铀矿石

  　uranium ore

　　指在现有技术经济条件下能从其中提取铀的矿物原料。

　　铀矿石的分类有以下四种：

　　(1)按围岩或脉石的成分分类。主要成分为二氧化硅的称为硅酸盐型矿石。碳酸盐含量高的称为碳酸盐型矿石。

　　(2)按含铀量高低分类。含铀量高的称为富矿。有的富矿含铀量达百分之几，但其储量一般不多。含铀量低的称为贫矿。除非其中含有其他有用成分，铀可作为副产品回收，目前尚无开采价值。含铀量适中(0.05%～0.2%)的称为一般品位矿石，是目前工业提取铀的主要原料。

　　(3)按从中浸出铀的难易分类。次生铀矿一般属易浸矿石，原生铀矿及含黏土和有机质较多的铀矿属难浸矿石。

　　(4)按矿石中铀和其他有用成分存在情况分类。有用成分只有铀的矿石为单一铀矿，除铀以外还含有其他有用成分的矿石称为复合矿石。后者的加工处理需考虑综合利用问题。

     从铀矿石或含铀矿石中分离、富集、提取铀，得到不同形式铀产品的过程。

     铀矿物约有百余种，有工业意义的铀矿物主要是沥青铀矿、晶质铀矿，次为钙铀云母、钾钒铀矿、硅钙铀矿、水硅铀矿和钛铀矿等。(见表)铀矿石的工业类型有：花岗岩型、火山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型、沉积岩型以及石英砾岩型、元古代不整合相关型等。世界铀矿主要产地有加拿大、美国、原苏联、澳大利亚、南非、纳米比亚、尼日尔和法国等。中国铀矿资源比较丰富，以热液脉型和砂岩型矿床为主，矿床以中、小型规模居多数，铀品位多为中、低品级。矿体埋藏较深，多为地下开采。中国铀矿主要产地在广东、江西、湖南等省。

 　　铀是元素周期表中第七周期MB族元素，锕系元素之一，是重要的天然放射性元素，元素符号U，原子序数92，原子量238.0289。在整个元素序列中，大约到铁的位置以后，每个原子核都有分裂的趋势，只是由于闸门阻止着才未分裂。在自然界发现的最后一个元素铀，有最弱的闸门，1936年由哈恩和他的同事斯特拉斯曼在实验中第一次打破的，就是这个元素。铀原子有92个质子和92个电子，其中6个是价电子。铀是银白色金属，熔点1132.5`C，沸点3745℃，密度18.95g/c砰，电阻率30.8X10-8n"m，抗拉强度450MPa，屈服强度207MPa，弹性模数172GPa。铀的热中子吸收截面为7.60b，铀有15种同位素，其原子量从227-240。所有铀同位素皆不稳定，具有微弱放射性。铀的天然同位素组成为：238u（自然丰度99.275%，原子量238.0508，半衰期4.51X109a)，235U（自然丰度0.720%，原子量235.0439，丰衰期7.00x108a)，234U（自然丰度0.005%，原子量234.0409，丰衰期2.47X105a)。其中235u是惟一天然可裂变核素，受热中子轰击时吸收一个中子后发生裂变，放出总能量为195MeV，同时放2~3个中子，引发链式核裂变；238U是制取核燃料钚的原料。

  　　铀的外电子层构型为[Rn]5f36dl7s2，有+3，+4，+5，+6四种价态，其中+4和+6价化合物稳定。铀的化学性质活泼，能和所有的非金属作用（惰性气体除外），能与多种金属形成合金。空气中易氧化，生成一层发暗的氧化膜，高度粉碎的铀空气中极易自燃，块状铀在空气中易氧化失去金属光泽，在空气中加热即燃烧，铀能与所有非金属反应，250℃下和硫反应，400℃下和氮反应生成氮化物，1250℃下和碳反应生成碳化物，250-300℃下和氢反应生成UH3，UH3在真空350-400℃下分解，放出氢气。铀与卤素反应生成卤化物，铀能与汞、锡、铜、铅、铝、铋、铁、镍、锰、钴、锌、铍作用生成金属间化合物，金属铀缓慢溶于硫酸和磷酸，有氧化剂存在时会加速溶解，铀易溶于硝酸，铀对碱性溶液呈惰性，但有氧化剂存在时，能使铀溶解，铀及其化合物均有较大的毒性，空气中可溶性铀化合物的允许浓度为0.05mg/m3，不溶性铀化合物允许浓度为0.25mg/m3，人体对天然铀的放射性允许剂量，可溶性铀化合物为7400Bq，不溶性铀化合物为333Bq。