煤炭含鈾量的檢測方法1

煤中鈾的測定方法（MT/T 384-1994）說明

鈾在煤中含量甚微，通常在5μg/g以下。年輕煤中鈾的富集程度比年老煤中要高，有的可達幾百μg/g，個別煤甚至可達到工業利用品位。鈾是一種放射性元素，在原子能工業中，它是主要的核燃料。在煤炭中，如果含有大量的鈾，會散發和累積在周圍環境中，造成嚴重的放射性污染，危及人們的生活和健康。因此，為了對煤進行綜合評價和合理利用，以及為了環境保護，都需對煤中鈾進行測定。

現有的鈾測定方法，大都用于礦石分析，煤中鈾的測定資料比較少。煤炭科學研究總院煤炭分析試驗室、西安地勘分院以及浙江煤田地勘公司化驗室于1987年5月開始共同進行本標準的研究。經查閱大量國內外文獻資料和充分的試驗，提出了一個簡便、快速、靈敏度高、選擇性好的煤中鈾的分析方法，并由9個單位（江西、湖南、河南、河北、內蒙、四川、云南的煤田地勘公司化驗室、煤炭科學研究總院煤炭分析實驗室和西安地勘分院）進行驗證試驗后提出了本方法標準(草案）。1990年經全國煤炭試驗方法標準化分技術委員會審查通過，1994年煤炭部批準頒布，1995年起實施。

一、標準的適用范圍及制定要點

本標準適用于褐煤，煙煤和無煙煤中的鈾含量的測定。

方法的確定

1）鈾的分離和富集

由于鈾在煤中屬于低濃度的元素，而煤又是一種多種元素共生的復雜體系，大量的伴生元素往往礙鈾的測定，因此大部分鈾的測定方法都需要先行鈾的分離和富集。分離鈾的方法最常用的是沉淀和萃取法。沉淀法優點是不需要特殊的儀器設備，操作也比較簡便；但缺點是分離不夠完全，靈敏度不高，對于一般原煤(鈾含量在幾十μg/g)就難以測定了。

本標準采用萃取法，它將萃取和柱上色層分離技術結合起來應用，將鈾酰離子(UO22+)與其他共離子分離。本法具有溶劑萃取的高選擇性和色層分離的高效性特點，相當于多次萃取的操作技術，對煤中微克級鈾含量的分離是非常有效的分離方法。

2）測定方法

鈾的測定方法有重量法、容量法、熒光分析法、分光光度法、電化學分析法、放射分析法等。

重量法是一種經典的方法，測定結果準確，但分離手續煩瑣，已很少應用。容量法常用于鈾量高于0.01%的常量分析。分光光度法是測定微量軸的主要手段之一，多數是測定溶液中以錢酰離子(UO22+)存在的(因為在溶液中的 U°+比U4+穩定）。許多偶氮化合物可用于鈾的光居測定,它們均能與鈾酰離子發生顯色反應�，F在廣泛應用的試劑是Br-PADAP。即2-(5-溴-2-0噸啶偶氮)-5-二乙胺基酚它的靈敏度和選擇性都很高。因此本標準選擇Br—PADAP有機試劑作顯色劑，以分光光度法對煤中鈾進行測定。

2標準制定中，主要進行了以下條件試驗：

（1)煤樣的灰化及灰樣的處理；

2）鈾的萃取和洗脫；

（3）干擾元素及其分離；

（4）比色條件選擇；

（5）方法精密度。

二、條文說明

1“2方法提要”

煤樣灰化后，煤中的鈾以氧化物形式存在，將煤灰與混合銨鹽(NHF+NHaCI+(NHa)}S0+(NH.)NOs，以1.5+1+1+1.5混合）熔融，再用含硝酸鹽的稀硝酸浸取，這時鈾變成可溶的UO,+形式。然后將浸取溶液通過磷酸三丁酯(TBP）色層柱，使鈾和干擾元素分離。用0.05 mol/L硝酸解吸性上吸附的鈾，然后在微堿性(pH=8)溶液中，使鈾與顯色劑(Br—PADAP）形成有色的絡合物再進行比色測定。各步反應如下：

“4.4 磷酸三丁酯(TBP)-乙醚溶液……”

磷酸三丁酯(TBP）是所有各種中性磷化合物中最廣泛應用的萃取劑，它對鈾有很強的萃取能力和較高的選擇性，另外它的水溶性小，揮發性低，化學穩定性好。

鑒于TBP本身是粘稠液體，分層比較困難，因此，實際應用時，需加其他惰性溶劑進行稀釋。對于鈾的萃取最常用的稀釋劑有CCl，CH。Cl，CH。OCH。等。本標準采用乙醚作稀釋劑并配成（4+6）乙酰溶液，即用40mLTBP和60 mL乙醚配制而成。

由于市售的TBP溶液中可能含有磷酸-丁酯和磷酸二丁酯，因此，在使用以前，需要用等體積的50 g/LNa2COs溶液洗滌3次，再用等體積的蒸餾水洗滌3次，然后保存備用。

3“4.5 混合掩蔽劑”

在弱堿性溶液中，Br-PADAP除與鈾反應外，還與許多金屬離子形成有色絡和物，干擾鈾的測定據文獻報道，含量在5mg以下的下列元素經TBP萃取鈾后無干擾:Ag、Ca^'+、Mg^+、Al{+、Fe^+Pb2+、K+、Mn^2+、Na+、Ti{+等，而Th1+、Ce{+、Bi3+干擾測定，Fe{+、Mo°+、As+、V+只能被部分萃取而干擾測定。為此，必須加入掩蔽劑消除干擾元素的影響。

本標準用1，2-環己二胺四乙酸+炭基水楊酸+氟化鈉為混合掩蔽劑，并進行了可能的干擾試驗。

試驗方法：取30μ鈾數份，分別加入不同含量的干擾元素，然后經過TBP色層桂萃取，洗脫，往洗脫液中加入掩蔽劑，顯色，測定吸光度。試驗結果列于表59-1中。

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