탄산화물(Li2CO3, K2CO3)을 이용한 반응증류공정에서 LiCl-KCl 공융염 내 NdCl3의 분리특성

• 영문명: Separation Characteristics of NdCl3 from LiCl-KCl Eutectic Salt in a Reactive Distillation Process using Li2CO3 or K2CO3
• 발행기관: 한국방사성폐기물학회
• 저자명: 은희철 최정훈 이태교 조인학 김나영 유재욱 박환서 안도희
• 간행물 정보: 『Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)』Vol.13 No.3, 181~186쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2015.10.31

국문 초록

사용후핵연료 파이로프로세싱에서 발생하는 방사성폐기물의 양을 최소화하기 위해서는 방사성 핵종 함유 염폐기물을 효과적으로 처리할 수 있는 기술개발이 필요하다. 이를 위해 탄산화물(Li2CO3, K2CO3)을 이용한 반응증류공정에서 LiCl-KCl 공융염 내 NdCl3의 분리특성을 관찰하였다. HSC-Chemistry 프로그램을 이용한 탄산화물과 NdCl3의 반응모델결과에서 NdCl3는탄산화물의 주입조건 및 온도변화에 따라 산염화물(NdOCl) 또는 산화물(Nd2O3) 형태로 전환됨이 확인되었으며, 탄산화물의 주입조건에 따른 LiCl-KCl-NdCl3계의 반응증류시험에서 반응모델결과와 유사한 경향을 확인하였다. 이 결과들을 이용하여 LiCl-KCl 공융염 내 NdCl3를 고화가 용이한 산화물 형태로 분리하기 위한 공정조건을 도출하였다.

영문 초록

It is necessary to develop an effective waste salt treatment technology for the minimization of radioactive waste generation from the pyroprocessing of spent nuclear fuel. For this reason, the separation characteristics of NdCl3 from LiCl-KCl eutectic salt in a reactive distillation process using Li2CO3 or K2CO3 were observed. NdCl3 was converted into oxychloride (NdOCl) or oxide (Nd2O3) in the reaction model between NdCl3 and the carbonates using HSC-Chemistry, and this result was confirmed in the reactive distillation test of the LiCl-KCl-NdCl3 system using the carbonates. Based on these results, the reactive distillation process conditions were determined to separate NdCl3 into an oxide form (Nd2O3) which can be easily fabricated into a final waste form.

키워드

사용후핵연료 파이로프로세싱 LiCl-KCl 공융염 반응증류 NdCl3 Pyroprocessing Spent nuclear fuel LiCl-KCl eutectic salt Reactive distillation NdCl3