L'oxyde d'uranium est un minerai radioactif composé de noir, de gris ou de cristaux bruns qui sont généralement opaques et ont un éclat gras. Il est également connu comme l'uraninite. Ce minerai est la principale source pour l'extraction commerciale de l'uranium, car il a une concentration relativement élevée de cet élément. Uraninite est généralement extrait de gisements filoniens hydrothermaux et les roches sédimentaires, comme le grès, et peut également être récupéré comme sous-produit de l'or et les mines d'argent.
L'uranium est un élément chimique métallique qui est faiblement radioactif et a le plus grand poids atomique de tous les éléments naturels. Il est d'environ 70% plus dense que le plomb, mais a une plus faible densité par rapport à l'or. L'uranium a un large éventail d'applications militaires et civiles, notamment en matière de technologie nucléaire due à sa capacité à produire une réaction en chaîne nucléaire.
Le minerai d'uranium est généralement traité à son point d'extraction en uranium, qui peut être transporté pour un traitement ultérieur. Yellowcake est souvent désigné comme l'oxyde d'uranium, mais son nom complet est un concentré d'oxyde d'uranium, et il a la formule chimique U3O8. Il s'agit d'une poudre jaune insoluble qui contient environ 80% de cet oxyde.
La première étape du traitement consiste à broyer le minerai d'uranium et de l'addition d'eau, jusqu'à ce qu'il atteigne la consistance de la boue. De sulfate de fer est utilisé pour oxyder le minerai d'uranium, qui est dissous dans de l'acide sulfurique. Ce liquide riche en uranium est séparé et mis en contact avec des billes de résine spéciales qui absorbent les ions d'uranium. Un lavage à l'acide est utilisé à l'uranium retiré des billes, la création d'une solution d'uranium qui est très concentré.
Un solvant organique est combiné avec la solution de l'uranium, qui est ensuite mélangée avec du sulfate d'ammonium. Cela conduit à la précipitation d'une substance connue sous le nom diuranate d'ammonium, par essence, un mélange d'oxydes d'uranium et de l'ammoniac. Le diuranate d'ammonium est ensuite épaissie et éliminé de la solution en utilisant des filtres rotatifs sous forme de pâte jaune. Cette pâte est ensuite torréfiée pour enlever toute trace d'ammoniaque, laissant derrière lui l'oxyde d'uranium.
L'oxyde d'uranium peut être transformé en oxyde d'uranium enrichi en carburant, qui est fermé dans les crayons combustibles métalliques qui sont montés dans les réacteurs nucléaires pour produire de la chaleur et de la vapeur nécessaire pour produire de l'électricité. Un sous-produit du processus d'enrichissement est l'oxyde d'uranium appauvri, qui n'est plus radioactif. En raison de la forte densité de l'oxyde d'uranium, une fois épuisées il peut être utilisé dans les applications où de grandes masses doivent s'insérer dans des espaces restreints, comme contrepoids hélicoptères et des quilles de bateaux, et est également utilisé dans la construction de protections contre les rayonnements étant beaucoup plus efficace que conduire. Les oxydes d'uranium appauvri peuvent également être utilisés comme colorants dans l'industrie du verre et de la céramique.