[논문]사용후 핵연료 파이로공정발생 공융염폐기물내 희토류염화물 분리 및 염 회수공정

이태교; 조용준; 김인태; 이한수

문제 정의

또한 부반응으로 인해 공융조성이 변화하여 전해정련공정에 재사용하는데 많은 제약이 발생된다. 따라서 본 연구에서는 공융염내 존재하는 희토류 염화물을 분리하는데 있어 공융염내불순물이 존재하지 않고 공융조성 또한 변화시키지 않는 산소가스를 이용한 방법으로 희토류 염화물을 산화/침전 시켰으며 산소분산 형태의 변화와 반응온도에 따른 산화율 특성파악 하였으며, 또한 침전반응 후 반응용기 내에 층분리 된 상태로 냉각되어 있는 냉각염을 분리하기 위한 장치를 고안하여 분리한 후 침전층과 순수염층을 분리하여 최종적인 재생 염을 회수하는 연구를 수행하였다.

제안 방법

1 1/min씩 사용하였다. 반응시간에 따른 희토류염화물의 산화/침전 정도를 측정하기 위하여 일정시간 간격으로 석영관을 이용하여 침전반응 중 공융염을 약 9g정도 채취하였다. 채취한 염은 증류수에 용해하여 여과 후 ICP-AES# 이용하여 수용액내 존재하는 희토류 이온의 농도를 분석하였다.
본 연구에서는 공융염내 희토류염화물의 침전에 있어 불순물이 없고 공융조성이 변하지 않는 산소를 이용하여 희토류 핵종을 침전하였다. 산소 분산 관의 형태를 십자형과 수직형으로 달리하여 침전실험을 수행해 본 결과 수직형분산관이 더 나은 효율을 보였으며 분산관 막힘현상 또한 발생하지 않았다.
1). 산소를 이용한공융 염내 희토류염화물의 침전실험에서 산소 분산 관의 형태를 Fig. 2와 같이 수직형과 십자형의 형태로 달리하여 산소분산의 형태에 따른 희토류 핵종의 전환효율을 비교하였다. 실험은 LiCl-KCl 공융염 2000g, 희토류염화물 8가지 (Y ZLa /Ce ZPr / Nd/ Sm/ Eu/ GdChX 각각 6g씩 48g, 70 0℃와 800℃의 조건에서 수행하였다.
2와 같이 수직형과 십자형의 형태로 달리하여 산소분산의 형태에 따른 희토류 핵종의 전환효율을 비교하였다. 실험은 LiCl-KCl 공융염 2000g, 희토류염화물 8가지 (Y ZLa /Ce ZPr / Nd/ Sm/ Eu/ GdChX 각각 6g씩 48g, 70 0℃와 800℃의 조건에서 수행하였다. 산소 유량은 십 자형 분산관은 4 1/min, 수직 분산관은 분산관 4 개를 이용하여 각각 1.
반응시간에 따른 희토류염화물의 산화/침전 정도를 측정하기 위하여 일정시간 간격으로 석영관을 이용하여 침전반응 중 공융염을 약 9g정도 채취하였다. 채취한 염은 증류수에 용해하여 여과 후 ICP-AES# 이용하여 수용액내 존재하는 희토류 이온의 농도를 분석하였다. 공융염내 존재하는 희토류 염화물을 공융염에 불용성인 침전물로 전환시킨후 침전물과 순수 공융염을 분리하는 것을 목표로 하고 있기 때문에 반응종결 후 완전한 층분리 (순수염층, 침전물층)가 이루어지도록 하는 것은 매우 중요하다.

대상 데이터

본 연구에 사용한 lab-scale 산화/침전 장치는 산화/침전로, 산소분산장치, 고체염분리장치, 층 분리 장치로 구성되어 있다(Fig. 1). 산소를 이용한공융 염내 희토류염화물의 침전실험에서 산소 분산 관의 형태를 Fig.

성능/효과

산소 분산 관의 형태를 십자형과 수직형으로 달리하여 침전실험을 수행해 본 결과 수직형분산관이 더 나은 효율을 보였으며 분산관 막힘현상 또한 발생하지 않았다. 12시간의 침전반응으로 모든 희토류 핵종을 99%이상 침전시킬수 있었으며 고체염분리장치와 층분리 장치를 통하여 순수염층과 침전층을 완전히 분리하여 회수할 수 있었다.
공융염내존재하는 희토류염화물은 산화물로 전환시켜 순수염층과 침전층으로 분리 할 수 있으며 회수된 순수한 염이 전해정련공정에 재활용되기 위해서는 순수한염 이외에 다른 불순물이 존재하지 않아야 하며 일정한 공융조성이 변하지 않아야 한다. 많은 연구 결과에서 침전제와 산화제를 사용하여 공융염 내의 희토류 염화물을 침전하는 연구를 수행하여 효과적으로 희토류 핵종을 분리할 수 있음을 확인하였다. 하지만 높은 전환효율을 얻기 위해 과량의 침전제를 주입하여 미반응 상태의 침전제가 공융염내 잔류하고 있어 전해정련공정에 재활용되기 위해서는 추가공정이 필요하게 된다.
공융염내 존재하는 희토류 염화물을 공융염에 불용성인 침전물로 전환시킨후 침전물과 순수 공융염을 분리하는 것을 목표로 하고 있기 때문에 반응종결 후 완전한 층분리 (순수염층, 침전물층)가 이루어지도록 하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서 완전침강을 위하여 공융염의용융상태에서 7시간 정도의 침강시간이 소요되었다. 산화침전 반응 후 반응용기에서 냉각염을 분리해내기 위하여 Fig.
산소 분산 관의 형태를 십자형과 수직형으로 달리하여 침전실험을 수행해 본 결과 수직형분산관이 더 나은 효율을 보였으며 분산관 막힘현상 또한 발생하지 않았다. 12시간의 침전반응으로 모든 희토류 핵종을 99%이상 침전시킬수 있었으며 고체염분리장치와 층분리 장치를 통하여 순수염층과 침전층을 완전히 분리하여 회수할 수 있었다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

사용후 핵연료 파이로공정발생 공융염폐기물내 희토류염화물 분리 및 염 회수공정 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

사용후 핵연료 파이로공정발생 공융염폐기물내 희토류염화물 분리 및 염 회수공정 원문보기

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

AI 본문요약
AI-Helper