А.П. Виноградов - Аналитическая химия Урана (1113390), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Введение молибдена позволяет выделить уран из растворов, содержащих 100 — 200-кратные количества железа, в течение 3 час. Добавка молибдена не обязательная, если отношение П: Ре-'--1: 10. Исследования, проведенные в уксуснокислом буфере [163 |, показали, что ванадий выделяется на платиновом катоде вслед за ураном, и количественное осаждение ванадия происходит лишь при малых его содержаниях. Для полного удержания ванадия (содержание 1)=1,2мг, 1): Ч.=-1: 15) в растворе успешно использовался комплексон П|. В процессе электролиза ванадий, восстановленный до Ч (1Ъ), связывали в прочный комплекс с комплексоном |П, и он не выделялся на катоде (найдено 1,13 — 1,16 мг П). Электроосаждение урана (1 — 2 мг) происходит на 95 — 98'ю (9! в присутствии того же комплексообразующего вещества из растворов, содержащих алюминий (1): А1=-- 1: 100), хром (1): Сг~1: 10), кобальт (1): Со) 1: 25) и никель (1): %=-1: 50).
Глава У! ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА В ПРИРОДНЪ|Х И ПРОМЪ|ШЛЕННЪ|Х ОБЪЕКТАХ Н. И. Удальцова Д ОПРЕДВЛКНИК УРАНА В АТИНГРАЛАХ, РУДАХ И ГОРНЫХ ПОРОДАХ метОды РАзлощеиия Процесс извлечения и переведения урана в раствор из урановых минералов и руд является очень важной ступенью при количественном определении урана. Этот процесс осложняется тем, что руды наряду с минералами, содержащими уран, включают в себя значительно ббльшие количества минералов других элементов. Урановые минералы, как известно, по своему происхождению делятся на первичные и вторичные. Первичные минералы в большинстве представляют собой соединения окислов урана (1Ч), титана, железа, тантала, ниобия, редкоземельных элементов и др. К их числу относятся уранинит с его разновидностями, урановая смолка и др.; все первичные минералы урана хорошо растворяются в разбавленной и концентрированной ННО, а также в НС1 и Н,БО, в присутствии окислителя. Вторичные минералы образовались в результате изменения или разрушения первичных минералов.
По составу это фосфаты, карбонаты, арсенаты, сульфаты, ванадаты, землистые окислы и др., содержащие уран (Ч1); наиболее распространенные из них урановые черни, отенит, уранофан, карнотит, шрекингерит, казолит, торбернит, тюямунит. Вторичные минералы урана также хорошо растворимы в минеральных кислотах.
Среди урановых руд чаще всего встречаются гидроалюмосиликатные руды, содержащие более 50% $1О, и карбонатно-гематитомагнетитовые руды, содержащие большие количества Ре (до 70%); реже встречаются урансодержащие угли, включающие более 50'о углерода, а также известняки, содержащие значительные количе- 343 ства (более 40'а) карбоната кальция.
Уран в рудах представлен главным образом урановой смолкой, уранинитом, торбернитом, уранофаном, реже другими минералами; кроме урана, руды мокнут содержать Т1, А), Ре, й!и, й!о, Са, Ыа, К, Сг, Р, Ъ', 'зч', 8, В1, РЬ, Хп, Си, Со, %, Лз, реже Хг, к[Ь, Та и др. Выбор того или иного метода разложения руды или породы зависит от минералогического и химического состава образца, а также от характера распределения урана в породе. Необходимыч условием быстрого и количественного извлечения урана в раствор является предварительное измельчение руды или породы; обычно руду растирают в тонкий порошок (до 150 — 200 меш). Выбор навески руды или породы зависит от содержания урана в образце, а также от того, какой метод определения урана будет далее применен (большей частью работают с навесками 0,2 — 3 г). Если руда содержит органические вещества, то перед разложением ее следует прокалить при 500 — 700'; прокаливать руду при очень высокой температуре (1000 — 1100') не рекомендуется, так как после такого прокаливания уран труднее извлекается в раствор.
Обычно урановые руды разлагают ооработкой сильными кислотами: ННО„НС!, НВг, НС104, На804 или же их смесями в присутствии окислителя; при этом уран в большинстве случаев количественно переходит в раствор. Руды с высоким содержанием силикатов разлагают плавиковой кислотой, однако при этом некоторые силикаты полностью не разлагаются, например циркон. Оставшийся после разложения руды сильными кислотами и плавиковой кислотой остаток, содержащий Ег, ТЬ, Тг и др., может быть переведен в раствор путем сплавления со щелочами, карбонатами, перекисью натрия, бисульфатом и персульфатом, кислымн фторидами и др.
