沥青铀矿(世界铀矿石分布图)
其实沥青铀矿的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解世界铀矿石分布图,因此呢,今天小编就来为大家分享沥青铀矿的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!
本文目录
一、沥青铀和沥青是不是一回事
1、沥青铀:是一种矿石,含多种放射性元素.
2、沥青:主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:
3、一、煤焦沥青:煤焦沥青是炼焦的付产品,即焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的前者黑色物质。它与精制焦油告悔缺只是物理性质有分别,没有明显的界限,一般的划分方法是规定软化点在26.7℃(立方袜辩块法)以下的为焦油,26.7℃以上的为沥青。煤焦沥青中主要含有难挥发的蒽、菲、芘、■等。这些物质具有毒性,由于这些成分的含量不同,煤焦沥青的性质也因而不同。温度的变化对煤焦沥青的影响很大,冬季容易脆裂,夏季容易软化。加热时有特殊气味;加热到260℃在5小时以后,其所含的蒽、菲、芘、■等成分就会挥发出来。
4、二、石油沥青:石油沥青是原油蒸馏后的残渣。根据提炼程度的不同,在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽,具有较高的感温性。由于它在生产过程中曾经蒸馏至400℃以上,因而所含挥发成分甚少,但仍可能有高分子的碳氢化合物未经挥发出来,这些物质或多或少对人体健康是有害的。
5、三、天然沥青:天然沥青储藏在地下,有的形成矿层或在地壳表面堆积。这种沥青大都经过天然蒸发、氧化,一般已不含有任何毒素。
6、沥青材料分为地沥青和焦油沥青两大类。地沥青又分为天然沥青和石油沥青,天然沥青是石油渗出地表经长期暴露和蒸发后的残留物;石油沥青是将精制加工石油所残余的渣油,经适当的工艺处理后得到的产品。焦油沥青是煤、木材等有机物干馏加工所得的焦油经再加工后的产品。工程中采用的沥青绝大多数是石油沥青,石油沥青是复杂的碳氢化合物与其非金属衍生物组成的混合物。通常沥青闪点在240℃~330℃之间,燃点比闪点约高3℃~6℃度,因此施工温度应控制在闪点以下。
二、沥青铀矿分析
沥青铀矿系晶质铀矿的变种,其组成为(U1-x4+Ux6+)O2+x,其UO3含量50%~90%。常与少量的方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿等硫化矿物共生。有时还伴生有少量赤铁矿、辰砂、辉铋矿、钍石、方钍石、铀钍石、锡石、重晶石、萤石、自然铋和自然银等。
沥青铀矿可被H2SO4、HCl、HNO3、HF和HClO4等无机酸分解。
试样用酸分解后经纸色层分离为铀带、钍带和稀土带。然后分别测定铀、钍、稀土和铝。另取一份试样分解后用原子吸收光谱法测定铁等9个元素,用光度法测定钛和磷,其分析流程见图71.3。
色层纸15cm×20cm。在一洁净的塑料盒底部铺一层0.5cm厚的预先处理过的732型阳离子交换树脂,将色层纸用蒸馏水淋湿后铺在树脂上,在色层纸上再铺一层树脂,树脂上再铺一张色层纸,如此反复交替,最后上面仍铺一层树脂。静放一天,取出色层纸,用蒸馏水洗去上面的树脂,晾干备用。这样可以除去色层纸上含有Ca、Mg、Na、K、Fe和Al等杂质。
展开剂甲基异丁基酮-丁酮-硝酸-水(45+45+5+5)。
尿素溶液(25g/L)25g尿素溶于1000mL(1+3)H3PO4中。
