Uránová ruda. Ako sa ťaží uránová ruda? Uránová ruda v Rusku

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Keď boli objavené rádioaktívne prvky periodickej tabuľky, človek nakoniec prišiel s aplikáciou pre ne. Toto sa stalo s uránom. Používal sa na vojenské aj civilné účely. Uránová ruda sa spracovávala, výsledný prvok sa používal v priemysle farieb a lakov a sklárskom priemysle. Po objavení jeho rádioaktivity sa začal využívať v jadrovej energetike. Aké čisté a ekologické je toto palivo? Stále sa o tom diskutuje.

Prírodný urán

V prírode sa urán nevyskytuje v čistej forme – je súčasťou rudy a minerálov. Hlavnou uránovou rudou je karnotit a smolinec. Významné ložiská tohto strategického chemického prvku sa našli aj vo vzácnych zeminách a rašelinových mineráloch - orthite, titanite, zirkóne, monazite, xenotime. Ložiská uránu možno nájsť v horninách s kyslým prostredím a vysokou koncentráciou kremíka. Jeho spoločníkmi sú kalcit, galenit, molybdenit atď.

Svetové vklady a rezervy

K dnešnému dňu bolo preskúmaných veľa ložísk v 20-kilometrovej vrstve zemského povrchu. Všetky obsahujú obrovské množstvo ton uránu. Toto množstvo je schopné poskytnúť ľudstvu energiu na mnoho stoviek rokov.dopredu. Popredné krajiny s najväčším objemom uránovej rudy sú Austrália, Kazachstan, Rusko, Kanada, Južná Afrika, Ukrajina, Uzbekistan, USA, Brazília, Namíbia.

Druhy uránu

Rádioaktivita určuje vlastnosti chemického prvku. Prírodný urán sa skladá z troch jeho izotopov. Dvaja z nich sú predchodcami rádioaktívneho radu. Prírodné izotopy uránu sa používajú na výrobu paliva pre jadrové reakcie a zbrane. Urán-238 tiež slúži ako surovina na výrobu plutónia-239.

Izotopy uránu U234 sú dcérske nuklidy U238. Sú uznávané ako najaktívnejšie a poskytujú silné žiarenie. Izotop U235 je 21-krát slabší, aj keď bol úspešne použitý na vyššie uvedené účely - má schopnosť udržiavať jadrovú reťazovú reakciu bez ďalších katalyzátorov.

Okrem prírodných existujú aj umelé izotopy uránu. Dnes je takýchto známych 23, najvýznamnejší z nich - U233. Vyznačuje sa schopnosťou aktivovať sa vplyvom pomalých neutrónov, zatiaľ čo ostatné vyžadujú rýchle častice.

Klasifikácia rudy

Hoci urán možno nájsť takmer všade – dokonca aj v živých organizmoch – švy, ktoré ho obsahujú, môžu byť rôzneho typu. To závisí aj od metód extrakcie. Uránová ruda je klasifikovaná podľa nasledujúcich parametrov:

1. Podmienky vzniku – endogénne, exogénne a metamorfogénne rudy.
2. Povahou uránovej mineralizácie sú primárne, oxidované a zmiešané rudy uránu.
3. Súhrnná veľkosť azrná minerálov - hrubozrnné, stredne zrnité, jemnozrnné, jemnozrnné a dispergované frakcie rudy.
4. Užitočnosť nečistôt – molybdén, vanád atď.
5. Zloženie nečistôt - uhličitan, kremičitan, sulfid, oxid železitý, kaustobiolit.

V závislosti od klasifikácie uránovej rudy existuje spôsob, ako z nej extrahovať chemický prvok. Kremičitan sa spracováva rôznymi kyselinami, uhličitan - roztokmi sódy, horením sa obohacuje kaustobiolit a vo vysokej peci sa taví oxid železa.

