Чотиривалентний стані, то цей спосіб непридатний: четирехвалентний уран в сірчаної кислоти практично не розчиняється. І або потрібно вдатися до лужного вилуговування, або попередньо окисляти уран до шестивалентного стану.
Чи не застосовують кислотне вилуговування і в тих випадках, якщо урановий концентрат містить доломіт або магнезит. Занадто багато кислоти доводиться витрачати на їх розчинення, і в цих випадках краще скористатися їдким натром.
Проблему вилуговування урану з руд швидко і ефективно вирішує киснева продування. У нагріту до 150 В° C суміш уранової руди з сульфідними мінералами подають потік кисню. При цьому з сірчистих мінералів утворюється сірчана кислота, яка і вимиває уран.
Як бачимо, проблем і складнощів на цій стадії виробництва чимало, але всі вони чисто інженерні чи економічні, розв'язні і здебільшого дозволені. Хімічні ж складності тільки починаються, і, як кажуть, це ще квіточки ...
Ягідки починаються на наступному етапі, коли з отриманого розчину потрібно вибірково виділити уран. Сучасні методи - екстракція і іонний обмін - дозволили вирішити і цю проблему. Але складнощів тут було багато. Розчин містить не тільки уран, але й інші катіони. Деякі з них у певних умовах поводяться так само, як уран: екстрагуються тими ж органічними розчинниками, осідають на тих же іонообмінних смолах, випадають в осад при тих же умовах. Тому для селективного виділення урану доводиться використовувати багато окислювально-відновні реакції, щоб на кожній стадії позбавлятися від того пли іншого небажаного попутника. На сучасних іонообмінних смолах уран виділяється досить селективно.
Методи іонного обміну та екстракції гарні ще й тим, що дозволяють досить повно витягувати уран з бідних розчинів, в літрі яких лише десяті частки грама елемента № 92.
Після цих операцій уран переводять у твердий стан - в один з оксидів або в тетрафторід UF 4 . Але цей уран ще треба очистити від домішок з великим перетином захоплення теплових нейтронів - бору, кадмію, літію, рідкісних земель. Їх вміст у кінцевому продукті не повинно перевищувати стотисячні і мільйонних часток відсотка. Ось і доводиться вже отриманий технічно чистий продукт ще раз розчиняти - цього разу в азотній кислоті. Уранілнітрату UO 2 (NO 3 ) 2 при екстракції трибуто-фосфатом і деякими іншими речовинами додатково очищається до потрібних кондицій. Потім ця речовина кристалізують (або осаджують пероксид UO 4 2 H 2 O) і починають обережно прожарювати. В результаті цієї операції утворюється трехокісь урану UO 3 , яку відновлюють воднем до UO 2 .
Це речовина - передостаннє на шляху від руди до металу. При температурі від 430 до 600 В° C воно реагує з сухим фтористим воднем і перетворюється на тетрафторід UF 4 . Саме з цього з'єднання зазвичай отримують металевий уран. Отримують з допомогою кальцію або магн...
