铀矿石及含铀岩石中四价铀和六价铀分析方法的研究

本文介绍的是测定铀矿石及含铀岩石中铀（Ⅳ）和铀（Ⅵ）的新方法。本分析方法设计了独特的样品分解体系和溶解、分离程序。从矿样在低温下（４０℃±５℃）分解、四氟化铀沉淀的形成、铀（Ⅵ）及部分干扰离子溶解进入溶液，到固、液两相的分离，整个过程在２ｍｉｎ内完成。本方法确保了样品处理过程中铀的价态不变，并使铀（Ⅵ）完全溶出，铀（Ⅳ）快速沉淀以及两者定量分离，是测定铀矿石及含铀岩石中铀（Ⅳ）和铀（Ⅵ）的简便、快速的分析方法，其准确度和精密度可满足地质科研的需要。     

砂岩铀矿成矿过程与氧化还原分带: 铀系不平衡证据

铀系不平衡技术被用来研究新疆伊犁盆地库捷尔太砂岩型铀矿床的氧化还原分带和成矿过程.取自该矿床的26个样品的铀、钍含量以及234 U/ 238U, 230 Th/ 234 U和230 Th/ 238U活度比值分别用ICP -MS和α能谱仪进行了测量.不同氧化还原带岩石的铀、钍含量和钍/铀比明显不同: 强氧化带岩石的U、Th含量和Th/U比分别为12.4 μg/g, 4.5 μg/g和0.48; 弱氧化带分别为20.4 μg/g, 5.0 μg/g和0.38; 过渡带(矿化带)分别为169.7μg/g, 4.7μg/g和0.07; 还原带(未蚀变带)分别为6.8μg/g, 3.7μg/g和0.87.其同位素特征亦有明显差异: 氧化带岩石234 U/ 238U大多大于1, 过渡带(矿化带)岩石部分大于或等于1, 部分小于1, 还原带(未蚀变带)岩石大多大于1; 氧化带岩石230 Th/ 234 U和230 Th/ 238U大多大于1, 过渡带(矿化带)岩石大多小于或等于1, 还原带(未蚀变带)岩石大多大于1.这可作为砂岩型铀矿床矿体定位的指示剂.铀系不平衡特征还示踪了该矿床的成矿作用过程.      

野外现场铀矿石中铀的快速准确测定方法研究——TOPO萃取α计数法

研究了野外现场快速准确测定铀矿石中铀的三辛基氧膦(TOPO)萃取α计数法。目前野外现场铀的测量主要采用γ谱法,即利用铀子体的γ射线强度来计算铀的含量,当样品中铀镭处于不平衡状态时,γ谱法测铀存在着较大的测量误差。本文将铀的核性质与化学性质结合起来,采用密闭酸溶法快速溶解样品中的铀,酸溶后的样品不经分离直接在溶样罐中用TOPO萃取,进而测定样品中铀产生的α射线强度获得铀的含量,避免了γ谱法的不足。方法检出限为铀含量2.41μg/g;当铀含量为大约为100μg/g时,测量相对偏差为5.93%;铀的测定范围为7.23μg/g～n%。密闭酸溶法试剂用量少,溶样速度快,且对环境和操作人员污染小;酸溶后的样品用TOPO萃取2 min后即可达到萃取平衡,铀萃取效率在97%以上;所需的仪器设备可以车载形式用于野外现场铀矿石中铀的准确测定,野外应用操作简单、快速、精密度和准确性较高。     

极谱与分光光度法测定岩石和含沥青铀矿矿石中铀的氧化态

了解岩石中铀的氧化状态有助于确定铀的地球化学性质和铀矿石的产出形式。到目前为止。确定了在某些矿物岩石和工艺过程产物中U(Ⅳ)/U(Ⅵ)比例。本文提出一个含沥青铀矿的岩石中UO_2/UO_3的准确测定方法。为了保存价态,用1.5M正磷酸浸出U     

