天然ウラン
浸出液に苛性ソーダを加えるプロセスならば、重ウラン酸ナトリウム (Na2U2O7) が沈殿する。また、アンモニアを加えると重ウラン酸アンモン ((NH4)2U2O7) が沈殿する。
2UO2(SO4) + 6NaOH → Na2U2O7 + 2Na2SO4 + 3H2O
2UO2(SO4) + 6NH4OH → (NH4)2U2O7 + 2(NH4)2SO4 + 3H2O
UO2(SO4) + H2O2 + 2H2O → UO4・2(H2O) + H2SO4
これらの沈殿を脱水してフレーク状にしたものがイエローケーキである。上記の通り、イエローケーキ中のウランは必ずしも六価ではないし、工程の温度条件等により必ずしも黄色ではなく、オレンジ~緑~茶褐色まで幅がある。現在イエローケーキと呼ばれているのは、歴史的に最初の精錬工程で作られたウラン精鉱が鮮やかな黄色だったためである。
イエローケーキはドラム缶に詰められて転換工場へ出荷される。ウラン鉱石はイエローケーキの状態で取引される。国際取引ではイエローケーキに含まれるウランを八酸化三ウラン (U3O8) に換算して、1ポンド当りの価格で売買が行われる。
世界の粗製錬工場のほとんどは鉱山に併設されており、日本国内には工場が無い(日本国内では、かつてウラン鉱からイエローケーキの精錬が行われていたが、1970年代に中間過程としてのイエローケーキを経ずに四フッ化ウランを直接製造する方式が確立されている)。