陳陽　程宏飛　鄧宇濤　林陽*中國礦業(yè)大學(北京)地球科學與測繪工程學院，北京00083 中煤地質(zhì)工程總公司，北京00073

粘土礦物對鈾的吸附作用研究進展①

陳陽1程宏飛1鄧宇濤2林陽1*
1中國礦業(yè)大學(北京)地球科學與測繪工程學院，北京100083 2中煤地質(zhì)工程總公司，北京100073

提 要 粘土礦物吸附鈾主要存在于砂巖型鈾礦床中，通過將含粘土礦物較多的礦石和不含或含少量粘土礦物的礦石作對比，發(fā)現(xiàn)含粘土礦物較多的礦石含鈾量普遍較高。不同的粘土礦物對鈾的吸附容量也不同，對蒙脫石，高嶺石，伊利石進行研究后得出吸附容量由大到小依次為:蒙脫石-伊利石-高嶺石。不同影響因素對粘土礦物吸附鈾有不同的影響。結(jié)論為在足夠的吸附時間下，pH值在適宜范圍內(nèi)，溫度越高，粘土礦物量越多，鈾初始濃度越大，越有利于粘土礦物對鈾的吸附。

關(guān)鍵詞粘土礦物 吸附作用 鈾酰離子 影響因素

0 引言

放射性元素鈾等戰(zhàn)略資源及其所引起的國家安全問題，在當代國際政治、經(jīng)濟、軍事舞臺中愈顯突出和重要。據(jù)美國能源信息署(EIA)《2007年度國際能源展望》預(yù)測【1】，今后世界對核能的需求量將以年均1.0%速度增長。工業(yè)發(fā)達國家和前蘇聯(lián)地區(qū)將呈下降趨勢；而發(fā)展中國家將以3.5%速度增長，其中增長最快的國家為中國和印度，增長速度將分別為7.6%和7.4%。世界鈾礦山產(chǎn)量將無法滿足需求，約50%的需求量需由二次鈾來彌補。

鈾在自然界中主要以U4+和U6+兩種氧化態(tài)存在。U4+不穩(wěn)定，極易氧化成U6+, U6+以鈾酰UO22+存在，可形成多種復雜氧化物配合物，所以內(nèi)生成因的晶質(zhì)鈾礦在風化作用階段極易風化、分解，進而重新形成新的相對穩(wěn)定的礦物或被流水帶入沉積盆地【2,3】。研究發(fā)現(xiàn)化學組成、晶體結(jié)構(gòu)復雜的鈾礦物極易風化，而呈吸附狀態(tài)和呈雜質(zhì)狀態(tài)存在的放射性元素鈾多存在于相對穩(wěn)定的、風化成因的粘土礦物之中，故多被保存下來。

在進行鈾礦勘查過程中，人們總是希望能找到有經(jīng)濟價值的工業(yè)鈾礦物(如瀝青鈾礦、晶質(zhì)鈾礦)，事實上，鈾礦石中的鈾并不全是鈾礦物, 更多的卻是呈吸附狀態(tài)的鈾。人們對瀝青鈾礦等的沉淀機理討論的較多，而對呈吸附狀態(tài)的鈾則往往重視不夠；而吸附作用的研究不僅有利于了解整個鈾的成礦過程，還將對核廢物的處置有重大意義。在核廢物的地球化學處置中，為了防止呈溶液狀態(tài)的鈾的泄漏，我們希望有強的吸附劑來固定溶液中的鈾; 在地質(zhì)條件下，尋找這種吸附劑，研究其吸附能力便顯得十分必要了。

1 粘土礦物特征

粘土礦物是地球上儲量最多的礦物，并且粘土礦物有很多特有的特征。粘土礦物不僅對環(huán)境有著非常重要的意義，而且能夠為尋找其他礦產(chǎn)資源提供依據(jù)【4】。

