铀有机地球化学研究进展

与铀矿有密切关系的有机质主要是腐殖酸(HAs)、富里酸(FAs)、微生物及细菌.腐殖酸与铀酰存在着强烈的吸附、络合及还原作用关系.微生物和细菌在铀矿形成过程中也起到很微妙的作用.在研究手段上包括试验、计算、热解分析、X射线分析、裂变径迹分析、电子探针、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、顺磁共振、色谱质谱联用等方法.     

铀有机地球化学研究进展

与负矿有密切关系的有机质主要是腐殖酸（HAS），富里酸（FAS），微生物及细菌，腐殖酸与铀酰存在着强烈的吸附，络合及还原关系。微生物和细菌在铀矿形成过程中也起到很微妙的作用。在研究手段上包括试验，计算，热解分析，X－线分析，烈变径迹分析，电子探针，红外光谱，紫外光谱，荧光光谱，顺磁共振，色谱质谱联用的方法。     

微生物在十红滩铀成矿过程中的作用

微生物在矿床的形成中直接或间接参与了成矿过程,某些细菌从 U6＋还原成 U4＋过程中获得生存能量,在铀矿化的形成过程中发挥了重要作用。通过对十红滩铀矿床容矿层岩石的不同地球化学分带中细菌的分布特征研究,分析和探讨了不同细菌的生命代谢特征与铀迁移、富集成矿的关系,建立十红滩地区铀矿微生物的成矿机制。     

鄂尔多斯砂岩型铀矿床中灰绿色砂岩还原能力影响因素研究

层间氧化型砂岩型铀矿是一种具有实际工业意义的铀矿床,在还原环境下,铀相对难迁移,有利于铀矿床的储存。亚铁离子、硫离子、黄铁矿、有机质等物质都可能对砂岩型铀矿的还原环境发挥作用。为研究鄂尔多斯地区砂岩型铀矿U(Ⅵ)的还原因素,本文对砂岩型铀矿及大量存在的灰绿色砂岩常见的还原性物质亚铁离子、硫离子、黄铁矿、钛铁矿、腐殖酸、甲烷气、氢气对U(Ⅵ)进行了常温常压下的模拟实验,利用极谱法和分光光度法分别测定U(Ⅵ)和U(Ⅳ)的含量,进而分析它们的还原能力。结果表明:亚铁离子和硫离子具有较强的还原性,黄铁矿、钛铁矿和腐殖酸的还原作用甚微,氢气和甲烷气并不参与U(Ⅵ)反应;如10 g灰绿色砂岩经蒸馏水浸泡后,得到1.1~26μg/m L亚铁离子,没有检测出硫离子。说明灰绿色砂岩具有较强还原性的主要原因是其在地下水浸泡下产生的微量亚铁离子发挥作用,揭示了鄂尔多斯地区砂岩型铀矿大量存在的灰绿色砂岩是形成后生水成铀矿的最重要因素。     

试论伊犁盆地洪海沟地区腐殖酸与铀矿化的联系

砂岩型铀矿在当今铀矿勘探和地质研究领域有着举足轻重的地位,伊犁盆地砂岩型铀矿是我国重要的产铀基地。通过对伊犁盆地地质概况分析并结合洪海沟地区矿石钻井岩心特征以及国内外有机质与铀矿化相关性研究,进一步说明煤屑有机质中腐殖酸的还原、络和、絮凝作用对砂岩型铀矿成矿的作用。     

川西北某铀矿区微生物分布规律及核素固化研究

为了更好的发挥微生物在放射性污染环境中的环境净化作用,本研究选择川西北某铀矿区为研究对象,利用生物学方法研究其中两个代表性铀废矿石堆中的微生物多样性及其在放射性污染环境中的分布规律。结果表明:在该铀矿区中主要赋存着细菌、放线菌及霉菌三种菌,其中以细菌占绝对优势;对优势微生物——细菌分离鉴定获得3种优势菌株,鉴定结果为玫瑰色库克菌(Kocuria rosea strain)、短杆菌(Brevibacteriumsanguinis)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subilis/atropheaus),研究认为玫瑰色库克菌(Kocuria rosea strain)在当地的放射性核素耐受性最好。     

内蒙古西胡里吐盆地有机质特征及其与铀矿化的关系

在砂岩型铀矿床中 ,有机质与铀矿化之间有着较为密切的关系。西胡里吐盆地的有机质主要是以松柏类和蕨类等高等植物残体为母质的腐殖型有机质。通过镜质体反射率、有机质碎屑的颜色、粘土矿物X 衍射和古地温恢复等分析测试发现 ,有机质的成熟度较低 ,处于未成熟—低成熟早期阶段。有机质的类型和成熟度决定了其在热演化中产生了大量腐殖酸并保存在地层中。褐煤、腐殖酸、残余植物碎屑和地沥青等是现存有机质的主要类型。除大量产出的煤层外 ,有机质主要呈碎屑状和细分散状分布于地层之中。 70 %的岩石中有机质的丰度在 0 1 %～ 3 % ,对铀矿化的形成较为有利。铀与有机质的紧密共生以及二者之间的正相关性 ,表明了有机质在西胡里吐盆地铀矿化形成中所起的重要作用。有机质中的腐殖酸与铀矿化的关系最为密切 ,有机粘土复合体、蚀变岩屑、植物碎屑和地沥青等吸附剂对铀的吸附均与腐殖酸有关。腐殖酸吸附铀后可以将铀还原 ,还可以与铀酰离子等进行络 (鳌 )合形成铀酰腐殖酸盐 ,并最终引起铀的沉淀富集。     

