含铀砂岩试样的预处理和铀钍同时测定方法研究

研究了含铀砂岩试样的预处理方法,采用过氧化钠熔融, CTMAB凝聚,有效地消除了硅酸溶胶对铀钍分离富集的影响,与示波极谱法衔接,同时测定铀钍.铀钍的线性范围为0.001～0.500 μg/10 mL,检出限铀为8.63×10-6 μg/mL,钍为5.16×10-6 μg/mL.本法用于砂岩型铀矿中铀钍含量小于5×10-6样品的连续测定,结果满意.     

鄂尔多斯盆地泾川地区风成沉积体系砂岩型铀矿超常富集机制及成矿过程

鄂尔多斯盆地泾川800～1200 m下白垩统洛河组风成沉积砂岩中首次发现了上百米厚的铀矿化和十几米厚的铀矿工业体。本文对风成沉积体系砂岩型铀矿成矿过程开展研究,利用矿石品位与测井曲线、铀钍比值、元素地球化学等分析手段,对风成沉积体系中含铀岩系沉积特征、成矿物质赋存状态和特征、流体运移特征等进行研究。结果表明,研究区洛河组矿物质的溶出和富集情况受原含铀岩层的铀、钍含量制约,同时铀钍比值越高,铀矿物质的富集率就越高。成矿过程分为早、中、晚三个阶段,早期岩层呈差异成矿、中期呈梯状不均匀渐进成矿、晚期为均匀超常富集成矿。不同成矿阶段铀矿的产出状态,揭示了风成沉积体系内铀矿形成过程和超常富集机制。     

氧化镁烧结-电感耦合等离子体质谱法测定砂岩型铀矿中的痕量铼

砂岩型铀矿中铀的平均含量为635μg/g,而铼的含量仅为0.3~1.9μg/g,由于铼的含量低,准确测定高含量铀矿样中的低含量铼仍是分析化学的一个难题。本文建立了电感耦合等离子体质谱法测定砂岩型铀矿中痕量铼的方法。样品经过氧化镁烧结,热水浸提以及采用103Rh作内标元素等方式消除了铀、钼及其他基体元素对测定铼的干扰。在最佳条件下,痕量铼的检出限可低至0.12 ng/g,回收率达99.8%。本方法通过多种标准样品验证,铼的测定值与标准值吻合,对铼含量在0.06~180.57μg/g范围内的实际样品进行测定,相对标准偏差均小于1.5%,能够满足砂岩型铀矿等高含量铀矿中痕量铼的测定需求。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定高磷铁矿中主量元素

采用熔融制样,加入钴元素(Co Kα)作为铁的内标元素,建立了熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法测定高磷铁矿中主量元素的分析方法。用国家标准物质和人工合成标准参考物质拟合校准曲线,对熔融条件进行了研究,确定样品与复合熔剂(Li_2B_4O_7:LiBO_2:Li F=4.5:1:0.4)的熔融稀释比例为1︰25,650℃预氧化,并在1050℃温度下熔融完全,成片均匀,表面光滑,无气孔,符合测定的要求。本方法可以简单、快速、准确地测定高磷铁矿中的主量元素,满足日常生产对高磷铁矿石中的测定要求。     

内蒙古东胜地区侏罗系砂岩铀矿体与煤层某些关联性

金属成矿与有机成藏的关联性是成藏成矿动力学研究的重要课题,东胜砂岩铀矿体与煤层或煤层气是何种关联尚不清楚。文中以多年勘探事实为基础,研究表明,东胜铀矿区铀矿体与煤层平面位置重叠或相近,剖面中铀矿体上下均有煤层,铀矿体与煤层垂距2～15m,两者厚度变化相互响应,铀矿体与煤层具有内在关联性。铀储层酸解烃类主要是CH4,与来自煤层的煤层气主成分一致,铀储层中从砂岩铀矿石,到铀矿化砂岩,再到无铀矿化砂岩,酸解烃类含量依次(CH4分别为569.43μL/kg、174.93μL/kg、156.12μL/kg)降低,铀矿化与煤层气内在关联明显。煤层、尤其是由它产生的煤层气是铀储层中铀矿物沉淀和成矿的重要还原剂,煤层及其厚度的变化可以作为本地区砂岩铀矿体勘探的有机质标志。     

