煤、气、油在铀成矿过程中作用的实验模拟

摘要

煤、气、油和铀矿等多种能源矿产在沉积盆地内共存富集、成藏成矿现象普遍存在，它反映了沉积环境中有机质演化和铀等金属元素迁移、聚集成矿的地球化学过程和相互作用的结果。铀成矿与有机质的关系从化学角度看，主要有两种作用：配位作用和还原作用。煤中的腐殖酸，可以与铀通过配位作用形成配合物沉积或迁移；天然气和石油等有机烃类可以通过还原作用将高价态的铀还原成低价铀沉积成矿。在实验室条件下，我们设计了一系列的实验来模拟有机质与铀的反应。从实验模拟、测试分析和化学机理等方面进行系统的研究，可以为多种能源同盆共存的研究提供可借鉴的思想、理论和实例，具有重要的科学意义。 本文分别选取芳香有机酸来替代煤中的腐殖酸，采自鄂尔多斯盆地的天然气和石油以及不同的石油馏分为反应物，分别与铀酰离子进行成矿作用的模拟实验，证明了煤、气、油在铀成矿过程中的重要作用。 1.利用芳香有机酸来代替煤中的腐殖酸，与铀酰离子进行水热反应，模拟腐殖酸在铀成矿过程中的配位作用，得到了二十多种有机酸铀酰配合物，对它们进行了元素和红外测试分析，并对其中五种铀酰配合物进行了X-射线单晶结构的测定。 2.在低温实验条件下，将采自鄂尔多斯盆地的天然气通入到含有铀酰离子的溶液中进行还原反应，模拟天然气在铀成矿过程中所起的还原作用。将得到的产物进行了X-射线粉末衍射测试及扫描电镜分析，得到的反应产物的主要成分为u02。 3.在水热条件下(加入铀矿石及伴生元素，模拟鄂尔多斯盆地的实际地质环境)，选取石油馏分及采自鄂尔多斯盆地不同地区的石油分别与铀酰离子进行反应，从而模拟石油在铀成矿过程中所起的还原作用，将得到的产物进行了X-射线粉末衍射测试，产物的主要成分为处于混合价态的U3O8、U4O9和U3O7等铀氧化物。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2有机质在铀成矿过程中作用的研究现状

1.2.1配位作用

1.2.2还原作用

1.2.3吸附及吸收作用

1.2.4微生物作用

1.3有机质在铀成矿过程中作用的实验模拟

1.4选题的目的、意义及研究内容

1.4.1选题的目的和意义

1.4.2研究内容

参考文献

第二章煤在铀成矿过程中配位作用的实验模拟

2.1前言

2.2试剂与仪器

2.2.1试剂

2.2.2仪器

2.3配合物(UO2)2(C10H2O8)·H2O(1)的合成与研究

2.3.1配合物(UO2)2(C10H2O8)·H2O(1)的合成

2.3.2配合物1晶体结构测定

2.3.3配合物1的晶体结构描述与讨论

2.3.4配合物1的红外光谱分析

2.4配合物[UO2(C10H3O8)](C3H5N2)·H2O(2)的合成与研究

2.4.1配合物[UO2(C10H3O8)](C3H5N2)·H2O(2)的合成

2.4.2配合物2晶体结构测定

2.4.3配合物2的晶体结构描述与讨论

2.4.4配合物2的红外光谱分析

2.5配合物(UO2)2(C10H2O8)(C12H8N2)(3)的合成与研究

2.5.1配合物(UO2)2(C10H2O8)(C12H8N2)(3)的合成

2.5.2配合物3晶体结构测定

2.5.3配合物3的晶体结构描述与讨论

2.5.4配合物3的红外光谱分析

2.6配合物UO2Cu(C10H2O8)(C12H8N2)(4)的合成与研究

2.6.1配合物UO2Cu(C10H2O8)(C12H8N2)(4)的合成

2.6.2配合物4晶体结构测定

2.6.3配合物4的晶体结构描述与讨论

2.6.4配合物4的红外光谱分析

2.7配合物[UO2(C12H12N3O9)](C3H5N2)·H2O(5)的合成与研究

2.7.1配合物[UO2(C12H12N3O9)](C3H5N2)·H2O(5)的合成

2.7.2配合物5晶体结构测定

2.7.3配合物5的晶体结构描述与讨论

2.7.4配合物5的红外光谱分析

2.8本章小结

参考文献

第三章天然气在铀成矿过程中还原作用的实验模拟

3.1引言

3.2试剂与仪器

3.2.1试剂

3.2.2仪器

3.3天然气在铀成矿过程中还原作用的实验模拟

3.3.1实验方法

3.3.2实验结果与讨论

3.4天然气(加入铀矿石与伴生元素)在铀成矿过程中还原作用的实验模拟

3.4.1实验方法

3.4.2实验结果与讨论

3.5模拟实验反应历程的探讨

3.5.1实验条件

3.5.2实验结果

3.6结论

参考文献

第四章石油在铀成矿过程中还原作用的实验模拟

4.1引言

4.2试剂与仪器

4.2.1试剂

4.2.2仪器

4.3石油馏分(加入铀矿石及伴生元素)在铀成矿过程中还原作用的实验模拟

4.3.1实验方法

4.3.2实验结果

4.4石油（加入铀矿石与伴生元素）在铀成矿过程中还原作用的实验模拟

4.4.1实验方法

4.4.2实验结果

4.5结论

参考文献

论文总结

硕士学位期间论文发表情况

攻读硕士期间参与科研项目情况

致谢