Минерал - уран
Cтраница 3
Многие гидрометаллургические способы основаны на избирательном выщелачивании ценных минералов из руд и концентратов. Наиболее типичны выщелачивание золота раствором цианистых солей и выщелачивание минералов урана карбонатными растворами и слабыми растворами кислот. При этом обычно избирательность выщелачивания выражается в том, что оно обеспечивает отделение ценных элементов от пустой породы. [31]
Несколько слов о минералах урана. Они разные по составу, происхождению и, конечно, далеко не все имеют промышленное значение. Минералы урана делят на первичные, образовавшиеся при формировании земной коры, и вторичные - те, что образовались на более поздних стадиях ее развития, уже на поверхности. [32]
Несколько слов о минералах урана. Они разные по составу, происхождению и, конечно, далеко не все имеют промышленное значение. Минералы урана делят на первичные, образовавшиеся при формировании земной коры, и вторичные - те, что образовались на более поздних стадиях ее развития под действием тех или иных природных факторов. [33]
Геохимические особенности радиоактивных элементов и мигра ция в природе связаны с положением их атомов в решетке твердо го вещества. В минералах урана и тория 238U, 235U, 232Th находятся в узлах решетки минерала, в то время как дочерние радиоактивные изотопы - продукты распада урана и тория ( изотопы протактиния, актиния, радия и др.) находятся вне узлов решетки, вследствие чего они легко вымываются и мигрируют. Самооблучение минералов урана и тория приводит к разрушению их решетки. [34]
Медленно отсчитывает пузырьки гелия машина времени. Одна тонна гранита, содержащая 2 г урана и 10 г тория, за миллион лет производит 022 - - 0 29 0 51 см3 гелия. Тонна связанного в минералах урана, являющегося главным поставщиком гелия на Земле, испускает за год всего 0 11 см3 гелия. И вот из этих-то крохотных пузырьков ежегодно накапливается в доступныхизуче-нию толщах Земли и вод 25 - 28 млн. м3 газа. [35]
Урад встречается в минералах в виде четырех - и шестивалентных ионов, причем в шестивалентном состоянии он находится обычно в виде уранила, который играет роль основания в простых солях или образует комплексные соединения, чаще всего с ванадиевой, мышьяковой, фосфорной, кремневой, титановой, танталовой и ниобиевой кислотами. В связи с этим состав урановых минералов очень разнообразен и сложен. Известно очень много ( свыше 100) минералов урана. Кроме того, уран встречается в больших или меньших количествах в виде примеси в других минералах - редкоземельных, титановых, циркониевых, танталониобиевых и др. Будучи элементом рассеянным, уран встречается в очень незначительных количествах во многих горных породах, в углистых и нефтяных отложениях, в морской и других природных водах. [36]
Первичные урановые минералы обнаруживаются в пегматитах. При выветривании образуется шестивалентный уран U04, , а радиоактивный распад приводит к образованию свинца. Другими первичными минералами урана, содержащимися в пегматитах, являются урансодержащие ниобаты редких земель, а также танталаты и титанаты-самые многочисленные пегматитовые минералы урана. В то время как число первичных пегматитовых минералов очень велико, они обычно встречаются в малых количествах и в настоящее время не имеют никакого экономического значения. [37]
 |
Выщелачивание U, Th, RdTh, ThX и лантаноидов из монацита соляной кислотой. [38] |
Этот метод широко применяется для изучения минералов урана и тория. Он заключается в обработке твердого вещества растворами, не растворяющими основного вещества. В результате выщелачивания из твердого вещества вымываются примесные элементы, находящиеся вне узлов кристаллической решетки. Из минералов урана и тория выщелачиваются изотопы дочерних радиоактивных элементов. [39]
Элемент № 92 - уран U - является последним радиоактивным элементом, который встречается в природе. Все остальные, так называемые трансурановые элементы, получены искусственно. В силу того, что уран является наиболее распространенным ядерным горючим, его физические и химические свойства изучены наиболее подробно. Особая роль в развитии науки о радиоактивности состоит в том, что само явление радиоактивности было впервые обнаружено именно в минералах урана. [40]
