砂岩型铀矿铀赋存形态及其对地浸采铀的意义

摘要

地浸采铀具有开采方法简单、工艺流程短，矿产储备量大和有利于环保等优势，目前已成为我国铀资源供应的重要方法。据统计，地浸采铀生产量占全世界铀总产量的20％，地浸产量已占我国铀总产量的30%。地浸砂岩型铀矿床已经成为我国铀资源勘查的主攻类型。目前，对砂岩型铀矿铀赋存形态分布特征的认识相当薄弱，铀的浸出率受多种因素制约，其中铀在矿石中的赋存形态是影响铀可浸性的本质原因。逐级化学提取技术作为研究元素赋存形态的方法之一，具有操作简便、适用范围广、能提供丰富的信息等优点，已经广泛应用于地球科学、环境化学、农业科学等领域的研究。
　　本文以伊犁盆地511矿床和吐哈盆地十红滩矿床为研究对象，根据文献将试样中铀的赋存形态分为可交换离子态铀、碳酸盐结合态铀、铁锰氧化物结合态铀、硫化物及有机物结合态铀和残渣态铀，采用逐级化学提取方法分析铀在砂岩型铀矿中的赋存形态及含量分布特征。其中，将可交换离子态铀、碳酸盐结合态铀、铁锰氧化物结合态铀、硫化物及有机物结合态铀定义为活性铀，残渣态铀定义为惰性铀。主要研究内容包括：⑴伊犁盆地511矿床活性铀范围为32.71%～90.49%，平均值是62.25%；铀的平均潜在释放量是518μg·g-1；吐鲁番-哈密盆地十红滩铀矿床活性铀范围是57.29%~76.23%，平均值是67.23%，铀的平均潜在释放量是310μg·g-1。⑵随着硫酸酸度的提高，铀的浸出率也升高，但是较高的酸度，溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子易与硫酸结合生成微溶化合物CaSO4、MgSO4覆盖于矿石表面影响浸出。因此合适的酸度应根据地浸生产的实际，铀价格和环保要求而定。⑶通过对伊犁盆地511矿床和吐鲁番—哈密盆地十红滩铀矿床采取逐级化学提取试验和硫酸浸出试验，试验结果表明：10g/L的硫酸浓度就可以浸出到硫化物及有机物结合态和残渣态。硫化物及有机物结合态通过添加H2O2等氧化剂，可以破坏硫化物以及有机物的结构，进而浸出铀。⑷铀品位和活性态铀百分比共同决定铀的浸出率。⑸残渣态铀是原生矿物中铀最重要的组成部分，它们一般赋存在原生、次生硅酸盐和其它一些稳定矿物中，残渣态铀含量代表了原岩矿物的背景值。对于残渣态铀所占比例较高的铀矿石，铀的浸出阈值是较低的，在地浸采铀过程中，依靠提高溶浸剂的酸度和增加氧化剂对提高浸出率是无益的。

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第1章 绪 论

1.1铀资源的需求趋势

1.2原地浸出采铀的发展历程和研究现状

1.3论文选题依据和研究意义

1.4论文完成的主要工作量

1.5研究成果与创新

第2章 研究方案

2.1研究目标和内容

2.2研究方法与技术路线

2.3研究区域概况

第3章 砂岩型铀矿逐级化学提取试验

3.1试验方法

3.2试验样品概述

3.3实验仪器及试剂

3.4试验操作流程

3.5试验结果与讨论

3.6方法精密度

3.7铀赋存形态的研究对地浸采铀的意义

3.8本章小结

第4章 砂岩型铀矿地浸工艺试验

4.1浸出试验方法

4.2试验条件

4.3试验步骤

4.4硫酸浸出试验结果与讨论

4.5本章小结

第5章 结论与存在问题

5.1主要结论

5.2存在的问题

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