був метод, яким би не було сировину, будь уранове виробництво включає три стадії: попереднє концентрування уранової руди, вилуговування урану і отримання досить чистих сполук урану осадженням, екстракцією або іонним обміном, Далі, в залежності від призначення одержуваного урану, слід збагачення продукту ізотопом 235 U або відразу ж відновлення елементарного урану.
Про всі цих стадіях ми розповімо докладніше, але перш - про основи хімії елемента № 92, бо будь-яка технологія грунтується на своєрідності властивостей елементу № 92 і його сполук.
Третій з актиноїдів
У таблиці Менделєєва, виданої в 30-х роках, уран займав місце в VI групі, і не без підстав: відомо багато сполук шестивалентного урану. Зараз місце урану - серед актиноїдів, у другому В«інтерперіодіческом вузліВ» менделєєвської таблиці, безпосередньо під неодимом.
Уран не надто типовий актиноїди, відомо п'ять його валентних станів - від 2 + до 6 +. Деякі сполуки урану мають характерну забарвлення. Так, розчини тривалентного урану - червоного кольору, четирехвалентного - зеленого, а шестивалентний уран - він існує у формі ураніл-іона (UO 2 ) 2 + - Забарвлює розчини в жовтий колір ... Той факт, що шестивалентний уран утворює сполуки з багатьма органічними комплексо-образователями, виявився дуже важливим для технології вилучення елемента № 92.
Характерно, що зовнішня електронна оболонка іонів урану завжди заповнена цілком; валентні електрони перебувають у попередньому електронному шарі, в підоболонці 5 f .
Якщо порівнювати уран з іншими елементами, то очевидно, що найбільше на нього схожий плутоній. Основна відмінність між ними - більший іонний радіус урану. Крім того, плутоній найбільш стійкий в Чотиривалентний стані, а уран - в шестивалентного. Це допомагає розділити їх, що дуже важливо: ядерне пальне плутоній-239 отримують виключно з урану, баластного з точки зору енергетики урану-238. Плутоній утворюється в масі урану, і їх треба розділити! p> Втім, раніше треба отримати цю саму масу урану, пройшовши довгу технологічну ланцюжок, що починається з руди. Як правило, багатокомпонентної, бідної ураном руди.
Шлях від руди до урану
Сама перша стадія уранового виробництва - концентрування. Породу подрібнюють і змішують з водою. Важкі компоненти суспензії осідають швидше. Якщо порода містить первинні мінерали урану, то вони осідають швидко: це важкі мінерали. Вторинні мінерали елемента № 92 легше, в цьому випадку раніше осідає важка порожня порода. (Втім, далеко не завжди вона дійсно порожня; в ній можуть бути багато корисні елементи, в тому числі і уран).
Наступна стадія - вилуговування концентратів, переклад елемента № 92 в розчин. На практиці застосовують кислотне і лужне вилуговування. Перше - дешевше, оскільки для вилучення урану використовують сірчану кислоту. Але якщо у вихідному сировину, як, наприклад, в урановій смолці, уран знаходиться в ...