选择性溶解-钒酸盐滴定法测定铀矿石及含铀岩石中六价铀

通过对铀矿石及含铀岩石中六价铀在碳酸盐体系中的溶解行为的试验研究,确定了矿样在密封条件下,六价铀与碳酸盐形成「ＵＯ２（ＣＯ３）３）」＾４－而转入溶液,同铀（Ⅳ）、铁（Ⅱ）、铁（Ⅲ）等分离的最佳条件。制备液用亚铁还原－钒酸盐滴定法测定。对不同类型样品中的总铀、铀（Ⅳ）和铀（Ⅵ）进行测定,结果表明,本法简便易行,结果稳定,准确度、重现性好。     

全自动电位滴定分析仪精密测定矿石中的铀

本文采用全自动电位滴定分析仪 ,选择最佳实验条件。由空白样实验测得其检出限可达5 4μg/g ,分别对铀含量为 3 7～ 1 0 0 μg/g的 3种国家标准物质及高含量样品进行了测定 ,测定结果准确 ,相对标准偏差 (RSD % )可控制在 3 %左右。实际样品测定结果表明 ,其与参考值符合得很好。该方法检出限低 ,精密度高 ,操作简单 ,分析速度快 ,测定范围宽 ,是测定铀含量的较理想的方法。     

分光光度法同时测定岩矿中铀和钍

用分光光度法测定岩矿试样中铀和钍的含量时,由于其化学性质相似,需进行预分离。我们用偶氮氯膦Ⅲ为显色剂同时测定U和Th,并采取经典的计算方法求解,实现了岩矿试样中痕量U和Th的同时测定。实验部分一、主要试剂和仪器1.U、Th标准溶液分别含U和Th为5.00μg/ml、4.88μg/ml。2.CL-5208萃淋树脂(85—90目,北京矿冶研究所)。     

中国北方主要产铀盆地砂岩型铀矿成矿年代学研究

本文通过用铀矿石的U—Ra平衡系数修正样品的铀含量，再进行U—Pb等时线拟合，获得了北方主要产铀盆地的实际成矿年龄：伊犁盆地为12Ma、5～6Ma、1～2Ma；吐哈盆地为48Ma和28Ma；巴彦塔拉凹陷为7Ma；鄂尔多斯盆地东胜地区为107Ma。对含矿砂体中的碎屑钻石与相应蚀源区中酸性火成岩类的锆石U—Pb同位索年龄进行对比，发现含矿砂体的物质成分直接来自中酸性火成岩类的剥蚀产物。该物源是形成富铀砂体的物质基础。通过对蚀源区岩石和盆地含矿地层不同部位砂体岩石样品的U—Pb同位索体系演化特征的研究，论证了可地浸砂岩型铀矿的铀源主要来自两方面，一是蚀源区活性铀含量高的中酸性火成岩类，另一是已经发生铀预富集的沉积砂体。     

桂北摩天岭含铀花岗岩体岩石地球化学特征

本文按摩天岭含铀花岗岩体的花岗岩、弱蚀变花岗岩、钾交代花岗岩和硅质交代花岗岩4种岩石类型,探讨了岩石中的常量元素、大离子亲石元素(LILE)、高场强元素(HFSE)和稀土元素(REE)含量特征及相互间的关系。其中含铀钾交代花岗岩表现为强钾长石化、强绿泥石化和弱赤铁矿化,U含量与次生黑云母关系密切;含铀硅质交代花岗岩的U含量与微晶石英伴生的铁质有关。通过剖析不同类型岩石的地球化学特征,指出成矿流体的元素主要来自花岗岩,产铀岩石具明显的LLH特征;伴随铀矿化的增强,K/Ba、Rb/Sr值降低,而Ba/Rb值增高;含铀钾交代花岗岩和硅质交代花岗岩的HFSE和REE含量呈共轭消长和重稀土(HREE)相对富集的特征。提出伴随断裂开启多期成矿流体的叠加更有利于铀的富集,LLH特征,以及K/Ba、Rb/Sr值降低与Ba/Rb值增高可作为含铀花岗岩体的地球化学判别依据。     