腐殖酸对U（Ⅵ）的吸附性能研究

砂岩型铀矿的形成与腐殖酸存在密切联系,在铀成矿过程中的化学作用受多方面因素的制约。通过静态吸附试验,探讨了影响腐殖酸吸附U(Ⅵ)的因素,考查了pH值、吸附时间、加入量等的影响。结果表明:pH值对腐殖酸的吸附影响较大,当pH值为6时,吸附率达到最大;少量的腐殖酸就能使U(Ⅵ)吸附率达到98.79%,随着腐殖酸加入量的增加吸附率随之增加,最后趋于平衡;吸附在较短的时间内基本达到平衡。在腐殖酸-粘土、腐殖酸-砂岩二元系统中,混合后吸附效果增加,并且随着腐殖酸加入量的增加吸附率也随之增大,在腐殖酸-粘土-砂岩三元系统中,也得到了相似的吸附趋势。     

铀矿化探找矿新方法—腐殖酸抽提法

腐殖酸抽提法是利用元素存在形式含量，或称相含量进行找矿的一种新方法。文中对与腐殖酸相结合的铀等金属元素同深部铀矿化之间的联系进行了阐述，并进一步分析了腐殖酸吸附重金属元素的机理，提出了试验技术方法并对隐伏铀矿床勘查实例作了详细介绍。     

基于铀矿中本源硫杆菌对黄铁矿和铀矿浸出的协同作用

研究砂岩型铀矿床中本源嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans, At.f）、嗜酸性氧化硫硫杆菌（Acidithiobacillus thiooxidans,At.t）对黄铁矿及铀矿浸出的协同作用。采用富集培养法、无机盐硅酸钠平板法对砂岩型铀矿中的硫杆菌分离纯化,通过分析菌株的形态学特征、生理生化结果及16S rDNA序列确定菌株的系统发育地位,并利用摇瓶培养法设计浸矿试验,向黄铁矿浸出体系中分别加入分离纯化的At.f、At.t及混合的At.f和At.t,检测pH值、氧化还原电位值（Eh值)的变化,浸矿40 d,测定浸矿体系的总铁离子浓度和硫酸根离子浓度,并分析黄铁矿矿渣表面形态及成分。根据黄铁矿的浸出结果,设计铀矿浸出试验,浸矿40 d,测定浸出体系中的pH值、Eh值、总铁离子浓度、硫酸根离子浓度等参数并计算四价铀的浸出率。结果表明,分离的两株优势菌中SW-2鉴定为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(At.f),SW-3鉴定为嗜酸性氧化硫硫杆菌(At.t)。At.f、At.t浸出黄铁矿和铀矿时存在协同作用,At.f为浸矿体系的强氧化剂,主要将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+将UO2氧化成可溶性的UO22+;At.t可为浸矿体系提供酸性环境;At.f: At.t = 5:1试验组对黄铁矿和铀矿的浸矿效果最好,四价铀的浸出率为55.60%,黄铁矿矿渣表面形态显示细菌对黄铁矿存在直接的氧化作用;At.f、At.t高效浸出黄铁矿的菌量比例对以黄铁矿为伴生矿的铀矿的细菌浸出也具有明显的促进作用,研究结果可以为工业微生物浸铀时提供一定的支持并为以黄铁矿为伴生矿的其他矿物的微生物浸出提供参考。     

我国北西部地区层间氧化带砂岩型铀矿床微生物与铀成矿作用研究初探

层间氧化带砂岩型铀矿床中微生物参与成矿现象和微生物活动证据越来越多,表明微生物对当今我国主攻的层间氧化带砂岩型铀矿床的形成起重要作用。本文利用分子生物学、活菌培养和实验室模拟等方法对新疆十红滩和蒙其古尔两个典型砂岩型铀矿床中微生物与铀成矿作用关系进行了探讨,结果表明不同地球化学环境带岩石中主要微生物类群的分布特征不同,表现出明显的生物地球化学分带性,从氧化带到还原带,喜氧菌数量逐渐减少,厌氧菌数量递增,各带细菌的分布受容矿层中有机碳含量、铁的存在形式及含量、所赋存地下水的溶解氧和硫酸盐含量等的控制。微生物对铀成矿的影响是综合性的,同时也受到各种环境因素的制约,微生物之间也存在着共生、互生、竞争和拮抗的关系,从而影响着矿床的发育。该类铀矿床微生物富集铀的机制是以间接的非代谢性生物吸附为主,而代谢性富集机制则是次要的。     