Ako sa ťaží uránová ruda

Ako v každom ťažobnom podnikaní aj tu existuje určitá technológia a metódy na získavanie uránu z hornín. Všetko závisí aj od toho, ktorý izotop sa nachádza vo vrstve litosféry. Uránová ruda sa ťaží tromi spôsobmi. Ekonomicky opodstatnené izolovanie prvku od horniny je vtedy, keď je obsiahnutý v objeme 0,05-0,5%. Existuje banský, lomový a lúhovací spôsob ťažby. Použitie každého z nich závisí od zloženia izotopov a hĺbky horniny. Lomová ťažba uránovej rudy je možná s plytkým výskytom. Riziko expozície je minimálne. So strojmi nie sú žiadne problémy – široko používané sú buldozéry, nakladače, sklápače.

Ťažba bane je náročnejšia. Táto metóda sa používa, keď sa prvok vyskytuje v hĺbke do 2 kilometrov a je ekonomicky životaschopný. Hornina musí obsahovať vysokú koncentráciu uránu, aby mohla byť účelne ťažená. V štôlni poskytnitemaximálnej bezpečnosti, je to spôsobené spôsobom ťažby uránovej rudy pod zemou. Pracovníci dostávajú montérky, pracovný čas je prísne obmedzený. Bane sú vybavené výťahmi, zvýšenou ventiláciou.

Lúhovanie je tretí spôsob – najčistejší z hľadiska životného prostredia a bezpečnosti zamestnancov banského podniku. Špeciálny chemický roztok sa čerpá cez systém vŕtaných studní. V nádrži sa rozpúšťa a nasýti sa zlúčeninami uránu. Roztok sa potom odčerpá a pošle do spracovateľských závodov. Táto metóda je progresívnejšia, umožňuje znížiť ekonomické náklady, aj keď pre jej aplikáciu existuje množstvo obmedzení.

Vklady na Ukrajine

Ukázalo sa, že krajina je šťastným vlastníkom ložísk prvku, z ktorého sa vyrába jadrové palivo. Podľa prognóz obsahujú uránové rudy na Ukrajine až 235 ton surovín. V súčasnosti sú potvrdené len ložiská s objemom asi 65 ton. Určitá suma už bola vypracovaná. Časť uránu sa použila na domácom trhu, časť sa vyviezla.

Kirovogradská oblasť uránovej rudy sa považuje za hlavné ložisko. Obsah uránu je nízky - od 0,05 do 0,1% na tonu horniny, takže cena materiálu je vysoká. Výsledkom je, že výsledné suroviny sa v Rusku vymieňajú za hotové palivové tyče pre elektrárne.

Druhým veľkým ložiskom je Novokonstantinovskoye. Obsah uránu v hornine umožnil znížiť náklady v porovnaní s Kirovogradskoye takmer dvakrát. Vývoj sa však neuskutočnil od 90. rokov, všetky bane sú zatopené. V dôsledku zhoršenia politických vzťahov s Ruskom môže Ukrajina zostať bez paliva pre jadrové elektrárne.

Ruská uránová ruda

Z hľadiska ťažby uránu je Ruská federácia na piatom mieste spomedzi ostatných krajín sveta. Najznámejšie a najmocnejšie sú Kiagdinskoje, Količkanskoje, Istochnoje, Koretkondinskoje, Namarusskoje, Dobrynskoje (Burjatská republika), Argunskoje, Zherlovoe (región Čita). Región Čita produkuje 93 % všetkého ruského vyrobeného uránu (hlavne povrchovými a banskými metódami).

Trochu odlišná je situácia s ložiskami v Burjatsku a Kurgane. Uránová ruda sa v Rusku v týchto regiónoch ukladá takým spôsobom, že umožňuje ťažbu surovín lúhovaním.

Celkovo sa v Rusku predpokladajú ložiská 830 ton uránu, potvrdených zásob je asi 615 ton. Sú to aj ložiská v Jakutsku, Karélii a ďalších regiónoch. Keďže urán je strategická globálna surovina, údaje nemusia byť presné, keďže mnohé údaje sú klasifikované, prístup k nim má len určitá kategória ľudí.