地电化学提取铀及其它金属的研究

地电化学提取法是地电化学勘探方法的一种,是新发展起来的找贱金属、贵金属、稀有金属和一部分非金属矿产的直接深部找矿方法,是物探电法和化探结合在一起的物理化学方法,尤其是对寻找金矿床更有其独到之处。本文主要介绍该方法的简易原理和找金、铀、铜、铅、镍、锡等矿床的效果,同时也简述了该方法所使用的仪器设备。     

地电化学提取铀的吸附材料制备方法

近地表土壤覆盖层中本身活动态U元素含量甚微,而地电化学方法是通过人工电场作用将近地表土壤中的铀离子吸附到提取材料之上,所提取铀含量相对更少,因此需要一种低本底、高效的吸附材料作为离子态铀的吸附材料。选取聚氨酯泡塑作为铀矿地电化学提取吸附材料,进而通过对聚氨酯泡塑的去本底和不同负载剂TRPO、P_(204)、N_(235)吸附铀效率试验,得出体积分数为20%的硝酸能够有效降低聚氨酯泡塑中的U、Th元素本底含量,负载有TRPO的聚氨酯泡塑对室内U元素标准溶液中U元素的提取率达到98.4%,在同等条件下TRPO负载剂的吸附容量更大、吸附效率更高,可作为地电化学提取U元素的理想负载剂。     

乌兹别克斯坦地浸开采铀矿山的环境保护

讨论了铀矿业的生态问题,特别集中在地浸上。与传统采矿方法相比较,从生态学的观点来看,地浸已被证明是有利的。为了降低铀矿生产周期对环境的影响,描述了纳沃伊矿冶联合企业开发和介绍的新技术,即,“强硫酸”提取法和“弱硫酸”提取法。     

铀表面磁控溅射镍镀层的电化学腐蚀行为研究

采用磁控溅射离子镀膜技术在贫铀表面制备金属镍镀层,利用电化学测试技术研究了镍镀层在Cl^-溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明：在含50 μg/g Cl^-的KCl溶液中,镍镀层的腐蚀电位-100.8 mV高于贫铀的腐蚀电位-641.2 mV,相对于贫铀是阴极性镀层,对贫铀的保护基于对腐蚀介质的物理屏障;镀镍贫铀样品的极化电阻和电化学阻抗幅值远大于贫铀,其腐蚀电流远小于贫铀;约70 h的连续腐蚀实验中镍镀层未出现镀层破裂、剥落现象,且腐蚀电位、电流保持稳定。说明镍镀层对贫铀基体具有良好的防腐蚀性能。     

独联体国家的地浸采铀

独联体国家自60年代以来广泛开展了地浸采铀。浸出剂有酸和碱两种,但大多数矿山使用酸法浸出。过去的开采实践表明,这种采铀方法既经济,也有利于环境。本文讨论了地浸采铀与传统铀矿山生产相比的优缺点,并扼要地介绍了不同的地浸采矿方法。     

铀在离子液体中的物种及电化学行为研究进展

总结了近年来离子液体用于铀的水法及干法后处理相关的基础研究成果,主要内容包括铀在离子液体中的存在物种及电化学行为研究,归纳和分析了其中关键的科学问题。同时,基于当前的研究现状展望了离子液体在铀的净化分离方面的应用研究前景。     

地浸采铀及地浸矿床的条件与评价

主要介绍了地浸采铀的含义及其发展历史,并对地浸矿床的条件进行详细分析,提出地浸矿床评价的三项原则.     

膦类及胺类萃取剂对铀及其它金属的萃取

三辛胺及二-2乙基己基磷酸酯(D-2EHPA)在处理铀矿浸出液时,一般要求浸出液之pH在1左右。不同的稀释剂对铀的萃取系数有着极大的影响,常用的稀释剂为煤油。这两种萃取剂处理浸出液后皆可用碳酸钠或碳酸铵反萃取。另外二-2乙基己基磷酸酯还可用强酸,而三辛胺则可用NaCl H_2SO_4,Na_2SO_4 NaOH,NH_4OH等溶液及MgO浆液等等。最后文章指出了D-2EHPA选择性虽较三异辛胺低,但其能用于矿浆萃取,且在制造上亦较方便,因而两种萃取剂之问都是各有其优点的。     

