CO2和O2共注入下方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响

作者：王晶; 王赛男; 彭国建; 张德; 雷波; 吕俊文; 房琦^*

来源：南华大学学报(自然科学版), 2023, 37(05): 20-27.

DOI：10.19431/j.cnki.1673-0062.2023.05.004

• 黄铁矿氧化
• 方解石溶解
• CO2+O2
• U(VI)赋存形态
• U(VI)浸出质量浓度

我国大型可地浸砂岩型铀矿床普遍存在黄铁矿和方解石与铀矿物密切共生现象。中性地浸采铀过程中O2和CO2的共注入会诱导黄铁矿氧化和方解石溶解，目前针对二者共存体系中方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响尚不明确。本文通过静态批实验和数值模拟的方法对比研究了CO2和O2条件下方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响。结果表明：无CO2分压下中性Tris缓冲体系中黄铁矿氧化对U(VI)的吸附率高达90%,有CO2分压下碳酸铀酰体系中铀的固定率明显降低，约有32%的铀被吸附。在方解石和黄铁矿共存体系中，单独通O2条件下铀的吸附率为27%,CO2和O2共通时黄铁矿氧化对铀的吸附率仅为2%,结合数值模拟结果表明O2+黄铁矿+方解石体系和CO2+O2+黄铁矿+方解石体系中Ca2(UO2)(CO3)3质量比分别为80%和95%。X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)和傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared, FT-IR)结果表明黄铁矿表面发生微氧化形成针铁矿和纤铁矿会增加U(VI)的吸附，方解石溶解促进Ca-UO2-CO3络合物的形成影响了黄铁矿及其氧化产物对U(VI)的固定，提高了U(VI)的迁移能力。

• 单位
  南华大学