現(xiàn)階段對粘土礦物的了解已經(jīng)比較全面【5-7】。粘土礦物是含水的層狀硅酸鹽化合物，由于顆粒細微所以具有很大的表面，為良好的吸附性打下了基礎(chǔ)【8】。粘土礦物是由各類母巖通過風化作用、蝕變作用或沉積作用形成的產(chǎn)物，它是組成粘土的主要成分。少數(shù)粘土礦物呈管狀(埃洛石)或纖維狀(坡縷石和海泡石)。從分類上看，粘土礦物幾乎包括了各種結(jié)構(gòu)類型的層狀硅酸鹽，分布最廣，意義最大的粘土礦物主要是高嶺石族、埃洛石族、蒙脫石—皂石族、水云母族、坡縷石—海泡石族的礦物以及海綠石和鮞綠泥石等【9-10】。

粘土礦物的形成方式有3種【11】：①與風化作用有關(guān)。風化原巖的種類和介質(zhì)條件如水、氣候、地貌、植被和時間等因素決定了礦物種和保存與否。②熱液和溫泉水作用于圍巖，可以形成粘土礦物的蝕變富集帶。③由沉積作用、成巖作用生成粘土礦物。

粘土礦物具有吸水膨脹性、分散性、可塑性、吸附性與離子交換性、觸變性、燒結(jié)性與耐火性。由于粘土礦物的這些特殊性質(zhì)，使粘土礦物具有很大的地質(zhì)意義和實用意義。不同類型的粘土礦物元素的吸附性能是不同的【12】。有些粘土礦物與有機質(zhì)反應(yīng)形成有機復合體，改善了它的性能，擴大了應(yīng)用范圍，還可作為分析鑒定礦物的依據(jù)。粘土礦物可以吸附多種金屬元素【13】。粘土礦物的吸附性包括選擇性吸附和非選擇性吸附【14】。如蒙脫石對Cu2+離子的吸附，銅離子在蒙脫石中可有3種存在狀態(tài)：以水合離子的形式存在于蒙脫石的層間；部分銅離子進入硅-氧四面體的六方環(huán)孔洞中；少量銅離子進入鋁-氧八面體的空位，前者屬于非選擇性吸附，后兩者屬于選擇性吸附【15】。水對粘土礦物有很大的影響，如高溫下，強堿性的蒸汽冷凝水會使高嶺石、伊利石不穩(wěn)定，最終與其他礦物合成穩(wěn)定的蒙皂石產(chǎn)物【16】。粘土礦物中水的存在形式為吸附水、層間水和結(jié)構(gòu)水。

2 粘土礦物中的鈾賦存

我國自1955年開展鈾礦地質(zhì)勘查工作以來，探獲了許多鈾礦床，其主要類型有：花崗巖型、火山巖型、砂巖型、碳硅泥巖型、含鈾煤型等，我國鈾礦床以前四種類型為主【17-19】。粘土礦物吸附鈾主要存在于砂巖型鈾礦中【20-23】。理論上, 元素的賦存形式可分為呈單礦物和呈分散形式兩類,而分散形式又可分為分散吸附和類質(zhì)同象兩種形式【24】。砂巖型鈾礦床中鈾的存在形式主要有：礦物形式、分散吸附形式、類質(zhì)同象形式和有機絡(luò)合物形式，分散吸附形式在砂巖型鈾礦中最常見【25】。在富含粘土礦物的含鈾礦石中，鈾主要被粘土礦物所吸附或進入粘土礦物層間結(jié)構(gòu)內(nèi)【26】。粘土礦物對鈾的吸附作用主要表現(xiàn)在其表面富集鈾酰離子和內(nèi)部孔隙中有瀝青鈾礦【27】。

