一种晶质铀矿的鉴定方法与流程

本发明属于铀矿鉴定技术领域，具体涉及一种晶质铀矿的鉴定方法。

背景技术：

迄今为止，世界上已发现的铀矿物和含铀矿物约500种，其中铀矿物200余种，但真正具有工业价值、可作为铀矿资源开发利用的仅20余种。晶质铀矿是主要的工业铀矿物，是目前提炼铀的主要矿物原料，可见于世界上许多巨型铀矿床中，如美国、纳米比亚、加拿大、澳大利亚、巴西、南非、尼日尔、俄罗斯和哈萨克斯坦等国。在我国秦岭地区、南岭地区、天山地区、燕辽地区、滇西地区一些大、中型铀矿床中皆有产出。

目前，国际原子能机构(iaea)将铀矿床划分为花岗岩型、砂岩型、火山岩型、不整合面型、多金属铁氧化物角砾杂岩型、古石英-卵石砾岩型、变质岩型、侵入岩型、交代岩型、表生型、碳酸盐岩型、塌陷角砾岩型、磷块岩型、褐煤与煤岩型和黑色页岩型等共15大类。各类铀矿床基本都含有晶质铀矿，但以花岗岩型、火山岩型、侵入岩型、不整合面型、古石英-卵石砾岩型和碳酸盐岩型铀矿床为主。

晶质铀矿主要产于花岗岩、白岗岩、花岗伟晶岩、正长伟晶岩及砾岩中。常与铀石、钍铀矿、方钍石、黄铁矿、独居石、铌铁矿及方铅矿等共伴生。晶质铀矿是副矿物，在岩体中的含量很少，而且大部分颗粒也很细小，在几微米至几百微米，因此，很难用肉眼鉴别。另外，晶质铀矿是暗色矿物，常与其他金属暗色矿物在一起，很难在显微镜下进行鉴别，而且晶质铀矿的反射率和其他铀矿物的反射率相差无几，难于区分。目前，常用的鉴别方法是通过x衍射分析和电子探针微区分析，该方法比较实用，但是流程较多，费用相对昂贵，要对样品进行碎样、切片、岩矿鉴定、喷碳，然后再分析。而如今原位激光拉曼光谱分析技术已非常成熟，广泛应用于石油、矿床学、岩石学、包裹体等方面研究，但是对铀矿物的鉴定却从未涉及。该测试技术没有复杂的制备过程，避免了一些误差的产生，同时原位、实时、经济、操作简便、测定时间短和灵敏度高等分析优势，因此，运用原位激光拉曼光谱对晶质铀矿进行鉴别是十分有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有x衍射分析和电子探针微区分析晶质铀矿技术中制备过程易产生鉴定误差的缺陷，提供一种晶质铀矿的鉴定方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种晶质铀矿的鉴定方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：采集矿石样品；

步骤二：对采集矿样进行光薄片制作和岩矿鉴定；

步骤三：对原位晶质铀矿进行激光拉曼光谱分析；

步骤四：数据处理，制成晶质铀矿的特征拉曼光谱图。

如上所述的步骤一：采集矿石样品，包括：野外实地考察，系统采集铀矿化白岗岩样品，样品规格为3×6×9cm，样品为5块。

如上所述步骤二：对采集矿样进行光薄片制作和岩矿鉴定，包括：对采集的矿样进行切片，制作成0.3mm的光薄片，在显微镜上观察矿石的铀矿物组成，并将可能是铀矿物的位置圈出来，用于下一步激光拉曼光谱分析。

如上所述的步骤三：对原位晶质铀矿进行激光拉曼光谱分析，包括：设置激光拉曼分析所用显微激光拉曼光谱仪，波长为532nm，扫描范围100～4200cm^-1，测试的温度为25℃，湿度为50％；将待测光薄片安放在显微样品台上，对不透明铀矿物，采用透射照明光定位，将激光聚焦于暗色铀矿物较均匀的位置上，用动态取谱模式进行一次宽范围快速扫描，根据谱峰的强弱、光谱分辨率的需求以及样品对激光功率的敏感度选择相应的狭缝/针孔宽度、光栅刻线和激光功率；根据测试要求和晶质铀矿情况设定相应扫描范围、ccd曝光时间和扫描次数，由计算机自动控制系统完成扫描。

如上所述步骤四：数据处理，制成晶质铀矿的特征拉曼光谱图，包括：对晶质铀矿分析测得的数据进行处理，制成晶质铀矿的拉曼光谱图，验证光谱图的准确性，在不同样品中挑选5-10颗晶质铀矿进行拉曼光谱分析，以致最终确定晶质铀矿的特征拉曼光谱图。