北秦岭丹凤地区产铀花岗岩稀土元素地球化学特征

针对北秦岭丹凤地区产铀花岗岩的区域地层、赋矿围岩、蚀变岩和铀矿石进行稀土元素地球化学研究,结果表明:各类样品具有大体类似的LREE富集及Eu负异常的稀土配分模式,表明它们之间稀土元素特征具有继承性;赋矿黑云母二长花岗岩与区域地层(丹凤岩群变质基性火山岩)稀土元素特征指示,二者均形成于岛弧环境;蚀变花岗岩和铀矿石主要继承了赋矿花岗岩的特征。各类样品Y/Ho值变化范围狭窄,为25.09~33.46,显示它们具有共同的源区。铀矿石具有最高的w_B(∑HREE),且与铀矿石的品位存在正相关关系,暗示HREE与铀的迁移具有同步性。     

岩石样品U0和ΔU的计算

本文给岩石原始铀含量和铀变化系数以确切定义 ,并系统介绍了U0 和ΔU的计算方法。计算岩石原始铀含量 (U0 )有Th/U比值法和U Pb同位素法 ,后者又包括两阶段法和三阶段法 ;铀的变化系数 (ΔU)包括近代 (现代 )和成矿时铀的变化。这一手段或方法对研究地浸砂岩型铀矿成矿机理和成矿预测有重要意义。     

酸性含Fe3+溶液作用下铀的溶解迁移特征

采用不同Fe~(3+)浓度的酸性溶液,对取自新疆伊犁盆地的砂岩铀矿石进行了溶浸对比试验,探讨了铀在酸性含Fe~(3+)溶液作用下的溶解迁移动力学特征及其与Fe~(3+)的关系。结果表明,在Fe~(3+)的氧化作用下,铀从矿石向溶液的迁移于10小时内快速达到平衡,溶解速度衰减迅速;铀的溶解速度与Fe~(3+)向Fe~(2+)转化速度呈正相关的指数函数关系,当Fe~(3+)向Fe~(2+)转化速度趋近零时,铀的氧化溶解基本停止,溶液中的铀达到平衡浓度;Fe~(3+)向Fe~(2+)浓度达到2g/L可使铀强烈溶解迁移,而溶液酸度增高会弱化铀溶解速度与Fe~(3+)转换速度的关系,但酸度在2g/L~4g/L(对应pH值1.65~1.33)之间变化不会对铀的浸出产生显著影响;保持Fe~(3+)浓度为2g/L、酸度为2g/L(pH值1.65)的水化学条件对铀的溶浸是经济且足够有效的。     

钒金试剂Ⅱ为指示剂钒酸铵滴定法测定岩矿、天然水、海水、雨水中铀

本文用作者合成的新试剂——钒金试剂Ⅱ为指示剂,该试剂在酸性溶液中被V(ν)氧化变为紫红色,灵敏度达5.13×10~(-15)gV(ν)/ml。试样经磷酸处理,在磷酸介质中用三氯化钛(或氯化亚锡)还原U(Ⅵ)呈U(Ⅳ),过量Ti(Ⅲ),Sn(Ⅱ)用亚硝酸钠氧化呈Ti(Ⅳ),Sn(Ⅳ),而U(Ⅳ)不被氧化。过量亚硝酸钠用脲素消除,在24％—26％磷酸酸度下,以2滴0.2％钒金试剂Ⅱ为指示剂,依据铀量用相应浓度钒酸铵标准溶液,滴定度T=0.003,0.01,0.03,0.1,0.3,1,3,10,30,100,300,1000,3000,10000,30000,100000,300000ngU/ml滴定U(Ⅳ)至溶液出现紫红色为终点。其他离子无干扰。测定天然水、海水、雨水中铀的范围为0.3—5000000ng/L;测定岩石、矿物中铀的范围为10—0.0000001％。0.005ng铀,5次重复测定的相对标准偏差为6.2％。铀的检测限为0.6pg/ml。     