在鄂爾多斯店頭地區(qū)砂巖型鈾礦中，鈾礦化通常發(fā)生在充填孔隙的膠結(jié)物中，巖石中次生粘土礦物含量豐富, 高嶺石及伊利石等均對鈾元素具有不同程度的吸附【28】。田成【29】等在研究鄂爾多斯盆地南部含鈾砂巖中發(fā)現(xiàn)粘土礦物的吸附作用是砂巖中鈾富集的主要方式之一，將研究區(qū)賦鈾砂巖按巖石結(jié)構(gòu)組分將其分為4種類型【30】:Ⅰ型含鈾砂巖，粘土礦物含量最低，小于5%；Ⅱ型含鈾砂巖，粘土礦物含量在5%～10%；Ⅲ型含鈾砂巖，粘土礦物含量10%～15%；Ⅳ型含鈾砂巖，粘土礦物含量最高，大于15%。最終發(fā)現(xiàn)Ⅱ、Ⅲ型砂巖鈾的平均含量很高，分別為6.96×10-6和4.86×10-6。在這4 種類型含鈾砂巖中，Ⅰ型含鈾砂巖的泥質(zhì)雜基含量過低，吸附作用弱。Ⅳ型含鈾砂巖的泥質(zhì)雜基含量過高，巖石孔隙度和滲透率降低，從而阻礙了含氧含鈾水的滲入，鈾源被阻斷。這也是粘土礦物充填裂隙的粘土礦物可有效阻滯放射性元素、核素沿巖石裂隙遷移的原因之一【31】。Ⅱ、Ⅲ型含鈾砂巖的粘土礦物含量為5%～15%，既發(fā)揮了粘土礦物對鈾的吸附作用，又保持了一定孔隙度與滲透率，為鈾的運移、成礦提供了有利條件。

對于伊犁盆地，秦明寬【32】等在對512鈾礦床研究時發(fā)現(xiàn)在0、20、30和70號四條典型剖面線除過渡帶外鈾的質(zhì)量分數(shù)變化與粘土礦物總量w(TC)變化趨勢基本一致，表明粘土礦物對鈾有較明顯的吸附富集作用。在原生帶鈾與MgO呈正相關(guān)，反應(yīng)蒙脫石、綠泥石等粘土礦物對鈾的吸附作用，氧化帶中鈾與Fe2O3、Al2O3、Na2O、P2O5呈正相關(guān)，同樣反映出鈾與粘土礦物的吸附作用相關(guān)【33】。通過觀察伊犁盆地513礦床礦化砂巖填隙物中吸附鈾的X射線分布像發(fā)現(xiàn)該類礦床的貧礦石中鈾主要被粘土礦物等吸附【34】。

其他條件相似的情況下，富含粘土礦物的礦石含鈾量會較其他礦石多。張待時【35】在研究310礦床沉積巖中鈾發(fā)現(xiàn)含有大量泥屑的硅巖可以吸附大量鈾成礦，經(jīng)測試提取出的粘土級物質(zhì)占樣重的34%(電鏡鑒定有伊利石和少量多水高嶺石及石英碎屑)，其鈾含量為0.077%而全巖鈾含量為0.041%，這能較好說明含礦硅巖中有主要與粘土物質(zhì)有關(guān)，并呈吸附態(tài)。劉繼順【36】等在對華南東部地層進行鈾釷地球化學研究時也發(fā)現(xiàn)頁巖類巖石通常比砂巖鈾含量高，其重要原因是頁巖類巖石中含有的粘土質(zhì)點可以吸附水體中的(UO2)2+質(zhì)點。這同樣說明粘土礦物的吸附會對鈾的富集起到重要作用【37-41】。

在其他成因的鈾礦床中粘土礦物也會吸附鈾，張靜宜【42】等在研究礦體產(chǎn)于破碎帶構(gòu)造泥中的3105淋積型鈾礦床時發(fā)現(xiàn)鈾以吸附形式為主，并且當構(gòu)造泥中綠泥石-蒙脫石規(guī)則混層多時鈾含量就高，反之低，以該礦物為主的礦石鈾含量為0.246%，無此礦物時鈾含量低至0.007%。對于熱液成因的434鈾礦床也有此種情況。粘土中水云母-蒙脫石不規(guī)則混層含量的多少與礦石中鈾含量成正比，當以此礦物為主時礦石鈾含量高達1.076%，當這種礦物極少時礦石鈾含量明顯減少至0.0042%。

