铀标准溶液
铀标准溶液用途
铀化合物早期用于瓷器的着色，在核裂变现象被发现后用作为核燃料
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铀标准溶液名称
[ CAS 号 ]:
7440-61-1
[ 中文名 ]:
铀
[ 英文名 ]:
Uranium standard solution
[英文别名 ]:
- Uranio
- URANIUM
- Uran
- uranium-238
- W 4565-d5
- EINECS 231-170-6
- 92U
- Pietil-d5
- Oxoboi-d5
- Ossian-d5
铀标准溶液物理化学性质
[ 密度 ]:
1.01 g/mL at 25ºC
[ 沸点 ]:
3818ºC
[ 熔点 ]:
1132°C
[ 分子式 ]:
U
[ 分子量 ]:
238.02900
[ 精确质量 ]:
238.05100
[ 外观性状 ]:
液体
[ 储存条件 ]:
室温
铀标准溶液MSDS
铀标准溶液毒性和生态
CHEMICAL IDENTIFICATION
- RTECS NUMBER :
- YR3490000
- CHEMICAL NAME :
- Uranium
- CAS REGISTRY NUMBER :
- 7440-61-1
- LAST UPDATED :
- 199710
- DATA ITEMS CITED :
- 30
- MOLECULAR FORMULA :
- U
- MOLECULAR WEIGHT :
- 238.00
- WISWESSER LINE NOTATION :
- .UR
HEALTH HAZARD DATA
ACUTE TOXICITY DATA
- TYPE OF TEST :
- LD50 - Lethal dose, 50 percent kill
- ROUTE OF EXPOSURE :
- Unreported
- SPECIES OBSERVED :
- Rodent - rat
- DOSE/DURATION :
- 750 mg/kg
- REFERENCE :
- GISAAA Gigiena i Sanitariya. For English translation, see HYSAAV. (V/O Mezhdunarodnaya Kniga, 113095 Moscow, USSR) V.1- 1936- Volume(issue)/page/year: 37(10),27,1972 *** REVIEWS *** TOXICOLOGY REVIEW HXPHAU Handbuch der Experimentellen Pharmakologie. (Berlin, Ger.) New series: V.1-49, 1935-78. For publisher information, see HEPHD2. Volume(issue)/page/year: 36,197,1973 TOXICOLOGY REVIEW HXPHAU Handbuch der Experimentellen Pharmakologie. (Berlin, Ger.) New series: V.1-49, 1935-78. For publisher information, see HEPHD2. Volume(issue)/page/year: 36,165,1973 TOXICOLOGY REVIEW AJMEAZ American Journal of Medicine. (Technical Pub., 875 Third Ave., New York, NY 10022) V.1- 1946- Volume(issue)/page/year: 38,409,1965 *** U.S. STANDARDS AND REGULATIONS *** MSHA STANDARD-air:TWA 0.2 mg/m3 DTLVS* The Threshold Limit Values (TLVs) and Biological Exposure Indices (BEIs) booklet