鈾的提取和純化是指從鈾礦石中提取鈾直到製成核純（見放射性核素純度）鈾化合物的工藝過程，是天然鈾生產的重要步驟。
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主要產品有重鈾酸銨(俗稱黃餅)和三碳酸鈾醯銨等。純化（又稱精製）後的鈾化合物產品，必須達到核純的要求。精製的產品進一步乾燥、煅燒，加工成二氧化鈾或八氧化三鈾,供製作反應堆元件或六氟化鈾（用於鈾235的同位素分離）用。整個過程須經下述單元操作：鈾礦石的破碎和磨細、鈾礦石的浸取、礦漿的固液分離、離子交換和溶劑萃取法提取鈾濃縮物、溶劑萃取法純化鈾濃縮物。可根據礦石種類、產品要求等不同情況，選擇由上述單元操作所組成的適當流程。
破碎和磨細 破碎是將礦石經顎式破碎機、圓維破碎機或錘式破碎機粗碎、中碎和細碎以達到所要求的粒度。然後進行細磨，以達到浸取工序所要求的粒度。
浸取 用溶劑將礦石中的鈾選擇性地溶解。鈾礦石經浸取後，鈾與大部分脈石分離，浸取液中鈾與雜質的比例比原礦石中約提高10～30倍，因此，浸取過程也是鈾與雜質初步分離的過程。
鈾礦石浸取方法一般有酸法和鹼法兩種。多數鈾水冶廠採用酸浸取法,少數廠用鹼浸取法,只有個別廠同時採用酸、鹼兩種浸取流程。酸浸取法一般用硫酸作浸取劑，礦石中的鈾和硫酸反應,生成可溶的鈾醯離子(UO卂)和硫酸鈾醯離子 【UO(SO)】;浸取時常加入氧化劑（常用二氧化錳、氯酸鈉），以保持適宜的氧化還原電勢（約450毫伏），使四價鈾氧化成六價,以提高鈾的浸出率。含碳酸鹽的鈾礦石主要用鹼法浸取，常用的浸取劑為碳酸鈉和碳酸氫鈉的水溶液，在鼓入空氣的條件下，礦石中的鈾與碳酸鈉生成碳酸鈾醯鈉 Na【UO(CO)】,溶於浸取液。
礦漿的固液分離 礦石浸取後所得到的酸性或鹼性礦漿（包括含鈾溶液、部分雜質及固體礦渣）中的溶液和礦渣須經分離。根據需要也可進行粗礦分級，以除去+200～40目的粗砂,得到細泥礦漿。常用的固液分離設備有過濾機、沉降槽（濃密機）；分級設備有螺旋分級機、水力旋流器。中國還採用流態化塔進行分級和洗滌。
分離出的溶液可用離子交換法分離鈾，也可用溶劑萃取法分離和純化鈾，或將鈾從含鈾溶液中沉澱出來。
離子交換法提取鈾 固液分離後的浸取液中八氧化三鈾的含量大致為500～1000毫克/升。對於含鈾濃度低的浸取液採用離子交換法提取鈾較為合宜。離子交換法一般採用強鹼性陰離子交換樹脂吸附鈾。按吸附液含固量的多少，吸附可分為清液吸附、混濁液吸附和礦漿吸附。當樹脂吸咐飽和後，經水洗，再用淋洗劑（硫酸－氯化鈉、硫酸－氯化銨、硝酸－硝酸鈉、硝酸－硝酸銨、稀硫酸或稀硝酸）將鈾從樹脂上淋洗下來。
萃取法提取和精製鈾 鈾水冶廠處理的溶液是體積大、鈾濃度低、雜質含量高的稀溶液，須將鈾與雜質分離並初步使鈾濃縮，而在精製工藝中，處理的是高濃度的含鈾溶液，產品質量要求達到核純。在鈾的萃取工藝中常用的有機膦與烷基胺類萃取劑有磷酸三丁酯 (TBP)、二（2－乙基己基）磷酸、三辛胺等。
