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铀的提取 2011-4-1 10:41:01    浏览: 次   我要评论
[导读]铀矿物具有放射性和荧光性两大特性。此外四价铀矿物和六价铀矿物具有不同特征色泽,四价铀多呈黑色、灰黑色;六价铀矿物颜色十分鲜艳。

一、“分散元素”——铀

铀矿物具有放射性和荧光性两大特性。此外四价铀矿物和六价铀矿物具有不同特征色泽,四价铀多呈黑色、灰黑色;六价铀矿物颜色十分鲜艳。

几种铀矿石

铀在地壳中平均含量为2.5×10-6,总埋藏量虽然比金、银、水银还要多,但是铀在地下的埋藏十分分散,被称做“分散元素”。并且,铀的化学性质很活泼,喜欢和其他元素合道,形成复合矿,已发现的铀矿物约有近200种,铀矿的特点是品位低、矿体分散、规模小,找到高品位的铀矿相当不容易,品位高于万分之五就有开采价值。

铀矿的开采,过去主要用地下开采或露天开采。找矿、采矿和选矿,都会产生很多的废矿渣石。一般,挖出1吨铀矿石往往拿不到1千克铀。还有,铀衰变的子体镭和氡,是高毒性的放射性核素,必须做好防护工作。我国对治理废渣石,总结了“拦、护、填、封、疏、盖、植”七字治理方法,有效减少了空气中氡的析出率和水中铀和镭的浓度。

二、地浸办法好

近年来开发的地浸法,对砂岩型铀矿,不必将铀矿石挖出来,省去运输、磨碎矿石等许多工序,只要打几口井,往地下注酸(或碱)液,在地下把铀溶解出来。然后,将铀矿浆从地下抽上来,直接输运到水冶厂去加工。这样,把采矿、选矿和水冶连成一体,不会产生很多污染环境的废石和尾矿砂。地浸确实是个好办法,但是,目前找到适用于地浸的铀矿床还不算多。

除了地浸外,还有堆浸法、原地爆破浸出法、细菌浸出法等。堆浸法就是把矿石破碎后堆成堆,在上面喷洒稀硫酸,收集浸出液。原地爆破当出采铀就是将采场内的矿石破碎到一定块度,在原地用事先配制好的溶液对矿石进行喷淋,再将所形成的浸出液送地面水冶处理的方法。细菌浸出法是利用细菌的氧化作用,少用或不用硫酸,从矿石中浸出铀的一种方法。常用能氧化含铁硫化矿的菌种,如氧化硫杆菌或氧化铁硫杆菌。细菌浸出法还没有得到工业应用。

三、从矿浆里制取精产品

铀矿石经过酸(如硫酸)或碱(如碳酸钠)的浸渍,得到含铀矿浆。矿浆经过化学萃取或离子交换和沉淀处理,获得称为“黄饼”的粗产品。黄饼中所含的氧化铀(U3O8)仅40%~80%,它里面含有很多杂质,并且很多是会“吃掉”维持链式反应的中子的毒物。因此,需要进一步纯化和提炼,该工艺过程,叫做铀的精制。

精制方法有:溶剂萃取法、离子交换法、离子交换与溶剂萃取复合法、沉淀法等。经过精制,获得铀的中间产品。中间产品还要进行化学转化,制成二氧化铀或金属铀,才可供下一步制造重水反应堆的燃料元件;经过铀-235富集之后,才可制造成轻水反应堆和研究堆的燃料元件或供做原子弹的装料。

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