Для полного разложения почти всех урановых руд и пород может быть рекомендован следующий лгетод: соотнетствующую нанеску прокаленной при 500— 600' руды обрабатывают концентрированной НЬОх или царской нодкой при нагревании; неразложившийся остаток отфильтровывают, промынают; затем озолнют фильтр и прокаливают при 500 — 500'. Прокаленный остаток обрабатывают концентриронанной НЕ с добаалением небольшого количества НМО, или Нх5О„; если необходимо, обработку плавиковой кислотой повторяют несколько раз до полного разложения силикатон. Так как при дальнейшем отделении и определении урана в большинстве случаев присутствие Е -иона нежелательно, то после разложения руды планиковой кислотой фториды перенадят н сульфаты, перхлоРаты или нитРаты ныпаРинанием с Нх50е НС10х или НМС1е ПолУченные соли растноряют в разбавленной НМОИ если при этом остается нерастноричый остаток, то его отфильтровывают, а затем разлагают спланлением с бисульфатом калия. Однако данный метод полного разложения руды используют лишь в случае очень точного определения урана.
Обычно метод извлечения урана в раствор можно упростить в зависимости от химического и минералогического состава руды, а также от последующего способа определения урана. 34$ Из всех многочисленных методов разложения урановых руд и пород прежде всего следует остановиться на методе разложения концентрированной НС! в присутствии окислителей (чаще всего Н,Ох) при нагревании. Как показали исследования П, А. Волкова (1953 г.), уран практически полностью извлекается из большого числа руд (известняковых, железистых, углей, ряда силикатных), а также нз изверженных горных пород [!43! обработкой концентрированной НС! в присутствии Н,О,; остающийся при этом нерастворимый остаток содержит менее 1',а от всего урана.
Разложение руды проводят следующим образом: к 0,5 — 3 а руды приливают 30 — 40 .чл кокцентрнрованной НС1, 2 — 5 мл 30ай-ного раствора Н,О, н кипятят в течение 30 40 мин. Хорошим методом извлечения урана из песчаников является нагревание тонкоизмельченного образца с концентрированной НС) в запаянной стеклянной ампуле при 180 — 200' в течение 2 час [127[. В литературе подробно описан метод извлечения урана из руд н пород обработкой концентрированной На504 или смесью Нз804 и НХОз [8 70 384 488[.
При анализе урано-танталовых и урано-ниобиевых руд их обычно разлагают смесью НЬ[Оа и НР при нагревании [753, 943); этот метод разложения применяют и в других случаях [687). Для разложения руд и пород можно использовать сплавление их со щелочами, )чааО„карбонатами и др. плавнями П43[; так, например, при определении урана в циркониевых минералах, в частности в цирконе, образец разлагают сплавлением со смесью Ь[ааСОа и [чахВ40, [441). При выполнении массовых анализов для определения урана в рудах гидротермальных и осадочных месторождений в полевых условиях удобным методом извлечения урана в раствор может оказаться обработка руды на холоде 0,19е-ным раствором Нх50,. Исследования П. Жарова (1955 г.) показали, что при обработке разбавленной Нх504 уран, входящий в черни, коломорфную смоляную руду, полностью переходит в раствор (к 0,1 г руды приливают 100 мл 0,1%-ного раствора Нз504 и оставляют стоять 12 час.).
Следует отметить, однако, что этот метод разложения может быть использован при условии предварительной проверки его применимости к данному типу руды. МЕТОДЫ ОТДЕЛЕНИЯ УРАНА ОТ ДРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ И МЕТОДЫ ЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ Отсутствие специфических реакций для определения урана обусловливает необходимость отделения его от сопутствующих элементов. Для отделения урана от примесей используют методы осаждения, хроматографические, ионообменные, экстракционные, элек- тролитические и др.. подробно описанные выше (см.
главу «Методы отделения урана»). Выбор метода отделения урана от сопутствующих элементов зависит от ряда факторов, таких как количество урана, свойства и количества присутствующих примесей, степень отделения примесей, требуемая точность определения урана и др. Вопросу определения урана в рудах, породах н других материалах посвящен ряд литературных обзоров и монографий [183, 184, 558, 852, 853, 937, 1036). Одним из распространенных методов отделения урана от сопутствующих примесей является осаждение фосфата четырехвалентного урана из кислых растворов.
Исследования, проведенные П. А. Волковым, показали, что данный метод позволяет отделить уран от большинства элементов, кроме Т[г, Хг, частично Т1. Метод пригоден для отделения как болыпих, так и малых количеств урана (можно выделить до 1 мкг [) из раствора объемом 200 лгл, если в качестве соосадителя использовать соли Т)г или 2г). Для определения урана в большом числе бедных руд П. А.
Волковьш рекомендуется следующий метод: 1 — 3 г руды помещают в стакан емкостью 200 — 250 ил, приливают 40 лл концентрированной НС1, 2 — 3 мл Н»О, и 10 лл 10»4-ного раствора На»НРО». Через 5 — 10 мин. раствор нагревают до кипения и кипятят в течение 40 — 60 мин. (конечный объем раствора должен быть не менее 15 лл). Затем приливают 50 — 50 мл горячей воды, !О лл 20»о-ного раствора тиосульфата натрия и кипятят в течение 10 — 15 мин, (при этом происходит восставовление Ге (Н1) до Ге (Н) и выделение сульфидов Сц, РЬ, В1 и др.). Осадок отфильтровывают, промывают 2»го -ным раствором НС! н отбрасывают.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
