nh hng ca cacbonic n s chuyn húa urani t cỏc khoỏng vt v qung vo dung dch nc

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



.Các kết quả nhận được đã được đưa ra trong bảng 25. Sự ảnh hưởng rõ rệt nhỏ nhất

của CO2 thể hiện trong thí nghiệm với quặng No2 có hàm lượng thấp nhất của

Cacbonic (0,2% CO2). Trong các thí ngiệm còn lại sự có mặt của CO 2 quan sát được sự

tăng cao hàm lượng của Urani trong dung dịch chừng 10 lần.

Như vậy ảnh hưởng của Cacbonic đã được hòa tan trong nước lên cường độ

chuyển hóa của Urani vào dung dịch phụ thuộc vào thành phần vật chất của quặng, nói

riêng vào hàm lượng Carbonat trong chúng.



62



5. Ảnh hưởng của thành phần vật chất của quặng đến sự chuyển hóa của Urani

vào dung dịch nước

Bảng 26. Ảnh hưởng lượng bổ sung Carbonat Ca và Mg vào sự có mặt của CO2 đối

với sự chuyển hóa urani từ nacturan vào dung dịch nước

Hàm lượng trong dung dịch, mg/l



H2 O

H2 O

H2O+CO2

H2O+CO2

H2 O

H2 O

H2O+CO2

H2O+CO2

H2 O

H2 O

H2O+CO2

H2O+CO2



10 ngày đêm



5 ngày đêm



1 ngày đêm



U, .10-1

10 ngày đêm



5 ngày đêm



1 ngày đêm



CO32

10 ngày đêm



5 ngày đêm



HCO3

1 ngày đêm



Môi

trường



Lượng

bổ

sung

Carbonat

1g



Ca Mg



K+

Na



10 ngày đêm



pH

dung

dịch

lúc kết

thúc thí

nghiệm



0,8

39,0

40,0

49,7

0

0

0

0,54 0,67

Vết

0

0

6,0

1

0,9

48,0

44,6

49,6

0

0

0

0,6 0,58

Vết

0

0

6,0

5

75,6

75,6

65,8

0

0

0

2,7

6,2

6,3

Vết

0

0

5,05

75,6

63,4

66,1

0

0

0

2,2

7,3

8,1 15,7

0

0

5,20

0

45

6,3

9,7 15,0

0

0

6,3

CaCO3 48,8 - 48,6 0 0

0

67

6,3

8,1 15,0

0

0

6,4

CaCO3 46,4 44,0 46,4 0 0

0

2,7

12

10 231,8

0

0

6,55

CaCO3 185,2 613,9 915,0 0 0

0

5,8

19

10 283,7

0

0

6,20

CaCO3 363,3 578,8 897,9 0 0

93,3

145,2

149,0

39

62,4

42,0

0,31

6,3

13

0

64,5

0

9,05

MgCO3

9,1

MgCO3 95,2 148,8 155,0 48 56,0 48,6 0,18 3,6 13 0 75,4 0

0

8,5

MgCO3 984,3 2627,8 2661,0 0 400,8 400,2 7,2 15 13 0 191,8

0

8,4

MgCO3 981,2 2819,2 2771,0 0 400,8 401,3 9,0 17 15 0 182,1

Các thành phần phổ biến của các đá và quặng có ảnh hưởng tích cực đến sự



chuyển hóa của Urani trong đới Oxy hóa là các Sunfua, mà trước hết là Pyrit, cũng

như Carbonat. Ảnh hưởng của các Carbonat đã được nghiên cứu bằng thực nghiệm bởi

nhiều nhà nghiên cứu, trong số đó cả bởi tác giả của chương này. Khi có mặt các muối

CaCO3 và MgCO3 cũng như Canxit và dolomit tự nhiên sự chiết xuất urani từ

Nacturan và Uraninit ngay cả trong các điều kiện mơi trường khí quyển, khơng có sự

bão hòa bổ sung Cacbonic, khi độ kéo dài các thí nghiệm 10 ngày đêm đã tăng chừng



15 lần (Bảng 26). Đồng thời trong dung dịch tăng nồng độ các ion HCO 3 và độ pH



dịch chuyển về phía kiềm tính. Nếu như vào mơi trường bicarbonate canxi được tạo ra

khi hòa tan carbonat canxi tiến hành đưa ion Na + dưới dạng NaCl thì cũng ở các giá trị

độ pH đó sự chết xuất urani vào dung dịch tăng lên đáng kể (Bảng 27).

