目前已发现的铀矿物和含铀矿物约170种以上,其中25—30种具有实用意义列举如下: 沥青铀矿 (U3O8) 含U 42—76%
钙铀云母(Ca(UO2)2P2O8·8H2O) 含U 46—52%
铜铀云母(Cu(UO2)2P2O8·2H2O) 含U 42%
钒钾铀矿K2〔UO2〕2〔VO4〕2·3H2O 含U 42—46%
钒钙铀矿CaO、2UO3V2O5·nH2O 含U 41—48%
钛铀矿(TiO2·U2O3)TiO3,铀石 U(SiO4)1-x(OH)4x,硅钙铀矿(H2O)2Ca(UO2)(SiO4)·3H2O
钍矿物
方钍石 (Th,U,Ce)O2 含ThO2 70—80%
钍石 ThSiO4 含ThO2 48—72%包装盒fonmoo
独居石 (Ce,La,Dy)PO4·ThO2 含ThO2 5—10%
沥青铀矿
沥青铀矿(pitchblende),晶质铀矿的沥青状隐晶质变种。又称非晶铀矿或铀沥青。成分UO2,含U42%~76%,常含铅,不含或微含钍、稀土元素。是提取铀的最主要矿物原料。等轴晶系。矿物外形为胶态肾状、钟乳状、葡萄状或致密块状。沥青黑,条痕黑,树脂光泽或半金属光泽。莫氏硬度3~5,比重6.5~8.5。具强放射性。主要产于中、低温热液矿床和沉积、淋积矿床中。
晶质铀矿
uraninite 理想的化学成分为 UO2 ,化学成分U4+mUn6+O2m+3n。晶体属等轴晶系的氧化物矿物
。天然矿物
中总有部分U
(氧化为U(故化学式实际为(UU)O2+, 值最大可达0.6。富含U(的土状变种称为铀黑。钍
、钇
、铈
等稀土元素
可类质同象替代铀
,含量高的分别称为钍铀矿或钇铀矿。晶质铀矿具强放射性,化学成分中总是含有少量的铅
、镭
和氦
,其中铅和氦是铀、钍放射性蜕变
的最终稳定产物
。镭和地球
上的氦都首先是在晶质铀矿中发现的。根据铅铀比和氦铀比可以测定矿物的地质年龄。晶质铀矿具萤石
型结构,晶形
以立方体
或八面体
为主,但少见;一般成细粒
状产出。黑,条痕
棕黑。半金属光泽
,风化面光泽
暗淡。贝壳状断口
。摩氏硬度
约5.5。比重
7.5~10.0。氧化程度深的,颜
趋于暗棕,比重明显偏小。呈致密块状、葡萄状等胶体
形态,并具有沥青
光泽的隐晶质变种
称为沥青铀矿
。晶质铀矿主要产于高温热液矿脉
中。产于中-低温热液脉中的,特征性地总是沥青铀矿,一般不含钍和稀土元素;呈良好自形晶体产于伟晶岩
中的晶质铀矿,则钍和稀土元素含量较高,但一般不形成有工业价值的矿床
。晶 质铀矿常蚀变或风化淋滤而形成颜鲜艳的脂铅铀矿或钙铀云母、铜铀云母等铀的次生矿物,可作矿标志。晶质铀矿,特别是其变种沥青铀矿,是铀的最重要矿石矿物。此外,晶质铀矿还用于提取镭。加拿大、美国、南非、扎伊尔等是最主要的铀矿生产国。
钙铀云母
英文名:Autunite
类别:铀矿之一,游戏推广系统磷酸盐,含铀量可达6-57%。
晶系:四方晶系[font color=#000000],四方双锥晶类。[/font]
化学分子式:Ca(UO2)2(PO4)2·8—12H2O;Ca(H2O)8[UO2(PO4)]2 .nH2O
性质:加热可逸出水变成变钙铀云母。板状、片状、鳞状晶体,集合体鳞片状、球状、粉末状、被膜状。性脆,具强放射性。
摩氏硬度:2-2.5
比重:3.05-3.19
解理:极完全底面解理
断口:参差状
颜:黄—绿。处于潮湿环境时,颜鲜艳,透明度好。
条痕:黄
光泽:金刚光泽,玻璃光泽至珍珠光泽
荧光:黄—绿
主产地:产于铀矿床氧化带,有时产于伟晶岩中,也有胶状产于泥煤中者。
意大利的科林扎、伦巴第及古内奥,澳大利亚的莱姆占哥等地。
铜铀云母
