Урана тетрафторид растворов уранила

Проведение опыта. Налить в бокал раствор нитрата уранила, подкислить его соляной кислотой и бросить несколько кусочков цинка. Через некоторое время желтый раствор окрашивается в зеленый цвет вследствие восстановления ионов иОг + до П +. Добавить в бокал насыщенный раствор фторида натрия. Выпадает светло-зеленый осадок гидрата тетрафторида урана. [c.126]

Четырехфтористый уран осаждают из водных растворов соединений и(IV) в виде гидратов (которые можно обезводить нагреванием в токе фтористого водорода при 300 °С), но лучще получать его из двуокиси урана и фтористого водорода при 550 °С. Это—гвердое нелетучее зеленое, весьма нерастворимое вещество, плавящееся при 960 °С. Оно реагирует с борогидридом алюминия, образуя летучий борогидрид урана (IV) фторид тория реагирует аналогично При нагревании в атмосфере водорода или с алюминием образуется темно-красно-фиолетовый трифторид, который нерастворим, но выделяет водород из кипящей воды при температуре выще 1000 °С он диспропорционируется на тетрафторид и металл. [c.123]

Осадки гидратированного тетрафторида образуются при прибавлении растворимых фторидов к растворам соли уранила, восстановленным посредством сернокислого железа (И), хлористого олова, электролитическим путем или, наконец, фотохимически в присутствии этилового спирта . Осадки обычно хлопьевидны, трудно фильтруются, что создает дополнительные затруднения при производстве продукта в крупном масштабе. [c.149]

Из сульфатных кислых растворов, содержащих уран (VI), электролизом на ртутном катоде в присутствии ионов фтора осаждается гидрат тетрафторида урана. [c.441]

Наиболее важным из широко распространенных источников урана является урановая смолка — окисел переменного состава, приближающегося к иОз. Методы выделения урана многочисленны и сложны. На последних стадиях очистки нитрат уранила обычно экстрагируют растворителем из водных растворов. Для того чтобы металл можно было использовать в ядерных реакциях, он должен быть чрезвычайно чистым и не содержать элементов, способных поглощать быстрые нейтроны, например В или Сс1. Металлический уран требуемой чистоты получают восстановлением тетрафторида урана магнием или кальцием. [c.548]

Фтор дороже, чем фтористый водород, поэтому для многих целей удобнее получать тетрафторид урана с помощью фтористо, го водорода, а затем получать гексафторид обработкой тетрафторида газообразным фтором. Однако последняя реакция происходит при высокой температуре и сопровождается выделением большого количества тепла, поэтому фторирование лучше проводить в жидкой фазе с помощью трехфтористого брома. Металлический уран и окись урана легко и спокойно вступают в реакцию с жидким трехфтористым бромом. Ход реакции можно регулировать путем охлаждения жидкой фазы. Сплавы урана и плутония также легко растворяются в трехфтористом броме, но пока весь уран не перейдет к гексафторид, плутоний остается в виде трифторида и, возможно, частично в виде тетрафторида. Уран может вступать в реакцию и с трехфтористым хлором. Последний легче хранить, с ним легче работать, чем с трехфтористым бромом, но он менее пригоден для фторирования в жидкой фазе. [c.194]

Методы гидролиза гексафторида урана. Для приготовления из гексафторида урана других соединений (не тетрафторида урана) наиболее удобно пользоваться процессом гидролиза UFe до фторида уранила и фтористоводородной кислоты [16]. В воде при 25° С растворяется 66% фторида уранила, образующего с водой комплексную соль [17]. Однако в присутствии фтористо- [c.479]

Католит с осадком тетрафторида урана непрерывно удаляется из ванны и направляется в отстойник. После декантации твердый ир4 ленточным транспортером-сушилкой подается в высокотемпературный дегидратор, а маточный раствор, содержащий небольшое количество урана, серную кислоту и следы НР, возвращается на стадию получения уранил-фторида. [c.496]

Процессы осаждения часто применяют в технологии урана. Их используют для выделения урана из карбонатных, а иногда и из кислых растворов, полученных в результате выщелачивания рудного сырья. В виде довольно богатых химических концентратов уран осаждают из сорбционных регенератов и реэкстрактов после сорбционного или экстракционного концентрирования и аффинажа. Осадительную технологию применяют также при очистке урана от примесей, получении тетрафторида, переработке разнообразных урансодержащих отходов и во многих других случаях, где необходимо концентрирование урана, отделение его от примесей и получение в виде тех или иных соединений, пригодных для последующего изготовления ядерного горючего. [c.133]

