[发明专利]一种砂岩型铀矿床中腐殖质与铀成矿关系的研究方法

摘要

本发明的目的是为了弥补砂岩型铀矿床中腐殖质与铀成矿关系研究方法的缺陷，提供一种砂岩型铀矿床中腐殖质与铀成矿关系的研究方法。该方法包括野外采取实验样品、实验室内提纯腐殖酸HA、黄腐酸FA，表征腐殖酸HA、黄腐酸FA，进行铀成矿模拟实验。本发明涵盖从野外地质观察采样到实验内提纯模拟的各个阶段，实现定性到定量的转变，过程规范化和可信度高，提纯方法合理可行，对于深化砂岩型铀成矿作用机理，厘定腐殖质与铀成矿作用的具体关系具有重要作用。

主权项

一种砂岩型铀矿床中腐殖质与铀成矿关系的研究方法，包括以下步骤：步骤1，选取层间氧化带砂岩型铀矿床氧化带、过渡带、还原带中的岩心样品，称其质量Q₁、Q₂、Q₃，并用电感耦合等离子体质谱方法测试其铀含量，得到U₁、U₂、U₃；步骤2，分离提纯氧化带、过渡带、还原带中的腐殖酸HA和黄腐酸FA；步骤2.1，将步骤1采集后的岩心样品分别自然风干，选用80目分样筛进行筛分，选取过筛样品分别与0.1mol/l的NaOH和0.1mol/l的Na₄P₂O₇·10H₂O的混合溶液按照1:10的质量比于容器中室温下搅拌6h；步骤2.2，将步骤2.1中的混合溶液分别静置8h后，取上层清夜，边搅拌边加入1mol/l的HCl溶液，调节pH至6后，静置12h后，取离心后沉淀物，即为腐殖酸HA粗产品；步骤2.3，用体积比为1%HF‑99%HCl混合溶液洗涤步骤2.2离心得到的腐殖酸HA粗产品，然后用蒸馏水洗涤离心后的沉淀物，并调pH至7，用冻融技术使之沉淀析出，然后冷冻干燥得到提纯的腐殖酸HA，分别用分析天平称其质量，分别为HQ₁、HQ₂、HQ₃，将其质量分别除于步骤1称得的氧化带、过渡带、还原带中的岩心样品质量，得到腐殖酸HA的产率；并测试腐殖酸HA的灰化率；步骤2.4，取步骤2.2离心后的上层清液于容器中，使用离子交换柱配合XAD‑8吸附树脂对其吸附提纯，得到提纯的黄腐酸FA，分别称其质量FQ₁、FQ₂、FQ₃，将其质量分别除于步骤1称得的氧化带、过渡带、还原带中的岩心样品质量，得到腐殖酸FA的产率；并测试腐殖酸HA的灰化率；步骤3，确定步骤2提纯的腐殖酸HA和黄腐酸FA的性质；步骤3.1，对提纯的腐殖酸HA和黄腐酸FA进行红外光谱特征分析，确定其主要官能团，根据红外光谱峰的强度和宽度确定特定官能团的含量；步骤3.2，通过ESR谱线分析查明腐殖酸HA和黄腐酸FA中自由基来源；步骤3.3，测定腐殖酸HA和黄腐酸FA的表面积，若表面积越大，对铀的吸附率越大；步骤4，确定氧化带、过渡带和还原带中腐殖酸HA、黄腐酸FA与铀成矿的关系；步骤4.1，用电感耦合等离子体质谱方法测试步骤2.3提纯的腐殖酸HA中的铀含量HU₁、HU₂、HU₃和步骤2.4提纯的黄腐酸FA中的铀含量FU₁、FU₂、FU₃；步骤4.2，求HU₁/U₁、HU₂/U₂、HU₃/U₃的比值，判断氧化带、过渡带、还原带腐殖酸HA与铀的关系，若比值越大说明腐殖酸HA对铀的富集程度越高；求FU₁/U₁、FU₂/U₂、FU₃/U₃的比值，以判断氧化带、过渡带、还原带黄腐酸FA与铀的关系，若比值越大，黄腐酸FA对铀的富集程度越高；求FU₁/HU₁、FU₂/HU₂、FU₃/HU₃的比值，以判断氧化带、过渡带、还原带腐殖酸HA和黄腐酸FA铀的关系大小，若比值越大，黄腐酸FA与铀的关系越密切。步骤4.3，用步骤2提纯的黄腐酸FA与硝酸铀酰进行化学实验，对反应生成物进行红外光谱特征分析；若红外光谱1600cm^‑1和1400cm^‑1峰明显增强，说明黄腐酸FA中的羧酸根COOH变为羧根离子COO^‑；若在920cm^‑1处存在特征吸收峰，证实其存在铀酰类物质；步骤4.4，用步骤2提纯的腐殖酸HA进行腐殖酸HA对硝酸铀酰中六价铀的吸附实验，以判断腐殖酸HA在砂岩型铀矿床成矿过程中富集铀的最有利条件。