一種砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系的研究方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系研究方法的缺陷，提供一種砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系的研究方法。該方法包括野外采取實(shí)驗(yàn)樣品、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)提純腐殖酸HA、黃腐酸FA，表征腐殖酸HA、黃腐酸FA，進(jìn)行鈾成礦模擬實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明涵蓋從野外地質(zhì)觀察采樣到實(shí)驗(yàn)內(nèi)提純模擬的各個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)定性到定量的轉(zhuǎn)變，過(guò)程規(guī)范化和可信度高，提純方法合理可行，對(duì)于深化砂巖型鈾成礦作用機(jī)理，厘定腐殖質(zhì)與鈾成礦作用的具體關(guān)系具有重要作用。
【專利說(shuō)明】一種砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系的研究方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于地質(zhì)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系的研究方法。
【背景技術(shù)】
[0002]砂巖型袖礦床的形成與有機(jī)質(zhì)關(guān)系密切，與袖遷移、沉淀關(guān)系最密切的有機(jī)質(zhì)是腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)由腐殖酸HA、黃腐酸FA和腐黑物Humin三個(gè)部分組成。由于腐殖質(zhì)提取工業(yè)繁瑣，前人對(duì)于腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系的研究較少，且多為定性研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系研究方法的缺陷，提供一種砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系的研究方法。
[0004]該方法包括野外采取實(shí)驗(yàn)樣品、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)提純腐殖酸HA、黃腐酸FA，表征腐殖酸HA、黃腐酸FA，進(jìn)行鈾成礦模擬實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn):
[0005]步驟I,選取層間氧化帶砂巖型鈾礦床氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶中的巖心樣品,稱其質(zhì)量Qp Q2、Q3,并用電感耦合等離子體質(zhì)譜方法測(cè)試其鈾含量，得到n U3 ；
[0006]步驟2，分離提純氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶中的腐殖酸HA和黃腐酸FA ；
[0007]步驟2.1，將步驟I采集后的巖心樣品分別自然風(fēng)干，選用80目分樣篩進(jìn)行篩分，選取過(guò)篩樣品分別與0.lmol/1的NaOH和0.lmol/1的Na4P2O7.IOH2O的混合溶液按照1:10的質(zhì)量比于容器中室溫下攪拌6h ；
[0008]步驟2.2，將步驟2.1中的混合溶液分別靜置8h后，取上層清夜，邊攪拌邊加入lmol/1的HCl溶液，調(diào)節(jié)pH至6后，靜置12h后，取離心后沉淀物，即為腐殖酸HA粗產(chǎn)品；
[0009]步驟2.3，用體積比為1%HF_99%HC1混合溶液洗滌步驟2.2離心得到的腐殖酸HA粗產(chǎn)品，然后用蒸餾水洗滌離心后的沉淀物，并調(diào)PH至7，用凍融技術(shù)使之沉淀析出，然后冷凍干燥得到提純的腐殖酸HA，分別用分析天平稱其質(zhì)量，分別為HQpHQyHQ3，將其質(zhì)量分別除于步驟I稱得的氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶中的巖心樣品質(zhì)量，得到腐殖酸HA的產(chǎn)率；并測(cè)試腐殖酸HA的灰化率；
[0010]步驟2.4，取步驟2.2離心后的上層清液于容器中，使用離子交換柱配合XAD-8吸附樹脂對(duì)其吸附提純，得到提純的黃腐酸FA，分別稱其質(zhì)量FQ1、FQ2、FQ3，將其質(zhì)量分別除于步驟I稱得的氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶中的巖心樣品質(zhì)量，得到腐殖酸FA的產(chǎn)率；并測(cè)試腐殖酸HA的灰化率；