Сплавление металлических компонентов почти всегда необходимо проводить в вакууме или инертной атмосфере аргона или гелия. В настоящее время часто применяются тугоплавкие тигли из окислов бериллия, циркония или тория в отдельных случаях пользуются и тиглями из окиси алюминия. Для предотвращения окисления требуется создание очень хорошего вакуума. ЕсЛи один из. металлов весьма летуч, то, для сведения к минимуму потерь из-за дестил-ляции можно применять атмосферу из хорошо очищенного аргона. Лучше всего пользоваться индукционным нагревом это особенно желательно при сплавлении металлов, сильно различающихся по удельному весу, так как при этом происходит их более полное перемешивание. В случае легкоплавких металлов, например свинца или висмута, применяются электролитические процессы. Так, тетрахлорид урана растворяли в расплавленной смеси хлоридов натрия и кальция (т. пл. 750°), затем смесь подвергали электролизу в ванне со стальным катодом, покрытым слоем жидкого свинца или висмута [2]. Для получения ртутных амальгам необходимо применять очень чистый металлический уран, приготовленный разложением гидрида. Некоторые сплавы были случайно получены при одновременном восстановлении тетрафторида урана и фторидов других металлов. Но этот метод не рекомендуется для систематического изучения, так как при нем затруднительно заранее определить конечный состав и структуру сплавов. [c.148]

Действие кислот [10, 12]. Подобно фторидам редкоземельных элементов трифторид урана довольно инертен по отношению к кислотам. Как и фториды редкоземельных элементов (и в противоположность тетрафториду), он нерастворим в оксалате аммония. Кислоты—окислители переводят его в соли уранила и таким образом растворяют его. Разбавленные соляная, серная и азотная кислоты на холоду медленно действуют на трифторид урана. Горячая азотная кислота растворяет его довольно быстро, причем выделяются окислы азота. Горячая разбавленная серная кислота также растворяет трифторид, но медленнее, чем азотная. Под действием горячей хлорной кислоты образуется прозрачный раствор перхлората уранила 002(0104)2. Полагают, что реакция между трифторидом и соляной кислотой является окислительно-восстановительной [c.289]

Получение тетрафторида из водных растворов. Метод получения тетрафторида из водных растворов разработан в Англии. Результаты, полученные Болтоном, послужили основанием для различных видоизменений этого метода. Фторид, хлорид или сульфат уранила восстанавливают до четырехвалентного состояния и осаждают тетрафторид урана добавлением плавиковой кислоты. В качестве исходных реагентов используют различные соединения урана и различные восстановители. [c.290]

Была изучена [25] кинетика восстановления уранил-ионов ионами олова(П) результаты показали, что эта ионная реакция протекает медленно. Ее скорость быстро увеличивается с повышением температуры в интервале 17—1110°, поэтому для быстрого восстановления необходимо применять как можно более горячий раствор. Наличие избытка соляной кислоты также приводит к увеличению скорости восстановления. Этим способом можно достигнуть достаточно хороших выходов (92—97%) тетрафторида однако приходится преодолевать трудности, которые связаны с коррозией, возникающей в результате действия на аппаратуру горячих растворов, содержащих соляную и плавиковую кислоты. Применение эбонита может частично разрешить затруднения, так как он выдерживает действие раствора, содержащего 10% НС1 и 5% HF [29], но сосуды из эбонита нельзя нагревать до достаточно высокой температуры. Поэтому процесс был изменен—вместо соляной кислоты стали применять серную [30, 31], что позволило работать в сосудах, выложенных внутри свинцом [c.291]

Кислоты — окислители быстро растворяют тетрафторид урана, и в растворе появляются ионы уранила. Одним из лучших реагентов для растворения тетрафторида является дымящая хлорная кислота. Азотная кислота действует на него довольно медленно добавление борной кислоты усиливает растворяющее действие азотной кислоты (так же как и других кислот) вследствие удаления ионов фтора по мере их образования [77] по следующей реакции [c.305]

Четырехфтористый уран (тетрафторид урана) представляет собой кристаллическое вещество зеленого цвета, плавящееся при 960° С. Растворимость 11р4 в воде очень мала — она принимается равной 10 моль1л при 25° С. В 30%-ном (по весу) растворе плавиковой кислоты растворимость четырехфтористого-урана составляет 0,03 г 11р4 на 100 г раствора [917]. Четырехфтористый уран легко образует комплексные соединения с фторидами щелочных металлов. Состав этих соединений может быть различным, но наиболее характерны соединения типа КиРк и КгИРе, имеющие практическое значение в технологии урана. [c.364]

