天然氣及有機質(zhì)與鈾作用地球化學實驗模擬.pdf

1、鈾在自然界成礦過程中伴隨有機能源礦產(chǎn)(如煤、石油、煤層氣等)共存的現(xiàn)象十分普遍。說明有機-無機礦產(chǎn)在形成過程中有著較為明顯的相互作用，有機質(zhì)參與金屬礦物的吸附吸收、遷移沉淀、富集還原等一系列的地球化學過程，而鈾元素在化石能源演化形成的過程中也起到了催化活化的作用。有機質(zhì)既作為路易斯堿與鈾元素配位，又作為電子給體充當還原劑。有機質(zhì)中的腐殖酸吸附鈾酰離子，通過形成配合物阻滯鈾酰離子的遷移，形成鈾礦的初始地質(zhì)沉積背景;天然氣和石油作為還原劑，

2、將活潑且遷移能力強的六價鈾還原成難以遷移的四價鈾，最終形成鈾礦(藏)。為研究天然氣的還原成礦機理和有機質(zhì)配位成鍵規(guī)律，我們通過模擬鈾元素地球化學的實驗來反映其與有機質(zhì)作用的化學變化。從理論的角度出發(fā)，為鈾與多種能源礦產(chǎn)共存提供化學解釋，從而揭示無機-有機礦產(chǎn)之間的相互聯(lián)系。
　　本文將氮雜芳香多羧酸與鈾酰離子反應，通過對其晶體結(jié)構的解析，推測腐殖酸中含氧官能團與鈾酰離子的配位模式和化學結(jié)合能力。根據(jù)亮晶方解石捕獲的原生流體包裹體溫

3、度推測成礦溫度，模擬地質(zhì)條件下盆地較深部鈾源在天然氣存在下與鈾酰離子還原反應，研究天然氣攜鈾能力。
　　1.將含有雜原子的芳香有機多羧酸與鈾酰離子作用，在水熱條件下合成配位聚合物，從而反映腐殖酸中含氧官能團在鈾成礦過程中的化學配位能力。總共培養(yǎng)得到7種鈾酰配合物的單晶，通過X-射線單晶衍射確定其化學結(jié)構，對其進行元素分析、光譜分析和熱重-差熱分析測試。
　　2.在自行設計的高溫高壓反應釜中，將天然氣通入到低氧、含鈾的水溶液中