铜铀云母(torbernite)
含水的铜、双氧铀磷酸盐(Cu(UO2)2
铜铀云母是一种主要的含铀矿物,可以用来提炼铀。它为绿晶体或像云母样的块体。
钒钾铀矿
钒钾铀矿,又称“钒酸钾铀矿”。成分为K2[VO2]2[VO4]2·3H2O,含铀42—46%。单斜晶系。晶体细小,片状或板状。通常呈粉末块状。鲜黄或淡黄绿。玻璃光泽,硬度2—2.5,比重4.46,具强放射性。易溶于稀酸中。分布于有机质的沉积岩的风化带(主要是砂岩),或见于沉积铀矿床的氧化带中,是提取铀、钒及镭的矿物原料。铀主要用于原子能工业。中国华东、西南有铀矿。
钒钾铀矿是提炼铀的重要矿物,为含水的钾铀酰钒酸盐。纯钒钾铀矿可含53%的铀和12%的钒。黄、软质,有些呈小块体,有些呈土状。
钒钙铀矿
钒钙铀矿是一种铀和钒的氧化物矿物。
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黄,蜡状光泽;像云母样具有层状,呈块体、鳞片状、板条状结晶或放射状晶体集合体。
钛铀矿
钛铀矿brannerite;cordobaite
分子式: (U,Ca,Fe,Y,Th)3Ti5O16或(U4+,Ca)(Ti,Fe3+)2O6
一种原生铀矿。是铀和钛的复杂氧化物矿物。
元素之间广泛形成类质同象结构,具有较高的化学稳定性,难于水冶加工处理,但具有综合利用的工业价值。
引流袋 单斜晶系,呈柱状晶体。具放射性。硬度5.6-6.02。比重5.49-5.7。玻璃光泽至金刚光泽。黑,性脆,具电磁性。
主要产于伟晶岩、花岗岩及砂矿中。
还含有钍、稀土、硅、铁、铅等。不溶于酸,与焦硫酸钾熔融后溶于酸,是提炼铀的重要矿物原料。
方钍石
方钍石是一种二氧化钍矿物。由于方钍石难以熔化而且稀少,所以它难以成为提炼钍的来源。方钍石很重并且硬度高,具有暗灰到浅褐黑或浅蓝黑。常含有稀土族元素。
化学组成:ThO2,含ThO2达70—80,UO2可达12;并常含稀土元素和铅;
鉴定特征:透射光下为红褐、暗棕或绿;强放射性;
成因产状:在自然界少见,仅发现于伟晶岩脉中;偶见于砂矿中;
著名产地:世界著名产地有马达加斯加的彼特洛卡、斯里兰卡等地。
名称来源:根据其化学成分命名;
晶体形态
等轴六八面体组。晶体呈立方体者多,八面体者少。常见单形。双晶面(111);
晶体结构
方钍石
晶系和空间:等轴晶系;对称型3L44L36L29PC;空间Fm3m;
晶胞参数:a0=5.57;
粉晶数据:3.234(1)1.689(0.64)1.98(0.58)
物理性质
硬度:6.5-7
方钍石
比重:8.9-9.7g/cm3
解理:解理平行{100}不完全
断口:参差状至贝壳状断口
颜:深灰至黑,风化后为褐黑或棕黄
条痕:黑、灰至绿灰
透明度:半透明至不透明
光泽:金刚光泽至半金属光泽
发光性:放射性
祛斑净
其他:强放射性
光学性质
均质性。n=2.20±。反射灰至浅棕。反射率:15±。
钍石(thorite)
透水混凝土施工工艺化学组成为Th[SiO4]、晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。钍石的成分变化很大,钍可以被轴、钙、稀土(尤其是铈)等类质同象代替;由于成分中钍和铀等放射性元素的衰变,破坏晶体结构,导致晶体的非晶质化。钍石晶形酷似锆石,呈四方双锥状或短柱状,集合体呈粒状、致密块状。黑、褐、黄、橘黄、橙,半透明,玻璃光泽、断口油脂光泽。摩斯硬度5,比重4.4~5.4。非晶质化的钍石硬度、比重、折射率等都有减小,具强放射性。
