06.02.2018

Восстановление урана неорганическими веществами


В большинстве важных в промышленном отношении месторождений мира уран присутствует главным образом в восстановленном состоянии U (IV). Поскольку соединения U (IV) обычно менее растворимы, чем соединения U (VI), процесс накопления урана в этих месторождениях связывается, как правило, с восстановлением U (VI) и последующим осаждением. В природных условиях восстановление подобного типа может осуществляться ограниченным рядом веществ, включая железо, серу и органические соединения. Способностью к восстановлению урана могут также обладать некоторые другие соединения и элементы, например H2, Se2-, V3+, но они, по-видимому, нетипичны для большинства геохимических обстановок. Восстановленные формы серы часто встречаются во многих природных водах, где они могут образоваться за счет восстановления сульфатов гетеротрофными бактериями или при неполном окислении сульфидных минералов. Они обычны также для природных сернистых газов, где возникают либо в связи с деятельностью бактерий, либо в результате термического распада содержащих серу органических соединений. Гидротермальные магматические флюиды тоже часто содержат H2S и другие восстановленные формы серы.

При низких температурах восстановление ионов уранила закисью железа, по всей видимости, замедляется, но в высокотемпературных условиях этот процесс может быть весьма продуктивным. Если в низкотемпературных месторождениях минералы восстановленной формы урана встречаются редко, а то и вовсе не встречаются в парагенезисе с окислами и оксигидратами железа, то для месторождений жильного типа, образовавшихся, по общему признанию, при повышенных температурах, ассоциация уранинита и гематита весьма обычна. Несмотря на столь тесную ассоциацию уранинита (и/или коффинита) с гематитом в этих месторождениях, имеющиеся доказательства непосредственного участия закисного железа в процессе восстановления урана представляются неубедительными. Рафальский тем не менее показал, что нагревание растворов сульфата уранила, содержащих закисное железо, до температур выше 100° С приводит к образованию двуокиси урана и гематита. Для этой реакции, по его данным, благоприятны избыток Fe (II), высокая температура и время.

Результаты некоторых исследований газово-жидких включений применительно к урановым месторождениям позволяют предполагать, что во флюидах продуктивных стадий концентрация СO2 составляет, как правило, более одного мольного процента. Рич и др., анализируя влияние потери СO2 на минералообразующие растворы, содержащие U (VI), констатировали отсутствие однозначных свидетельств в пользу того, что именно такая потеря сдвигает равновесия в гидротермальных растворах в сторону осаждения настурана. Возможность существования карбонатных комплексов U (IV) при столь высоких парциальных давлениях CO2, насколько известно, еще не исследовалась.





Яндекс.Метрика