3 粘土礦物對鈾的吸附

3.1不同粘土礦物對鈾的吸附能力

粘土礦物種類的不同，對鈾的吸附能力也不盡相同。先以蒙脫石、伊利石、高嶺石為例。粘土礦物吸附鈾的變化趨勢與其本身的比表面積的大小相關(guān)，也與其可交換的陽離子容量相關(guān)【43】。何宏平【44】等在研究蒙脫石、高嶺石、伊利石對重金屬離子吸附容量的實驗中用BET法測定了三種粘土礦物的比表面積(m2/g)，分別為：蒙脫石56.37，伊利石14.17，高嶺石12.40。3種礦物的陽離子交換容量(CEC，mmol/100g)分別為：蒙脫石84.8，伊利石9.7，高嶺石6.2。最終得出吸附容量由大到小依次為:蒙脫石-伊利石-高嶺石。蒙脫石的比表面積最大且蒙脫石存在大量層間陽離子，溶液中的鈾酰離子可以與層間陽離子發(fā)生交換反應(yīng)，故蒙脫石的吸附率最大【43】。

3.2粘土礦物吸附鈾的影響因素

影響粘土礦物吸附鈾的因素除上述自身性質(zhì)外還有外界環(huán)境的因素。

3.2.1粘土礦物用量對吸附鈾的影響 劉艷【45】等在對膨潤土對鈾吸附的研究中發(fā)現(xiàn)，當初始濃度一定時，吸附量隨膨潤土加入量的增加而減少，而吸附率呈相反趨勢，隨膨潤土加入量的增加而增加。這一現(xiàn)象普遍存在于吸附劑吸附鈾的過程中【46-48】。這是因為在初始濃度一定的溶液中，增加吸附劑的用量，為鈾的吸附提供了更多的吸附表面積或吸附活性點位，有利于吸附劑對鈾的表面吸附和離子交換吸附，從而使溶液中的鈾酰離子濃度下降，吸附率越來越高。與此同時由于吸附劑的增多，造成可用于吸附鈾的點位增多，結(jié)果使得單位面積上鈾的數(shù)量下降。

3.2.2鈾初始濃度對粘土礦物吸附鈾的影響 在粘土礦物數(shù)量不變時，隨著鈾初始濃度的增大，粘土礦物對鈾的吸附量會逐漸增大直至飽和，而吸附率會逐漸減小【48】。這是因為隨著鈾濃度的增加，粘土礦物吸附鈾的量達到飽和，溶液中存在著大量鈾，所以吸附率會降低。吸附量的增加是因為隨著鈾濃度的增加，粘土礦物可以吸附的鈾數(shù)量就會增加，使得吸附劑表面吸附鈾和離子交換吸附鈾逐漸接近飽和。

3.2.3 pH值對粘土礦物吸附鈾的影響 景晨【49】等在對高嶺土對鈾的吸附試驗研究中發(fā)現(xiàn)在其他條件一定時，當溶液中pH值為2時，高嶺土對鈾的吸附率僅為8%；在pH值大于3時，高嶺土對鈾的吸附率大幅提高；當pH值為4～8時，高嶺土對鈾的吸附率可達99.94%。熊正為【50】等在對蒙脫石吸附鈾進行研究時發(fā)現(xiàn)溶液pH值在5～6時吸附效果最好。這是因為在低酸度時，溶液中H+濃度較大，H+會占據(jù)粘土礦物上的吸附活性位點。同時，在占據(jù)活性位點后會形成斥力而阻礙鈾酰離子對活性位點靠近，使得吸附量較低。不同pH條件下的鈾存在形式也不同【51-53】，當pH值大于7時，鈾酸離子的水解反應(yīng)生成[UO2(OH)]+、[(UO2)2(OH)2]2+、[(UO2)3(OH)5]+、UO2(OH)2等水解聚合物【54】，UO22+濃度減小也不利于鈾的吸附。因此初始pH值過高過低都不利于鈾的吸附。

3.2.4 其他因素對粘土礦物吸附鈾的影響 在其他條件一定的情況下，隨著溫度的升高，粘土礦物對鈾的吸附率會隨之升高【55】。這是因為溫度的升高提高了離子的運動速度，另一方面吸附鈾是吸熱過程，所以吸附率也會提高。時間也是影響粘土礦物吸附鈾的一個因素，在其他條件固定的情況下，粘土礦物吸附鈾的吸附量和吸附率會隨之上升，但在一定時間后會趨于穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