[0011]步驟3，確定步驟2提純的腐殖酸HA和黃腐酸FA的性質(zhì)；
[0012]步驟3.1，對(duì)提純的腐殖酸HA和黃腐酸FA進(jìn)行紅外光譜特征分析，確定其主要官能團(tuán)，根據(jù)紅外光譜峰的強(qiáng)度和寬度確定特定官能團(tuán)的含量；
[0013]步驟3.2，通過(guò)ESR譜線分析查明腐殖酸HA和黃腐酸FA中自由基來(lái)源；
[0014]步驟3.3，測(cè)定腐殖酸HA和黃腐酸FA的表面積，若表面積越大，對(duì)鈾的吸附率越大；
[0015]步驟4，確定氧化帶、過(guò)渡帶和還原帶中腐殖酸HA、黃腐酸FA與鈾成礦的關(guān)系；
[0016]步驟4.1，用電感耦合等離子體質(zhì)譜方法測(cè)試步驟2.3提純的腐殖酸HA中的鈾含量叫、HU2、HU3和步驟2.4提純的黃腐酸FA中的鈾含量FU1' FU2, FU3 ；
[0017]步驟4.2，求HU1ZU^ HU2/U2、HU3/U3的比值，判斷氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶腐殖酸HA與鈾的關(guān)系，若比值越大說(shuō)明腐殖酸HA對(duì)鈾的富集程度越高；求FU1ZU1,FU2/U2,FU3/U3的比值，以判斷氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶黃腐酸FA與鈾的關(guān)系，若比值越大，黃腐酸FA對(duì)鈾的富集程度越高^(guò)FU1AlUr FU2/HU2、FU3ZHU3的比值，以判斷氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶腐殖酸HA和黃腐酸FA鈾的關(guān)系大小，若比值越大，黃腐酸FA與鈾的關(guān)系越密切。
[0018]步驟4.3，用步驟2提純的黃腐酸FA與硝酸鈾酰進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)反應(yīng)生成物進(jìn)行紅外光譜特征分析；若紅外光譜1600CHT1和HOOcnr1峰明顯增強(qiáng)，說(shuō)明黃腐酸FA中的羧酸根COOH變?yōu)轸雀x子C00_ ;若在920CHT1處存在特征吸收峰，證實(shí)其存在鈾酰類物質(zhì)；
[0019]步驟4.4，用步驟2提純的腐殖酸HA進(jìn)行腐殖酸HA對(duì)硝酸鈾酰中六價(jià)鈾的吸附實(shí)驗(yàn)，以判斷腐殖酸HA在砂巖型鈾礦床成礦過(guò)程中富集鈾的最有利條件。
[0020]所述步驟4.4中吸附試驗(yàn)的最優(yōu)接觸時(shí)間設(shè)定為12h。
[0021]所述步驟4.4中吸附試驗(yàn)的最優(yōu)pH值為5。
[0022]本發(fā)明的有益效果為:(I)涵蓋從野外地質(zhì)觀察采樣到實(shí)驗(yàn)內(nèi)提純模擬的各個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)定性到定量的轉(zhuǎn)變；(2)發(fā)明整個(gè)流程基于實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，使得過(guò)程規(guī)范化和可信度高；(3)提純方法合理可行，經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，選用80目分樣篩篩分和采用1%分析純的HF-99%分析純的HCl混酸對(duì)腐殖酸HA粗品進(jìn)行提純，得到腐殖酸HA的產(chǎn)率最高和灰化率最低；(4)對(duì)于深化砂巖型鈾成礦作用機(jī)理，厘定腐殖質(zhì)與鈾成礦作用的具體關(guān)系具有重要作用。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0024]一種砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系的研究方法，包括以下步驟:
[0025]步驟I,選取層間氧化帶砂巖型鈾礦床氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶中的巖心樣品,分別用分析天平稱其質(zhì)量％、Q2、Q3，并用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)方法測(cè)試其鈾含量，得到H U3，見下表；
