nh hng ca Oxy i vi s dch chuyn t cỏc khoỏng vt v qung vo dung dch nc

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