钒钼酸铵溶液100g/L钼酸铵溶液过滤后与等体积的3g/L钒酸铵的(2+3)HNO3溶液混合。
钒酸铵标准溶液称取0.5896g钒酸铵,置于400mL烧杯中,用(1+9)H2SO4溶解后移入2000mL容量瓶中,用(1+9)H2SO4稀释至刻度,摇匀。用铀标准溶液标定。
三氯化钛溶液(150g/L)开瓶后加5~10g尿素,低温避光保存。
二苯胺磺酸钠-苯基邻氨基苯甲酸指示剂溶液0.5g二苯胺磺酸钠、0.2g苯基邻氨基苯甲酸溶于100mL5g/LNaOH溶液中。
(1)试样的分解及铀、钍、稀土的分离
称取5mg(精确至0.001mg)试样于铂坩埚中,加3mLHNO3、1mLHF和0.5mLHClO4,加热分解试样,待高氯酸烟冒尽后,用水冲洗坩埚壁。再加2~3滴HClO4,加热至白烟冒尽。加2mL(1+3)HNO3,加热至0.5mL左右。用毛细管将全部溶液涂于色层纸上,边涂边烤,用含0.6mol/LHNO3的丁酮洗坩埚3次,并涂于色层纸上,风干。将色层纸卷成筒形,用回形针夹好。放入已盛有25~30mL展开剂的烧杯中,放入色层箱,用上行法展开2~3h。取出色层纸,风干。用1g/L偶氮胂III溶液喷雾显色。前沿为绿色铀带,中间为蓝色钍带,稀土和其他元素在原点为蓝色。分别剪下。
a.全铀的测定。将铀带置于100mL烧杯中,加入20mL(1+5)HClO4-HNO3,加热至白烟冒尽,加10mL(1+1)HCl,加热溶解残渣后移入150mL锥形瓶中,用尿素溶液洗净烧杯,控制体积在30mL左右。加樱芹4mLH3PO4、2滴250g/L硫酸亚铁铵溶液,滴加TiCl3溶液至呈紫红色,加1mL150g/LNaNO2溶液,振摇使棕色消失后再剧烈振摇至大量气泡除去。放置5min,加1滴二苯胺磺酸钠-苯基邻氨基苯甲酸指示剂,用钒酸铵标准溶液滴定至紫红色终点。
b.钍的测定。将钍带置于100mL烧杯中,加20mL(1+5)HClO4-HNO3,消化处理同铀带。加10mL4mol/LHCl,加热溶解残渣后移入25mL容量瓶中,用4mol/LHCl洗烧杯数次,控制体积在20mL左右。加0.5mL50g/L抗坏血酸溶液,摇匀。加1mL50g/L草酸溶液,摇匀,加1mL1g/L偶氮胂III溶液,用4mol/LHCl稀释至刻度,摇匀。30min后用1cm比色皿于波长660nm处测量吸光度。
c.稀土的燃灶测定。将稀土带置于100mL烧杯中,消化处理同铀带。加2.5mL(1+1)HCl,加热溶解后移入25mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,此溶液(A)供稀土和铝的测定。
移取5.0mL溶液(A)于60mL分液皮颂扮漏斗中,经0.01mol/LPMBP-苯萃取和甲酸反萃取后,用偶氮胂III光度法测定。
d.铝的测定。移取5.0~10.0mL溶液(A)于25mL容量瓶中,用铬天青S-溴化十六烷基吡啶光度法测定。
称取5mg(精确至0.01mg)试样于铂坩埚中,加3mLHNO3、1mLHF和0.5mLHClO4,加热分解试样,待白烟冒尽后,用水冲洗坩埚壁,加2~3滴HClO4,继续加热至白烟冒尽,取下,加2.5mL(1+1)HCl,溶解盐类后移入25mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此为溶液(B)。
a.铁、锰、铜、铅、锌、钾和钠的测定。将溶液(B)用原子吸收光谱法分别测定。
b.钙、镁的测定。移取5.0mL溶液(B)于10mL比色管中,加1mL100g/L氯化镧溶液,用水稀释至刻度,摇匀。用原子吸收光谱法测定。