时间分辨紫外脉冲荧光法测定锆矿中的铀

基于前人研究工作,开展时间分辨紫外脉冲荧光法测定天然伴生放射性锆矿样品中铀含量的方法研究。与电感耦合等离子体质谱法相比,该法正确度好、精密度高、抗干扰能力强、适应性强。实验表明体系酸碱度影响荧光强度显著,但当pH值在6.85～9.10范围时,荧光强度较高且相对稳定。对31种阳离子干扰进行实验,结果表明Sn、Cr、Sb、Tl、Rh、Mn、Ag、Bi等阳离子可使荧光强度显著降低;溶液中Zr元素质量浓度低于200μg·mL^-1时,对荧光强度影响不明显,Zr元素质量浓度为200～500μg·mL^-1时,荧光强度随Zr元素质量浓度的增加而逐渐减弱。采用过氧化钠碱熔-硝酸提取天然伴生放射性锆矿样品,样品能够消解完全。采用标准加入法,用紫外脉冲荧光法测定铀含量,检出限为0.05μg·g^-1,测定范围为0.15～4500μg·g^-1;铀含量在40～735μg·g^-1时,RSD为2.1%～7.7%;铀含量为288μg·g^-1的锆矿样品,正确度为5.2%。     

激光荧光法测定中高含量铀

本文研究了样品稀释过程中铀荧光强度的变化规律:铀浓度的减少使荧光强度按线性降低,同时熄灭剂浓度的减小使荧光强度按指数规律上升。因此,稀释是消除熄灭干扰的一种方便且有效的手段。文中还讨论了激光铀分析仪器标定中的某些技术问题,并指出激光荧光法不但适合痕量铀的分析,也适合中,高含量铀的测定。本法对不同含量铀(0.95,84.8,669和7240ppm)的岩石标准参考样品进行分析,其RSD均小于±5％。     

冀北张麻井铀钼矿床叠加成矿:矿石地球化学质量 平衡迁移计算的制约

张麻井铀钼矿床位于沽源-红山子铀成矿带西南段,是中国重要的与火山岩有关的热液铀矿床,其铀、钼储量均达到大型矿床的标准。铀-钼矿矿体主要分布于流纹斑岩岩体的内外接触带,钼矿化的分布范围略大于铀矿化,两者在空间上高度重叠。在铀-钼矿矿体外发育一层单钼矿体,与铀-钼矿矿体界限清晰,两者为截然分开的接触关系。为了研究该矿床铀成矿与钼成矿的关系,对张麻井的铀矿石、钼矿石进行主微量元素分析,采用质量平衡迁移计算方法,选择Yb元素作为不活动组分,使用Grant公式对其组分迁移定量计算。地球化学数据显示,铀矿石的平均w(U)、w(Mo)为1589×10-6、3837×10-6;钼矿石的平均w(U)、w(Mo)为493×10-6、5706×10-6,显示钼矿石具有更高的Mo含量,更低的U含量。计算结果显示铀矿石的Isocon均小于以1(分别为0.48、0.58、0.46、0.53),相较流纹斑岩整体发生了组分带入,其中最明显的特点是带入大量SiO2,还带入Mo、U、Zn、Cu、Ni、V、Pb、Co等成矿元素,K2O、Na2O、Rb、Cs等碱金属,以及Ba、Sr等大离子亲石元素,Cd、Bi、Sc、Eu等组分也表现出较大程度的带入,仅碱金属Li,MnO等少量组分显示带出;钼矿石的Isocon均小于以1(分别为0.73、0.67、0.90、0.39),相较于流纹斑岩整体也发生了组分带入,带入的主要有成矿元素Mo、U、Ni、Zn、V、Co、Cu、Pb,碱金属K2O、Na2O、Rb、Li,大离子亲石元素Ba、Sr,以及TFeO、Cd、Bi、Sc等组分,仅Cr、MnO组分显示带出。质量平衡迁移计算之后,铀、钼矿石平均w(Mo)分别增加到7217×10-6、7759×10-6,显示两者增加的Mo基本一致。铀、钼矿石平均w(U)分别增加到3131×10-6、604×10-6,显示前者增加的U远远大于后者。在标准化Isocon图解中,铀矿石和钼矿石的组分迁移具有一定相似性,但具体迁移特征也有一定的差异,整体上表现出相似而不相同的特点。结合矿石从铀-钼矿矿体到外侧的单钼矿体,U含量迅速下降的地球化学特征,铀、钼矿体的空间分布特征以及其接触关系,文章认为两者极有可能是不同的成矿过程,而且可能是后期富铀成矿流体叠加在早期的钼矿之上。     

