Урановая мануфактура - страница 3

Кислота, которую я применяю – Соляная кислота 33%, которую я наливаю прямо из канистры.

(подойдет концентрированная HCL 33…37% - прим. Перев.).

Сначала я насыпаю измельченную руду на дно 20 литрового ведра и немного смачиваю её водой, перемешивая, чтобы получить равномерную суспензию. А затем добавляю соляную кислоту. Во

время реакции кислоты с кальцитом и доломитом в песчанике выделяется очень много

углекислого газа. Я периодически перемешиваю содержимое ведра, разбивая комки, и добавляю

кислоту, чтобы PH раствора оставался всегда кислым.

Кислоты могут извлечь значительную часть урана, только если он находится в VI степени

окисления. Таким образом, в ведро с реакционной смесью необходимо добавить ещё и

окислитель, чтобы перевести U (IV), содержащийся в руде, в U (VI).

Я предпочитаю хлорный отбеливатель, как самый дешевый для этой цели. (Вы должны

полностью понять смысл происходящего, прежде, чем браться за это на практике).

Добавляйте отбеливатель, перемешивайте и снова добавляйте

Внимание! При этом из смеси выделяется ядовитый газ Хлор! Не дышите им и проводите процесс

только на открытом воздухе!

Изначально продукт выщелачивания имеет цвет лесной зелени, но после добавления отбеливателя

он становится светло-зелено-яблочного оттенка вследствие окисления Fe (II) в Fe (III). Железо, на

самом деле, является катализатором в этом процессе выщелачивания: Fe (III) будет окислять U

(IV).

Хлорка обычно защелачивает реакционную смесь и её надо снова закислить, после добавления

отбеливателя. Другие окислители (KClO3, KMnO4, MnO2, и H2O2) тоже сгодятся для этого

процесса, но они имеют более высокую стоимость.

В течение нескольких дней отстаивайте и периодически перемешивайте

реакционную смесь, потом слейте её.

Эта смесь яблочно зеленого цвета и очень мутная, не смотря на длительное

отстаивание.

Я отфильтровал её при помощи пластиковой воронки и фильтров для кофе. Но это

не дало желаемого результата.

Тогда я применил вакуумную фильтрацию и фильтр из тонкой и качественной

фильтровальной бумаги. Результат показан на рисунке слева.

Резюме: Кислотный процесс выщелачивания, описанный выше, включает в себя

следующие реакции:

Окисление

–

U(IV): UO2(s) + Cl2(aq) → (UO2)2+(aq) + 2Cl (aq)

Растворение U(VI): UO3(s) + 2H+(aq) → (UO2)2+(aq) + H2O(l)

Часть III:

Осаждение аммиаком и получение карбоната.

Карбонатные растворы являются хорошими растворителями для соединений U (VI), удерживая уран в растворе, тогда как большинство других элементов, образуют с

аммиаком нерастворимые соли, которые выпадают в осадок. Слева изображен

продукт на этой стадии: желтый и очень флюоресцентный раствор, содержащий

ионы уранилкарбоната UO

-4.

2(CO3)3

Чтобы его получить, надо произвести кислотное выщелачивание из Части II и

реакцию с аммиаком, которая осадит уран и оставит в растворе побочные элементы.

Для этого шага потребуются следующие химические вещества:

 Раствор аммиака 25% (продается, как бытовое моющее средство). Но он

должен быть чистым, без примеси поверхностно-активных веществ.

 Карбонат натрия Na

–

2CO3 углекислый натрий, кальцинированная сода.

Продается в магазинах бытовой химии как моющее средство.

 Бикарбонат натрия – пищевая сода.

Начнем с зеленым фильтрата HCl, полученного в Части II.

При помешивании вливаем в это фильтрат достаточное количество раствора аммиака, чтобы PH

поднялся до 10 и образовался объемный осадок.

В фильтрат необходимо добавить достаточное количество раствора аммиака, чтобы поднять рН

до 10 и образовался объемный осадок. При рН = 5 начинает появляться желтый осадок

диураната(U

2-

2O7 ).

При дальнейшем прибавлении аммиака осадок становится темно-зелено-оливкового цвета.

Некоторые могут возразить, что я должен прекратить добавление NH3 при рН = 5-7 и добиться

некоторой селективность для урана. Возможно, это хорошая идея, я не пробовал так делать.

Причина, по добавлении до рН = 10, чтобы:

А. Обеспечить полное осаждение урана.

Б. Получить избыток NH3 для образования растворимых комплексов Zn, Cu, Ni, Ag, Cd.

Емкость закрывают герметично крышкой и дают осадку

отстояться.

После отстаивания, прозрачную пурпурную жидкость,