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系的研究方法，包括以下步驟: 步驟I，選取層間氧化帶砂巖型鈾礦床氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶中的巖心樣品，稱其質(zhì)量Q1 > Q2> Q3,并用電感耦合等離子體質(zhì)譜方法測(cè)試其鈾含量，得到U1' U2、U3 ； 步驟2，分離提純氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶中的腐殖酸HA和黃腐酸FA ； 步驟2.1，將步驟I采集后的巖心樣品分別自然風(fēng)干，選用80目分樣篩進(jìn)行篩分，選取過(guò)篩樣品分別與0.lmol/1的NaOH和0.lmol/1的Na4P2O7.IOH2O的混合溶液按照1:10的質(zhì)量比于容器中室溫下攪拌6h ； 步驟2.2，將步驟2.1中的混合溶液分別靜置8h后，取上層清夜，邊攪拌邊加入lmol/1的HCl溶液,調(diào)節(jié)pH至6后,靜置12h后,取離心后沉淀物，即為腐殖酸HA粗產(chǎn)品； 步驟2.3，用體積比為1%HF-99%HC1混合溶液洗滌步驟2.2離心得到的腐殖酸HA粗產(chǎn)品，然后用蒸餾水洗滌離心后的沉淀物，并調(diào)PH至7，用凍融技術(shù)使之沉淀析出，然后冷凍干燥得到提純的腐殖酸HA，分別用分析天平稱其質(zhì)量，分別為HQpHQyHQ3，將其質(zhì)量分別除于步驟I稱得的氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶中的巖心樣品質(zhì)量，得到腐殖酸HA的產(chǎn)率；并測(cè)試腐殖酸HA的灰化率； 步驟2.4，取步驟2.2離心后的上層清液于容器中，使用離子交換柱配合XAD-8吸附樹脂對(duì)其吸附提純，得到提純的黃腐酸FA，分別稱其質(zhì)量FQ1、FQ2、FQ3，將其質(zhì)量分別除于步驟I稱得的氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶中的巖心樣品質(zhì)量，得到腐殖酸FA的產(chǎn)率；并測(cè)試腐殖酸HA的灰化率；步驟3，確定步驟2提純的腐殖酸HA和黃腐酸FA的性質(zhì)； 步驟3.1，對(duì)提純的腐殖酸HA和黃腐酸FA進(jìn)行紅外光譜特征分析，確定其主要官能團(tuán)，根據(jù)紅外光譜峰的強(qiáng)度和寬度確定特定官能團(tuán)的含量； 步驟3.2，通過(guò)ESR譜線分析查明腐殖酸HA和黃腐酸FA中自由基來(lái)源； 步驟3.3，測(cè)定腐殖酸HA和黃腐酸FA的表面積,若表面積越大,對(duì)鈾的吸附率越大； 步驟4，確定氧化帶、過(guò)渡帶和還原帶中腐殖酸HA、黃腐酸FA與鈾成礦的關(guān)系； 步驟4.1，用電感耦合等離子體質(zhì)譜方法測(cè)試步驟2.3提純的腐殖酸HA中的鈾含量HU1, HU2, HU3和步驟2.4提純的黃腐酸FA中的鈾含量FU1' FU2、FU3 ； 步驟4.2，求HVUpHUyU2、HU3/U3的比值，判斷氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶腐殖酸HA與鈾的關(guān)系，若比值越大說(shuō)明腐殖酸HA對(duì)鈾的富集程度越高；求FU1ZU1, FU2/U2、FU3ZU3的比值，以判斷氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶黃腐酸FA與鈾的關(guān)系，若比值越大，黃腐酸FA對(duì)鈾的富集程度越高；求FU1ZHU1, FU2/HU2、FU3/HU3的比值，以判斷氧化帶、過(guò)渡帶、還原帶腐殖酸HA和黃腐酸FA鈾的關(guān)系大小，若比值越大，黃腐酸FA與鈾的關(guān)系越密切。 步驟4.3，用步驟2提純的黃腐酸FA與硝酸鈾酰進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)反應(yīng)生成物進(jìn)行紅外光譜特征分析；若紅外光譜1600CHT1和HOOcnT1峰明顯增強(qiáng)，說(shuō)明黃腐酸FA中的羧酸根COOH變?yōu)轸雀x子C00_ ;若在920CHT1處存在特征吸收峰，證實(shí)其存在鈾酰類物質(zhì)； 步驟4.4，用步驟2提純的腐殖酸HA進(jìn)行腐殖酸HA對(duì)硝酸鈾酰中六價(jià)鈾的吸附實(shí)驗(yàn)，以判斷腐殖酸HA在砂巖型鈾礦床成礦過(guò)程中富集鈾的最有利條件。
2.如權(quán)利要求1所述的一種砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系的研究方法，其特征在于步驟4.4中吸附試驗(yàn)的最優(yōu)接觸時(shí)間設(shè)定為12h。
3.如權(quán)利要求1所述的一種砂巖型鈾礦床中腐殖質(zhì)與鈾成礦關(guān)系的研究方法，其特征在于步驟4.4中吸附試驗(yàn)的最優(yōu)pH值為5。
【文檔編號(hào)】G01N33/24GK103969418SQ201310028818
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月25日
【發(fā)明者】張玉燕, 劉紅旭, 修曉茜, 邱駿挺, 王文全, 劉章月 申請(qǐng)人:核工業(yè)北京地質(zhì)研究院