Vad är uranoxid?

Uranoxid är ett radioaktivt mineral som består av svarta, gråa eller bruna kristaller som i allmänhet är ogenomskinliga och har en oljig glans. Det är också känt som uraninit. Denna malm är den viktigaste källan för kommersiell utvinning av uran, eftersom den har en relativt hög koncentration av detta element. Uraninit bryts vanligtvis från hydrotermala venavlagringar och sedimentära bergarter, som sandsten, och kan också återvinnas som en biprodukt från gruvdrift i guld och silver.

Uran är ett metalliskt kemiskt element som är svagt radioaktivt och har den högsta atomvikten av alla naturligt förekommande element. Det är ungefär 70% tätare än bly, men har en lägre densitet jämfört med guld. Uran har ett brett spektrum av både militära och civila tillämpningar, särskilt när det gäller kärnkraftteknologi på grund av dess förmåga att producera en varaktig kärnreaktion.

Uranmalm bearbetas vanligtvis vid dess utvinningspunkt till gulkaka, som kan transporteras för vidare bearbetning. Yellowcake kallas ofta uranoxid, men dess fullständiga namn är uranoxidkoncentrat, och den har den kemiska formeln U3O8. Det är ett olösligt gult pulver som innehåller cirka 80% av denna oxid.

Det första steget i bearbetningen innebär att slipa uranmalmen och tillsätta vatten tills den når konsistensen av lera. Järnsulfat används för att oxidera uranmalmen, som är löst i svavelsyra. Denna uranrika vätska separeras och placeras i kontakt med speciella hartspärlor som absorberar uranjonerna. En syratvätt används för att ta bort uranet från pärlorna, vilket skapar en uranlösning som är mycket koncentrerad.

Ett organiskt lösningsmedel kombineras med uranlösningen, som sedan blandas med ammoniumsulfat. Detta leder till utfällning av ett ämne som kallas ammoniumdiuranat, i huvudsak en blandning av uranoxider och ammoniak. Ammoniumdiuranatet förtjockas sedan och avlägsnas från lösningen med användning av roterande filter som en gul pasta. Denna pasta rostas sedan för att ta bort spår av ammoniak och lämnar uranoxid.

Uranoxid kan bearbetas vidare till anrikat uranoxidbränsle, som förseglas i metallbränslestavarna som monteras i kärnreaktorer för att producera den värme och ånga som krävs för att alstra el. En biprodukt av denna anrikningsprocess är uranoxid som inte längre är radioaktiv. På grund av den höga tätheten av uranoxid kan den, när den har tappats, användas i applikationer där stora massor måste passa i små utrymmen, som motvikt för helikopter och yachtkällor, och används också i konstruktionen av strålningsskärmning, eftersom den är mycket effektivare än leda. Utarmade uranoxider kan också användas som färgämnen inom glas- och keramikindustrin.