Элемент № 92 - уран U - является последним радиоактивным элементом, который встречается в природе. Все остальные так называемые трансурановые элементы, получены искусственно. В силу того, что уран является наиболее распространенным ядерным горючим, его физические и химические свойства изучены наиболее подробно. Особая роль урана в развитии науки о радиоактивности состоит в том, что само явление радиоактивности было впервые обнаружено именно в минералах урана. [41]
Не входя за недостатком фактических данных в обсуждение степени достоверности и ценности описываемого метода, отметим новизну примененного приема: минерал переводят в люминесцирующий фосфор путем его активирования. Этот последний метод весьма удобен, но только в тех случаях, когда в состав минерала входит элемент, обладающий типичной люминесценцией. Таковы редкоземельные элементы и уран, спектры свечения которых имеют дискретную структуру. Открытие в минералах урана и редкоземельных элементов методами люминесцентного анализа [30] представляется поэтому особенно соблазнительным. Работы эти подробно рассмотрены в первом разделе гл. [42]
Вывод, что природный радий происходит от урана, был также подтвержден экспериментально. Равновесие между ураном и радием устанавливается приблизительно за 15 млн. лет. Поскольку во всех минералах урана отношение U / Ra постоянно, следует, что эти минералы старше. Дальше будет видно, что возраст минералов урана в действительности значительно больше. [43]
Таким образом, шестивалентный уран растворим в карбонатном растворе в отличие от массы других металлов, которые образуют нерастворимые карбонаты или гидроокиси. Следовательно, содовый раствор обладает большей избирательностью, чем серная кислота В карбонатных растворах легко растворяются соединения шестивалентного урана, простые и комплексные арсенаты, карбонаты, фосфаты, сульфаты, ванадаты и молибдаты. Силикаты растворяются несколько труднее. Минералы, в которых уран находится в низших состояниях окисления, не растворяются, так как уран ( IV) не образует растворимых в воде комплексов. Для обработки минералов такого типа требуется присутствие окислителей; в условиях окисления могут быть обработаны простые окиси урана и минералы урана ( IV), например коффинит. Основным преимуществом карбонатного выщелачивания является отсутствие коррозионных свойств растворов и избирательность к извлечению урана и ванадия. В этих условиях также растворяется некоторое количество примесей, которые отделяют при повторной обработке. Для выделения урана из карбонатных растворов разработаны простые методы. Вообще карбонатными растворами не всегда удается извлечь уран полностью как это достигается при кислотном выщелачивании. Руды с высоким содержанием гипса или сульфидов неудобны для карбонатной обработки; важные огнестойкие минералы, например эвксенит, бран-нерит [ ( U, Ca, Fe, Th, Y) 3Ti5016 ] и давидит, без предварительного сплавления медленно взаимодействуют с карбонатом, так как многие компоненты руд, состоящие из неурановых минералов, совсем не взаимодействуют с карбонатными растворами. Уран, вкрапленный в пустую породу не выщелачивается. Поэтому при выделении его перед выщелачиванием необходим тонкий размол породы. [44]
Уран ( U) - радиоактивный химический элемент III группы периодической системы, представитель семейства актиноидов, серебристо-белый блестящий металл, по внешнему виду похожий на сталь. Открыт в 1789 г. немецким химиком Клапротом и назван в честь планеты Уран. В металлическом состоянии получен в 1841 г. французским химиком Пелиго при восстановлении UC14 металлическим калием. Известно около 100 минералов урана, главным из которых является разновидность уранинита - настуран или урановая смолка, содержащая 40 - 76 % урана. Химический состав руд имеет решающее значение для выбора способа их переработки. Из силикатных руд уран выщелачивают кислотами, из карбонат ных - содовыми растворами, железоурановые ( или железокисные) руды подвергают доменной плавке, а каустоболитовые обогащают путем сжигания. В ходе геологической истории содержание ураиа в земной коре уменьшилось за счет радиоактивного распада, который играет важную роль в энергетике земной коры, являясь существенным источником глубинного тепла. В микроколичествах ( 10 - 5 - 10-в %) уран обнаруживается в тканях растений, животных и человека. [45]
Страницы: 1 2 3 4