核地質(zhì)勘查作為核工業(yè)發(fā)展的第一步，直接決定了核工業(yè)發(fā)展的進度。因此我國特別重視核地質(zhì)勘查技術(shù)的發(fā)展。我國也先后發(fā)現(xiàn)了很多大型鈾礦資源，為核工業(yè)的快速發(fā)展發(fā)展提供了有力保障。但鈾礦資源在我國還有大量的空白區(qū)需要勘察，粘土礦物吸附鈾的研究可以一定程度上為鈾礦勘查提供研究資料，可以更有效的尋找鈾礦床。同時在對處理核工業(yè)所產(chǎn)生的環(huán)境問題上，研究粘土礦物吸附鈾可以在填埋或排放前進行一定的處理，以此來減小對環(huán)境的影響。

參 考 文 獻

1 International EngrgyAgency(IEA). World Energy Outlook 2013[R]. 2013.

2 Chisholm-Brause, C.J., Berg, J.M., Matzner, R.A.,et al. Uranium(VI) sorption complexes on montmorillonite as a function of solution chemistry [J]. Journal of Colloid and Interface Science，2001，233(1)：38～49.

3 Chisholm-Brause, C.J., Berg, J.M., Little, K.M.,et al. Uranyl sorption by smectites: spectroscopic assessment of thermodynamic modeling [J]. Journal of Colloid and Interface Science，2004，277(2)：366～382.

4 顧雄飛，正洪漢，韓家懋.關(guān)于粘土礦物學的某些問題[J].地質(zhì)地球化學，1980，(3)：23～27

5 馬毅杰.粘土科學的研究意義及現(xiàn)狀[J].土壤，1994，(6)：281～283

6 沈?qū)毩眨車?我國粘土科學研究現(xiàn)狀及今后發(fā)展方向[J].地質(zhì)評論，1991，37(4)：374～377

7 王愛麗，趙永剛.砂巖中自生粘土礦物的研究現(xiàn)狀、內(nèi)容和方法[J].科技資訊，2010，(31)：53～55

8 黃繼泰.粘土礦物的結(jié)構(gòu)特征及其應(yīng)用研究[J].結(jié)構(gòu)化學，1996，15(6)：438～443

9 許冀泉，方鄴森.粘土礦物的分類和名稱[J].硅酸鹽通報，1982，(3)：1～7

10 方鄴森.粘土礦物的分類[J].海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì)，1985，5(2)：125～127

11 徐葉凈，左文哲.粘土礦物的成因初步研究[J].河北聯(lián)合大學學報(自然科學版)，2013，35(1)：68～72

12 強亦忠.環(huán)境放射化學[J].原子能科學技術(shù)，1988，22(3)：372～380

13 湯艷杰，賈建業(yè)，謝先德.粘土礦物的環(huán)境意義[J].地學前緣，2002，9(2)：337～344

14 何宏平，郭九皋，謝先德，等.蒙脫石等粘土礦物對重金屬離子吸附選擇性的實驗研究[J].礦物學報，1999，19(2)：231～235

15 高海英，楊仁斌，龔道新.蒙脫石的吸附行為及其環(huán)境意義[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2006，(S1):438～442

16 史宏才，朱江慶，王詩中，等.高溫下礦物-水反應(yīng)的研究[J].石油學報，1998，19(2)：84～90

17 闕為民，王海峰，牛玉清，等.中國鈾礦采冶技術(shù)發(fā)展與展望[J].中國工程科學，2008，(3)：44～53

18 張金帶，李友良，簡曉飛.我國鈾資源勘察狀況及發(fā)展前景[J].中國工程科學，2008，10(1)：54～60

19 劉興忠，周維勛. 中國鈾礦省及其分布格局[J]. 鈾礦地質(zhì)，1990，6(6)：326～337

20 張明瑜，鄭紀偉，田時豐，等.開魯坳陷錢家店鈾礦床鈾的賦存狀態(tài)及鈾礦形成時代研究[J].鈾礦地質(zhì)，2005，21(4)：213～218

21 王正其，李子穎，管太陽，等.新疆伊犁盆地511砂巖型鈾礦床成礦作用機理研究[J].礦床地質(zhì)，2006，25(3)：302～311

22 苗愛生，陸琦，劉惠芳，等.鄂爾多斯盆地東勝砂巖型鈾礦中鈾礦物的電子顯微鏡研究[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2010，24(4)：785～789

