Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.34 MB, 227 trang )
Nacturan No1: độ cứng micro 762kg/mm 2, độ phản xạ R = 23,5%, trọng lượng
riêng 8,367. Độ nứt nẻ hầu như khơng có, đơi chỗ quan sát được các thể bao nhỏ của
o
galenit. Theo tài liệu phân tích Ronghen cấu trúc a0 = 5,42 A .
Nacturan No2 độ cứng micro 845kg/mm2, độ cứng tương đối 6,48, trọng lượng
riêng 5,915. Nacturan đơi khi nằm cộng sinh với các khống vật phi quặng và chứa các
mạch và xâm nhiễm rất mạnh của galenit. Theo tài liệu phân tích Ronghen cấu trúc a o
o
= 5,47 A .
Uraninit độ cứng micro 645kg/mm2, độ cứng tương đối 5,85, độ phản xạ
R=12,6%, trọng lượng riêng 6,721. Trong các hạt riêng uraninit cộng sinh với các
o
khoáng vật khơng quặng. Theo tài liệu phân tích Ronghen cấu trúc ao = 5,47 A .
Bảng 20. Các tài liệu phân tích vi hóa học của các khống vật
UO3
UO2
qtS tổng
S sunfua
0,43
0,2
33,53
49,0
0,22
0,11
7,3
2
6,36
Carbonat Hàm
trong CO2lượng
0,8
Nactural No2
2,6
0,54
1,02 45,25
27,0
0,3
0,245
0,7
3,08
12,4 6,1
2,66 0,145 0,098 25,12
38,8
0,55
0,25
2,4
5
1,12
10,4
Uraninit
Độ hạt của các mẫu khống vật trong các thí nghiệm từ -32 đến +80Mem (mắt
sàng); bề mặt riêng được xác định trên dụng cụ Drprtum, natural No1 là 0,0009m2/g,
natural No2 0,0014m2/g, uraninit - 0,00237m2/g.
Lượng mẫu khống vật 1g được đổ vào bình cầu có nút cao su và được rót vào
500ml nước cất, được bão hòa oxy tới hàm lượng 6-7mg/l. Độ kéo dài của thí nghiệm
là 10 ngày. Trong thời gian thí nghiệm hai lần tiến hành làm bão hòa bổ sung dung
dịch bởi oxy. Song song trong mỗi một thí nghiệm người ta tiến hành các thí nghiệm
tương tự với nước cất không chứa Oxy, dùng làm etalon để so sánh các kết quả nhận
được; độ pH của các dung dịch được kiểm tra nhờ điện thế kế 1-5.
Từ các số liệu trên nhận được (Bảng 21) thấy rõ nước được bão hòa oxy khi độ
kéo dài thí nghiệm 10 ngày khơng làm tăng cường độ chuyển hóa urani từ các khoáng
vật vào dung dịch nước. Độ kéo dài các thí nghiệm là quá ngắn so với độ kéo dài của
các q trình tự nhiên, nên các số liệu thí nghiệm không nên suy diễn trực tiếp vào các
điều kiện tự nhiên. Tuy nhiên có thể đưa ra nhận xét rằng sự oxy hóa trong mơi trường
58
SiO2
Fe2O3
4,63
PbO
MgO
Nactural No1
Khống vật
ONa2O+K2
CaO
Hàm lượng %
0,8
8
19,
6
trung tính, khơng chứa các ion tạo ra các hợp chất dễ hòa tan với urani hóa trị VI, và
trong các điều kiện tự nhiên không dẫn đến sự tăng đáng kể hàm lượng của urani trong
nước do độ hòa tan kém của UO3. Các kết quả khác biệt cơ bản nhận được khi hòa tan
nacturan bởi nước chứa oxy khi có mặt Pyrit.
Phương pháp thí nghiệm tương tự như đã kể trên; các thí nghiệm được tiến hành
với mẫu Nacturan No2.Pyrit được thêm vào dưới dạng bột.Các kết quả thí nghiệm
được đưa ra ở bảng 22. Sự có mặt của Pyrit do đó tạo ra mơi trường oxit sunfuric trong
dung dịch khi có sự oxy khóa của nó, làm tăng đáng kể cường độ hòa tan Nacturan,
đặc biệt khi nước bão hòa oxy. Khi đó hàm lượng của urani trong dung dịch tăng lên
thậm chí ở các giá trị độ pH của dung dịch trong khoảng 4-5. Kylon (R.Coulomb,
1955) khi nghiên cứu độ hòa tan của nactural trong các nước tự nhiên,đã xác nhận
rằng, từ Nacturan chứa Pyrit, khi xử lý sơ bộ nó bởi hơi nước chứa oxy sẽ chuyển hóa
vào dung dịch nước lượng urani 20 lần lớn hơn lượng urani so với không xử lý oxy.
