報告書番号

T99084

タイトル（和文）

五塩化モリブデンを用いた低温塩素化技術の開発(Ⅱ) -ネオジム酸化物の塩素化最適条件と副生成物（モリブデンオキシクロライド）の分離-

タイトル（英文）

Development of low temperature chlorination by using molybdenum pentachloride(II):Optimum conditions for chlorination of neodymium oxide and separation of molybdenum oxychloride from neodymium chloride

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

次世代の核燃料サイクルとして乾式リサイクル技術の研究開発を行っている。使用済酸化物燃料を乾式リサイクルに適用する方法のその1つとして塩化物への転換技術が検討されている。反応温度の低温化と反応速度の高速化をするためにMoCl5を用いた低温塩化物転換法を提案した。その適用性を調べるために、La2O3やNd2O3を用いて塩化物に転換反応機構を解明した。転換後の反応生成物からモリブデンの副生成物（MoO2Cl2とMoCl4）の分離実験を550℃以下の条件で行った。MoCl5とNd2O3の混合比を3以上に維持すれば、MoCl5はNd2O3の塩化物転換に適用できる。反応式は2Nd2O3＋6MoCl5→4NdCl3+3MoCl4＋3MoO2Cl2で表される。条件を最適化にするこよって、MoO2Cl2とMoCl4は生成した塩化物と揮発によって分離することができる。

概要 （英文）

Pyrometallurgical processes for reprocessing spent nuclear fuels have been developed. Some process include a chlorination step using chlorine gas. A significant problem with use of chlorine gas is generally pointed out: severe corrosion of the container. This problem can be solved, provided that the reaction temperature is forced lower. However the reaction rate decreases as the reaction temperature decreases. We propose a new technique of low-temperature chlorination by using molybdenum pentachloride(MoCl5) to decrease the reaction temperature without decreased reaction rate. To ascertain the applicability of this technique, the chlorination reaction of oxides (Nd2O3 or La2O3) was elucidated and the separation of molybdenum by-products from NdCl3 was examined at or below 550℃. If the mole ratio of MoCl5 to Nd2O3 stood at 3:1, Nd2O3 was fully converted to NdCl3. The reaction was identified by the equation: 2Nd2O3＋6MoCl5→4NdCl3+3MoCl4＋3MoO2Cl2. MoO2Cl2 and MoCl4 were efficiently separated from NdCl3 by volatilization.

報告者

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