Урановая мануфактура

Карбонатное выщелачивание аммиачного осадка используется для отделения урана с

небольшим количеством других примесей (вольфрамом и молибденом) от всего остального, главным образом, железа. Я мог бы просто сразу выщелачивать руду карбонатом, но, по моему

опыту, карбонат очень медленно растворяет руду из Юты.

Железисто-кварцитово-пегматитовые руды Украины тоже практически не поддаются прямому

карбонатному выщелачиванию. – прим. Перев.

Кислотное выщелачивание и осаждение аммиаком позволяет получить более концентрированный, мелкодисперсный и окисленный продукт для карбонатного выщелачивания.

Мой рецепт карбонатного выщелачивания таков:

В 20-и литровом ведре растворить 2 кг соды в 13 л. горячей воды.

Раствор пищевой соды достаточно щелочной, чтобы растворить уран, так и должно быть, Буфер

рН 10,5. Потребуется 2-3 упаковки соды. Атмосферный СО2 также является частью этого

равновесия.

Сам процесс выщелачивания

весьма занятный: я сделал

установку, включающую в

себя небольшую

микроволновую печь,

длинную пластиковую

трубку, ведро и погружной

аквариумный насос (см. фото

слева).

В боковой стенке духовки

сверлятся два маленьких

отверстия для трубки (эти

отверстия слишком малы,

чтобы излучать микроволны)

Длинная пластиковая трубка

свернута в спираль и

свободно лежит внутри микроволновой печи, а её концы выведены наружу через отверстия.

Погружной насос находится в ведре и прогоняет раствор по кругу из ведра по трубке через

микроволновую печь обратно в ведро. Температура нагрева раствора в трубке внутри

микроволновки должна приблизится к 80С после того как система поработает некоторое время.

Очевидно, что понадобится немного поэкспериментировать, чтобы определить длину трубки. Не

допускайте закипания раствора!

Ведро заливают до половины раствором карбоната и добавляют аммиачный осадок диураната, полученный в результате нейтрализации 2 литров маточного кислотного раствора.

После запуска насоса и микроволновой печи, желтый цвет урана появляется практически сразу.

Я запускаю эту систему на несколько часов ежедневно в течении 2…3 дней.

Уран поглощает CO 2-

3 , поэтому необходимо периодически

добавлять соду для поддержания рН около 10,5.

Обогащенный раствор сливают порциями, при необходимости,

направляя выводную трубку из печки на фильтр для кофе. В сосуд

под воронкой с фильтром собирается прозрачный желтый раствор.

Затем необходимо провести вакуумную фильтрацию на более

тонком и качественном фильтре, чтобы удалить все следы

мутности.

О, и я должен упомянуть, флуоресценцию!

Ионы уранила светятся ярким зеленым

светом в длинно- и коротковолновом

ультрафиолете.

Часть IV:

Получение «Желтого кека» - перекиси уранила.

Прежде всего, следует упомянуть, что «желтый кек» - это не

вещество с конкретным составом. В промышленности так

называют концентраты-полуфабрикаты урана, не зависимо от их

химической формулы. «Желтый кек» состоять из

уранилкарбоната, ураната или диураната аммония, оксидов урана.

Сегодня большинство урановой промышленности выпускает

концентрат состава U3O8, который даже не желтого цвета!

Здесь мы будем осаждать «желтый кек» перекиси уранила

(UO4 • nH2O), который действительно имеет насыщенный желтый

цвет. Что ещё более важно – эта реакция осаждения очень

избирательна к соединениям урана. Перекись урана является

одним из немногих неорганических пероксидов, которые нерастворимы в воде.

Итак, 1 литр уранилкарбонатного раствора, полученного в Части III, разделяем на две порции –

700мл и 300мл.

Большая часть (700мл) нейтрализуется соляной кислотой до рН = 3, что сопровождается

выделением большого количества углекислого газа. Затем этот раствор следует прокипятить, чтобы удалить растворенный СО2. В процессе нейтрализации может выпасть немного осадка, который следует оставить в растворе.

Малая порция (300мл) откладывается на потом.

Перекись водорода в избытке добавляется в дегазированный раствор, пока он ещё горячий.

Чем горячее раствор, тем лучше выпадает осадок.

Я предпочитаю чистую 27% перекись водорода. Добавляем её в количестве 20 мл на литр

раствора.

Обратите внимание: 27% перекись более опасна, чем обычная аптечная – она способна вызывать

сильные ожоги на коже.

В результате мы получим светло-желтый осадок, который быстро выпадает из раствора.

и рН тоже резко падает.

Формулы ниже иллюстрируют, что реакция идет с образованием кислоты, которая сопровождает

образование пероксида уранила.

Теперь о второй, малой (300мл) порции раствора уранилкарбоната.

Я использую её, чтобы нейтрализовывать излишки кислоты в процессе реакции первой порции с

перекисью водорода до возврата рН к 3-4. Добавляем этот раствор к реакционной смеси, пока она