铀在黄铁矿及北山花岗岩上的氧化还原行为研究

• 作 者: 康明亮 马宾 陈平 程曦 王驹 陈繁荣
• 机 构: 中山大学,中法核工程与技术学院,广东珠海519082格勒诺布尔-阿尔卑斯大学,地球科学系,格勒诺布尔38041,法国核工业北京地质研究院,北京100029中国科学院广州地球化学研究所,矿物学与成矿学重
• 出 处: 第七届废物地下处置学术研讨会
• 发表日期: 2018年8期
• 关键词: 高放废物处置库 铀元素 氧化还原行为 黄铁矿 花岗岩

还原沉淀法是阻滞铀迁移、限制地下水和地表水铀污染的最有效方法.黄铁矿是地壳中含量最多分布最广的硫化物,有望在阻滞铀的迁移中发挥重要作用.本研究探究了黄铁矿还原铀酰反应活性的受控制因素,结果表明pH和As、Pb杂质以及由于Fe(Ⅱ)-S键断裂而在表面形成类磁黄铁矿物质对黄铁矿还原铀酰的反应活性及产物具有重要的影响,研究工作阐明了黄铁矿在阻滞铀迁移中的作用机制.甘肃北山花岗岩地区是我国高放废物地质处置库的首选重点研究区.我们测定了具有代表性的2、3、16和28号钻孔不同深度的北山花岗岩中的Fe含量,结果表明:北山花岗岩富含Fe元素,且二价铁比例不少于93.41％.采用静态批实验法,我们研究了不同条件下铀酰在北山花岗岩上的物理化学行为,并采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDX)、X射线光电子能谱(XPS)和同步辐射X射线吸收谱(XAS)等技术,表征了反应产物.结果表明:北山花岗岩对六价铀具有一定的还原作用,有利于阻滞其迁移;同时花岗岩中所含少量三价铁对乏燃料UO2也具有一定的氧化性,需要引起重视.