issues by American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH), Cincinnati, OH, 1996 Volume(issue)/page/year: 3,274,1971 OSHA PEL (Gen Indu):8H TWA 0.05 mg(U)/m3 CFRGBR Code of Federal Regulations. (U.S. Government Printing Office, Supt. of Documents, Washington, DC 20402) Volume(issue)/page/year: 29,1910.1000,1994 OSHA PEL (Construc):8H TWA 0.25 mg(U)/m3 CFRGBR Code of Federal Regulations. (U.S. Government Printing Office, Supt. of Documents, Washington, DC 20402) Volume(issue)/page/year: 29,1926.55,1994 OSHA PEL (Shipyard):8H TWA 0.2 mg(U)/m3 CFRGBR Code of Federal Regulations. (U.S. Government Printing Office, Supt. of Documents, Washington, DC 20402) Volume(issue)/page/year: 29,1915.1000,1993 OSHA PEL (Fed Cont):8H TWA 0.25 mg(U)/m3 CFRGBR Code of Federal Regulations. (U.S. Government Printing Office, Supt. of Documents, Washington, DC 20402) Volume(issue)/page/year: 41,50-204.50,1994 *** OCCUPATIONAL EXPOSURE LIMITS *** OEL-AUSTRALIA:TWA 0.2 mg(U)/m3;STEL 0.6 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-BELGIUM:TWA 0.2 mg(U)/m3;STEL 0.5 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-BELGIUM:TWA 0.2 mg(U)/m3;STEL 0.6 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-DENMARK:TWA 0.2 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-FINLAND:TWA 0.2 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-GERMANY:TWA 0.25 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-THE NETHERLANDS:TWA 0.2 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-THE PHILIPPINES:TWA 0.05 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-THE PHILIPPINES:TWA 0.25 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-POLAND:TWA 0.015 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-POLAND:TWA 0.075 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-RUSSIA:STEL 0.015 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-RUSSIA:STEL 0.075 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-SWITZERLAND:TWA 0.2 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-TURKEY:TWA 0.05 mg(U)/m3 JAN 1993 OEL-UNITED KINGDOM:TWA 0.2 mg(U)/m3;STEL 0.6 mg(U)/m3 JAN 1993 *** NIOSH STANDARDS DEVELOPMENT AND SURVEILLANCE DATA *** NIOSH RECOMMENDED EXPOSURE LEVEL (REL) : NIOSH REL TO URANIUM, insol-air:10H CA TWA 0.2 mg/m3;STEL 0.6 mg/m3 REFERENCE : NIOSH* National Institute for Occupational Safety and Health, U.S. Dept. of Health, Education, and Welfare, Reports and Memoranda. Volume(issue)/page/year: DHHS #92-100,1992 NIOSH RECOMMENDED EXPOSURE LEVEL (REL) : NIOSH REL TO URANIUM, soluble compounds-air:10H CA TWA 0.05 mg/m3 REFERENCE : NIOSH* National Institute for Occupational Safety and Health, U.S. Dept. of Health, Education, and Welfare, Reports and Memoranda. Volume(issue)/page/year: DHHS #92-100,1992
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铀标准溶液安全信息
[ 危害码 (欧洲) ]:
T+
[ 风险声明 (欧洲) ]:
20-34-53-33-26/28
[ 安全声明 (欧洲) ]:
26-36/37/39-45-61-20/21
[ 危险品运输编码 ]:
UN 3264 8/PG 3
[ WGK德国 ]:
3
[ 危险类别 ]:
7
铀标准溶液制备
从铀矿石中提取铀直到制成核纯（见放射性核素纯度）铀化合物的工艺过程，是天然铀生产的重要步骤。主要产品有重铀酸铵（俗称黄饼）和三碳酸铀酰铵等。纯化（又称精制）后的铀化合物产品，必须达到核纯的要求。精制的产品进一步干燥、煅烧，加工成二氧化铀或八氧化三铀，供制作反应堆元件或六氟化铀（用于U-235的同位素分离）用。整个过程须经下述单元操作：铀矿石的破碎和磨细、铀矿石的浸取、矿浆的固液分离、离子交换和溶剂萃取法提取铀浓缩物、溶剂萃取法纯化铀浓缩物。可根据矿石种类、产品要求等不同情况，选择由上述单元操作所组成的适当流程。
破碎和磨细破碎是将矿石经颚式破碎机、圆维破碎机或锤式破碎机粗碎、中碎和细碎以达到所要求的粒度。然后进行细磨，以达到浸取工序所要求的粒度。浸取用溶剂将矿石中的铀选择性地溶解。铀矿石经浸取后，铀与大部分脉石分离，浸取液中铀与杂质的比例比原矿石中约提高10~30倍，因此，浸取过程也是铀与杂质初步分离的过程。铀矿石浸取方法一般有酸法和碱法两种。多数铀水冶厂采用酸浸取法，少数厂用碱浸取法，只有个别厂同时采用酸、碱两种浸取流程。酸浸取法一般用硫酸作浸取剂，矿石中的铀和硫酸反应，生成可溶的铀酰离子UO2和硫酸铀酰离子[UO2(SO4)x；浸取时常加入氧化剂（常用二氧化锰、氯酸钠），以保持适宜的氧化还原电势（约450毫伏），使四价铀氧化成六价，以提高铀的浸出率。