Тетрафторид урана может быть получен либо осаждением его растворимыми фторидами из водных растворов четырехвалентного урана, либо сухим методом, путем взаимодействия соединений урана, в частности иОг, с фторирующими агентами при повышенных температурах. Обычно UF4 получают путем фторирования фтористым водородом UO2, приготовленной восстановлением высших окислов урана водородом. Тетрафторид урана различного изотопного состава получают восстановлением UFs водородом. Электролитическим восстановлением водных растворов иона уранила в присутствии HF можно непрерывно получать UF4. Тетрафторид урана осаждается из водных растворов в виде очень устойчивого UF4 2,5F[20. Предпринимавшиеся попытки полностью извлечь гидратную влагу из тетрафторида урана простым нагреванием в токе инертного газа обычно оказывались безуспешными. Тетрафторид, получаемый этим методом, почти всегда содержит небольшие количества окиси, образовавшейся при его гидролизе. Для получения чистого безводного UF4 из осажденного гидрата необходимо обработать его при 400—500° С газообразным фтористым водородом. Безводный IJF4 требуется в производстве металлического урана и гекса-фторида урана. Холодные концентрированные минеральные кислоты слабо воздействуют на тетрафторид урана, но он растворяется в кипящей H2SO4 и в сильных кислотах, к которым добавлена борная кислота, образующая с нонами фтора комплексы ВРГ. В образовавшихся растворах уран находится в форме ионов четырехвалентного урана. Тетрафторид урана образует ряд двойных солей с фторидами металлов. Эти соли очень устойчивы и могут быть получены из солевых расплавов, содержащих UF4, или осаждены из водных растворов. [c.114]

На этом этапе производства ядерного горючего важнейшее соединение — тетрафторид урана, из которого могут быть получены гексафторид и двуокись урана или металлический уран. Тетрафторид урана можно получать двумя принципиально различными группами способов — водными (осаждением из растворов) и сухими (гидрофторированием твердых соединений газами при повышенных температурах). При газовом методе исходным соединением служит двуокись урана, а фторирующим реагентом — безводный фтористый водород, фториды аммония или фторсодержащие углеводороды. К сухим способам производства тетрафторида урана относятся также процессы получения его термическим разложением осадка аммонийуран-пентафторида, а также разнообразные реакции одновременного термического разложения, восстановления и гидрофторирования в атмосфере фторидов аммония. [c.154]

Другие сильные окислители также реагируют с тетрафторидом с образованием растворимых солей уранила. Так, тетрафторид растворяется в растворе сульфата церия. Перекиси щелочных металлов (например, перекись натрия) и смеси раствора аммиака с перекисью водорода энергично реагируют с ним с образованием растворимых пероксиуранатов. Реакция с аммиаком [c.305]

Комплексные соединения тетрафторида урана. Тетрафторид образует с фторидами металлов ряд двойных солей. Впервые соединения этого типа были обнаружены еще на ранней стадии развития химии урана. Так, в 1866 г. Болтон наблюдал образование зеленого нерастворимого в воде соединения в результате действия на раствор уранилфторида, содержащий фторид калия и муравьиную кислоту, сильного солнечного света [1, 2]. Фотохимическое восстановление ионов уранила в растворе, содержащем фторид натрия или фторид калия, может быть также достигнуто (на солнечном свету) с помощью спирта, этилового эфира или глюкозы [93]. Во всех случаях получается зеленое вещество, по внешнему виду напоминающее тетрафторид урана. Это соединение плавится на воздухе с выделением фтористого водорода остаток,образующийся после длительного нагревания, состоит из ураната калия или Натрия. С сухим водородом эти комплексные соли реагируют лишь медленно, в воде или в разбавленных кислотах практически не растворяются они разлагаются горячей концентрированной серной кислотой с выделением фтористого водорода. Концентрированная соляная кислота растворяет эти соли медленно. В старых работах для этих соединений были предложены формулы НаУРб [c.307]

Получение тетрафторида урана основано на сочетании сорбционноэкстракционной очистки с восстановлением шестивалентного урана до четырехвалентного. Для восстановления урана могут быть использованы известные методы, однако этот важнейший раздел технологии пока мало-разработан. Восстановление холодных растворов уранила электрохимическим способом затруднено отсутствием коррозионностойких материалов. При восстановлении урана гидросульфитом натрия, железом и другими восстановителями в растворы вносятся загрязнения и в ряде случаев полученный тетрафторид урана не отвечает требованиям ядерной чистоты. [c.286]

