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[硕士论文] 王妍力
应用化学 东华理工大学 2017(学位年度)
摘要:矿产资源是保障国家安全和经济可持续发展的重要物质基础。随着航天航空事业的迅猛发展,稀有稀散金属铼的需求量急剧增大。而铼是地球上最稀缺的金属之一,如何综合开采铼,提高铼的储量引起了国家有关部门的高度关注。
  本文建立了氧化镁烧结—ICP-MS测定砂岩型铀矿中痕量铼的方法,该方法通过采用氧化镁烧结的熔矿方式,以及选用103Rh作为内标元素,有效地消除铀、钼及其他基体元素的干扰。在最佳条件下,方法对铼的检出限可低至0.0008μg/L,通过对多种标准样品和实际样品的分析表明,方法的相对标准偏差均小于1.5%,能够满足砂岩型铀矿中痕量铼的测定需求。
  采用循环伏安法系统研究了铼(Ⅶ)在黄铁矿表面的氧化还原性质,研究了不同接触时间、pH、温度对铼氧化还原性质的影响,表明铼在砂岩型铀矿中难被还原。开展了黄铁矿和腐殖酸对铼的吸附研究,结果表明,黄铁矿和腐殖酸铼(Ⅶ)没有明显的吸附能力。
  根据实际的砂岩型铀矿酸法地浸液中的主要成分及其含量、温度、pH和pe等参数,采用PHREEQC进行理论计算,结果表明铼元素在砂岩型铀矿酸法地浸液中不受酸度、离子强度的影响,铼主要以ReO4-的形式稳定存在。而浸出液中铀的存在形式也不受阴离子(SO42-、Cl-)的浓度的影响,但受溶液的酸度影响,并且随溶液酸度的变化而变化。在pH值2.0~5.0区间时UO2SO4为主要形态,在pH值5.0~8.0区间时(UO2)2CO3(OH)3-为主要形态。
  开展了砂岩型铀矿中铀、铼共浸出工艺实验,确定了5~10g/L硫酸加0.8~1.2g/L过氧化氢的浸出工艺条件。通过大量现场实验数据分析表明,含铼砂岩型铀矿浸出液中铼的浓度在61~104μg/L范围,需要高分配比的阴离子树脂才能有效富集铼。
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