含碳酸盐的铀矿石主要用碱法浸取，常用的浸取剂为碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液，在鼓入空气的条件下，矿石中的铀与碳酸钠生成碳酸铀酰钠Na4[UO2(CO3)3]，溶于浸取液。矿浆的固液分离矿石浸取后所得到的酸性或碱性矿浆（包括含铀溶液、部分杂质及固体矿渣）中的溶液和矿渣须经分离。根据需要也可进行粗犷分级，以除去+200~40目的粗砂，得到细泥矿浆。常用的固液分离设备有过滤机、沉降槽（浓密机）；分级设备有螺旋分级机、水力旋流器。中国还采用流态化塔进行分级和洗涤。分离出的溶液可用离子交换法分离铀，也可用溶剂萃取法分离和纯化铀，或将铀从含铀溶液中沉淀出来。离子交换法提取固液分离后的浸取液中八氧化三铀的含量大致为500~1000毫克/升。对于含铀浓度低的浸取液采用离子交换法提取铀较为合宜。离子交换法一般采用强碱性阴离子交换树脂吸附铀。按吸附液含固量的多少，吸附可分为清液吸附、混浊液吸附和矿浆吸附。当树脂吸咐饱和后，经水洗，再用淋洗剂（硫酸－氯化钠、硫酸－氯化铵、硝酸－硝酸钠、硝酸－硝酸铵、稀硫酸或稀硝酸）将铀从树脂上淋洗下来。萃取法提取和精制铀水冶厂处理的溶液是体积大、铀浓度低、杂质含量高的稀溶液，须将铀与杂质分离并初步使铀浓缩，而在精制工艺中，处理的是高浓度的含铀溶液，产品质量要求达到核纯。在铀的萃取工艺中常用的有机膦与烷基胺类萃取剂有磷酸三丁酯（TBP）、二（2－乙基己基）磷酸、三辛胺等。在铀水冶厂，硫酸体系的萃取多采用磷类和胺类两种萃取工艺（碱性体系的萃取常用季铵盐萃取工艺），如烷基膦萃取工艺和胺类萃取工艺流程，后者在世界上应用较多。中国应用较多的是淋萃流程。吸附铀的饱和树脂，用1mol/L的硫酸淋洗，随后对此淋洗液进行萃取。例如淋萃流程所用的萃取剂是0.2mol/L的二（2-乙基己基）磷酸—0.1mol/L的三烷基氧膦体系。有机相的饱和度控制在85%以上，经水洗后，用碳酸铵结晶反萃取，可得核纯三碳酸铀酰。此流程中淋洗与萃取结合，使萃取所处理的液量减少，金属回收率高，节省试剂，产品纯度也高。铀水冶厂生产的产品一般为工业铀浓缩物，仍含有硫酸盐、硅、钙、镁等杂质，须进一步精制，才能得到核纯产品。精制过程中最常用的是TBP萃取工艺，TBP对铀饱和容量大，可处理含铀量高的溶液，在有机相接近饱和的条件下，对杂质元素有较高的净化能力。从溶液中沉淀在浸取所得溶液中，也可将铀以不溶性化合物的状态分离出来；并可通过对沉淀物的多次溶解及再沉淀而进行纯化。主要有碱中和法和过氧化氢沉淀法：碱中和法将碱性沉淀剂如氨水、氧化镁、气态氨等加入到酸性含铀溶液中，并控制最终pH值为6.5~8.0，铀以重铀酸盐形式完全沉淀出来。对碱性浸取液主要采用氢氧化钠沉淀剂，得铀酸钠或重铀酸钠沉淀。如果从纯化过的酸性溶液中沉淀铀，则其沉淀物重铀酸铵的纯度较高。过氧化氢沉淀法将含铀溶液的pH调至2.5~4.0，缓慢加入比化学计算量过量的30%过氧化氢，再加入适量的氨水，以中和反应过程生成的酸，使最终pH值达2.8，生成铀的过氧化物(UO4·xH2O)沉淀。过氧化氢沉淀法对铀选择性高，并可获得晶状、易处理的产品，也具有工业意义。范德华浓缩技术纯度为3%的U-235为核电站发电用低浓缩铀，U-235纯度大于80%的铀为高浓缩铀，其中纯度大于90%的称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。获得铀是非常复杂的系列工艺，要经过探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等流程，而浓缩分离是其中最后的流程，需要很高的科技水平。获得1公斤武器级U-235需要200吨铀矿石。 由于涉及核武器问题，铀浓缩技术是国际社会严禁扩散的敏感技术。除了几个核大国之外，日本、德国、印度、巴基斯坦、阿根廷等国家都掌握了铀浓缩技术。提炼浓缩铀方法主要有气体扩散法和气体离心法。气体扩散法: 使待分离的气体混合物流入装有扩散膜（分离膜）的装置来得到富集和贫化的两股流的同位素分离方法。基本原理是：在分子间的相互碰撞忽略不计的情况下，气体混合物中质量不同的气体分子 (例如235UF6和238UF6)的平均热运动速率与其质量二次方根成反比。当气体通过扩散膜时，速率大的轻分子(235UF6)通过的几率比速率小的重分子(238UF6)的大。