23 劉杰，聶逢軍，侯樹仁，等. 中新生代盆地砂巖型鈾礦床鈾礦物類型及賦存狀態(tài)[J].東華理工大學學報（自然科學版），2013，36(2)：107～119

24 閔茂中，彭新建，王果，等.我國西北地區(qū)層間氧化帶砂巖型鈾礦床中鈾的賦存形式[J].鈾礦地質(zhì)，2006，22(4)：193～201

25 文吉庸.我國砂巖型鈾礦工藝特性研究[J].鈾礦冶，1997，16(2)：84～91

26 宋文蘭，吳培生，李玉連，等.關(guān)于我國沉積巖型鈾礦石的浸出特性及其分類[ J].鈾礦冶，1983，2(4)：12～17

27 李盛富，張?zhí)N.砂巖型鈾礦床中鈾礦物的形成機理[J].鈾礦地質(zhì)，2004，20(2)：80～84

28 邢秀娟，柳益群，樊愛萍. 鄂爾多斯盆地店頭地區(qū)砂巖型鈾礦成因初步探討[J].中國地質(zhì)，2006，33(3)：591～597

29 田成，賈立成，李松，等. 鄂爾多斯盆地南部含鈾砂巖巖石學特征研究[J].鈾礦地質(zhì)，2007，23(2)：71～76

30 田成，陳翠柏，田崇魯，等.山東渤南油田三區(qū)第三系沙河街組3段4砂組儲滲結(jié)構(gòu)特征研究[ J] .地質(zhì)科技情報，2001，20 (1)：52～55

31 閔茂中，劉蘭忠，孟昭武，等.某花崗巖型鈾礦床中鈾系核素和類比元素遷移特征──高放廢物處置庫安全評價的天然類比研究[J].地球化學，1997，26(4)：61～69

32 秦明寬，王正邦，趙瑞全.伊犁盆地512鈾礦床粘土礦物特征與鈾成礦作用[J].地球科學，1998,23(5)：74～78

33 陳戴生，王瑞英，李勝祥，等. 伊犁盆地砂巖型鈾礦成礦機制及成礦模式[J].華東地質(zhì)學院學報，1996，19(4)：321～331

34 閔茂中, 張富生.成因鈾礦物學概論[M].北京: 原子能出版社, 1992：354

35 張待時.310礦床沉積巖中鈾的分布和富集[J].鈾礦地質(zhì)，1982，(2)：115～122

36 劉繼順，章邦桐.華南東部地層鈾釷地球化學研究[J].地球化學，1993，(3)：275～282

37 溫志堅；杜樂天；劉正義.相山礦田熱液水云母化及其與鈾礦化關(guān)系研究[J].礦床地質(zhì)，2000，19(3)：257～263

38 潘燕.Bernardan鈾礦床(法國西Marche)的蝕變-礦化：次生相蝕變巖石學和晶體化學對新成因模式的貢獻[J].國外鈾金地質(zhì)，1999，16(3)：208～213

39 Leroy J., HolligerP.Mineralogical, chemical and isotopic (U/Pb method) studies ofHercynian uraniferous mineralization (Margnac and Fanay mines, Limousin, France) [J].ChemicalGeology,1984，45：121～134

40 Johns W. D.，ShimoyamaA. Clay minerals and petroleum forming reaction during burial and diagedesis[J].AAPG，1972，56：2167～2160

