Свойства и применение
Металл серо-стального цвета. Плотность 19,05 г/см3. Тплаврения= 1130° С.
Отлич-ся высокой химич. акт-тью, обр-ет соед-ия с металлами и неметаллами.
Главные свойства:
а) природная радиоактивность. В ядерных реакторах изотопы 235U и 233U;
б) используется также при производстве пластмасс;
в) при переработке нефти;
г) в медицине и биологии.
Геохимические особенности
В табл. Д. И. Менд. 92 место. Ат. масса 238,03. Состоит из трёх изотопов: 238 U, 235 U, 234 U. Имеет два типа соединений:
1) урановый - (U4+);
2) ураниловый - UO22+.
Среднее содержание в 3К 0,00025%, больше всего в гранитоидах.
В акцессорных минералах (цирконе, сфене, ортите, монаците и др.) изоморфно замещает Th 4+, Y 3+, Zr 4+.
Уран также накапливается в гранитных пегматитах, в грейзеновых и скарновых месторождений, но крупных месторождений нет.
Гидротермальные месторождения наиболее крупные (настуран, уранит и др.).
В зоне гипергенеза уран подвижен и мигрирует (выносится в моря и океаны). Осаждается на восстановительном барьере в водоносных горизонтах и илах.
При метаморфизме происходит также миграция урана.
Чёрные сланцы обогащены ураном.
Древние золотоносные конгломераты обогащаются ураном.
Как видно, уран имеет сложную геохимическую историю. Месторождения образуются гидротермальным путём и в зонах инфильтрации и осадконакапления.
Промышленные минералы и типы руд
Известно 90 минералов и 60 ураносодержащих минералов.
Главные минералы:
Оксиды: 1) Уранит и настуран - UO2,17-2,7 2) Урановая чернь - UO2,7-2,93
Титaнаты: 3) Браннерит - (U,Ca,Th,Y)[(Ti,Fe)2O6] 4) Давидит -(Fe,U)TiO3
Силикаты: 5) Коффенит - U(SiO4)1-x(OH)L4x
Гипергенные минералы:
1) фосфаты урана (отенит, торбернит);
2) арсенаты (цейнерит);
3) ванадаты (тюямунит, карнотит);
4) силикаты (казолит и др.).
Ураносодержащие минералы: Ураноторит, Пирохлор, Монацит,Циркон, Лопарит, Циртолит, Ортит
Типы руд:
1) урановые монометальные;
2) комплексные (с Au, Mo, апатитом и др.).
Типы по содержанию: U3O8:
бедные (сотые доли %); средние (десятые доли %); богатые (десятые доли - проценты).
Металлогения
1) на ранних стадиях геосинклинали U накапливался в черносланцевой формации;
2) орогенная стадия - гидротермальные месторождения в гранитоидах;
3) в молассовых отложениях и на платформах образ-сь инфильтрац-ые и осадочные месторождения (в песчаниках, карбонатных, угленосных и др. породах);
4) в областях тектоно-магматической активизации конц-ция урана связана с малыми интрузиями гранитоидов и др. комплексами.
Промышленные типы месторождений
1) Пластовые и пластообразные местор-ния в породах осадочного чехла:
а) урановые и Cu-V-урановые в песчаниках (плато Колорадо в США, Нигера, Габона, СССР);
б) урано-угольные (СССР, США и др.);
в) редкометалльно-урановые в глинах с костными остатками рыб (СССР).
2)Урановые и урано-золотые месторождения в докембрийских конгломератах (Витватерсранд в ЮАР).
3) урановые штокверковые (Намибия).
4) урановые жильные (Франция, Испания, США).
5) фосфор-урановые (Бразилия, СССР).
6) молибден-урановые (США, СССР) и др.
В первых трёх типах сосредоточены 61% всех запасов U и 83% добычи.
Категории запасов: Крупные десятки тысяч т, Средние тысячи т, Мелкие сотни т Рудопроявления десятки т.
Содержание U3O8 в рудах изменяется от 0,09% до 1,35%.
Примеры месторождений.
I тип. Пластовые и пластообразные месторождения в породах осадочного чехла.
Образуются в краевых частях прогибов и приурочены к песчаникам, угленосным отложениям, торфяникам.
Спутники U (V, Cu, Se и др.).
Форма рудных тел – линзы, ленты, пластообразные залежи и др.
Рудные минералы – коффинит, настуран, сульфиды, селениды.
Запасы месторождений 500 тыс. т. U3O8.
Среднее содержание 0,18%.
Месторождение расположено в песчаниках и реже в известняках J.
Примером является месторождение Амброзия-Лейк (запасы 24,6 тыс. т., содержание 0,19%).
Запасы, добыча и потребление
Запасы (на 01.1978 г.)» 2 млн. т. (США, Австралийский Союз, Канада, Намибия и др.). Годовая добыча – 40 тыс. т. (США, Австралийский Союз, Канада и др.).
Уран для атомных электростанций и в производстве электроэнергии. Потребители: США, Япония, Западная Европа. Стоимость 1 кг U3O8 до 66 $.