这样，通过膜以后，轻分子的含量就会提高，从而达到同位素分离的目的。第二次世界大战结束后，美国的实践证明，气体扩散法能够用来大规模生产铀 235。它是目前最成熟的大规模分离铀同位素的方法，是对各种新的浓缩方法的大规模商业应用的挑战，是比较各种方法的基本点。美国和法国大型气体扩散工厂的分离功率达1万吨/年以上，比能耗均在 2400千瓦·时/千克左右。气体扩散法的缺点是分离系数小，工厂规模大，耗电量惊人，成本很高。气体离心法: 气体离心分离机是其中的关键设备。铀原料放置于离心机中央反应室内，离心机以7-8万转/分钟的速度旋转。较重的U-238原子逐渐靠近离心机的边缘，而较轻的U-235则保留在离心机中心部位。结晶U-235被称为"富铀"（浓缩铀），其余的"贫铀"则被丢弃。仅靠单个离心机一次分离是远远不够的，必须通过更多离心机加工，才可以分离提纯。这些离心机以"级联配置"联接一体。因而，"级联配置"成为核物质用途的又一重要线索。铀在一级离心机提纯后，会转送到下一级离心机继续提纯，级级相连。由于核电站所需铀浓缩较低，其离心机级联层次较少，因而看起来会比较短。而用作核武器的铀浓度要达到90%以上，其离心机层次更多，级联配置自然显得又细又长。美国等国家通常把拥有该设备作为判断一个国家是否进行核武器研究的标准。核电站核反应堆只需3%~5%的U-235，而要生产核武器，U-235浓度至少要达到90%。如果发现某个国家的U-235浓度达到90%，这就是企图制造核武器的铁证。
破碎和磨细破碎是将矿石经颚式破碎机、圆维破碎机或锤式破碎机粗碎、中碎和细碎以达到所要求的粒度。然后进行细磨，以达到浸取工序所要求的粒度。浸取用溶剂将矿石中的铀选择性地溶解。铀矿石经浸取后，铀与大部分脉石分离，浸取液中铀与杂质的比例比原矿石中约提高10~30倍，因此，浸取过程也是铀与杂质初步分离的过程。铀矿石浸取方法一般有酸法和碱法两种。多数铀水冶厂采用酸浸取法，少数厂用碱浸取法，只有个别厂同时采用酸、碱两种浸取流程。酸浸取法一般用硫酸作浸取剂，矿石中的铀和硫酸反应，生成可溶的铀酰离子UO2和硫酸铀酰离子[UO2(SO4)x；浸取时常加入氧化剂（常用二氧化锰、氯酸钠），以保持适宜的氧化还原电势（约450毫伏），使四价铀氧化成六价，以提高铀的浸出率。含碳酸盐的铀矿石主要用碱法浸取，常用的浸取剂为碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液，在鼓入空气的条件下，矿石中的铀与碳酸钠生成碳酸铀酰钠Na4[UO2(CO3)3]，溶于浸取液。矿浆的固液分离矿石浸取后所得到的酸性或碱性矿浆（包括含铀溶液、部分杂质及固体矿渣）中的溶液和矿渣须经分离。根据需要也可进行粗犷分级，以除去+200~40目的粗砂，得到细泥矿浆。常用的固液分离设备有过滤机、沉降槽（浓密机）；分级设备有螺旋分级机、水力旋流器。中国还采用流态化塔进行分级和洗涤。分离出的溶液可用离子交换法分离铀，也可用溶剂萃取法分离和纯化铀，或将铀从含铀溶液中沉淀出来。离子交换法提取固液分离后的浸取液中八氧化三铀的含量大致为500~1000毫克/升。对于含铀浓度低的浸取液采用离子交换法提取铀较为合宜。离子交换法一般采用强碱性阴离子交换树脂吸附铀。按吸附液含固量的多少，吸附可分为清液吸附、混浊液吸附和矿浆吸附。当树脂吸咐饱和后，经水洗，再用淋洗剂（硫酸－氯化钠、硫酸－氯化铵、硝酸－硝酸钠、硝酸－硝酸铵、稀硫酸或稀硝酸）将铀从树脂上淋洗下来。萃取法提取和精制铀水冶厂处理的溶液是体积大、铀浓度低、杂质含量高的稀溶液，须将铀与杂质分离并初步使铀浓缩，而在精制工艺中，处理的是高浓度的含铀溶液，产品质量要求达到核纯。在铀的萃取工艺中常用的有机膦与烷基胺类萃取剂有磷酸三丁酯（TBP）、二（2－乙基己基）磷酸、三辛胺等。在铀水冶厂，硫酸体系的萃取多采用磷类和胺类两种萃取工艺（碱性体系的萃取常用季铵盐萃取工艺），如烷基膦萃取工艺和胺类萃取工艺流程，后者在世界上应用较多。中国应用较多的是淋萃流程。吸附铀的饱和树脂，用1mol/L的硫酸淋洗，随后对此淋洗液进行萃取。例如淋萃流程所用的萃取剂是0.2mol/L的二（2-乙基己基）磷酸—0.1mol/L的三烷基氧膦体系。有机相的饱和度控制在85%以上，经水洗后，用碳酸铵结晶反萃取，可得核纯三碳酸铀酰。