铀矿石的加工
20世纪以前，人们从铀矿石中提取铀黄作颜料，点染画布，漆图瓷器；后来人们从中提炼出镭治疗癌症减轻病痛，这时铀不过是副产品；直到发现铀的裂变反应后，铀矿石华丽转身，作为光和热的奉献者点亮黑暗，照耀光明。
矿山开采出来的铀矿石，先要经过破碎、磨细等工序的处理，使矿石粒度达到大约0.1毫米，这样铀矿物充分暴露便于浸出。
根据所使用浸出剂的不同，铀矿物的浸出一般有两类方法，即酸法和碱法。酸法浸出多采用价格低廉的硫酸，通过硫酸与铀矿物的化学反应将铀溶解到溶液中。碱法浸出则多采用碳酸铵和碳酸氢铵等的混合液作浸出剂，当矿石中含有较多的可溶于酸的金属氧化物或碳酸盐时，适于采用这种方法。
以上两类方法，酸法应用得更为普遍，其浸出率通常比碱法高5%~10%，而且成本较低，但要求设备耐腐蚀，且对矿石成分具有选择性。
矿石中一般同时含有六价铀和四价铀，六价铀易溶于酸性或碱性浸出液，难溶的四价铀则一般要先氧化为六价铀。为此，需要在浸出剂中加入双氧水等氧化剂，或者利用细菌的氧化作用进行间接转化。早在1959年葡萄牙就采用细菌进行铀矿浸出生产。
矿石中的钙、磷等组分也可能溶解到浸出液中。为了将这些杂质与铀分离，浸出液经过离子交换法或溶剂萃取法，再加入氨水等，铀会以重铀酸铵的形式沉淀出来，沉淀物经洗涤、压滤、干燥后，所得到的产物因呈黄色，所以叫做黄饼。
以上操作都是在专门的设备中完成的。但是在“全民土法炼铀”的年代里，用老百姓碾粮食的碾子碾碎铀矿石，用做豆腐的麻布包搞过滤，用铁锅当反应器，硬是获得了163吨的重铀酸铵。
铀的精制
上述过程得到的产物仍含有杂质，需要进一步提纯，与铀浓缩分离相衔接。
重铀酸铵等铀盐在加热条件下可分解为八氧化三铀。在空气中煅烧铀的其他氧化物，如二氧化铀或三氧化铀等，也可得到八氧化三铀。八氧化三铀是最稳定的铀的氧化物，便于长期贮存、运输和交易，也是黄饼的精制产品。
随着生产工艺的不断改进，现在核燃料生产的中间产品——黄饼中的主要成分就是八氧化三铀。八氧化三铀呈暗绿色至黑色，从这个意义上讲，黄饼的名称似乎已经有些名不符实了。
八氧化三铀具有一定的放射性，人体吸入“黄饼”粉尘，内脏器官会受损，因此需要通过密封等措施进行控制，避免对人体造成危害。
精制的黄饼——八氧化三铀，是铀工业产品的重要计量基准。2009年以来黄饼的价格较为平稳，2010年6月21日国际市场上黄饼期货的平均价格为每磅八氧化三铀40.75美元。
（作者系核科学与技术专业博士刘志?）
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