Física de la radiación

 

Synthesis of Potassium and Calcium Uranovanadates, analogues of Carnotite and Metatyuyamunite Minerals

 

J.L. Requena Yáñez^a, M. Reyes Cortés^a;b, E. Torres Moye^a, D. Lardizabal^a, H. Riveros^c and M.E. Montero Cabrera^a;*

 

^a Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S.C., Chihuahua, Chih. * e-mail: elena.montero@cimav.edu.mx

^b Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chihuahua, Chihuahua, Chih.

^c Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, DF.

 

Recibido el 20 de octubre de 2011;
aceptado el 10 de abril de 2012

 

Abstract

The aim of this study was to develop a synthesis of metatyuyamunite (Ca(VUO₆)₂·3-5H₂O) and carnotite (KVUO₆·1-3H₂O) under hydrothermal conditions. Also, crystals obtained from this synthesis were compared with crystals from melting method. The analyses of synthesis products were performed by X-Ray techniques. X-Ray Diffraction was used for both species identification, whereas Scanning Electron Microscopy was used to analyze their morphology and elemental composition. Both uranovanadates were positive synthesized under hydrothermal conditions; besides, their morphology presents particles agglomerates. Calcium uranovanadate agglomerates contain well-defined crystals, whereas potassium uranovanadate agglomerates consist in fine powder particles.

Keywords: Uranium; carnotite; metatyuyamunite; hydrothermal synthesis; crystallization.

 

Resumen

El objetivo de este trabajo fue desarrollar una ruta de síntesis de metatyuyamunita (Ca(VUO₆)₂·3-5H₂O) y Carnotita (KVUO₆·1-3H₂O) en condiciones hidrotermales. Los cristales obtenidos de estas síntesis se compararon con cristales obtenidos por el método de fusión. El análisis de los productos de las síntesis fue realizado mediante técnicas de rayos X. La difracción de rayos X fue utilizada para la identificación de las dos especies, mientras que la Microscopía Electrónica de Barrido se utilizó para analizar su morfología y composición elemental. Ambos uranovanadatos fueron exitosamente sintetizados bajo condiciones hidrotermales, presentando una morfología de aglomerados de partículas. Los aglomerados del uranovanadato de calcio están formados por cristales bien definidos, mientras que los aglomerados del uranovanadato de potasio consisten en partículas de polvo muy finas.

Descriptores: Uranio; carnotita; metatyuyamunita; síntesis hidrotermal; cristalización.

 

PACS: 61.66.Fn; 81.10.-h.

 

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Acknowledgments

We want to thanks David Singer, from University of California at Berkeley, USA; Prof. Peter C. Burns and Laurent Jouffret from University of Notre Dame, Indiana USA; Miguel Humberto Bocanegra Bernal from CIMAV, Chihuahua, Mexico for discussions and suggestions during the experimental part of this work, and Hector Rubio Arias from UACH, Chihuahua, Mexico for improving the manuscript. This study has been partially supported by SEP-CONACYT Basic Science Project 26040.

 

References

1. K.J. Wenrich, P.J. Modreski, R.A. Zielinski, and J.L. Seeley, Am. Mineral. 67 (1982) 1273.         [ Links ]

2. B.P. Onac, G. Veni, and W.B. White, Eur. J. Mineral. 13 (2001) 135.         [ Links ]

3. N.V. Karyakin, N.G. Chernorukov, E.V. Suleimanov, and M.I. Alimzhanov, Russ. J. Gen. Chem. 7 (2001) 1333.         [ Links ]

4. N.V. Karyakin, N.G. Chernorukov, E.V. Suleimanov, and M.I. Alimzhanov, Radiochemistry 4 (2003) 457.         [ Links ]

5. N.V. Karyakin, N.G. Chernorukov, E.V. Suleimanov, M.I. Alimzhanov, V. L. Trostin, and A.V. Knyazev, Russian Journal of Physical Chemistry C/C of Zhurnal Fizicheskoi Khimii 74 (2000) 1226.         [ Links ]

6. M. Reyes-Cortés, L. Fuentes-Cobas, E. Torres-Moye, H. Esparza-Ponce, and M. Montero-Cabrera, Min Petrol 9 (2010) 121.         [ Links ]

7. T.W. Stern, L.R. Stieff, M.N. Girhard, and R. Meyrowitz, Am. Mineral. 41 (1956) 187.         [ Links ]

8. M. Renteria Villalobos et al., Rev. Mex. Fis. S5 (2007) 16.         [ Links ]

9. P.C. Burns and R.J. Finch, Uranium: mineralogy, geochemistry and the environment, Mineralogical Society of America, (Washington, D.C., 1999).         [ Links ]

10. A. Rabenau, Angewandte Chemie International Edition in English 24 (1985) 1026.         [ Links ]

11. F. Abraham, C. Dion, and M. Saadi, J. Mater. Chem. 3 (1993) 459.         [ Links ]

12. G. Müller, Crystal growth from the melt (Springer-Verlag, 1988).         [ Links ] 13. D.C. Burciaga-Valencia et al., Rev. Mex. Fis. S5 (2010) 75.         [ Links ]