在鈾水冶廠，硫酸體系的萃取多採用磷類和胺類兩種萃取工藝(鹼性體系的萃取常用季銨鹽萃取工藝)，如烷基膦萃取工藝和胺類萃取工藝流程，後者在世界上套用較多。中國套用較多的是淋萃流程。淋萃過程的原則流程見圖1。吸附鈾的飽和樹脂，用1摩/升硫酸淋洗,隨後對此淋洗液進行萃取。例如淋萃流程所用的萃取劑是0.2摩/升二（2-乙基己基）磷酸-0.1摩/升三烷基氧膦體系.有機相的飽和度控制在85%以上，經水洗後，用碳酸銨結晶反萃取，可得核純三碳酸鈾醯。此流程中淋洗與萃取結合,使萃取所處理的液量減少,金屬回收率高，節省試劑，產品純度也高。
鈾的提取和純化鈾的提取和純化鈾水冶廠生產的產品一般為工業鈾濃縮物，仍含有硫酸鹽、矽、鈣、鎂等雜質，須進一步精製，才能得到核純產品。精製過程中最常用的是TBP萃取工藝，TBP對鈾飽和容量大，可處理含鈾量高的溶液，在有機相接近飽和的條件下,對雜質元素有較高的淨化能力。TBP精製工業鈾濃縮物的典型流程見圖2。
從含鈾溶液中沉澱鈾 在浸取所得溶液中，也可將鈾以不溶性化合物的狀態分離出來；並可通過對沉澱物的多次溶解及再沉澱而進行純化。主要有鹼中和法和過氧化氫沉澱法：
① 鹼中和法 將鹼性沉澱劑如氨水、氧化鎂、氣態氨等加入到酸性含鈾溶液中,並控制最終pH值為6.5～8.0,鈾以重鈾酸鹽形式完全沉澱出來。對鹼性浸取液主要採用氫氧化鈉沉澱劑，得鈾酸鈉或重鈾酸鈉沉澱。如果從純化過的酸性溶液中沉澱鈾，則其沉澱物重鈾酸銨的純度較高。
② 過氧化氫沉澱法 將含鈾溶液的 pH調至2.5～4.0，緩慢加入比化學計算量過量的 30%過氧化氫，再加入適量的氨水，以中和反應過程生成的酸，使最終pH達2.8，生成鈾的過氧化物(UO·HO)沉澱。過氧化氫沉澱法對鈾選擇性高，並可獲得晶狀、易處理的產品，也具有工業意義。
鈾的提取和純化
鈾的提取和純化
破碎和磨細 破碎是將礦石經顎式破碎機、圓維破碎機或錘式破碎機粗碎、中碎和細碎以達到所要求的粒度。然後進行細磨，以達到浸取工序所要求的粒度。
浸取 用溶劑將礦石中的鈾選擇性地溶解。鈾礦石經浸取後，鈾與大部分脈石分離，浸取液中鈾與雜質的比例比原礦石中約提高10～30倍，因此，浸取過程也是鈾與雜質初步分離的過程。
鈾礦石浸取方法一般有酸法和鹼法兩種。多數鈾水冶廠採用酸浸取法,少數廠用鹼浸取法,只有個別廠同時採用酸、鹼兩種浸取流程。酸浸取法一般用硫酸作浸取劑，礦石中的鈾和硫酸反應,生成可溶的鈾醯離子(UO卂)和硫酸鈾醯離子 【UO(SO)】;浸取時常加入氧化劑（常用二氧化錳、氯酸鈉），以保持適宜的氧化還原電勢（約450毫伏），使四價鈾氧化成六價,以提高鈾的浸出率。含碳酸鹽的鈾礦石主要用鹼法浸取，常用的浸取劑為碳酸鈉和碳酸氫鈉的水溶液，在鼓入空氣的條件下，礦石中的鈾與碳酸鈉生成碳酸鈾醯鈉 Na【UO(CO)】,溶於浸取液。