用萃取色谱法测定地质样品中的铀和钍

本文推荐一种用萃取色谱法测定地质样品中的铀和钍的方法。溶样后，用Fe(OH)3沉淀法预富集铀和钍，再用UTEVA树脂分离，使分离的铀和钍电沉积在不锈钢圆盘上，再用α能谱法测定。用晶质铀矿、珊瑚和花岗岩标准物质评价该法。测得的铀和钍含量及^234U/^238U和^230Th/^234U活性比值与标准值十分一致。发现钚的存在会干扰分离，但利用氨基磺酸亚铁还原就可解决此问题。该法的化学回收率与阴离子交换法相近，但萃取色谱法能用较少试剂进行较快分离。     

层状硅酸盐矿物对砂岩型铀矿地浸过程中铀浸出效率的影响

砂岩型铀矿是重要的铀矿资源,地浸采铀是开发利用砂岩型铀矿的重要方式。在地浸采铀过程中,矿体中白云母、高岭石等层状硅酸盐矿物会降低铀的浸出效率,为了得到层状硅酸盐矿物降低铀浸出效率的具体机制,本文通过元素地球化学及工艺矿物学的相关分析测试探讨砂岩型铀矿浸出实验前后铀的赋存状态及工艺矿物学参数。可知浸出实验前后SiO₂含量均在75%～80%左右,Al₂O₃含量均在10%左右,这两种主量元素含量最高且浸出前后变化不大,浸出后U元素含量从569×10^-6降低至200×10^-6～300×10^-6;浸出后铀矿物的主要连生矿物从黄铁矿变为长石、云母和黏土矿物;浸出后白云母、绿泥石等层状硅酸盐矿物的比表面积略微增加。通过扫描电镜对其进行表征可知,地浸前矿石中铀主要以独立铀矿物、吸附态铀、类质同象铀3种形式存在,地浸过程中浸出液会将部分独立铀矿物及吸附态铀浸出带走,但部分吸附在长石孔隙及层状硅酸盐矿物表面的铀难以被浸出,主要是因为层状硅酸盐的层片状结构阻止了铀矿物与溶浸液接...     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿铀矿物地质地球化学特征及其成因意义

鄂尔多斯盆地北部已发现系列砂岩型铀矿,由东往西依次有东胜铀矿、杭锦旗(纳岭沟)铀矿、大营铀矿等大型、特大型矿床,成为我国目前砂岩型铀矿发现规模最大、最具远景的地区。研究表明,它们具有相似的矿床地质特征和形成环境。在矿床成矿作用研究中,铀的存在形式及铀矿物特征对砂岩铀矿来说是一项重要的内容,其认识对铀的地浸开采可提供重要依据,也是了解砂岩型铀矿形成机制或矿床形成环境及成因的重要信息。本文主要从三个方面对鄂尔多斯盆地北部大营铀矿、纳岭沟铀矿等主要砂岩型铀矿中铀矿物地质地球化学特征和成因进行了研究和探讨。通过电子探针测试,高分辨率扫描电镜观察等手段,认为盆地北部铀矿的铀矿物类型主要为铀石,含少量的沥青铀矿、钛铀矿、水硅铀石、钍铀石等;铀矿物常与黄铁矿、有机质(煤屑)及方解石相伴生。采用逐级化学提取等方法定量地分析了铀矿物占矿石中铀配分的比例关系,认为其中铀矿物和吸附态约各占铀存在形式的50%。首次对砂岩型铀矿的铀矿物进行微区原位LA-ICP-MS稀土元素分析,认为ΣREE在铀矿物铀石中高度富集,是矿石中稀土元素的主要载体;稀土元素是铀矿石中可综合利用的有益组份,其标准化曲线表现为明显的右倾型,轻稀土富集,轻重稀土分馏强烈,δEu和δCe具较弱的负异常,说明总体上铀矿化形成于外生后成环境。从上述铀矿物特征,初步探讨了铀矿化形成的环境与成因,认为铀矿化形成经历了至少为低温流体作用的环境;铀矿化形成于浅部地壳即外生后成环境而与深源作用无关。     