Bảng 21. Ảnh hưởng của oxy đến sự chuyển hóa urani từ các khoáng vật vào dung
dịch nước
Khoáng vật Urani
Dung dịch
Nacturan No1
Nacturan No1
Nacturan No2
Nacturan No2
Uraninit
Uraninit
H2O
H2O+O2
H2O
H2O+O2
H2O
H2O+O2
Hàm lượng Urani trong dung dịch
10-5g/l
1 ngày
5 ngày
10 ngày
7,7
7,7
8,8
7,7
8,0
7,9
8,8
9,0
1,9
9,4
9,5
18
7,7
8,8
15
7,7
7,9
13
pH của
dung dịch
6,1
6,4
6,7
6,8
6,3
6,3
Như vậy ảnh hưởng của oxy đến sự chuyển hóa của urani có liên quan chặt chẽ
với thành phần vật chất của quặng và phụ thuộc vào tình trạng địa hóa có thể được thể
hiện ở mức độ khác nhau.Các thí nghiệm này có thể xác nhận sự rửa lũa urani bởi
nước chứa oxy từ các quặng urani thành phần vật chất khác nhau. Trong các thí
nghiệm người ta đã dùng các mẫu quặng đá nêu ở trên, loại trừ quặng số No5, thay vào
nó người ta đã lấy quặng số No6 là các đá phiến than silic với các bột đen urani, chứa
grafit, vật chất chứa than và pyrit. Phương pháp thí nghiệm tương tự như các thí
nghiệm trước, các kết quả được đưa ra ở bảng 23.
Sự có mặt Oxy cũng gây ra sự tăng cao rõ rệt hàm lượng urani trong dung dịch
trong thí nghiệm với quặng số No6 (thường 10 lần) là các đá phiến than - silic chứa
lượng lớn Pyrit (3%) và bitum. Điều đó được giải thích rằng, khi có oxy do sự oxy
hóa pyrit độ pH của dung dịch gần đến 3,6, điều đó làm thúc đẩy sự chuyển hóa urani
vào dung dịch. Trong các thí nghiệm còn lại ảnh hưởng của oxy không thể hiện rõ nét.
59
Bảng 22. Ảnh hưởng của oxy khi có Pyrit đối với sự chuyển hóa urani từ nacturan
vào dung dịch nước
Dung
dịch
Lượng
thêm
Pyrit, g
H2O
H2O+O2
H2O
H2O+O2
0,5
0,5
Hàm lượng Urani
Độ pH của
-5
trong dung dịch 10 g/l
dung dịch
10
17 ngày Lúc bắt Lúc kết
1 ngày
5 ngày
ngày
đêm
đầu thí thúc thí
đêm
đêm
đêm
nghiệm nghiệm
10
10
19
19
5,5
6,7
10
10
9,5
18
5,5
6,8
70
250
660
1800
5,5
5,0
77
350
2000
15000
5,5
4,1
Bảng 23. Sự rửa lũa urani từ các quặng Urani khác nhau bởi nước chứa oxy
Quặng
số
Dung dịch
1
1
2
2
3
3
4
4
6
6
H2 O
H2O+O2
H2 O
H2O+O2
H2 O
H2O+O2
H2 O
H2O+O2
H2 O
H2O+O2
Hàm lượng Urani trong dung
dịch 10-4 g /l
1 ngày
3 ngày
10 ngày
1,4
1,0
6,0
3,8
2,1
1,9
7,7
6,1
10
110
2,0
10
8,5
13
22
21
22
22
20
160
50
43
17
20
36
20
58
61
43
160
pH của dung dịch
Lúc bắt đầu
thí nghiệm
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
5,5
Lúc kết thúc
thí nghiệm
6,2
6,2
6,2
6,2
6,7
6,6
6,4
6,3
4,1
3,6
4. Ảnh hưởng của cacbonic đến sự chuyển hóa urani từ các khống vật và quặng
vào dung dịch nước
Vai trò của Cacbonic đến sự chuyển hóa của urani rất lớn.Điều đó được giải thích
rằng, Cacbonic thúc đẩy sự tạo ra trong các dung dịch tự nhiên mơi trường Carbonat,
trong đó urani hóa trị VI tạo ra các hợp chất phức hòa tan. Sự có mặt của Cacbonic hầu
như trong tất cả nước tự nhiên, thậm chí cả ở các độ sâu lớn, và sự phân bố rộng rãi
của các khoáng vật carbonat của các khoáng vật và đá cho phép giả thiết rằng, đặc
trưng carbonat chuyển hóa urani đóng vai trò quan trọng khơng chỉ trong đới biểu sinh
mà nói chung trong vỏ quả đất. Tuy nhiên, khi nghiên cứu ảnh hưởng của cacbonic đến
sự chuyển hóa urani cần thiết cả nghiên cứu hóa học của mơi trường, bởi vì phụ thuộc
vào điều đó mức độ ảnh hưởng của cacbonic sẽ khác nhau.