礦漿的固液分離 礦石浸取後所得到的酸性或鹼性礦漿（包括含鈾溶液、部分雜質及固體礦渣）中的溶液和礦渣須經分離。根據需要也可進行粗礦分級，以除去+200～40目的粗砂,得到細泥礦漿。常用的固液分離設備有過濾機、沉降槽（濃密機）；分級設備有螺旋分級機、水力旋流器。中國還採用流態化塔進行分級和洗滌。
分離出的溶液可用離子交換法分離鈾，也可用溶劑萃取法分離和純化鈾，或將鈾從含鈾溶液中沉澱出來。
離子交換法提取鈾 固液分離後的浸取液中八氧化三鈾的含量大致為500～1000毫克/升。對於含鈾濃度低的浸取液採用離子交換法提取鈾較為合宜。離子交換法一般採用強鹼性陰離子交換樹脂吸附鈾。按吸附液含固量的多少，吸附可分為清液吸附、混濁液吸附和礦漿吸附。當樹脂吸咐飽和後，經水洗，再用淋洗劑（硫酸－氯化鈉、硫酸－氯化銨、硝酸－硝酸鈉、硝酸－硝酸銨、稀硫酸或稀硝酸）將鈾從樹脂上淋洗下來。
萃取法提取和精製鈾 鈾水冶廠處理的溶液是體積大、鈾濃度低、雜質含量高的稀溶液，須將鈾與雜質分離並初步使鈾濃縮，而在精製工藝中，處理的是高濃度的含鈾溶液，產品質量要求達到核純。在鈾的萃取工藝中常用的有機膦與烷基胺類萃取劑有磷酸三丁酯 (TBP)、二（2－乙基己基）磷酸、三辛胺等。
在鈾水冶廠，硫酸體系的萃取多採用磷類和胺類兩種萃取工藝(鹼性體系的萃取常用季銨鹽萃取工藝)，如烷基膦萃取工藝和胺類萃取工藝流程，後者在世界上套用較多。中國套用較多的是淋萃流程。淋萃過程的原則流程見圖1。吸附鈾的飽和樹脂，用1摩/升硫酸淋洗,隨後對此淋洗液進行萃取。例如淋萃流程所用的萃取劑是0.2摩/升二（2-乙基己基）磷酸-0.1摩/升三烷基氧膦體系.有機相的飽和度控制在85%以上，經水洗後，用碳酸銨結晶反萃取，可得核純三碳酸鈾醯。此流程中淋洗與萃取結合,使萃取所處理的液量減少,金屬回收率高，節省試劑，產品純度也高。
鈾的提取和純化鈾的提取和純化鈾水冶廠生產的產品一般為工業鈾濃縮物，仍含有硫酸鹽、矽、鈣、鎂等雜質，須進一步精製，才能得到核純產品。精製過程中最常用的是TBP萃取工藝，TBP對鈾飽和容量大，可處理含鈾量高的溶液，在有機相接近飽和的條件下,對雜質元素有較高的淨化能力。TBP精製工業鈾濃縮物的典型流程見圖2。
從含鈾溶液中沉澱鈾 在浸取所得溶液中，也可將鈾以不溶性化合物的狀態分離出來；並可通過對沉澱物的多次溶解及再沉澱而進行純化。主要有鹼中和法和過氧化氫沉澱法：
① 鹼中和法 將鹼性沉澱劑如氨水、氧化鎂、氣態氨等加入到酸性含鈾溶液中,並控制最終pH值為6.5～8.0,鈾以重鈾酸鹽形式完全沉澱出來。對鹼性浸取液主要採用氫氧化鈉沉澱劑，得鈾酸鈉或重鈾酸鈉沉澱。如果從純化過的酸性溶液中沉澱鈾，則其沉澱物重鈾酸銨的純度較高。
② 過氧化氫沉澱法 將含鈾溶液的 pH調至2.5～4.0，緩慢加入比化學計算量過量的 30%過氧化氫，再加入適量的氨水，以中和反應過程生成的酸，使最終pH達2.8，生成鈾的過氧化物(UO·HO)沉澱。過氧化氫沉澱法對鈾選擇性高，並可獲得晶狀、易處理的產品，也具有工業意義。
鈾的提取和純化鈾的提取和純化