六氟化铀是一种无机化合物,分子式为UF6。常温常压下为无色或淡黄色晶体。具有
放射性。
相对密度4.68~5.09。熔点64.5~64.8℃(
三相点温度)。沸点56.4℃。它是由
四氟化铀在氟气流中加热产生的,蒸气冷却后即收得固体。用于
铀的浓缩过程。
六氟化铀 化学式:UF6 相对分子质量:352。当温度升高或压力降低时,很易升华成为气体(101.3kPa下56.4℃或13.17kPa下25℃时均升华为气体)。化学性质活泼,与水起剧烈反应,与大多数有机化合物起
氟化反应,化学腐蚀性强。
化学方程式: UF4(固) + F2(气) = UF6(气)
剧毒。摄入0.3mg/m3的浓度死亡达14%。动物尸检见肾脏、胃组织及
肺脏的
病变。吸收后可于第1天自尿中排出50%。职业性
急性中毒主要表现为呼吸道刺激,重者引起肺炎、肺水肿及肝、肾病变。皮肤接触可引起灼伤。
制备需要纯度的硝酸铀酰溶液。需要核纯中间产品,即制造片状燃料元件的UO2,以及还原成金属的UF4时,最好使用这种方法。湿法能精制矿石加工厂生产的各种铀浓缩物。该法的主要缺点是,在溶剂萃取铀的精制阶段产生大量废液。
磨碎铀矿(U3O8,或称“
黄饼”),并将其溶于
硝酸,产生
硝酸铀酰UO2(NO3)2溶液。
萃取纯化后,使硝酸铀酰与
氨反应,生成
重铀酸铵(NH4)2U2O7。加
氢还原得到
二氧化铀,再与
氟化氢在500℃时反应,先制得
四氟化铀;再与
氟在300~350℃时反应即得。用
氟气氟化四氟化铀是六氟化铀的最主要的工业制备方法,它消耗的氟气最少。是
铀化合物中惟一易
挥发的化合物,为
气体扩散法、
超离心法分离和
富集铀235和
铀238的最为适宜的
工作介质,在
原子能工业中具有非常重要的意义。
将溶剂萃取后的纯硝酸铀酰溶液蒸干后得六水硝酸铀酰;六水硝酸铀酰经热分解变为UO3,然后,将UO3连续地转化为UO2、UF4和UF6。在斯普林菲尔德、戈尔和霍普港工厂均使用这种方法。
第三种方法为使原料的粒度和密度均匀一致,铀浓缩物应重新磨碎、制粒和分级。这样可以得到适合于流化床设备的细粒。此外,经过这样的处理,还可以除去原料中的
钠。细粒UO3用氢还原成UO2,再氢氟化为UF4。在上述过程中同时进行铀的纯化,除去了大部分杂质。在用元素氟氟化UF4的过程中又除去了一部分杂质;通过分馏又将UF6中的剩余杂质进一步除掉。只有美国联合化学公司的麦楚波利斯工厂使用这种干法。估计它在未来的工厂中不会得到广泛应用。
大约95%的
贫化铀都以六氟化铀的形式被置于气体
钢瓶中,储存在核工厂的附近。每个钢瓶大约含有12.7吨的固体六氟化铀。仅在美国,1993年至2005年期间,就有686,500吨的六氟化铀(57,122瓶)作为贫化铀的储存形式被生产出来。它们被储存在俄亥俄州
朴茨茅夫,田纳西州
橡树岭和肯塔基州
帕迪尤卡 。六氟化铀不很稳定,与潮湿空气接触时即会反应生成极易溶于水并且毒性很大的 UO2F2 和
氟化氢,因此长期储存六氟化铀会对环境及人的健康造成损害,需定期检查是否有裂缝。