Промышленные типы месторождений урана

Свойства и применение

Металл серо-стального цвета. Плотность 19,05г/см³. Т_{плаврения}=1130°С.

Отлич-ся высокой химич. акт-тью, обр-ет соед-ия с металлами и неметаллами.

Главные свойства:

а) природная радиоактивность. В ядерных реакторах изотопы ²³⁵U и ²³³U;

б) используется также при производстве пластмасс;

в) при переработке нефти;

г) в медицине и биологии.

Геохимические особенности

В табл. Д. И. Менд. 92 место. Ат. масса 238,03.Состоит из трёх изотопов:²³⁸U, ²³⁵U, ²³⁴U. Имеет два типа соединений:

1) урановый- (U⁴⁺);

2) ураниловый- UO₂²⁺.

Среднее содержание в 3К 0,00025%,больше всего в гранитоидах.

В акцессорных минералах (цирконе, сфене, ортите, монаците и др.) изоморфно замещает Th⁴⁺, Y³⁺, Zr⁴⁺.

Уран также накапливается в гранитных пегматитах, в грейзеновых и скарновых месторождений, но крупных месторождений нет.

Гидротермальные месторождения наиболее крупные (настуран, уранит и др.).

В зоне гипергенеза уран подвижен и мигрирует (выносится в моря и океаны). Осаждается на восстановительном барьере в водоносных горизонтах и илах.

При метаморфизме происходит также миграция урана.

Чёрные сланцы обогащены ураном.

Древние золотоносные конгломераты обогащаются ураном.

Как видно, уран имеет сложную геохимическую историю. Месторождения образуются гидротермальным путём и в зонах инфильтрации и осадконакапления.

Промышленные минералы и типы руд

Известно 90 минералов и 60 ураносодержащих минералов.

Главные минералы:

Оксиды: 1) Уранит и настуран- UO_2,17-2,72) Урановая чернь- UO_2,7-2,93

Титaнаты: 3) Браннерит- (U,Ca,Th,Y)[(Ti,Fe)₂O₆] 4) Давидит -(Fe,U)TiO₃

Силикаты: 5) Коффенит- U(SiO₄)_1-_x(OH)L₄_x

Гипергенные минералы:

1) фосфаты урана (отенит, торбернит);

2) арсенаты (цейнерит);

3) ванадаты (тюямунит, карнотит);

4) силикаты (казолит и др.).

Ураносодержащие минералы:Ураноторит, Пирохлор, Монацит,Циркон, Лопарит, Циртолит, Ортит

Типы руд:

1) урановые монометальные;

2) комплексные (с Au, Mo, апатитом и др.).

Типы по содержанию: U₃O₈:

бедные (сотые доли %); средние (десятые доли %); богатые (десятые доли - проценты).

Металлогения

1) на ранних стадиях геосинклинали U накапливался в черносланцевой формации;

2) орогенная стадия - гидротермальные месторождения в гранитоидах;

3) в молассовых отложениях и на платформах образ-сь инфильтрац-ые и осадочные месторождения (в песчаниках, карбонатных, угленосных и др. породах);

4) в областях тектоно-магматической активизации конц-ция урана связана с малыми интрузиями гранитоидов и др. комплексами.

Промышленные типы месторождений

1) Пластовые и пластообразные местор-ния в породах осадочного чехла:

а) урановые и Cu-V-урановыев песчаниках (плато Колорадо в США, Нигера, Габона, СССР);

б) урано-угольные (СССР, США и др.);

в) редкометалльно-урановые в глинах с костными остатками рыб (СССР).

2)Урановые и урано-золотые месторождения в докембрийских конгломератах (Витватерсранд в ЮАР).

3) урановые штокверковые (Намибия).

4) урановые жильные (Франция, Испания, США).

5) фосфор-урановые (Бразилия, СССР).

6) молибден-урановые (США, СССР) и др.

В первых трёх типах сосредоточены 61% всех запасов U и 83% добычи.

Категории запасов: Крупныедесятки тысяч т, Средниетысячи т, Мелкиесотни т Рудопроявлениядесятки т.

Содержание U₃O₈ в рудах изменяется от 0,09% до 1,35%.

Примеры месторождений.

I тип. Пластовые и пластообразные месторождения в породах осадочного чехла.

Образуются в краевых частях прогибов и приурочены к песчаникам, угленосным отложениям, торфяникам.

Спутники U (V, Cu, Se и др.).

Форма рудных тел – линзы, ленты, пластообразные залежи и др.

Рудные минералы – коффинит, настуран, сульфиды, селениды.

Запасы месторождений 500 тыс. т. U₃O₈.

Среднее содержание 0,18%.

Месторождение расположено в песчаниках и реже в известняках J.

Примером является месторождение Амброзия-Лейк (запасы 24,6 тыс. т., содержание 0,19%).

Запасы, добыча и потребление

Запасы (на 01.1978 г.) » 2 млн. т.(США, Австралийский Союз, Канада, Намибия и др.). Годовая добыча – 40 тыс. т.(США, Австралийский Союз, Канада и др.).

Уран для атомных электростанций и в производстве электроэнергии. Потребители: США, Япония, Западная Европа. Стоимость 1 кг U₃O₈ до 66 $.