Сведения о выщелачивании урана природными водами в зоне гипергенеза и факторы, влияющие на интенсивность процесса выщелачивания его из горных пород

В 1945 г. А. И. Скуратовым был предложен способ разработки золотоносных россыпей методом подземного планирования [125].

Технологию и стоимость добычи золота (особенно из рудных месторождений) коренным образом может изменить применение методов бактериологического вы-щелачивания его непосредственно на месте залегания.

В настоящее время уже найдены виды микроорганизмов, которые способны растворять как чистое золото, так и золото из золотосодержащих руд. Данные по этому вопросу излагаются ниже.

Теперь, надо полагать, вполне своевременно начать исследования по подземному химическому и бактериологическому выщелачиванию золота из коренных и россыпных месторождений. Использование этого метода может значительно изменить экономику добычи золота, особенно в суровых северных условиях. Эксперименты следует поставить на глубоко залегающих россыпях (80—120 м), имеющих тонкое (чешуйчатое) золото, а также на отдельных рудных месторождениях. Оттаивать вечномерзлые золотые россыпи при этом способе работ можно предварительно или постепенно в процессе самого выщелачивания (выщелачивающими растворами).

ПОДЗЕМНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ УРАНА*

Сведения о выщелачивании урана природными водами

в зоне гипергенеза и факторы, влияющие

на интенсивность процесса выщелачивания его

из горных пород,

Уран является металлом, обладающим переменной валентностью, энергично мигрирующим в [Зоне гипергенеза. При этом поведение его в большой степени зависит от окислительно-восстановительных, щелочно-кислотных и других свойств природной обстановки. Мощность зоны гипергенеза различна. На платформах она достигает сотен и тысяч метров.

* Этот раздел составлен с использованием опубликованных работ Б. Н. Ласкорнна [126], А. А. Смирнова [i27], А. И. Перельмана и Л. С. Евсеевой [128], Н. Т. Воскресенской [129], И. Е. Старика [130], Миллера и др. [131, 132, 133], Поттера и др. [134].

б*   83

Подземные воды, живые организмы и солнечная радиация, находясь непрерывно в различном сочетании, создают в зоне гипергенеза различные условия Для миграции или осаждения урана для его рассеяния или концентрации.

Важнейшими составляющими, обусловливающими миграцию или осаждение урана в зоне гипергенеза, являются природные подземные воды и живые организмы (микробы). Здесь большинство химических и физических процессов протекает при участии микроорганизмов или в среде, создающейся под влиянием живых организмов. В некоторых условиях в зоне гипергенеза элементы мигрируют в газообразном состоянии.

Зона гипергенеза характеризуется низкими температурами и давлениями. Но и при этих условиях под влиянием притока солнечной энергии элементы мигрируют здесь не меньше, чем в более глубоких частях земной коры. В работе [128] выделяют биогенную, физико-химическую и механическую миграции металлов и в том числе урана.

Физико-химическая миграция урана протекает главным образом в природных водах и осуществляется под действием растворимости, диффузии, сорбции, десорбции, соосажденкя и т. д. Водная миграция урана — решающая во всем его миграционном цикле. Механически уран перемещают вода, лед, ветер вместе с частицами минералов и пород, в которых он содержится.

Роль этой миграции в образовании и разрушении урановых месторождений очень значительна.

Биогенная миграция урана (по литературным данным) в общем цикле миграции существенного значения не имеет. ;“Живое вещество в целом не накапливает уран, а лишь захватывает этот элемент” [128]. Это, в частности, подтверждается низким содержанием урана в большинстве растений. Причина этого заключается не в слабой подвижности урана, а, вероятно, в его ядовитости для живых организмов. При этом ядовитость урана, видимо, определяется его химическими свойствами, а не радиоактивностью. Так, например, радий, обладающий более высокой радиоактивностью, поглощается весьма интенсивно многими организмами. По имеющимся данным, рыбы и другие живые организмы в некоторых пределах накапливают уран. По данным ряда авто84

ров, влияние живого вещества на миграцию урана осуществляется косвенно. Органическое вещество формирует восстановительную обстановку, вызывающую осаждение урана, и наряду с биогенными фосфатами служит энергичным адсорбентом [112]. Однако роль живого вещества в формировании и разрушении урановых месторождений, по нашему мнению, этим не исчерпывается.

Главнейшее влияние на миграцию урана, очевидно, оказывают различные микроорганизмы и не в результате концентрации этого вещества в них, а в связи с их биокаталитическим воздействием. Именно такая деятельность микроорганизмов, очевидно, весьма существенно влияет на создание условий для разрушения и формирования урановых и других месторождений.

Следует согласиться с точкой зрения ряда авторов [128], что геохимия урана в зоне гипергеиеза определяется не биогенной, а водной миграцией. Но сама водная миграция металла может в решающей степени зависеть от деятельности микроорганизмов.

Важнейшие химические свойства урана '

Как отмечают Л. С. Евсеева и А. И. Перельман и др. [128], важнейшие физические и химические свойства, обусловливающие миграцию урана в зоне гипер-генеза, следующие: