钙铀云母(Autunite)是少见的表生铀矿物,含铀54.46%。产于铀矿床氧化带,在热液脉、花岗石伟晶岩等环境中形成。外观为黄绿色至绿色透明固体,有玻璃光泽,相对密度3.7。在紫外线照射下发淡黄绿色中强荧光。它具放射性。钙铀云母的主要产地分布于意大利的科林扎、伦巴第大区及古内奥,澳大利亚的莱姆占哥等地。
方铀矿经过蚀变或风化淋滤而形成颜色鲜艳的脂铅铀矿或钙铀云母、铜铀云母等次生矿物,可作为铀矿找矿标志。晶质铀矿是铀的最重要矿石矿物。此外,晶质铀矿还用于提取镭。加拿大、美国、南非、刚果等是最主要的铀矿生产国。提炼浓缩后的铀可用来制作威力巨大的原子弹。
名称来源
1852年,钙铀云母首次发现于法国奥顿(Autun)地区,这也是其名字Autunite的由来。
主要特性
矿物组成
化学式:Ca(UO2)2(PO4)2•12H2O。
物理特性
钙铀云母多呈黄色、绿色,条痕为黄色;透明度好,金刚光泽、玻璃光泽至珍珠光泽。光学类别:单轴负性,通常为异常双轴负性。多色性:X = 无色至淡黄色;色散:r\u003ev,强。ω = 1.575,ϵ = 1.572,α = 1.553–1.555,β = 1.575,γ = 1.577–1.578,2V(测) = 10°–53°。极完全解理(解理:在{001}面上完美,{100}面上不明显),参差状断口,性脆;莫氏硬度为2.0-2.5,密度为3.1-3.2g/cm3。在紫外线照射下,钙铀云母发淡黄绿色中强荧光。它具放射性。在空气中脱水。
结构特征
四方晶系,四方双锥晶类。钙铀云母的晶体呈四方板状、片状、鳞状晶体,集合体呈玫瑰状、青苔状或皮壳状。点群:4/m 2/m 2/m。晶体薄至中等厚度,{001}面上呈板状,外形为矩形或八边形,最大可达2厘米;双晶:在{110}面上,穿插双晶,罕见。
形成原因
钙铀云母是一种次生矿物,产于铀矿床氧化带,在热液脉、花岗石伟晶岩等环境中形成。钙铀云母的伴生矿物包括:铜铀云母、磷钙铀矿、硅钙铀矿、铝钙铀云母和水铀磷镁石。其中铜铀云母与钙铀云母最为相似,晶体均属四方晶系,呈板状。两者最大的区别:钙铀云母条痕为黄色;铜铀云母条痕为灰绿色,钙铀云母产自于伟晶岩。
分布区域
主要产地分布于意大利的科林扎、伦巴第大区及古内奥,澳大利亚的莱姆占哥等地。中国钙铀云母矿产分布不均匀,全国20个省、市、自治区虽都有分布,但绝大部分集中在新疆、四川省和内蒙古自治区。全国已发现产地184处,其中新疆88处,占全国储量的67%,四川27处,占全国储量的11.4%;内蒙古15处,占全国储量的8.6%;其余54处,占全国储量的13%,分布于河北省、山西省、辽宁省、吉林省、黑龙江省、山东省、河南省、云南省、西藏自治区、青海省及陕西省等地。
应用领域
方铀矿经过蚀变或风化淋滤而形成颜色鲜艳的脂铅铀矿或钙铀云母、铜铀云母等次生矿物,可作为铀矿找矿标志。晶质铀矿是铀的最重要矿石矿物。此外,晶质铀矿还用于提取镭。加拿大、美国、南非、刚果等是最主要的铀矿生产国。提炼浓缩后的铀可用来制作威力巨大的原子弹。
矿物开采
钙铀云母可用稀酸或稀碱溶液溶解。钙铀云母加工过程的各个工序矿石预处理,例如,选择性磨矿、放射分选、浮选、重 介质选犷以及焙烧等,酸法浸出、碱法浸出、加压浸出浸出矿浆的固液分离一逆流倾析或过滤,采 用离子交换、溶剂萃取或沉淀以从含铀溶液中纯化 和浓缩铀,沉淀制取铀浓缩物黄饼。提取铀的工艺流程如下,铀的回收率一般可达95%。
历史
钙铀云母矿物由于晶体大,色彩艳丽,很早就被人类利用。中国古籍中对其称谓记载就有:花皮连、天冰、天皮、地金、老刮金、千层纸、元面、云米赤及雄黑等。莫高窟中唐112窟所用的颜料闪光发亮,经X射线衍射分析,是天然云母经细碎研磨而成。显色效果极佳。1852年,在欧洲,钙铀云母首次正式发现于法国奥顿(Autun)地区。
危害
铀矿有辐射,这是肯定的。但是,其辐射程度并没有大家想的那么可怕。研究表明,一个人在衣兜里揣个1斤左右的铀矿石,每天所受的辐射量也就跟戴一块夜光手表差不多。在古代,人们还将铀作为一种调色剂,用来制造好看的玻璃,这就是铀玻璃。陶器彩釉中过去也用到铀。天然铀中主要含有铀-238(238U)和铀-235(235U),而这两种铀的半衰期分别是44.68亿年和7.04亿年,如此长的半衰期,这让它的毒性很低。另外,铀衰变的时候主要放出的是阿尔法粒子,并不是危险的γ射线。α射线一张纸就可以把其挡住;β射线可以穿透纸张但是不能穿透铝;γ射线可以穿透纸张和铝。由此可以看到α射线的穿透性最弱,一张纸就可以把其挡住。
参考资料
autunite.handbookofmineralogy.2025-04-04
倾听矿物的声音——钙铀云母.微信公众平台.2025-04-04