酸素プラズマによる塩化物廃棄物の酸化物への転換

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07458101
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 鈴木 正昭 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (70114874)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤塚 洋 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (50231808)
• Keywords: 乾式再処理 / 廃棄物処理 / プラズマ処理

Research Abstract

高温プラズマ中でおこる高温気相反応を利用して、金属塩素化物を直接酸素化物に転換する方法を提案し、特殊な100%酸素プラズマを生成可能なマイクロ波プラズマ発生装置を開発し、これによって、様々な塩化物の酸素化実験を行った。また、廃棄物中に存在する塩化物に対して熱力学的平衡計算を行い。これら実験結果と比較し以下の結論を得た。
1.実験では容易に酸化物が得られるもの(塩化アルミニウム、塩化ニッケルなど)、得られないもの(塩化ナトリウム、塩化ストロンチウム)があるが、これらは、熱力学的平衡計算の結果によってその特性を良く説明できることがわかった。
2.我々の実験条件ではすべての塩化物を酸素化することはできなかったが、熱力学的平衡計算の結果では、温度条件を厳しく設定するなどすれば全ての塩化物を酸化物に転換できる可能性があることがわかった。また、これらの考察から酸素プラズマが塩化物の酸素化に極めて有効であることがわかった。
3.廃棄物に含まれる元素の大部分の系に対して行った熱力学的平衡計算の結果から、酸素化の特性は、ストロンチウム型、マグネシウム型、セリウム型の3種類に大別できることがわかった。ストロンチウム型の元素では高温で気相の酸化物が得られ、クエンチングなどの技術が必要となる。マグネシウム型では塩素を取り出すために水素が重要な役割を果たす。セリウム型は容易に酸素化することが可能である。

Research Products

• [Publications] M.Suzuki et al.: "Characteristics of Microwave Heated Oxygen Plasama and its Applicatio to Oxygenation of Metal Chloride Waste" The 3rd Asia-Pacific Conference on Plasma Science & Technology. 3. 417-422 (1996)
• [Publications] 鈴木正昭 小松原勝 梅林正行 赤塚洋: "マイクロ波加熱酸素プラズマによる金属塩化物の酸素化" プラズマ応用と複合機能材料. 5. 31-34 (1996)