41 宋照亮，劉叢強，韓貴林，等.烏江流域沉積巖風化過程中鈾的富集與釋放[J].環(huán)境科學，2006，27(11)：2273～2278

42 張靜宜，束秀琴，杜志超.某些鈾礦床中的混層粘土及其與鈾礦化的關(guān)系[J].鈾礦地質(zhì)，1982，(6)：495～503

43 修曉茜，張玉燕.粘土礦物對鈾元素的吸附實驗研究[J].礦物學報，2013，(S2)：574

44 何宏平，郭九皋，朱建喜，等.蒙脫石、高嶺石、伊利石對重金屬離子吸附容量的實驗研究[J].巖石礦物學雜志，2001，20(04)：573～578

45 劉艷，易發(fā)成，王哲.膨潤土對鈾的吸附研究[J].非金屬礦，2010，33(1)：52～57

46 馮媛，易發(fā)成. 稻殼對鈾吸附性能的研究[J]. 原子能科學技術(shù)，2011，45(2)：161～167

47 鄭偉娜，夏良樹，王曉，等.谷殼對鈾（Ⅵ）的吸附性能及機理研究[J].原子能科學技術(shù)，2011，45(5)：534～540

48 夏良樹，黃欣，曹存存，等. 紅壤膠體對U（Ⅵ）的吸附性能及機理[J].原子能科學技術(shù)，2013，47(10)：1692～1699

49 崔瑞萍，李義連，景晨. 伊利石對水溶液中低濃度鈾的吸附[J].環(huán)境化學，2015，34(2)：314～320

50 景晨，李義連，徐佳麗，等. 高嶺土對鈾的吸附試驗研究[J].安全與環(huán)境工程，2014，21(1)：73～76

51 熊正為，王清良，郭成林. 蒙脫石吸附鈾機理實驗研究[J].湖南師范大學自然科學學報，2007，30(3)：75～79

52 Guibal E. Uranium Biosorption by a Filamentous Fungus Muctormiehei pH Effect on Mechanisms and Performancesof Uptake[J]. Wat Res，1992，26(8)：1139～1145

53 Catherine J Chisholm-Brause,John M Berg,Robert AMatzner,et al. Uranium (VI) Sorption Complexes onMontmori-llonite as a Function of Solution Chemistry[J].Journal of Colloid and Interface Science，2001，(233)：38～49

54 董軍，趙勇勝，宗芳，等.粉煤灰和活性污泥對好氧填埋滲濾液組分的影響[J]. 環(huán)境科學與技術(shù)，2006，29(4)：69～71

55 張東，傅依備.鈾在地下水中化學形態(tài)及地球化學工程屏障研究[D].中國工程物理研究院，2005

應(yīng)用地質(zhì)

PROGRESS IN URANIUM ADSORPTION BY CLAY MINERALS

Chen Yang1Cheng Hongfei1Deng Yutao2Lin Yang1
1 School of Geoscience and Surveying Engineering, China University of Mining & Technology, Beijing 100083
2 China Coal Geology Engineering Corporation, Beijing 100073

Abstract

Clay mineral adsorption uranium mainly exists in sandstone-type uranium deposits. By comparing ores which contain more clay mineral with ores which contain fewer or less, it is found that the ores which contain moreclay minerals have the higheruranium content. Theadsorption capacityof clay minerals of uranium is different. Through the study to the three minerals, it comes a conclusion that the adsorption capacity whichranked from more to less is montmorillonite, kaolinite and illite. Summarized the different influence factors on the influence of clay mineral adsorption uranium. The conclusion is that under thecondition of the enough adsorption time and the appropriate range of pH value, the temperature, the quantity of clay minerals and the initial concentration of uranium are proportional to theadsorption of clay mineral of uranium.

Keywords:Clay mineral; adsorption; Uranylion; influence factor

收稿日期：2015-04-02；改回日期：2015-04-16

* 第一作者簡介：陳陽（1994～），男，研究方向：礦產(chǎn)資源綜合利用，工程師

基金項目：①中國礦業(yè)大學（北京）大學生創(chuàng)新訓練項目（C201 402 031），煤炭資源與安全開采國家重點實驗室開放基金（SKLCRSM14KFB02）

中圖分類號：P578.96:P619.14

文獻標識碼：A

文章編號：1006–5296（2015）02–0093–06