60
Các nghiên cứu thực nghiệm của chúng tôi đã xác định được rằng sự bão hòa nước cất
bởi Cacbonic sẽ nâng cao sự chiết xuất urani từ Nacturan và uraninit vào dung dịch
nước chừng 15 lần (bảng 24).Phương pháp thí nghiệm tương tự các thí nghiệm đã
được mơ tả ở trên với oxy, sự bão hòa nước bởi cacbonic được thực hiện tới hàm
lượng của nó 2g/l.
Bảng 24. Ảnh hưởng của CO2 đến sự rửa lũa của Urani từ nacturan và uraninit
Khoáng vật Urani
Nacturan No1
Nacturan No1
Uraninit
Uraninit
Dung dịch
H2O
H2O+CO2
H2O
H2O+CO2
Hàm lượng Urani trong dung dịch
10-4g/l
1 ngày
5 ngày
10 ngày
0,54
2,2
1,9
16,0
0,58
7,3
2,2
33,0
1,0
8,1
27
33,0
Độ pH của
dung dịch
lúc cuối thí
nghiệm
6,0
5,0
6,3
5,5
Bảng 25. Ảnh hưởng của CO2 đối với
sự rửa lũa của Urani từ các quặng thành phần khác nhau
Quặng số
Dung dịch
Hàm lượng Urani trong dung dịch 10-4 g /l
10 phút
1,0
3,0
4,4
6,0
3,5
40,0
2,5
4,5
25,0
70,0
3giờ
0,9
9,5
6,0
5,5
5,0
35,0
2,2
15,0
20,0
250,0
1ngày đêm
1
H2 O
1,5
1
H2O+CO2
8,0
2
H2 O
3,0
2
H2O+CO2
5,0
3
H2 O
20,0
3
H2O+CO2
200,0
4
H2 O
10
4
H2O+CO2
70
5
H2 O
45
5
H2O+CO2
300,0
Trong thời gian các thí nghiệm đã tiến hành kiểm tra hàm lượng ion HCO3 trong
dung dịch. Trong các thí nghiệm với nước cất nó bằng từ 39 đến 49 mg/l, trong các thí
nghiệm với nước được bão hòa bởi Cacbonic - nó tăng cao đến 79mg/l. Giá trị độ pH
của các dung dịch trong thời gian thí nghiệm nằm trong giới hạn 5-6. Sự tăng cao hàm
lượng ion HCO3 xác nhận về sự ảnh hưởng của Cacbonic đến sự chuyển hóa Urani
vào dung dịch xuất hiện đồng thời với sự chuyển hóa Carbonat chứa dưới dạng tạp
chất trong các khống vậtthành các Bicarbonat dễ hòa tan hơn. (Hàm lượng Carbonat
của nacturan và uraninit tương ứng bằng 6,36 và 1,12% CO 2). Các thí nghiệm tương tự
cũng đã được thực hiện với các quặng (các thân quặng cũng được nghiên cứu như
trong các thí nghiệm mơ tả ở trên sự ảnh hưởng thành phần anion của nước, các điều
kiện thí nghiệm cũng tương tự). Sự bão hòa nước bởi Cacbonic được thực hiện lúc bắt
đầu thí nghiệm tới hàm lượng của nó 1,8g/l, và hai lần trong thời gian thí nghiệm
61