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,

содержащую комплексы аммиака сливают, а осадок отделяют

и промывают 3…5 раз кипящей водой для удаления аммиака и

растворимых солей. Сушить осадок не обязательно, но если

сделать это, то получится желто-коричневый порошок, как на

фото слева.

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