此流程中淋洗与萃取结合，使萃取所处理的液量减少，金属回收率高，节省试剂，产品纯度也高。铀水冶厂生产的产品一般为工业铀浓缩物，仍含有硫酸盐、硅、钙、镁等杂质，须进一步精制，才能得到核纯产品。精制过程中最常用的是TBP萃取工艺，TBP对铀饱和容量大，可处理含铀量高的溶液，在有机相接近饱和的条件下，对杂质元素有较高的净化能力。从溶液中沉淀在浸取所得溶液中，也可将铀以不溶性化合物的状态分离出来；并可通过对沉淀物的多次溶解及再沉淀而进行纯化。主要有碱中和法和过氧化氢沉淀法：碱中和法将碱性沉淀剂如氨水、氧化镁、气态氨等加入到酸性含铀溶液中，并控制最终pH值为6.5~8.0，铀以重铀酸盐形式完全沉淀出来。对碱性浸取液主要采用氢氧化钠沉淀剂，得铀酸钠或重铀酸钠沉淀。如果从纯化过的酸性溶液中沉淀铀，则其沉淀物重铀酸铵的纯度较高。过氧化氢沉淀法将含铀溶液的pH调至2.5~4.0，缓慢加入比化学计算量过量的30%过氧化氢，再加入适量的氨水，以中和反应过程生成的酸，使最终pH值达2.8，生成铀的过氧化物(UO4·xH2O)沉淀。过氧化氢沉淀法对铀选择性高，并可获得晶状、易处理的产品，也具有工业意义。范德华浓缩技术纯度为3%的U-235为核电站发电用低浓缩铀，U-235纯度大于80%的铀为高浓缩铀，其中纯度大于90%的称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。获得铀是非常复杂的系列工艺，要经过探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等流程，而浓缩分离是其中最后的流程，需要很高的科技水平。获得1公斤武器级U-235需要200吨铀矿石。 由于涉及核武器问题，铀浓缩技术是国际社会严禁扩散的敏感技术。除了几个核大国之外，日本、德国、印度、巴基斯坦、阿根廷等国家都掌握了铀浓缩技术。提炼浓缩铀方法主要有气体扩散法和气体离心法。气体扩散法: 使待分离的气体混合物流入装有扩散膜（分离膜）的装置来得到富集和贫化的两股流的同位素分离方法。基本原理是：在分子间的相互碰撞忽略不计的情况下，气体混合物中质量不同的气体分子 (例如235UF6和238UF6)的平均热运动速率与其质量二次方根成反比。当气体通过扩散膜时，速率大的轻分子(235UF6)通过的几率比速率小的重分子(238UF6)的大。这样，通过膜以后，轻分子的含量就会提高，从而达到同位素分离的目的。第二次世界大战结束后，美国的实践证明，气体扩散法能够用来大规模生产铀 235。它是目前最成熟的大规模分离铀同位素的方法，是对各种新的浓缩方法的大规模商业应用的挑战，是比较各种方法的基本点。美国和法国大型气体扩散工厂的分离功率达1万吨/年以上，比能耗均在 2400千瓦·时/千克左右。气体扩散法的缺点是分离系数小，工厂规模大，耗电量惊人，成本很高。气体离心法: 气体离心分离机是其中的关键设备。铀原料放置于离心机中央反应室内，离心机以7-8万转/分钟的速度旋转。较重的U-238原子逐渐靠近离心机的边缘，而较轻的U-235则保留在离心机中心部位。结晶U-235被称为"富铀"（浓缩铀），其余的"贫铀"则被丢弃。仅靠单个离心机一次分离是远远不够的，必须通过更多离心机加工，才可以分离提纯。这些离心机以"级联配置"联接一体。因而，"级联配置"成为核物质用途的又一重要线索。铀在一级离心机提纯后，会转送到下一级离心机继续提纯，级级相连。由于核电站所需铀浓缩较低，其离心机级联层次较少，因而看起来会比较短。而用作核武器的铀浓度要达到90%以上，其离心机层次更多，级联配置自然显得又细又长。美国等国家通常把拥有该设备作为判断一个国家是否进行核武器研究的标准。核电站核反应堆只需3%~5%的U-235，而要生产核武器，U-235浓度至少要达到90%。如果发现某个国家的U-235浓度达到90%，这就是企图制造核武器的铁证。
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标题：铀标准溶液_MSDS_用途_密度_铀标准溶液CAS号【7440-61-1】_化源网 地址：https://m.chemsrc.com/mip/cas/7440-61-1_331949.html