波长色散X射线荧光光谱法同时测定钒渣中的主次量成分

采用偏硼酸锂和四硼酸锂混合熔剂熔融法制样,波长色散X射线荧光光谱法同时测定钒渣中的Al2O3、SiO2、CaO、TiO2、MnO、P、V2O5、MgO、Fe、S、Cr2O3等11个主、次量成分。研究了熔剂、预氧化条件、熔样温度、脱模剂等对制样的影响。采用理论α系数校正基体效应及谱线重叠干扰的影响。测定钒渣试样各组分的相对标准偏差(RSD,n=10)在0.1%～7.5%。用钒渣行业级有证标准物质及实际样品验证,测定结果与标准值及其他方法的测定值相符。与化学法相比,该方法具有快速、简便,精密度好,准确度高等优点。     

江西相山铀矿田居隆庵矿床钍元素地球化学特征研究

居隆庵矿床是江西相山铀矿田西部的一个大型铀- 钍混合矿床,通过对一系列蚀变（围岩）及矿化样品的元素地球 化学分析,详细讨论了与钍矿化有关的主量及微量元素的特征。钍元素富集的样品中,主量元素的总体特点是富钙、富磷, 且Na2O>K2O。在早期碱交代阶段,往往只形成单铀型矿化,而钍矿化主要形成于铀- 萤石、水云母化阶段。蚀变和矿化样 品的稀土元素分配形式不同,钍矿化与稀土元素特别是重稀土元素高度相关,微量元素Re,Y,Se,Pb 与钍矿化高度相关, 揭示钍矿化形成与金属硫化物及磷钇矿等磷酸盐密切相关。     

二连盆地哈达图砂岩型铀矿铀的赋存状态研究

二连盆地哈达图铀矿床是近年来发现的大型可地浸砂岩型铀矿床,研究该矿床铀的赋存状态直接关系到铀的矿床成因研究及地浸开采,具有重要意义。通过电子探针、扫描电镜、α径迹蚀刻等分析方法研究哈达图矿床铀的赋存状态,结果表明,铀主要以超显微状(粒径1μm)、显微状(粒径1～1.5μm)铀矿物及其集合体形式吸附在黏土矿物、黄铁矿及有机质表面。识别出的铀矿物有沥青铀矿、铀石、铀的磷酸盐,另有部分超显微状铀矿物因粒径较小而无法定名。此外,还有少量铀以含铀矿物形式存在如含铀稀土矿物、独居石、锆石、钍石等。     

广东石人嶂钨矿床中的晶质铀矿研究

石人嶂钨矿床含钨石英脉、花岗岩、云英岩中均发育有晶质铀矿。岩矿鉴定及EDS分析研究发现,铀矿与钍石构成类质同象系列(包括晶质铀矿、含钍晶质铀矿、铀钍石、含铀钍石、钍石、方钍石),它们常常与黄铁矿、磷钇矿、锆石、独居石等矿物共生。晶质铀矿成分在不同矿脉、不同中段均有变化,矿物内部成分也不稳定,可发育生长环带。XRD分析确认晶质铀矿的存在,主要成分是UO2。随着热液活动的增强,矿物颗粒的增大,晶质铀矿成分变纯,UO2含量增加;晶质铀矿常常形成黄铁矿边,次生变化在边部析出富含杂质的铀矿微粒。电子探针测试晶质铀矿的年龄为151~157Ma,与本区钨矿化年龄相吻合,跟华南地区铀矿化构成同一成矿系列,同属于燕山期成矿大爆发阶段同一成矿热液活动的产物,这对于在该地区钨矿床及外围寻找铀矿资源具有重要意义。     

X射线荧光光谱法测定稀土精矿中的稀土元素分量

氟碳铈矿、独居石、磷钇矿和风化壳淋积型稀土矿四种稀土精矿样品采用化学法预分离富集,X射线荧光光谱法测定样品中稀土元素和伴生的铀、钍元素含量,选择以硼酸盐为主的混合熔剂高温熔融制样,消除矿物间存在的矿物结构影响,通过加大熔剂稀释比降低元素间的基体效应,人工标准样品绘制标准曲线,用数学校正方法校正元素间的谱线重叠效应。对淋积型稀土矿样品重复测定12次,方法检出限为0.9～42.1μg/g,待测组分的相对标准偏差(RSD)均小于10%,测定结果与电感耦合等离子体质谱法的测定值基本吻合。此方法应用于国家一级标准物质稀土标准样品定值工作,检出限和精密度能够满足分析要求,报出数据被采用率达到100%。     