美国过去、现在和将来的铀地浸采铀业

自1975年开始商业化的地浸铀矿生产以来,美国的地浸采铀业已从一个模糊的、仅凭经验技术的产业成长为美国铀工业的主要生产者。1980年,美国铀生产达到了其最高水平,为21 852st U_3O_8。其中2 083st U_3O_8或接近其产量的10％是由地浸采矿生产的。1980年的铀生产来自22个传统的水冶厂,处理303个坑采和52个露采矿山的矿石,此外,还有11家地浸企业、6家磷酸盐副产品生产者和4家其他生产者。 截止1992年10月,美国有4家地浸企业、1家磷酸盐副产品厂和1家矿坑水回收厂在运转。1999年早些时候,所有传统的采矿厂均已闭坑。Freeport铀回收公司的磷酸盐副产品业务每年的运作能力约为500st U_3O_8,而Rio Algom采矿公司的矿坑水回收的业务每年生产尚不足100st U_3O_8。估计1992年约有800st U_3O_8来自地浸,占全美生产的50％。 自1975年以来,通过地浸工艺已生产了19 307st U_3O_8,占美国生产量的10.2％。1963～1970年期间,以地浸采矿方式生产的U_3O_8,仅怀俄明州的Shidey盆地就增加了750st U_3O_8,大约占1947～1991年间全美国产量的4.6％,约为20 057st U_3O_8。 目前,只有4家地浸生产中心在运转,计划生产能力仅达到30％,年生产800st U_3O_8。虽然与1980年的生产高峰相比,目前的地浸生产规模还很小,然而,现今的市场地浸     

铀表面脉冲偏压MSIP铝镀层的电化学腐蚀行为

采用脉冲偏压磁控溅射离子镀（MSIP）技术在贫铀表面制备铝镀层,利用电化学测试技术、扫描电镜（SEM）及X射线能谱（EDS）对铝镀层在50μg/gCl－水溶液中的电化学腐蚀行为进行研究。结果表明：铝镀层的腐蚀电位－534.8mV高于贫铀的腐蚀电位－641.2mV,它对贫铀是一种阴极性镀层;镀铝贫铀样品的极化电阻和电化学阻抗幅值远大于贫铀,腐蚀电流远小于贫铀,铝镀层对贫铀基体具有良好的防腐蚀性能;镀铝贫铀样品的腐蚀特征为局部腐蚀,并出现镀层破裂、剥落,抗腐蚀性能变差;铝/铀界面伪扩散层具有一定的抗腐蚀能力。     

数字测井在地浸采铀中的应用研究

采用数字测井,建立孔隙度模型、渗透率模型和泥质含量模型,由测井直接获得了各分层有效孔隙度、渗透率、泥质含量等资料,对含矿含水层进行了更为详细的岩性划分,为地浸采铀的工艺生产、技术管理提供准确的信息资料.     

含铀古河谷形成的地史前提

为了预测评价古河谷的含铀性,必须不断完善找矿准则。在这方面有希望的途径之一是在分析预先决定古河谷展布的地史成因的基础上,查明和总结含矿古河谷形成的主要因素。由于中生代或最新的构造活化,由酸性岩浆岩组成的巨型隆起和穹隆构造的抬升是含矿古河谷形成的主要前提。古河谷成矿的另一个重要因素是发生在穹形断块活化之前的构造宁静、地形准平原化和形成风化壳的时期。古河谷成矿与主岩沉积在时间上十分接近,控矿的后生氧化作用是层间-潜水性质的。成矿结束后要有必要的保矿条件。     

基于某铀矿的地浸采铀方法

简述了地浸采铀的主要影响因素,提出了一种基于高矿化度砂岩铀矿的地浸采铀工艺——淡化少试剂工艺。此工艺不仅可以有效防止管道堵塞,而且可以提高浸铀的经济效益。     

冻土带酸法地浸采铀的环境影响

俄罗斯联邦维季姆地区的希阿格达矿床目前正在进行地浸的中试。该矿床为底部河道砂岩型，它包含15000tU，矿石品位平均为0．05％U。矿化出现在位于约100m厚的冻土带之下的可渗透未固结的新第三纪河流沉积物中，基底岩石为古生代花岗岩。新第三纪—第四纪玄武岩覆盖着赋矿的沉积物。含矿层的渗透率为0．1—20m／d(平均为2—3m／d)。最新的理论和实验研究表明，主岩能抵抗化学作用的影响，同时还显示出在地浸之后有一种使环境自动复原的趋势。     

