El progresivo agotamiento de los minerales de uranio de alto grado y la necesidad de reutilizar los residuos sólidos radiactivos han generado la necesidad de nuevos procesos para la extracción eficiente de uranio a partir de residuos sólidos y minerales [1-3]. Varios precipitados sólidos se obtienen en las plantas de uranio, tales como plantas de enriquecimiento o de conversión de UO₂ a UF₆. La extracción de uranio a partir de precipitados sólidos y suelos contaminados puede llevarse a cabo a través de técnicas de cloración [2-4]. El presente trabajo consiste, en una primera parte, en el estudio termodinámico del proceso de cloración completa. En esta parte se analizan tanto los pasos que son termodinámicamente factibles como los parámetros óptimos de los procesos involucrados. Los resultados indican que las partes más problemáticas del proceso son la cloración completa de CaUO₄ sin la formación de cloruros de uranio volátiles y la cloración de uranatos de Mg. Por lo tanto, la segunda parte de este trabajo está dedicada al estudio experimental de la etapa de cloración. El agente de cloración utilizado fue Cl₂(g). Un reactor de lecho fijo de cuarzo fue utilizado en las cloraciones. Los precipitados se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X y fluorescencia de rayos X. La influencia de la temperatura de trabajo se investigó con el fin de determinar las condiciones óptimas del proceso que proporcionan la cloración completa con separación de U₃O₈. Las condiciones se establecen para obtener una cloración completa, pero evitando la volatilización de compuesto de uranio.