砂岩铀矿成矿过程中有机质作用的实验研究--以吐鲁番-哈密盆地十红滩铀矿床为例

本文利用采自吐鲁番-哈密盆地西南部的样品,有针对性地做了一系列有机质抽提及分离实验,即①利用氯仿抽提岩石中有机质实验;②利用CS2-NmP(二硫化碳-N-甲基-2吡咯烷酮)抽提岩石中有机质实验;③腐殖质提取及分离实验。以上有机质抽提物及分离物分别做铀含量测试。通过实验发现,按以上实验顺序．岩石有机质提取物或分离物中铀含量依次有不同程度的提高,其中以腐殖质中分离出的黄腐酸(Fulvic acids)中铀含量最高,说明在吐哈盆地西南部砂岩铀矿的形成过程中有机质(主要是腐殖质和沥青质)的吸附作用起到部分作用．起最主要作用的是黄腐酸,而且与铀酰离子是以络合(或螯合)形式进行迁移。通过实验和分析,作者认为腐殖质(Humic substances)的络合作用和吸附作用在铀的迁移过程中是紧密相联的,而不是互相孤立的两种作用。在铀的迁移和沉淀富集过程中,黄腐酸(Fulvic acids)和腐殖酸(Humic acids)分别起到不同作用。     

试论有机质与后生砂岩型铀矿成矿作用--以吐哈盆地十红滩地区为例

在很多砂岩型铀矿床中 ,可以发现铀与有机质之间有着密切关系 ,这种关系可以是数理统计意义上的、空间上的或化学的。本文以吐哈盆地十红滩地区砂岩型铀矿为研究对象 ,对有机质在后生砂岩型铀矿成矿中的作用进行了探索。研究区砂岩型铀矿含矿岩系中的有机质属腐殖型 ,其原始母质为陆生高等植物 ,有机质成熟度很低 ,处于热演化作用的褐煤阶段。铀与有机碳的相关性分析和分离实验表明铀成矿富集与有机质关系密切 ,在铀矿石中铀与有机质主要以腐殖酸吸附或腐殖酸盐形式存在。笔者认为 ,在氧化带有机质被氧化破坏 ,形成可溶性的铀腐殖酸络合物淋滤进入地下水 ,在过渡带以腐殖酸盐的形式沉淀下来 ,并造成过渡带矿石中有机碳含量的增高     

微生物、有机质、油气与砂岩型铀矿①

统计表明,世界上已知重要的砂岩型铀矿床的含矿主岩不同程度地含有机质、微生物或油气。对十红滩矿床、努和廷矿床及512矿床进行有机岩石学、有机地球化学、铀与有机碳相关关系分析等研究结果表明,微生物、有机质或油气在砂岩型铀矿成矿的过程中起了重要的作用。     

微生物、有机质、油气与砂岩型铀矿

统计表明，世界上已知重要的砂岩型铀矿床的含矿主岩不同程度地含有机质、微生物或油气。对十红滩矿床、努和廷矿床及512矿床进行有机岩石学、有机地球化学、铀与有机碳相关关系分析等研究结果表明，微生物、有机质或油气在砂岩型铀矿成矿的过程中起了重要的作用。     

Distribution of protons and Cd between bacterial surfaces and dissolved humic substances determined through chemical equilibrium modeling

Bacteria and dissolved humic substances are capable of binding significant concentrations of metals in natural environments. Recent advances in understanding bacteria-metal and humic-metal complexation have provided a framework for directly comparing the binding capacities of these components. In this study, we use chemical equilibrium modeling to construct an internally consistent set of thermodynamic equilibrium constants for proton and Cd binding onto dissolved humic substances, using a variety of published data sets. Our modeling approach allows for the direct comparison of humic substance binding constants and site densities to those previously published for proton and Cd binding onto natural consortia of bacteria. We then combine these constants into a unified model that accounts for the competition between bacterial surfaces and humic and fulvic acids in order to determine the relative importance of each component on the total Cd budget. The combined model is used to examine the relative contributions of bacteria and dissolved humic substances to Cd complexation in natural settings. Calculations are performed for three representative systems: (1) one with a maximum realistic concentration of bacteria and a minimum realistic concentration of humic substance, (2) one with a maximum realistic concentration of humic substance and a minimum concentration of bacteria, and (3) one with an intermediate concentration of both components.Our modeling results indicate that dissolved humic substances have 2 orders of magnitude more available binding sites than bacterial surfaces (per gram). Humic substances also have a greater affinity than bacterial surfaces for binding Cd over circumneutral pH ranges. The combined model results demonstrate that, depending upon their relative concentrations, both Cd-humic and Cd-bacteria complexes are capable of dominating Cd-speciation in specific natural environments. This modeling approach is useful in that it can easily be extended to include other metals and binding ligands; however, thermodynamic data must be gathered on additional components to facilitate the modeling of more realistic systems.