钍石主要产于伟晶岩中,其次以副矿物产于花岗岩和正长岩中。在与碱性岩有关的碳酸岩中也常见钍石。美国西部中、低温热液型的钍石矿脉,是一种新型的矿床类型。中国内蒙古白云母型花岗伟晶岩中,产有钍石的变种磷钙铁钍石(集宁石)。钍石是提取钍的重要矿物原料,并可提取铀和稀土。
独居石(Monazite)
概述:
独居石这个名字是源于它经常以单斜晶体存在而来的。它是一种含有铈和镧的磷酸盐矿物,
是一种稀土矿物,中文学名“磷铈镧矿”,(Ce,Y,La,Th)PO4是提炼铈、镧的主要矿物,商业钚的主要来源。早先发现这种矿物会放射钍-232,之后会吸收慢中子而变成铀-233,而铀-233可作核燃料之用。1940合成又发现该矿石,可合成钚-239。而钚-239常被用在核子反应炉及核武器中。铈可用来作合金、打火石、抛光等的材料。此外,很多时候独居石中还含有钍,因此也可用来提炼钍。
晶体结构及形态:
独居石产于花岗岩、正长岩、片麻岩中,也常形成砂矿。
独居石
它的颜呈棕红、黄、褐黄,有油脂光泽。其晶体形状或是板状或是柱状,单斜晶系,斜方柱晶类。晶面常有条纹,有时为柱、锥、粒状。因成分中含铀、钍元素,具一定放射性(
通常量很低,无须特别保护)。独居石的颜较艳丽,这种矿物的晶体大都小,粗大者且透明,在国外可用作宝石(无商业价值,多为收藏品)。图中独居石晶体是一颗贯穿双晶,极其完美漂亮,若晶体够大,是珍贵收藏品。
产地:
具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴西以及印度等沿海。此外,斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国东北为主、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。我国白云鄂博也是独居石的重要产地,但优良大晶体稀少。
独居石的生产近几年呈下降趋势,主要原因是由于矿石中钍元素具有放射性,对环境有害。其中,巴西,印度等国已禁采。
化学成分及物理性质:
(Ce,La,Y,Th)[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50~68%。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。
独居石
采用电子探针(EPMA)分析研究花岗岩、伟晶岩 和热液交代等三种不同成因的独居石微粒微区成分分布的特征。分析数据表明,花岗岩和花岗伟晶岩成因的独居石微粒中La和Ce的含量低, 而Sm、Gd、Y、Th的含量明显较高。热液交代成因的独居石微粒中,La、Ce的含量高,而Gd、Th、Y的含量明显较低。根据微区剖面(0.18mm)元素分布曲线,指出了La、Ce、Nd、P、Th、Si、Ca和U等元素表现出8~10个微环带成分不均匀分布的特点,并认为成矿溶液的地质环境、温压和微量元素含量变化是不均匀分布的主要原因。
物理性质:呈黄褐、棕、红,间或有绿。半透明至透明。条痕白或浅红黄。具有强玻璃光泽。硬度5.0~5.5。性脆。密度4.9~5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。
生成状态:
产在花岗岩及花岗伟晶岩中;稀有金属碳酸岩中;云英岩与石英岩中;云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中;阿尔卑斯型脉中;混合岩中;及风化壳与砂矿中。
以铀为重要组分的矿物
以铀为重要组分的矿物。已知铀矿物和含铀矿物约有500种,其中矿物组成稳定、铀含量恒定、物化性质确定的铀矿物近200种,可作为工业资源的仅20余种。