工业分析仪器检测煤炭含铀的方法

煤中铀的测定方法（MT/T 384-1994）说明

铀在煤中含量甚微，通常在5μg/g以下。年轻煤中铀的富集程度比年老煤中要高，有的可达几百μg/g，个别煤甚至可达到工业利用品位。铀是一种放射性元素，在原子能工业中，它是主要的核燃料。在煤炭中，如果含有大量的铀，会散发和累积在周围环境中，造成严重的放射性污染，危及人们的生活和健康。因此，为了对煤进行综合评价和合理利用，以及为了环境保护，都需对煤中铀进行测定。

现有的铀测定方法，大都用于矿石分析，煤中铀的测定资料比较少。煤炭科学研究总院煤炭分析试验室、西安地勘分院以及浙江煤田地勘公司化验室于1987年5月开始共同进行本标准的研究。经查阅大量国内外文献资料和充分的试验，提出了一个简便、快速、灵敏度高、选择性好的煤中铀的分析方法，并由9个单位（江西、湖南、河南、河北、内蒙、四川、云南的煤田地勘公司化验室、煤炭科学研究总院煤炭分析实验室和西安地勘分院）进行验证试验后提出了本方法标准(草案）。1990年经全国煤炭试验方法标准化分技术委员会审查通过，1994年煤炭部批准颁布，1995年起实施。

一、标准的适用范围及制定要点

本标准适用于褐煤，烟煤和无烟煤中的铀含量的测定。

方法的确定

1）铀的分离和富集

由于铀在煤中属于低浓度的元素，而煤又是一种多种元素共生的复杂体系，大量的伴生元素往往碍铀的测定，因此大部分铀的测定方法都需要先行铀的分离和富集。分离铀的方法最常用的是沉淀和萃取法。沉淀法优点是不需要特殊的仪器设备，操作也比较简便；但缺点是分离不够完全，灵敏度不高，对于一般原煤(铀含量在几十μg/g)就难以测定了。

本标准采用萃取法，它将萃取和柱上色层分离技术结合起来应用，将铀酰离子(UO22+)与其他共离子分离。本法具有溶剂萃取的高选择性和色层分离的高效性特点，相当于多次萃取的操作技术，对煤中微克级铀含量的分离是非常有效的分离方法。

2）测定方法

铀的测定方法有重量法、容量法、荧光分析法、分光光度法、电化学分析法、放射分析法等。

重量法是一种经典的方法，测定结果准确，但分离手续烦琐，已很少应用。容量法常用于铀量高于0.01%的常量分析。分光光度法是测定微量轴的主要手段之一，多数是测定溶液中以钱酰离子(UO22+)存在的(因为在溶液中的 U°+比U4+稳定）。许多偶氮化合物可用于铀的光居测定,它们均能与铀酰离子发生显色反应。现在广泛应用的试剂是Br-PADAP。即2-(5-溴-2-0吨啶偶氮)-5-二乙胺基酚它的灵敏度和选择性都很高。因此本标准选择Br—PADAP有机试剂作显色剂，以分光光度法对煤中铀进行测定。

2标准制定中，主要进行了以下条件试验：

（1)煤样的灰化及灰样的处理；

2）铀的萃取和洗脱；

（3）干扰元素及其分离；

（4）比色条件选择；

（5）方法精密度。

二、条文说明

1“2方法提要”

煤样灰化后，煤中的铀以氧化物形式存在，将煤灰与混合铵盐(NHF+NHaCI+(NHa)}S0+(NH.)NOs，以1.5+1+1+1.5混合）熔融，再用含硝酸盐的稀硝酸浸取，这时铀变成可溶的UO,+形式。然后将浸取溶液通过磷酸三丁酯(TBP）色层柱，使铀和干扰元素分离。用0.05 mol/L硝酸解吸性上吸附的铀，然后在微碱性(pH=8)溶液中，使铀与显色剂(Br—PADAP）形成有色的络合物再进行比色测定。各步反应如下：

“4.4 磷酸三丁酯(TBP)-乙醚溶液……”

磷酸三丁酯(TBP）是所有各种中性磷化合物中最广泛应用的萃取剂，它对铀有很强的萃取能力和较高的选择性，另外它的水溶性小，挥发性低，化学稳定性好。

鉴于TBP本身是粘稠液体，分层比较困难，因此，实际应用时，需加其他惰性溶剂进行稀释。对于铀的萃取最常用的稀释剂有CCl，CH。Cl，CH。OCH。等。本标准采用乙醚作稀释剂并配成（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，需要用等体积的50 g/LNa2COs溶液洗涤3次，再用等体积的蒸馏水洗涤3次，然后保存备用。

3“4.5 混合掩蔽剂”

在弱碱性溶液中，Br-PADAP除与铀反应外，还与许多金属离子形成有色络和物，干扰铀的测定据文献报道，含量在5mg以下的下列元素经TBP萃取铀后无干扰:Ag、Ca^'+、Mg^+、Al{+、Fe^+Pb2+、K+、Mn^2+、Na+、Ti{+等，而Th1+、Ce{+、Bi3+干扰测定，Fe{+、Mo°+、As+、V+只能被部分萃取而干扰测定。为此，必须加入掩蔽剂消除干扰元素的影响。

本标准用1，2-环己二胺四乙酸+炭基水杨酸+氟化钠为混合掩蔽剂，并进行了可能的干扰试验。

试验方法：取30μ铀数份，分别加入不同含量的干扰元素，然后经过TBP色层桂萃取，洗脱，往洗脱液中加入掩蔽剂，显色，测定吸光度。试验结果列于表59-1中。

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