Уранова руда. Как се добива уранова руда? Урановата руда в Русия

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Когато радиоактивните елементи от периодичната таблица бяха открити, човек в крайна сметка излезе с приложение за тях. Това се случи с урана. Използван е както за военни, така и за граждански цели. Урановата руда се преработва, полученият елемент се използва в бои и лакове и стъкларската промишленост. След откриването на неговата радиоактивност той започва да се използва в ядрената енергетика. Колко чисто и екологично е това гориво? Това все още се обсъжда.

Естествен уран

В природата уранът не съществува в чист вид - той е съставна част на рудата и минералите. Основната уранова руда е карнотит и смола. Също така, значителни находища на този стратегически химичен елемент са открити в редкоземни и торфени минерали - ортит, титанит, циркон, монацит, ксенотим. Отлагания на уран могат да бъдат открити в скали с кисела среда и високи концентрации на силиций. Неговите спътници са калцит, галенит, молибденит и др.

Световни депозити и резерви

До днешна дата са проучени много находища в 20-километров слой от земната повърхност. Всички те съдържат огромен брой тонове уран. Това количество е в състояние да осигури на човечеството енергия за много стотици години.напред. Водещите страни, в които урановата руда има най-голям обем, са Австралия, Казахстан, Русия, Канада, Южна Африка, Украйна, Узбекистан, САЩ, Бразилия, Намибия.

Видове уран

Радиоактивността определя свойствата на химичния елемент. Естественият уран се състои от три негови изотопа. Двама от тях са предците на радиоактивната серия. Естествените изотопи на урана се използват за създаване на гориво за ядрени реакции и оръжия. Също така, уран-238 служи като суровина за производството на плутоний-239.

Урановите изотопи U234 са дъщерни нуклиди на U238. Те са признати за най-активни и осигуряват силна радиация. Изотопът U235 е 21 пъти по-слаб, въпреки че е използван успешно за горните цели – има способността да поддържа верижна ядрена реакция без допълнителни катализатори.

В допълнение към естествените, има и изкуствени изотопи на урана. Днес има 23 такива известни, най-важният от тях - U233. Отличава се със способността да се активира под въздействието на бавни неутрони, докато останалите изискват бързи частици.

Класификация на руда

Въпреки че уранът може да се намери почти навсякъде - дори в живите организми - шевовете, които го съдържат, могат да бъдат от различни видове. Това зависи и от методите на извличане. Урановата руда се класифицира според следните параметри:

1. Условия на образуване - ендогенни, екзогенни и метаморфогенни руди.
2. Естеството на урановата минерализация е първични, окислени и смесени руди на уран.
3. Общ размер изърна минерали - едрозърнести, среднозърнести, дребнозърнести, дребнозърнести и диспергирани рудни фракции.
4. Полезност на примесите - молибден, ванадий и др.
5. Състав на примеси - карбонат, силикат, сулфид, железен оксид, каустобиолит.

В зависимост от това как е класифицирана урановата руда, има начин да се извлече химически елемент от нея. Силикатът се обработва с различни киселини, карбонатът - със содови разтвори, каустобиолитът се обогатява чрез изгаряне, а железният оксид се топи в доменна пещ.

Как се добива уранова руда

Както във всеки миннодобив, има определена технология и методи за извличане на уран от скала. Всичко зависи и от това кой изотоп е в литосферния слой. Урановата руда се добива по три начина. Икономически оправдано изолирането на елемент от скалата е, когато той се съдържа в обем 0,05-0,5%. Има минен, кариен и излугващ метод на добив. Използването на всеки от тях зависи от състава на изотопите и дълбочината на скалата. Кариерният добив на уранова руда е възможен с плитко залягане. Рискът от експозиция е минимален. Няма проблеми с техниката - широко се използват булдозери, товарачи, самосвали.

Производството на мини е по-трудно. Този метод се използва, когато елементът се намира на дълбочина до 2 километра и е икономически изгоден. Скалата трябва да съдържа висока концентрация на уран, за да бъде целесъобразно добивана. В добавката предоставятмаксимална сигурност, това се дължи на начина, по който уранова руда се добива под земята. Работниците са снабдени с гащеризони, работното време е строго ограничено. Мините са оборудвани с асансьори, подобрена вентилация.

Излугването е третият метод - най-чистият от гледна точка на околната среда и безопасността на служителите на минното предприятие. Специален химичен разтвор се изпомпва през система от пробити кладенци. Разтваря се в резервоара и се насища с уранови съединения. След това разтворът се изпомпва и се изпраща в преработвателни предприятия. Този метод е по-прогресивен, позволява да се намалят икономическите разходи, въпреки че има редица ограничения за неговото прилагане.

Депозити в Украйна

Страната се оказа щастлив собственик на находища на елемента, от който се произвежда ядрено гориво. Според прогнозите урановите руди в Украйна съдържат до 235 тона суровини. В момента са потвърдени само находища, съдържащи около 65 тона. Определена сума вече е разработена. Част от урана е използван в страната, част е изнесен.

Кировоградският район на урановата руда се счита за основно находище. Съдържанието на уран е ниско - от 0,05 до 0,1% на тон скала, така че цената на материала е висока. В резултат на това получените суровини се обменят в Русия за готови горивни пръти за електроцентрали.

Вторият основен депозит е Новоконстантиновское. Съдържанието на уран в скалата направи възможно намаляването на цената в сравнение с Кировоградското почти 2 пъти. Разработката обаче не се извършва от 90-те години, всички мини са наводнени. Поради изостряне на политическите отношения с Русия, Украйна може да остане без гориво за атомни електроцентрали.

руска уранова руда

По отношение на добива на уран, Руската федерация е на пето място сред другите страни в света. Най-известните и мощни са Хиагдинское, Количканское, Источное, Кореткондинское, Намарусское, Добринское (Република Бурятия), Аргунское, Жерлово (Читинска област). В района на Чита се произвеждат 93% от целия руски уран (главно по открити и рудни методи).

Малко различна е ситуацията с депозитите в Бурятия и Курган. Урановата руда в Русия в тези региони се отлага по такъв начин, че дава възможност за извличане на суровини чрез излугване.

Общо се предвиждат находища от 830 тона уран в Русия, има около 615 тона потвърдени запаси. Това са и находища в Якутия, Карелия и други региони. Тъй като уранът е стратегическа глобална суровина, цифрите може да не са точни, тъй като много от данните са класифицирани, само определена категория хора имат достъп до тях.