日本イオン交換学会誌

学術賞受賞論文

海水からの実用的リチウム回収

吉塚和治

2012 年 23 巻 3 号 p. 59-65
発行日: 2012年
公開日: 2012/09/26

DOIhttps://doi.org/10.5182/jaie.23.59

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海水中には，様々な鉱物資源が溶存しており，その絶対量の大きさから，資源枯渇化問題の解決法の一つとして注目されている。これらの鉱物資源量は大部分において，海水中の方が陸上の推定埋蔵量より大きいが，海水中に存在する元素の濃度は希薄であり，経済的にかつ高純度に回収することは極めて困難である。
我々は，海水からのリチウム回収に着目し，リチウムを高選択的に分離回収できるスピネル型酸化マンガン系吸着剤と吸着剤の造粒法の開発，リチウム吸着性能の評価，ならびにパイロットプラントによる海水からのリチウム回収の実証研究までを一貫して行ってきた。本稿では，リチウム資源回収視点から，リチウム資源の現状と将来の需要予測とともに，我々が開発した海水からのリチウム回収技術とパイロットプラントを用いたリチウム回収の実証試験の成果を解説する。

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進歩賞受賞論文

使用済核燃料再処理法の適用を目指した抽出クロマトグラフィー法の流動層技術の開発

新井剛

2012 年 23 巻 3 号 p. 66-76
発行日: 2012年
公開日: 2012/09/26

DOIhttps://doi.org/10.5182/jaie.23.66

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高速増殖炉を今後実用化するためには使用済核燃料の再処理問題を改善し，高速増殖炉燃料サイクルを確立する必要がある。特に高速増殖炉の使用済核燃料に多く含まれる Am や Cm 等のマイナーアクチノイド（MA）は，主要な発熱性，且つ長寿命放射性核種であるため，処分問題を難しくしている。これらの MA を分離・回収する技術として，抽出剤を多孔性無機担体に担持させた吸着材を用いる抽出クロマトグラフィー法が着目されている。しかし，抽出クロマトグラフィーが用いられる MA 回収工程では，放射性分解ガス，不溶解残渣や腐食生成物等のスラッジの発生が懸念されており，これらは抽出クロマトグラフィーの分離能低下を引き起こすと考えられる。そこで著者では，放射性分解ガスやスラッジの混入にも対応可能な抽出クロマトグラフィー法として流動層に着目し，その適用性について検討を行っている。本稿では，流動層技術の一つである機械式流動層クロマトグラフィー法について，得られた成果の一部について詳述する。

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技術賞受賞論文

原子力発電所向けクラッド除去用イオン交換樹脂ダイヤイオン HPAN10 の開発

得丸出, 徳永和彦, 安藤信吾, 矢野勝彦

2012 年 23 巻 3 号 p. 77-81
発行日: 2012年
公開日: 2012/09/26

DOIhttps://doi.org/10.5182/jaie.23.77

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原子力発電プラントの系統水中の金属腐食生成物（クラッド（crud））は，プラント構成材料や燃料の健全性維持と作業者の被ばく低減の観点から，系統水中より効率的に除去する必要がある。今回，加圧水型（PWR 型）発電プラント一次系用の新規高性能クラッド除去用樹脂としてハイポーラス型アニオン交換樹脂ダイヤイオン HPAN10 を開発した。HPAN10 は，従来のゲル型樹脂と比較して，約 10 倍の模擬クラッド除去性能を有している。また，表面多孔構造が発達したハイポーラス樹脂は，一般に物理強度が低く，樹脂からの溶出や表面剥離による濁質分（微粉）発生が多いという問題がある。HPAN10 については，この点についても改良を加え，溶出や濁質分の発生を実用上問題ないレベルにまで低減している。HPAN10 の使用方法については，これまで PWR 型発電所の一次系においてに長い使用実績のあるゲル型混床樹脂との併用が適当であると考えられ，例えば，HPAN10 を混床樹脂層上に積層（オーバーレイ）することで，従来混床樹脂との補完作用により，高いクラッド除去性能が発揮されると考えられる。

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一般論文

Adsorption of Arsenic by Fe₃O₄, TiO₂, and Al₂O₃ Adsorbents

Jeongeon PARK, Hideki SATO, Kanako SHIBATA, Shuming SHAO, Syouhei NISH ...

2012 年 23 巻 3 号 p. 82-87
発行日: 2012年
公開日: 2012/09/26

DOIhttps://doi.org/10.5182/jaie.23.82

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Adsorption of arsenic (As(III) and As(V)) has been investigated, employing magnetite (Fe₃O₄), titania (TiO₂), and alumina (Al₂O₃) as adsorbents. Three kinds of adsorbents possess high adsorption ability for both As(III) and As(V) in acidic and neutral pH region, which indicates the all adsorbents are applicable for the As removal from common geothermal waters. The maximum adsorption amounts determined by Langmuir isotherms are order of Al₂O₃≈TiO₂>Fe₃O₄ in the case of As(III), and Al₂O₃>TiO₂>Fe₃O₄ in the case of As(V), respectively. These adsorption abilities are affected by both of hydroxyl groups on the surface and specific surface area of the powdered adsorbents. Chromatographic removal of As(III) from aqueous solution was performed by using a laboratory-scale column packed with the granulated adsorbents of Fe₃O₄, TiO₂ and Al₂O₃. The effective removal of As(III) from aqueous solution could be effectively achieved using granulated TiO₂ adsorbent in the three kinds of adsorbents, due to its high adsorption kinetics.

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