为什么磷矿含铀呢?

Question

我一直在做一些研究磷石膏污染的问题。磷石膏是一种浪费副产品形成的“湿法”的方法提取磷酸磷矿,采用硫酸和水分解:

$ $ \ ce {Ca10 (PO4) 6 f2 + 10硫酸+ 20 h2o - > 10 caso4.2h2o + 6 h3po4 + 2高频}$ $

返回磷酸和石膏(硫酸钙或CaSO4)。这里的问题是中的铀磷矿生产226 ra(其他放射性核素)在其腐烂,自226年以来,类风湿性关节炎是一种“Alkalin地球金属”(它在元素周期表的第二列),它可以形成镭硫酸盐和模仿钙,导致放射性石膏。

这里的重点是,为什么在铀磷矿enrichened吗可以产生镭?有趋势磷酸和铀积累在一起,如果是这样的话,地球化学的原因是什么? ?

我已经发现:

沉积岩磷酸盐含有更高浓度的有潜在危险的元素(Cd,铬、铅、Se和U)比火成岩磷酸盐。(1)

磷矿在U含量明显不同,类风湿性关节炎,和Th,根据地理区域的开采。(2)

1 - Mamdoh Sattouf,确定岩石的起源磷酸盐和磷化肥使用同位素比技术和重金属模式。

2 -约翰·j·Mortvedt和詹姆斯·d·Beaton磷酸盐肥料中污染物重金属和放射性核素。

提前感谢您的帮助! !

Answer 1

要理解为什么沉积磷酸盐岩石(以下称为磷灰石)铀含量升高,我们首先需要了解什么是他们做的,为什么他们的形式。

磷灰石是由磷灰石、岩石矿物的公式$ \ ce {Ca5 (PO4) 3 (F, Cl,哦)}$。这矿物(特别是哦变体)是一种生物的骨骼的主要成分。艰难的矿化的一部分,你的牙齿和骨骼的磷灰石,例如。

死去的海洋动物骨架(如鱼)和磷灰石沉积在海底。不需要生物磷灰石的来源:也可以来自火成岩或海底热液活动发生,或作为碎屑物质来自大陆。最终的结果,是磷灰石的沉积磷灰石。

磷灰石的一个重要属性是它可以容纳一些铀。机制尚不完全清楚,但这是最有可能的$ \ ce {U ^ 4 +} $在磷灰石的矿物结构,取代钙。现在这里有一个有趣的部分——海水中铀主要是作为礼物$ \ ce {U ^ 6 +} $(铀酰离子的形式)。铀酰离子可溶性比$ \ ce {U ^ 4 +} $,所以铀主要仍然是utanyl海水中离子在溶液中。但是,正如我们前面所提到的,磷灰石沉积形成海洋动物的尸体腐烂的。这种腐烂的有机物质的积累减少$ \ ce {U ^ 6 +} $来$ \ ce {U ^ 4 +} $,促进其纳入磷灰石结构。

这只是硬币的一面。显然$ \ ce {U ^ 6 +} $也可以吸附在磷灰石颗粒。这是甚至使用在某些情况下阻止铀污染迁移通过土壤——通过添加磷灰石为了对付它。

任何确切的过程(或进程)的组合,使铀磷灰石的这样一个好朋友,最终的结果是,磷灰石(包含)和岩石富含铀相对于其环境。

Answer 2

请阅读这篇文章。它解释了重金属从湿法分离。

http://dx.doi.org/10.1016/j.jrras.2014.01.001

我相信镭的衰变率的钍铀衰变系列是77 k。因此,无论你/钍/铀镭衡量在一个示例中,它不会在你一生中,真正改变。

根据联合国原子辐射效应科学委员会的正常浓度土壤中铀300μg 11.7毫克/公斤/公斤。发现在大多数自然土壤和岩石在不同浓度高。

磷酸盐岩不成为富含铀、钍、镭,直到这些金属萃取过程分离和浓缩。当磷矿硫酸处理,水相中的铀和钍集中而镭集中到石膏。很多其他的重金属也会纳入磷酸阶段,因为大多数是溶于稀酸的解决方案。我想这些污染物可以作为微量元素在磷肥产品。