Большая часть ненрореагировавших твердых частиц накапливается в сборнике под реактором. В остатке от фторирования содержится около 1% исходного урана. Поэтому остаток после извлечения из реактора измельчают, просеивают через сито (50 меш) и смешивают с тетрафторидом урана, поступающим на фторирование. В случае образования твердого шлака последний растворяют в азотной кислоте из азотнокислого раствора уран экстрапгруют и дальше перерабатывают до трехокиси урана. [c.312]

Одним ИЗ важнейших технологических полупродуктов является тетрафторид урана UF4, труднорастворимое соединение (растворимость в воде при 25° равна 1-10 моль л) для перевода его в раствор пользуются рядом способов. Часто перед растворением UF превращают в закись-окись прокаливанием при 800—900°. Кислоты-окислители, например дымящая H IO4, быстро растворяют тетрафторид урана с образованием соли уранила и HF. Азотная кислота действует на UF медленно, но добавление борной кислоты усиливает растворяющее действие HNO3 (так же, как и других кислот) вследствие связывания F -hohob по реакции [c.349]

После этих операций уран переводят в твердое состояние — в один из окислов или в тетрафторид иР4. Но этот уран еще надо очистить от примесей с большим сечением захвата тепловых нейтронов — бора, кадмия, лития, редких земель. Их содержание в конечном продукте не должно превышать стотысячных и миллионных долей процента. Вот и приходится уже полученный технически чистый продукт еще раз растворять — на этот раз в азотной кислоте. Уранилнитрат и02(К0з)2 при экстракции трибутил-фосфатом и некоторыми другими веществами дополнительно очищается до нужных кондиций. Затем это вещество кристаллизуют (или осаждают пероксид 1)04-2Н20) [c.363]

Дихлордифторид урана U I2F2, полученный действием паров четыреххлористого углерода на фтористый уранил при 450 °С, растворим в воде, причем в таких количествах, что его нельзя рассматривать как механическую смесь тетрафторида и тетрахлорида. Он диспропроционируется с образованием этих двух соединений при нагревании. [c.157]

Реэкстракция как четырех-, так и шестивалентного урана не вызывает затруднений, за исключением опытов с ТОФО. Как легко заметить на рис. 2 и 5, уран (VI) и (IV) можно реэкстрагировать водой, поскольку коэффициенты экстракции НАФС и аминами при низких концентрациях НС1 незначительны. За одну стадию уран реэкстрагируется из органической фазы равным объемом воды на 9-5—99 . Успешно идет реэкстракция урана из всех экстрагентов растворами, содержащими комплексующие ионы, например (NH4)2 Og или Nag Og. Из ТОФО уран удается выделить карбонатными растворами при нагревании. В результате реэкстракции ТОФО горячей водой получаются разбавленные растворы урана. Уран можно вывести из органической фазы в виде осадков, например диураната или тетрафторида, при обработке соответствующих органических растворов щелочами или плавиковой кислотой. [c.216]

Экстракция плутония из облученного урана. При действии раствора тетрафторида урана в солевом расплаве, например в — Сар2, на расплавленный облученный уран плутоний переходит из металлической в солевую фазу по реакции [c.355]

С помощью этого метода можно вести определение редких земель и других элементов, образующих труднолетучие окиси. Так, в работе [460] описан метод определения 1.10 — 1.10 % редкоземельных элементов в уране, основанный на избирательном сорбировании р.з.э. катионитовой колонкой (смола Дауэкс 50X8) из фторидного раствора, в котором уран находится в виде анионного комплекса. Далее смолу озоляли и анализировали спектрально на содержание р.з.э. Для выделения ряда редкоземельных элементов (Ей, 0(1, Ву, 5т, Ег) из тетрафторида тория с целью последующего спектрального анализа предложен комбинированный метод [461]. Этот метод заключается в предварительном отделении редкоземельных элементов ог тория с помощью ионного обмена, экстракции этих элементов из раствора элюата трибутилфосфатом и последующей реэкстракции р.з.э. деионизированной водой. Реэкстракт упаривали с угольным порошком и подвергали спектральному анализу. Метод позволяет выделить <С 5 мкг р.з.э. из 1 г тригидрата тетрафторида тория. [c.25]