c.磷的测定。移取5.0mL溶液(B)于50mL烧杯中,用HNO3(无色)赶HCl2次。加2mL(1+1)HNO3和热水溶解盐类后移入25mL比色管中,加5mL钒钼酸铵溶液,用水稀释至刻度,摇匀。放置15min(冬天需30~40min),加5mL正丁醇萃取1min,分层后有机相于波长420nm处测量吸光度。
d.钛的测定。移取5.0mL溶液(B)于20mL比色管中,用二安替比林甲烷光度法测定。
称取5mg(精确至0.01mg)试样,加4mLH3PO4,增压溶样,煮沸8~10min。将溶液移入150mL锥形瓶中,控制体积在30mL左右,加1滴二苯胺磺酸钠-苯基邻氨基苯甲酸指示剂,用钒酸铵标准溶液滴定至紫红色终点。
将全铀量减去四价铀量即为六价铀量。
称取1mg(精确至0.001mg)试样,用Na2O2分解,然后用硅钼蓝光度法测定。
71.2.3.2电感耦合等离子体光谱(质谱)法
按本章分析溶液(B)的制备处理试样,提取时用2mL(1+1)HCl溶解盐类后移入10mL比色管,用水稀释至刻度,ICP-AES法测定全铀、钍、全铁、铝、钙、镁、锶、钡、钾、钠、磷等;ICP-MS法测定稀土分量、钛、锰、铜、铅、锌、锑、铋、钼、银等。
三、居里夫妇提炼镭耗费的沥青铀矿量有多少
居里夫人是所有人都衷心敬佩的著名科学家,她的勤奋和辛劳可以用一个数据来衡量,那就是为提炼镭用过的沥青铀矿量。
19世纪末,自从人们发现天然放射性元素后,吸引了许多科学家对此进行深入研究,波兰裔法国物理学家居里夫人就是其中之一。
居里夫人决定全面检查已知的各种元素,测量这些元素发射出的辐射强度。她找来各种矿石和化学物品进行试验,初步结果表明,绝大多数材料的电离电流都比较小,唯独沥青铀矿石、氧化钍和辉铜矿石(内含磷酸铀)会产生很强的电离电流。居里夫人猜想钍也是一种放射性元素,发现其中有几块矿石的放射性甚至比纯铀的放射性还要强,但一般的化学分析都检验不出,所以必定能从大量矿石中提炼出有极强放射性的微量元素。
居里夫人的丈夫皮埃尔?居里认识到这项研究的重要意义,中断了自己的研究计划,协助居里夫人进行实验。他们将一个小木棚里改造成自己的实验场所,在极为简陋的条件下,以极大的毅力、耐心和勤奋投身到极其繁杂的化学分析中。
1898年7月,他们终于从沥青铀矿中分离出一种放射性强度为同量铀元素400倍的少量黑色粉末。这是一种化学性质与碲元素相似的新元素,原子序数为88,居里夫妇建议把它叫做钋,以此纪念祖国波兰。
但是钋只能解释粉末中的部分放射性掘明拆,他们认为其中还有另一种放射性更强的物质。于是居里夫妇继续进行更多的研究实验,寻找更多的沥青铀矿渣,用一系列分离结晶的方法判枣不断提高这种物质的浓度。经过4年的努力,不知吃了多少苦头,终于从8吨矿渣中提取出了0.3g这种纯氯化物白色晶体,其放射性比铀大10万倍以上。他们把这种新的放射性元素命名为镭。
居里夫妇认真研究了镭的放射性,发现在磁场的作用下,射线分成两束,其中一束不被磁场偏转,仍然沿直线进行,就像X射线那样;另一槐没束在磁场的作用下发生偏转,就像阴极射线一样。另外还发现,当镭和空气接触以后,即使将镭拿开,留下的空气中依然有放射性,好像被镭传染了。后来德国科学家多恩研究了这个奇怪的现象,发现原来是镭在连续不断地产生一种放射性气体,这种气体起初被叫做“镭射气”,后来被命名为氡。
居里夫妇顽强而卓越的工作,大大促进了人类对天然物质放射性的研究。居里夫妇也因此荣获了1903年诺贝尔物理学奖。1911年,居里夫人又获得诺贝尔化学奖,成为一生中两次获得诺贝尔奖的少数科学家之一。
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