Bảng 27. Ảnh hưởng của ion Na+ lên cường độ chuyển hóa urani từ nacturan vào

dung dịch nước trong mơi trường hydrocarbonat canxi

Môi



Lượng bổ



Hàm lượng trong dung dịch, mg/l



pH dung

63



HCO3

sung

Carbonat 1g



1 ngày đêm



5 ngày đêm



10 ngày đêm



3 giờ



1 ngày đêm



5 ngày đêm



H2O



-



39,0



39,0



40,7



49,7



0,17



0,54



0,67



H2O



-



42,7



48,8



44,6



49,6



0,22



0,6



0,58



H2O

H2O

H2O+CO2

H2O+CO2

H2O

H2O

H2O+CO2

H2O+CO2



NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl+CaCO3

NaCl+CaCO3

NaCl+CaCO3

NaCl+CaCO3



24,2



41,5



41,5



48,6



0,1



0,27



21,9



31,8



45,9



45,8



0,18



21,9



22,3



-



46,6



24,4



24,4



-



46,6



156,16



165,9



134,2



158,6



146,4



163,5



129,4



378,4



502,6



414,8 556,08



Chú thích:



10 ngày đêm



trường



3 giờ



U, .10-1

dịch lúc

kết thúc

thí

nghiệm



0,63



0,8

1

0,9

5

0,8



6,45



0,27



0,81



1,0



6,70



0,18



3,3



27



30



6,85



0,66



4,4



17



26



7,40



0,63



4



27



40



7,70



129,3



0,31



3,1



27



45



7,80



-



536,8



1,9



5,5



40



47



7,45



-



414,8



2,4



5,5



28



41



7,45



6,0

6,0



1) độ pH của nước cất 5,6

2) độ bão hòa bởi cacbonic 2,2 g/l



3) nồng độ HCO3 trong nước cất 16,5 mg/l



Như vậy các Carbonat trong các đá chứa urani hoặc các tạp chất carbonat trong

các khoáng vật urani tăng cao cường độ chuyển hóa urani vào dung dịch nước. Sự có

mặt của Na trong các đá khi rửa lũa chúng bởi nước thành phần Hydrocarbonat Canxi

tạo ra các điều kiện hóa học, cũng thuận lợi hơn đối với sự chiết xuất urani vào dung

dịch nước.

Các môi trường carbonat kiềm và axit sunfat đối với urani là các điều kiện hóa

học hoạt tính cao nhất đảm bảo chuyển hóa mạnh nó vào dung dịch nước và xác định

đặc trưng của các khoáng vật thứ sinh của urani. Tuy nhiên các đất đá và quặng không

hiếm khi chứa các sunfua và carbonat.Điều đó dẫn đến sư trung hòa lẫn nhau ảnh

hưởng của chúng đến cơ chế hóa học của các q trình.Trong các trường hợp này đặc

trưng các biến đổi thứ sinh của urani được xác định bởi tỷ lệ lượng các sunfua và

carbonat trong các đá chứa.

Tác giả của chương này đã làm thí nghiệm bằng thực nghiệm xác định các tỷ lệ

định lượng các sunfua và carbonat mà ở các tỷ lệ đó xác định đặc trưng này hay khác

của mơi trường nước. Các thí nghiệm được tiến hành như sau: các lượng hỗn hợp Pyrit

đã được nghiền nhỏ với CaCO3 (trong các tỷ lệ khác nhau) được đựng trong các bình,

đổ vào 500ml nước cất với pH = 5,6 theo chu kỳ khuấy đều giữ trong 45 ngày đêm.

Theo thời gian thí nghiệm tiến hành quan sát sự thay đổi độ pH của các dung dịch và

2



hàm lượng các ion SO 4 , Fe2+, Fe3+ (bảng 28).

Carbonat canxi cản trở sự tạo ra mơi trường axit, thêm vào đó trong các điều kiện

phòng thí nghiệm khi độ kéo dài các thí nghiệm 45 ngày đêm điều đó quan sát được cả

khi tỷ lệ carbonat đối với Pyrit bằng 15. Trong các dung dịch khi đó phát hiện được

64