[发明专利]利用粘土矿物研究层间氧化带砂岩型铀矿床成矿过程的方法

权利要求书

1.一种利用粘土矿物研究层间氧化带砂岩型铀矿床成矿过程的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)采集样品

在层间氧化带砂岩型铀矿床采集若干样品；

(2)对样品进行分析测试

对步骤(1)采集的若干样品进行X射线粉晶衍射(XRD)分析，测定样品中的粘土矿物组成；

然后采用X射线荧光光谱(XRF)分析、等离子质谱(ICP-MS)分析，测定粘土矿物化学成分；

采用光学显微镜、扫描电子显微(SEM)、透射电子显微(TEM)观察粘土矿物微观形貌特点、粘土矿物中混层矿物的特点及粘土矿物之间的赋存形态；

采用固体质谱(MS)分析，测定粘土矿物的H、O稳定同位素组成；

(3)粘土矿物吸附铀实验

将1～3g的粘土矿物放入铀溶液中进行吸附铀实现，反应时间为30min～72h，pH为3～9，离子强度I为0.1M～0.001M NaCl，铀溶液浓度为90～360mg/L，反应温度为20～120℃；用X射线衍射仪表征粘土矿物吸附铀前后结构的变化；

(4)总结成矿规律

根据步骤(3)的数据，重建层间氧化带砂岩铀矿成矿过程，阐明成矿作用机制，总结成矿作用规律，预测新地区铀成矿潜力。

2.根据权利要求1所述的一种利用粘土矿物研究层间氧化带砂岩型铀矿床成矿过程的方法，其特征在于：在步骤(2)中，根据分析获得的粘土矿物化学成分、微观形貌特点、H\O稳定同位素组成，研究层间氧化带砂岩型铀矿床中粘土矿物的特征。

3.根据权利要求2所述的一种利用粘土矿物研究层间氧化带砂岩型铀矿床成矿过程的方法，其特征在于：根据所得的层间氧化带砂岩型铀矿床中粘土矿物的特征，进一步研究粘土矿物在沉积演化过程中与地下水及成矿热液之间的相互作用关系。

4.根据权利要求1所述的一种利用粘土矿物研究层间氧化带砂岩型铀矿床成矿过程的方法，其特征在于：步骤(3)所述的粘土矿物为蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石、蒙皂石。

5.根据权利要求1所述的一种利用粘土矿物研究层间氧化带砂岩型铀矿床成矿过程的方法，其特征在于：步骤(3)所述的用X射线衍射仪表征粘土矿物吸附铀前后结构的变化，即探讨粘土矿物对铀的吸附等温方程和热力学规律，分析其反应机制。

6.根据权利要求5所述的一种利用粘土矿物研究层间氧化带砂岩型铀矿床成矿过程的方法，其特征在于：步骤(4)所述的根据步骤(3)的数据为，粘土矿物对铀的吸附等温方程和热力学规律，分析其反应机制。

7.根据权利要求1所述的一种利用粘土矿物研究层间氧化带砂岩型铀矿床成矿过程的方法，其特征在于：步骤(3)所述的将1～3g的粘土矿物放入铀溶液中进行吸附铀实现，反应时间为30min～72h，pH为3～9，离子强度I为0.1M～0.001M NaCl，铀溶液浓度为90～360mg/L，反应温度为20～120℃；具体为分别设定以下条件：

①反应时间：30min、1h、5h、10h、16h、72h；

②pH值：3、5、7、9；

③离子强度I：0.1M、0.01M、0.001M NaCl；

④粘土矿物量：1g、2g、3g；

⑤铀溶液浓度：90、180、270、360mg/L；

⑥反应温度：20、80、100、120℃。

8.根据权利要求7所述的一种利用粘土矿物研究层间氧化带砂岩型铀矿床成矿过程的方法，其特征在于：步骤(3)所述的将1～3g的粘土矿物放入铀溶液中进行吸附铀实现，反应时间为30min～72h，pH为3～9，离子强度I为0.1M～0.001M NaCl，铀溶液浓度为90～360mg/L，反应温度为20～120℃；具体开展以下批次实验：

批次1：pH＝5，T＝80℃，初始铀溶液浓度90mg/L，离子强度I＝0，粘土矿物＝1g，反应时间分别为：30min、1h、5h、10h、16h、72h；

批次2：T＝80℃，初始铀溶液浓度90mg/L，离子强度I＝0，粘土矿物＝1g，反应时间72h；pH分别为3、5、7、9；

批次3：pH＝5，T＝80℃，初始铀溶液浓度90mg/L，粘土矿物＝1g，反应时间72h；离子强度I分别为0.1M、0.01M、0.001M NaCl；

批次4：pH＝5，T＝80℃，初始铀溶液浓度90mg/L，离子强度I＝0，反应时间72h；粘土矿物含量分别为1g、2g、3g；

批次5：pH＝5，T＝80℃，离子强度I＝0，粘土矿物＝1g，反应时间72h；初始铀溶液浓度分别为90mg/L、180mg/L、270mg/L、360mg/L；

批次6：pH＝5，初始铀溶液浓度90mg/L，离子强度I＝0，粘土矿物＝1g，反应时间72h；反应温度分别为20℃、80℃、100℃、120℃。