Бикарбонатные растворы при рН=7,5—8 легко растворяют карбонаты, сульфаты, ванадаты урана. Карбонатные природные воды, имеющие рН=8 и выше, являются активным растворителем для всех урановых минералов. Сульфатные воды с рН^4,5—5 активно растворяют все урановые минералы.
Катионы Na+, Са24", Mg^ в этих водах на растворимость урана практически не влияют. Наличие примесей в труднорастворимых урановых минералах, таких, как Fe^, Ре34', S2", карбонаты, щелочи и др., существенно влияет на их растворимость в воде. Наличие кислорода в подземных природные водах повышает растворимость первичных минералов урана в кислой сульфатной среде и менее существенно — в щелочной карбонатной.
89
При наличии карбонатов во вмещающих породах или в урановых минералах углекислота существенно повышает растворимость всех урановых минералов в воде.
При выщелачивании урана природными водами, особенно в окислительной обстановке, химического равновесия между твердой и жидкой фазами в большинстве случаев не достигается вследствие подвижности воды и буферного влияния вмещающих пород на рН.
При растворении циркулирующими подземными водами даже сульфатных и сульфатно-карбонатных минералов урана содержание урана в этих водах составляет не более п-\0~3 г/л и лишь в застойных шахтных водах (1—2)-Ю-2 г/л.
Рассеянные и тонковкрапленные минералы урана растворяются и выщелачиваются подземной водой быстрее, чем монолитные включения. Черни благодаря тонкодисперсному агрегатному состоянию легко выщелачиваются природными водами, причем концентрация урана в водах рудных зон достигает (1—3) •Ю-1 г/л. Черни подвержены механическому разрушению и переносу подземными водами.
Формы переноса урана
Основным законом миграции урана в зоне гиперге-неза, как известно, является его высокая миграционная способность в окислительной среде и низкая — в резко восстановительной. Эти свойства урана сильно отличают его от большинства других элементов. Они определяют концентрацию его в зоне гипергенеза на участках восстановительного геохимического барьера, который может возникать на окислительно-восстановительных границах в водоносных горизонтах [127, 128].
Для урана характерна энергичная миграция в нейтральных и щелочных водах окислительной среды, где он образует легкорастворимые карбонатные комплексы. Л. С. Евсеева и А. И. Перельман [128] и др. отмечают, что формы переноса урана в природных водах зависят прежде всего от рН и химического состава воды.
По данным В. В. Щербины (1957), в зоне гипергенеза в водных растворах уран переносится в следующих формах [128]:
а) легкорастворимого сульфата уранила и0г504,
90
устойчивого при 0,1 Л', концентрации урана в растворах с рН^4,25; начало гидролиза сульфата уранила зависит от концентраций;
б) коллоидного раствора гидроокиси состава UOz(OH)2, несущего отрицательный заряд; раствор устойчив при рН=5—8;
в) легкорастворимых комплексных карбонатов состава Na4[U02(C03)3];
г) легкорастворимых комплексных щелочно-гумат-ных соединений.
Определений форм нахождения урана в природных водах мало И. Е. Старик [130] и др. установили, что уран в океанической воде при рН=7,5 находится в ноно-дисперсном состоянии, возможно, в виде аниона карбонатного комплекса.
А. И. Перельманом [128] при изучении подземных вод урановых месторождений было установлено, что в гидротермальных урановых месторождениях при рН= =6—7 и содержании урана п- Ю"6—/!-10~4 г/л он находится в виде ионов, несущих и положительный, и отрицательный заряды. Сульфатные соединения урана переносятся в очень ограниченных количествах и больше всего отмечаются в кислых сульфатных водах; но и в этих условиях миграция урана возможна, видимо, на близкие расстояния [128].
Наиболее распространен в природных водах, имеющих преимущественно рН=6—8, уран в растворе главным образом в виде ионов UOa^ и UOa(OH)+, а также в виде недиссоциированных молекул состава ЦОз-НгО илиШз-ЗНгО. '
В природных водах зоны гипергенеза, содержащих ионы НСОз" и С0|~, формой переноса могут быть дис-социированные уранилкарбонатные комплексные соединения с натрием, кальцием и магнием.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.