砂岩铀矿体定位条件的铀、钍含量及其放射性同位素研究

以512矿床为例,研究了砂岩铀矿体铀、钍含量及其放射性同位素分布规律,由此讨论铀矿体的定位条件。结果表明:①在整个层间氧化带中岩石的钍含量变化不大,表现出钍化学性质的不易被淋洗、迁移、富集的惰性特征;②铀含量从强氧化带到弱氧化带直至矿化带逐渐升高,由矿化带到还原带逐渐降低,铀含量分带性反映了氧化环境铀溶解迁移、还原环境水解沉淀的过程;③铀含量大于100μg/g是砂岩铀矿体的定位条件;④放射性同位素比值作为铀矿体定位条件因矿体所处时期不同而不同;后期矿体放射性同位素定位条件为1≤234U/238U≤2,0≤230Th/238U≤0·2,234U/230Th>1;前期铀矿体放射性同位素定位的标准为0·75≤234U/238U≤1,0·5≤230Th/238U≤1。     

钍归一化法在松辽盆地开鲁坳陷大林地区地面伽马能谱资料处理中的应用研究

在可地浸砂岩型铀矿勘查中,地面伽马能谱测量因地表覆盖层等的影响,有效信息往往被掩盖。为有效提取铀矿化信息,对在松辽盆地开鲁坳陷大林铀矿产区采集的地面伽马能谱数据开展钍归一化法处理。获得的铀剩差异常范围与区内铀矿体及断裂的空间展布相吻合。经分析表明,钍归一化法能够有效反映断裂的存在。该区断裂对铀成矿控制明显,区内铀剩差异常区为氧化还原过渡带,可为该区下一步找矿工作提供依据。     

银额盆地赛尔亥那地区铀矿化特征及成因研究

银额盆地赛尔亥那地区发现的地表铀矿化带,前期认为是层间氧化铀成矿作用形成的砂岩型铀矿化,本次研究发现,赋矿岩石类型为含铀白云质磷质岩及含铀磷质粉砂岩。矿石中赋存大量的微晶磷灰石,呈微晶(粒径<1μm)集合体形式。全岩主微量分析显示U与P₂O₅、Ca O呈较好的正相关,磷灰石微区原位(LA-ICP-MS)主微量分析结果显示U与P₂O₅、Ca O、∑REE等均呈较好的正相关,高倍扫描电镜下未发现铀矿物,认为铀是以类质同象形式赋存在磷灰石中。铀矿石岩性岩相特征、磷灰石微区原位微量元素组合特征及共伴生矿物成因等表明,富铀磷灰石是在沉积成岩过程中,微生物参与作用下形成的。因此,赛尔亥那地区铀矿找矿思路应兼顾潜水-层间氧化型及沉积成岩型。     

铀矿沉积学研究与发展

随着铀矿床尤其是砂岩型铀矿勘探和开发的迅速发展,砂岩型铀矿沉积学的概念应运而生。铀矿沉积学是研究沉积盆地形成演化过程中铀的成矿作用、形成环境、含铀岩（层）系特征,以及沉积作用控制下铀的富集机理和分布规律的学科。它综合了铀矿地质学、盆地分析等学科的内容,具有较明显的学科交叉特点。砂岩型铀矿沉积学是铀矿沉积学最典型的代表,它以盆地分析、砂岩型铀矿地质学为重要理论平台,结合沉积学技术方法,具体研究砂岩型铀矿形成的物质来源、成岩作用与铀的预富集、沉积物的结构构造与渗透性、沉积体系与含铀岩系分析、流体作用与后期改造、层序地层与铀的空间分布、铀富集因素与沉积和古气候环境,沉积作用因素与砂岩型铀矿预测,以及管理信息化的三维可视化建模等。以新疆伊犁盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地北部等地区代表性砂岩铀矿为实例,从铀矿聚集与沉积物形成—演化过程、沉积物特征及沉积体系分析与铀矿聚集、层序地层学与铀聚集作用等方面分析了铀矿沉积学研究的最新进展和认识。同时对铀矿沉积学的发展趋势进行了展望:认为砂岩铀矿“大规模成矿作用”和铀的“超常富集”关键地质环境、含铀岩系沉积与铀的空间分布、多种高新分析测试技术的应用等方面将是铀矿沉积学未来研究和发展的重点。由于铀矿沉积学与人类生存环境关系的重要性,并且其涉及沉积学学科的方方面面,因此有理由相信,铀矿沉积学未来可能作为沉积学的一个独立分支学科将得到更好的研究和发展。     

鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿含矿砂岩中钛铁矿蚀变及其聚铀过程探讨

国内砂岩型铀矿含矿砂岩中普遍可见蚀变钛铁矿与铀矿物空间关系密切的现象,是国内砂岩型铀矿研究领域全新发现。为探讨砂岩型铀矿含矿砂岩中钛铁矿蚀变特征及其聚铀过程,本文选择鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿为例,通过镜下观察、扫描电镜、电子探针等精细微区分析手段对研究区含矿砂岩中蚀变钛铁矿与铀矿物空间赋存关系及对铀富集机理开展研究。研究结果表明,鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿含矿砂岩中钛铁矿主要沿其边缘、裂隙或靠近其核部等部位蚀变形成白钛石、含铀白钛石或锐钛矿;铀石呈毛刺状、微细柱状围绕锐钛矿或白钛石生长,或在钛铁矿蚀变空洞中形成大量呈针织状的铀石集合体,反映出钛铁矿—白钛石/锐钛矿—含铀白钛石—含钛铀石—铀石的矿物组合递变顺序;砂岩型铀矿中蚀变钛铁矿可通过吸附—自催化还原的方式造成铀富集沉淀,并可将蚀变钛铁矿的聚铀过程分为钛铁矿蚀变—铀吸附预富集(Ⅰ)与蚀变钛铁矿自催化还原铀成矿(Ⅱ)两阶段,其中蚀变钛铁矿吸附铀衰变过程产生β与γ射线为蚀变钛铁矿自催化还原聚铀提供了条件。     

钱家店砂岩型铀矿床铀矿物嵌布特征及对中性(CO2+O2)地浸采铀效率的影响

可地浸砂岩型铀矿中铀矿物的空间嵌布特征直接影响其与溶浸剂的接触反应程度,厘清铀矿物浸出过程中的嵌布变化规律对于综合提高铀的浸出率至关重要。基于此,本研究采集了钱家店砂岩型铀矿床Ⅳ号矿段样品,进行了室内浸出实验并对中性浸出反应前后矿样进行了SEM-EDS镜下观察、以及TESCAN综合矿物分析等表征手段,定量分析了浸出前后铀矿物嵌布、解离度、连生矿物和粒度变化特征。结果表明：(1)钱家店砂岩型铀矿床独立铀矿物主要以沥青铀矿为主,以及少量铀石,完全被包裹的沥青铀矿和铀石解离度分别由61.06%～68.17%增加至83.45%、由46.88%～58.27%增加至65.22%,指示沥青铀矿的解离度参数变化程度明显大于铀石,说明沥青铀矿更易发生氧化溶解。(2)沥青铀矿和铀石多呈现6～12μm、4～10μm粒径范围与长石、石英、黄铁矿、云母、黏土矿物连生,而这些连生的矿物多呈现包裹铀矿物的状态使铀矿物难以与溶浸液接触反应。(3)浸出之后,可见石英长石碎屑颗粒内部还残留有大量铀矿物,并且其边缘发现有小颗粒(5μm)铀石残余,指示CO₂+O₂浸出条件下完全被包...     

熔融制样X射线荧光光谱法测定岩盐中的主量成分

以XRF分析岩盐,需解决标准物质缺乏和Cl在分析过程中的损失问题,选择合适的前处理方法以保证结果重现性。经实验发现用于粉末压片法的人工标准物质中氯化钠、硫酸钙等组分经X射线照射后呈现向样片表面扩散的趋势,其中氯化钠进一步分解,难以建立稳定的工作曲线;熔融制样则不存在这一问题,具备定量基础。本文选择熔融制样作为前处理方法,将光谱纯盐类、氧化物与土壤、水系沉积物国家标准物质以不同比例混合,配制人工标准物质建立工作曲线。熔融制样条件为:取样量0.6000 g,四硼酸锂+偏硼酸锂(12:22)混合熔剂10.000 g,熔融温度1000℃,预熔时间300 s,熔样时间300 s,静置时间30 s,所得样片平整通透,因样品中所含Cl具有脱模效果无需补充脱模剂。本方法测定主量元素的精密度(RSD)均小于1.5%,与经典方法相比减少了分析时间与试剂消耗,可作为岩盐主量成分分析的备选方法。