O钝化对铀铌合金电化学腐蚀行为的影响

采用电化学方法研究了铀铌合金经CO（0.3MPa)钝化前后的电化学耐蚀性能,并用X射线光电子能谱（XPS）分析了铀铌合金经CO钝化后表面层的组成。研究结果表明：铀铌合金经CO钝化后表面生成了致密的钝化膜,这层钝化膜增大了腐蚀过程的阳极阻力,提高了铀铌合金的电化学耐蚀性能。     

影响地浸采铀的矿层渗透因素

通常认为砂岩型铀矿含矿层的渗透性是地浸开采技术是否可行的重要条件。因此,研究地浸采铀的可行性和提高砂岩型铀矿含矿层渗透性成为重点。系统探讨了影响砂岩型铀矿含矿层渗透性的主要因素,即:碳酸盐、黏土矿物、夹层、隔层、地下水矿化度等。这为进一步研究砂岩渗透性提供了依据,同时对地浸采铀的浸出率和资源回收率也有着重要的理论意义和实际价值。     

不同地浸采铀工艺主要元素迁移强度与饱和状态研究

针对新疆某铀矿床矿石碳酸钙含量高的特点,为掌握酸法、碱法及CO₂+O₂中性3种原地浸出采铀工艺条件下主要元素的迁移强度和矿物饱和状态,开展了3种工艺条件下的室内及现场浸铀对比试验,并应用水文地球化学原理对碳酸钙与硫酸钙的饱和指数进行了计算。结果表明,酸法浸出时U、Ca、Mg、Al、Fe的迁移强度高于碱法及中性时的;碱法与中性浸出时,U的迁移强度基本相同,中性浸出Ca、Mg的迁移强度大于碱法,两种工艺下Fe、Al的迁移强度均弱于U、Ca、Mg。中性浸出时,硫酸钙始终未发生沉淀,pH值控制在6.6以下时,碳酸钙不会发生沉淀;碱法浸出时,碳酸钙不可避免地会发生沉淀;酸法浸出时,硫酸钙不可避免地会发生沉淀。对于该矿床,CO₂+O₂中性浸出工艺为首选,控制pH值在6.6以下可有效避免碳酸钙沉淀,确保铀正常浸出。     

捷克地浸采铀的污染问题及其思考

捷克斯特拉日（Straz）地浸铀矿山是一个有着25年（1971—1996年）采矿历史的老矿山。由于多种原因,地浸采铀对环境造成了较严重的污染。直接影响到当地居民的生存环境,如人、畜的饮用水被污染。本文重点介绍了斯特拉日铀矿地浸开采引起的环境变化、影响环境的污染物、污染范围、污染程度等。捷政府也因此制定了治污标准,并聘请国外专家、承包商为治污设计方案、治理模型。这对我国地浸铀矿生产具有重要的借鉴意义。     

砂岩铀矿不同铀组分活度比特征及其对地浸采铀的指示

为研究铀同位素~(234)U/~(238)U活度比(ARS)对地浸采铀过程的指示作用,采用逐级提取方法分离新疆某砂岩铀矿的铀化学组分,通过柱浸实验获取浸出液,用ICP-MS和TiCl_3还原-NH_4VO_3氧化滴定法分别测量其中的ARS值和铀浓度。结果表明,ARS在可离子交换态(F1)和酸易溶态(F2)中较高(1.293~1.348),在酸可溶态(F3)中略有下降(1.204~1.229),在可氧化态(F4)中降到最低(0.917~0.934),在难溶态(F5)中又升高至1.018~1.142;浸出过程可根据ARS变化分为3个阶段:第1阶段ARS较高,在1.217~1.318之间,主要是F1、F2和F3中的U(Ⅵ)浸出;第2阶段ARS下降直至1.016,主要是F3及F4中的U(Ⅳ)溶解;第3阶段ARS在1.070~1.118之间小幅波动,主要是F5中极少量难溶的铀浸出。     

乌奇库杜克型铀矿地浸——天然试剂浸出铀

本文概述了乌奇库杜克型铀矿地浸工艺的方法和特点,介绍了新开发的地浸工艺——天然试剂浸出铀的工业试验成果。