毒物最大容許濃度

[拼音]：you

[英文]：uranium

元素符號U，原子序數92，天然放射性元素，錒系金屬之一，複雜立方晶體，常見化合價為＋6及＋4。新切面呈銀白色金屬光澤。天然鈾是同位素238U(99.275％)、235U(0.720％)和234U(0.0054％)的混合物，是20世紀50年代以來原子能發電站的主要燃料。

資源

已發現的含鈾礦物約 480種，其中只有25～30 種具有實用價值，如瀝青鈾礦（非晶質鈾礦x UO2·x UO3·2PbO）、鈾石[或稱水矽鈾礦U(SiO4)1-x(OH)4x]、鈾黑(又稱水斑鈾礦UO2·5UO3·x H2O)、晶質鈾礦[p(U，Th)2qUO3·rPbO]、鈦鈾礦[(U，Ca，Fe，V，Th)3Ti5O16]、鈾釩鈣礦（CaO·2UO3·V2O5·2H2O）、釩鉀鈾礦(K2O·2UO3·V2O5·3H2O)、鈣鈾雲母[Ca(UO2)2(PO4)2＋8H2O]和銅鈾雲母［Cu(UO2)2(PO4)2·8H2O］等。

工業鈾礦床的含鈾品位為0.1～0.2％。但是一些含鈾較低的資源，也受到重視。例如磷酸鹽礦平均含鈾0.01％，估計鈾儲量為600萬噸；頁岩中平均含鈾0.015％，估計鈾儲量為1000萬噸；花崗岩中平均含鈾25ppm，估計鈾儲量為3000萬噸；海水中估計含鈾40億噸。

1979年世界各國及地區（不包括中國及蘇聯）鈾礦儲量和鈾產量見表：

金屬鈾有三種結晶變體，常溫呈α 型，複雜立方晶體；667℃轉變為β型，四方晶體；772℃轉變為γ型，體心立方晶體。鈾粉易燃，而且易被水氧化，生成UO2和氫。在空氣中金屬表面會形成一氧化物覆蓋層，能溶於酸，但不易被鹼腐蝕。鈾礦石的品位很低（約為0.1％），礦物和圍巖情況複雜，而對最終產品的純度要求高，需要量大，因此冶煉過程比較複雜。通常包括礦石的化學處理、鈾化合物的提純和金屬的製取三個主要部分，流程見圖。

鈾的冶金

鈾化合物的提取

將原礦或經過放射性選礦或重選富集的精礦，用酸法處理或鹼法處理。含鈾較低的礦石一般採用硫酸浸出（見浸取），礦石中的鈾與硫酸反應，生成可溶的鈾醯離子(UO娧)和硫酸鈾醯離子

。浸出時常加入氧化劑氯酸鉀或軟錳礦，使四價鈾變成六價鈾，以利於浸出。分離不溶性殘渣後，加氨沉澱出重鈾酸銨。也可以將浸出液經過離子交換提純後，再加氨沉澱。含碳酸鹽或其他耗酸物質太多的鈾礦石，採用鹼法浸出。常用浸出劑有碳酸鈉溶液或碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合液。在鼓入空氣的條件下，礦石中的鈾與碳酸鈉進行以下反應：

生成碳酸鈾醯鈉，溶於浸出液。固液分離後，向濾液加入氫氧化鈉，得到較純的重鈾酸鈉(Na2U2O7)沉澱物。

鈾化合物提純

主要方法為硝酸鹽體系或硫酸鹽體系液－液萃取法（見溶劑萃取）。常用萃取劑有兩大類：

（1）有機胺類如三辛胺、季銨、三脂肪胺等；

（2）有機磷類如磷酸三丁酯(TBP)，二-2-乙基己基磷酸(D2EHPA)、三烷基氧膦(TRPO)等。

反萃取劑一般用硝酸鹽、碳酸銨、氯化物等水溶液。從反萃取液得到“核純”的六水硝酸鈾醯［UO2(NO3)2＋6H2O］或三碳酸鈾醯銨和重鈾酸銨等中間產品，經過高溫煅燒 (如850℃)得到純的三氧化鈾。近年來又發展了從礦石浸出液直接萃取鈾，製取高純鈾化合物的工藝，從而省去了粗鈾化合物的製取工序。

金屬鈾的製取

一般分為三個步驟：

（1）用氫氣或氨裂解產生的氫－氮混合氣，於650～800℃將三氧化鈾還原為二氧化鈾。

（2）用溼法沉澱或於500℃用氟化氫氣把二氧化鈾氟化為四氟化鈾(UF4)，俗稱“綠鹽”。

（3）用鈣或鎂把UF4還原為金屬鈾（見金屬熱還原）。鎂還原在有氟化鎂襯裡的反應彈內進行，當爐料溫度達到650～700℃時，反應即自發地在瞬間完成，產物為鈾錠。鈾錠二次重熔，再放入真空感應爐或電子轟擊爐中，在1300～1400℃、10-3～10-1託真空條件下進行熔鍊和鑄造，所得金屬鈾的純度可達99.9％。