Экстракция растворителями применяется для выделения урана из фосфатных пород [33]. Около 70% урана, первоначально присутствовавшего в фосфатной породе, скапливается в фосфорной кислоте, как в промежуточном продукте, во время производства тройного суперфосфата. Этот уран может быть выделен из водного раствора фосфорной кислоты с алкилпирофосфатами, например, при помощи октилпирофсфорной кислоты, смешанной с керосином. Четырехвалентный уран экстрагируется значительно полнее, чем шестивалентный, поэтому может стать весьма желательным этап предварительного восстановления перед экстракцией. После разделения фаз уран извлекают из органической фазы в виде тетрафторида, осаждая водным раствором фтористоводородной кислоты. [c.136]

Непосредственный аффинаж до тетрафторида урана представляет значительный интерес для промышленного производства урана, так как в этом процессе имеется возможность заменить существующие операции очистки и гидрофторировання восстановлением урана (VI) в растворе до четырехвалентного состояния и осаждением UF4. В 1946 г. появилось сообщение [2] о работе, проведенной Меллинкродтским химическим заводом, по получению UF4 реакцией двуокиси урана с плавиковой кислотой, а также по восстановлению растворов хлорида уранила цинком с последующим осаждением UF4 добавлением плавиковой кислоты. В 1949 г. сообщалось о работе по восстановлению растворов урана хлорным оловом и электролитически растворов сульфата уранила. В последнем случае UF4 осаждался добавкой плавиковой кислоты после удаления восстановленного раствора из электролитической ванны. В 1950 г. на Ок-Риджском газодиффузионном заводе была проведена большая работа по электролитическому получению тетрафторида урана на ртутном катоде. В одном варианте ванны работали при низкой температуре (40° С) [13], а в другом — при повышенной (более 90° С) [14]. [c.493]

Этот способ, по которому на укрупненной лабораторной установке был получен UF4 высокой чистоты, можно было бы применить и к другим системам. Например, тетрафторид урана можно было бы получать гидролизом UFg до UOjFg и HF, а затем, добавив Си SO4 и НС1, восстановить уран (VI) сернистым газом. Поскольку восстановительная система медь — сернистый газ применима и к азотнокислым растворам, она может быть введена в существующие процессы аффинажа при этом отпадут стадии упарки, денитрации и гидрофторировання. [c.500]

Тетрафторид урана легко получается при действии фтористого водорода на и02 при 300—400°. Восстановление раствора фторида уранила хлоридом двухвалентного олова или добавление фтористоводородной кислоты к раствору тетрафторида урана также приводят к осаждению гидратированного тетрафторида урана, который, будучи высушен в соответствующих условиях, имеет состав 11Р4 2,5 Н2О. Кристаллизационная вода в этом соединений удерживается очень прочно. Тетрафторид, как гидрат, так и безводный, представляет собой нерастворимый в воде порошок зеленого цвета. При сильном нагревании на воздухе он переходит в черную окись изОд. Безводный те трафторид урана имеет моноклиническую структуру ( 1 = 12,79 0,06 [c.53]

Хлорид и фторид железа (П1) реагируют с тетрафторидом урана с образованием растворов солей уранила связывание фтора железом в комплекс ускоряет реакцию. Низкое значение pH, повидимому, способствует окислению и растворению тетрафторида урана фторидом железа (И ) [74]. Тетрафторид урана быстро растворяется также в кипящем растворе нитрата или хлорида алюминия, повидимому благодаря образованию устойчивых комплексных фторалюминат-ионов, например A1FJ". Одновременно происходит окисление урана до шестивалентного состояния [88]. [c.306]

Галогенированные углеводороды [3, 19]. Гексафторид растворим в четыреххлористом углероде, хлороформе и симметричном тетрахлорэтане. Из них последний, СИзСН—СИС ,, образует наиболее устойчивый раствор реакция гексафторида с растворителем становится заметной при комнатной температуре лишь через несколько дней. При кипячении желтый раствор гексафторида в тетрахлорэтане обесцвечивается. По охлаждении желтая окраска опять восстанавливается это, возможно, указывает на то, что окраска обусловлена образованием комплексного соединения. Изучено несколько реакций гексафторида, растворенного в тетрахлорэтане. Окись азота N0 окрашивает такие растворы в сине-зеленый цвет газообразный аммиак сообщает им зеленую окраску, причем одновременно выделяется хлопьевидное вещество, содержащее фтор, группу ЫН4 и четырехвалентный уран. Это вещество легко растворяется в разбавленной серной кислоте, что отличает его от тетрафторида урана. Состав этого вещества неизвестен. Трихлооид мышьяка осаждает вещество цвета бурой ржав- [c.356]