本发明的有益效果是：

(1)本发明设计的一种晶质铀矿的鉴定方法，充分发挥激光拉曼光谱的先进技术手段在分析铀矿物上的作用，从复杂的矿物共生组合中分解出主要的工业铀矿物晶质铀矿。该方法没有复杂的样品制备过程，避免制备过程中误差的产生，同时具有操作简便、测定时间短和灵敏度高等分析优势。

(2)本发明基于对纳米比亚欢乐谷地区铀矿样品实验数据的分析和处理、白岗岩型铀矿中铀矿物的研究成果以及与已知10余个白岗岩型铀矿床进行对比的基础上研究出来的，涵盖面广、有效性好、适用性强、准确性好。

(3)本发明方法利用激光拉曼光谱来鉴定晶质铀矿，测试准确度高，操作简便，用时短，它不仅避免了复杂的样品前处理过程，同时也揭示晶质铀矿在拉曼光谱图上主要的光谱峰位置，为铀矿床的工艺矿物学和选冶方法提供思路，对于探讨铀矿床的成因和指导选冶方法都具有非常重要的意义。

附图说明

图1：本发明所提供的一种晶质铀矿的鉴定方法流程图；

图2：本发明实施例中某铀矿中晶质铀矿的激光拉曼光谱图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种晶质铀矿的鉴定方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：采集矿石样品；野外实地考察，系统采集铀矿化白岗岩样品，样品规格为3×6×9cm，样品为5块。

步骤二：对采集矿样进行光薄片制作和岩矿鉴定；对采集的矿样进行切片，制作成0.3mm的光薄片，在显微镜上观察矿石的铀矿物组成，并将可能是铀矿物的位置圈出来，用于下一步激光拉曼光谱分析。

步骤三：对原位晶质铀矿进行激光拉曼光谱分析；设置激光拉曼分析所用仪器为labhr-vislabramhr800型显微激光拉曼光谱仪，波长为532nm，扫描范围100～4200cm^-1，测试的温度为25℃，湿度为50％；将待测光薄片安放在显微样品台上，对不透明铀矿物，采用透射照明光定位，将激光聚焦于暗色铀矿物较均匀的位置上，用动态取谱模式进行一次宽范围快速扫描，根据谱峰的强弱、光谱分辨率的需求以及样品对激光功率的敏感度选择相应的狭缝/针孔宽度、光栅刻线和激光功率；根据测试要求和晶质铀矿情况设定相应扫描范围、ccd曝光时间和扫描次数，由计算机自动控制系统完成扫描。

步骤四：数据处理，制成晶质铀矿的特征拉曼光谱图：

对晶质铀矿分析测得的数据进行处理，制成晶质铀矿的拉曼光谱图，验证光谱图的准确性，在不同样品中挑选5-10颗晶质铀矿进行拉曼光谱分析，以致最终确定晶质铀矿的特征拉曼光谱图。

其他具体实施例如下，以某白岗岩型铀矿为例对本发明作进一步详细说明。

步骤1：在某白岗岩型铀矿地区进行野外考察，并采集铀矿化白岗岩样品，样品要求新鲜，一般为3×6×9cm，样品数量至少5块。

步骤2：对采集的铀矿化白岗岩进行光薄片制作和岩矿鉴定。首先，对采集的矿化白岗岩进行切片，制作0.3mm左右的光薄片，然后在显微镜上观察矿石的铀矿物组成，并将可能是晶质铀矿的位置圈出来，用于下一步激光拉曼光谱分析。

步骤3：利用激光拉曼光谱对岩石薄片中晶质铀矿进行分析测试。激光拉曼分析所用仪器为labhr-vislabramhr800型显微激光拉曼光谱仪，波长为532nm，扫描范围50～4200cm^-1，测试的温度为25℃，湿度为50％。依据jy/t002-1996《激光喇曼光谱分析方法通则》，将待测含有晶质铀矿的光薄片安放在显微样品台上，采用反射照明光定位，将激光聚焦于晶质铀矿比较均匀的位置上。先用动态取谱模式进行一次宽范围的快速扫描，根据谱峰的强弱、光谱分辨率的需求以及晶质铀矿对激光功率的敏感度，设置针孔孔径为300μm、狭缝宽度为100μm、光栅刻线为1200t及激光功率≤25％或10％。根据测试要求和晶质铀矿情况设定扫描范围为50-1000cm^-1、ccd曝光时间为10-20s及扫描次数为5-10次，并由计算机自动控制系统完成扫描。

步骤4：对晶质铀矿分析测得的数据用excel表进行处理，制成晶质铀矿的拉曼光谱图，为了验证光谱图的准确性，可在5个矿化白岗岩中挑选10颗晶质铀矿进行拉曼光谱分析，再经过对比分析最终确定晶质铀矿的特征拉曼光谱图，如图2所示，以便后续再鉴定晶质铀矿时，只要用拉曼谱图与晶质铀矿的特征谱图进行比对就可准确判断了。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。