$ 14.72万
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：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

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。採取法として、ウランを選択的に吸着する固体吸着剤を用いる吸着法が実用性が高い。本研究では、経済的な海水ウラン採取プロセスの確立をめざして、1.吸着速度が大きく、また繰り返し使用に対して耐久性のある吸着剤の製造方法の確立、2.大量の海水との接触に適した中空繊維および粒状繊維吸着剤を用いる接触装置の評価、および3.海流、波などの自然力を利用した吸着剤と海水との接触装置の開発を行った。本研究によって得られた新しい知見、成果は次の点である。1.合成条件を工夫して比表面積の大きいアミドキシム樹脂を合成した。この樹脂はアルカリ処理後、1日当たり100ー200mg/kgーRという高いウラン吸着量を示した。2.イミドジオキシム基の大きな平衡定数、アルカリ処理に伴うアミドキシム基の消失という事実から、優れたウラニル吸着剤として、イミドジオキシム構造を主として与える条件で調製した繊維状吸着剤を用い、一日の吸着で650mg/kgーRのきわめて優れた吸着速度を達成した。3.キャピラリー繊維状アミドキシム樹脂を充填した海流利用吸着装置周辺の流れを数値解析して、実験結果と比較した結果、吸着装置を流れ込みのない構造体として扱ってよいことを示した。さらに、びょう風型吸着装置のサイズとウラン採取量との関係を求めた。4.海流と波力を利用する浮体式ウラン採取システムのコストは、現在開発されている吸着剤の性能(20日間で6g/kg)の10%の回収率において、174千円/kg/yearとなった。5.圧力損失の結果に基づいて循環流動層式吸着装置のスケールアップを検討したところ、黒潮海流を直接利用して運転するとき、接触部槽高は約1ー3mになるという結果を得た。6.海流を直接利用して、吸着剤流動層を流動化し、ウランを吸着する四角錐型吸着装置は三角柱型吸着装置に比べ、どのノズル径でも良好な流動状態が得られ、最大充填率も上回った。

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。作为一种收集方法，使用有选择地吸附铀的固体吸附剂的吸附方法非常实用。在这项研究中，为了建立经济的海水铀提取过程，1。建立一种方法来制造具有高吸附速率和耐用性的吸附剂的方法，可反复使用，2。使用空心纤维和颗粒纤维吸附剂评估，并使用适合于海洋和3.海洋的远洋机构的固定型和天然型的颗粒纤维吸附剂。波浪。从这项研究中获得的新发现和结果如下：1。通过设计合成条件来合成具有较大特定表面积的胺氧症树脂。碱处理后，该树脂每天表现出高铀吸附量为100-200 mg/kg-r。 2。鉴于由于碱性治疗而导致的imidedioxime组的平衡常数以及酰胺电位组的消失，因此在主要提供imidedioxime结构的条件下制备的纤维吸附剂是作为极好的铀酰吸附剂实现的，并且在每日650 mg/kg-r上的吸附率极为出色。 3。使用填充毛细管纤维纤维酰胺树脂的海洋电流对吸附装置周围的流量进行数字分析与实验结果进行了比较，并且表明可以将吸附装置视为没有流量的结构。此外，铀型的粘附装置的大小与尿液的量相关。 4。利用洋流和波力的浮动铀提取系统的成本为174,000日元/千克/年，恢复率为目前发育的吸附剂的10％（20天内6g/kg）。 5。当我们根据压力损失的结果检查循环流化床吸附装置的扩大时，我们发现当直接使用黑素电流运行时，接触箱高度约为1-3m。 6。平方的锥体吸附装置，它直接使用洋流来使吸附剂流化的床和Adsorb铀流动，可为任何喷嘴直径提供更好的流量条件，并且最大填充速率也优于三角形棱镜吸附装置。