碳酸钠浸取一紫外荧光光谱法测定地质样品中痕量铀

地质样品经HF-HNO_3-HCl-HClO_4溶解后,用50 g/L碳酸钠溶液浸取分离,采用紫外荧光光谱法直接测定上清液的铀含量。浸取时间选择30 min,Fe、Zn、Ca、Co、Ni、Cu和Mn等元素留在残渣中不产生干扰。方法精密度(RSD,n=12)为3．37%～7．06%,检出限为0．009μg/g(进样量100μL)。方法参加区域地球化学考核样品的测试,合格率100%,适用于土壤、水系沉积物、岩石及Fe、Zn、Ca、Co、Ni、Cu和Mn含量较高的样品中痕量铀的测定。     

岩石样品U0和AU的计算

本给岩石原始铀含量和铀变化系数以确切定义，并系统介绍了U0和△U的计算方法。计算岩石原始铀含量(U0)有Th／U比值法和U—Pb同位素法，后又包括两阶段法和三阶段法；铀的变化系数(△U)包括近代(现代)和成矿时铀的变化。这一手段或方法对研究地浸砂岩型铀矿成矿机理和成矿预测有重要意义。     

额尔齐斯河流域及某稀有多金属矿废水铀、钍含量分布及其环境影响

运用简易、快捷、灵敏的ICP-MS法直接测定稀有多金属矿以及河水样品中的铀钍含量,并推算其与比放射性活度之间的定量关系,客观评价了某稀有多金属矿废水中的放射性水平以及额尔齐斯河流域的放射性污染现状。研究表明,某稀有多金属选矿废水铀含量可达78．311μg/L,钍含量达0．627μg/L。额尔齐斯河流域各支流河水铀、钍平均含量分别为0．584μg/L、0．025μg/L,其干流河水钍平均含量为0．019μg/L,而铀平均含量达2．234μg/L,远高于世界河水铀平均含量0．309μg/L。     

松辽盆地西南部含铀岩系沉积时的古气候演变及其与铀成矿关系

含铀岩系沉积时的古气候条件对铀成矿起着重要的控制作用,但是长期以来未引起人们足够重视.以松辽盆地西南部HLJ地区含矿目的层姚家组下段为研究对象,通过对代表性钻孔岩心的泥岩样品进行全岩主、微量元素和TOC测试,采用K/Na、a^AlNa、CPA、CIX、PIA、CIW、CIA等多项化学风化指标来判断样品化学风化作用强度,重建其沉积时期古气候条件.同时,结合U和TOC含量及Fe²⁺/Fe³⁺比值来探讨含铀岩系沉积时的古气候条件对铀成矿的制约.结果表明,目的层碎屑岩经历了由弱-强-弱的化学风化作用,显示其沉积时的古气候由相对寒冷干旱-相对温暖潮湿-相对寒冷干旱的演变规律.这种古气候变化导致了铀储层砂体中TOC含量低(平均值0.05%),层间氧化带发育规模大,铀矿体主要形成于远离蚀源区的盆地腹部;形成于潮湿气候条件下的暗色泥岩具有更高TOC(平均值0.61%)和U含量(最高可达885×10^-6),其沉积时发生了强烈的预富集作用而成为后期成矿过程中重要铀来源之一,其成岩期排泄出还原性孔隙水可能是铀储层砂体中构建...