Uranijumska ruda. Kako se kopa ruda uranijuma? Ruda uranijuma u Rusiji

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Kada su otkriveni radioaktivni elementi periodnog sistema, osoba je na kraju smislila aplikaciju za njih. Ovo se desilo sa uranijumom. Korišćen je i u vojne i u civilne svrhe. Uranijumska ruda je prerađena, a dobijeni element je korišten u industriji boja i lakova i staklu. Nakon što je otkrivena njegova radioaktivnost, počeo se koristiti u nuklearnoj energiji. Koliko je ovo gorivo čisto i ekološki prihvatljivo? O ovome se još raspravlja.

Prirodni uranijum

U prirodi, uranijum ne postoji u svom čistom obliku - on je komponenta rude i minerala. Glavna ruda uranijuma je karnotit i smola. Takođe, značajna nalazišta ovog strateškog hemijskog elementa pronađena su u mineralima retkih zemalja i treseta – ortitu, titanitu, cirkonu, monazitu, ksenotimu. Naslage urana mogu se naći u stijenama s kiselom sredinom i visokim koncentracijama silicija. Njegovi pratioci su kalcit, galenit, molibdenit, itd.

Svjetski depoziti i rezerve

Do danas su istražena mnoga ležišta u 20-kilometarskom sloju zemljine površine. Svi oni sadrže ogroman broj tona uranijuma. Ova količina je sposobna da obezbijedi čovječanstvo energijom za mnogo stotina godina.naprijed. Vodeće zemlje u kojima je ruda uranijuma najveća su Australija, Kazahstan, Rusija, Kanada, Južna Afrika, Ukrajina, Uzbekistan, SAD, Brazil, Namibija.

Vrste uranijuma

Radioaktivnost određuje svojstva hemijskog elementa. Prirodni uranijum se sastoji od tri njegova izotopa. Dvojica od njih su preci radioaktivne serije. Prirodni izotopi uranijuma koriste se za stvaranje goriva za nuklearne reakcije i oružje. Takođe, uranijum-238 služi kao sirovina za proizvodnju plutonijuma-239.

Izotopi urana U234 su kćeri nuklidi U238. Prepoznati su kao najaktivniji i daju jako zračenje. Izotop U235 je 21 puta slabiji, iako se uspješno koristi u gore navedene svrhe - ima sposobnost održavanja nuklearne lančane reakcije bez dodatnih katalizatora.

Pored prirodnih, postoje i vještački izotopi uranijuma. Danas su poznata 23 takva, od kojih je najvažniji - U233. Odlikuje se sposobnošću da se aktivira pod uticajem sporih neutrona, dok ostali zahtevaju brze čestice.

Klasifikacija rude

Iako se uranijum može naći skoro svuda - čak iu živim organizmima - šavovi koji ga sadrže mogu biti različitih tipova. To također ovisi o metodama ekstrakcije. Uranijumska ruda se klasifikuje prema sledećim parametrima:

1. Uslovi formiranja - endogene, egzogene i metamorfogene rude.
2. Priroda mineralizacije uranijuma je primarna, oksidirana i miješana ruda uranijuma.
3. Zbirna veličina izrna minerala - krupnozrna, srednjezrna, sitnozrna, sitnozrna i raspršene rudne frakcije.
4. Korisnost nečistoća - molibden, vanadij, itd.
5. Sastav nečistoća - karbonat, silikat, sulfid, gvožđe oksid, kaustobiolit.

U zavisnosti od toga kako je ruda uranijuma klasifikovana, postoji način da se iz nje izdvoji hemijski element. Silikat se obrađuje raznim kiselinama, karbonat - rastvorima sode, kaustobiolitik se obogaćuje sagorevanjem, a gvožđe oksid se topi u visokoj peći.

Kako se kopa ruda uranijuma

Kao iu svakom rudarskom poslu, postoji određena tehnologija i metode za vađenje uranijuma iz stijene. Sve zavisi i od toga koji se izotop nalazi u sloju litosfere. Ruda uranijuma se kopa na tri načina. Ekonomski opravdano izdvajanje elementa iz stijene je kada je sadržan u zapremini od 0,05-0,5%. Postoji način vađenja rudnika, kamenoloma i luženja. Upotreba svakog od njih ovisi o sastavu izotopa i dubini stijene. Eksploatacija uranijumske rude iz kamenoloma je moguća uz plitku pojavu. Rizik od izlaganja je minimalan. Nema problema sa mehanizacijom - buldožeri, utovarivači, kiperi su u širokoj upotrebi.

Proizvodnja rudnika je teža. Ova metoda se koristi kada se element nalazi na dubini do 2 kilometra i ekonomski je isplativ. Stijena mora sadržavati visoku koncentraciju uranijuma da bi bila svrsishodno iskopana. U adit pružitimaksimalna sigurnost, to je zbog načina na koji se ruda uranijuma kopa pod zemljom. Radnici su obezbeđeni kombinezonom, radno vreme je striktno ograničeno. Rudnici su opremljeni liftovima, pojačanom ventilacijom.

Izluživanje je treća metoda - najčistija sa ekološke tačke gledišta i sigurnosti zaposlenih u rudarskom preduzeću. Specijalni hemijski rastvor se pumpa kroz sistem izbušenih bunara. Rastvara se u rezervoaru i postaje zasićen jedinjenjima uranijuma. Otopina se zatim ispumpava i šalje u pogone za preradu. Ova metoda je progresivnija, omogućava smanjenje ekonomskih troškova, iako postoji niz ograničenja za njenu primjenu.

Depoziti u Ukrajini

Država se pokazala srećnim vlasnikom nalazišta elementa iz kojeg se proizvodi nuklearno gorivo. Prema prognozama, rude uranijuma u Ukrajini sadrže do 235 tona sirovina. Trenutno su potvrđena samo ležišta koja sadrže oko 65 tona. Određeni iznos je već razrađen. Dio uranijuma je korišten u zemlji, dio je izvezen.

Kirovogradsko područje rude uranijuma smatra se glavnim ležištem. Sadržaj uranijuma je nizak - od 0,05 do 0,1% po toni stijene, pa je cijena materijala visoka. Kao rezultat toga, dobijene sirovine se razmjenjuju u Rusiji za gotove gorivne šipke za elektrane.

Drugi veliki depozit je Novokonstantinovskoye. Sadržaj uranijuma u stijeni omogućio je smanjenje troškova u odnosu na Kirovogradskoye za gotovo 2 puta. Međutim, razvoj nije rađen od 90-ih godina, svi rudnici su poplavljeni. Zbog zaoštravanja političkih odnosa sa Rusijom, Ukrajina bi mogla ostati bez goriva za nuklearne elektrane.

ruska ruda uranijuma

U pogledu iskopavanja uranijuma, Ruska Federacija je na petom mjestu među ostalim zemljama svijeta. Najpoznatije i najmoćnije su Khiagdinskoye, Kolichkanskoye, Istočnoje, Koretkondinskoye, Namarusskoye, Dobrynskoye (Republika Buryatia), Argunskoye, Zherlovoe (regija Čita). Regija Čita proizvodi 93% ukupnog ruskog uranijuma proizvedenog (uglavnom otvorenim kopovima i rudničkim metodama).

Nešto drugačija je situacija sa nalazištima u Burjatiji i Kurganu. Ruda uranijuma u Rusiji u ovim regionima se deponuje na takav način da omogućava ekstrakciju sirovina ispiranjem.

Ukupno se predviđaju nalazišta od 830 tona uranijuma u Rusiji, ima oko 615 tona potvrđenih rezervi. To su također nalazišta u Jakutiji, Kareliji i drugim regijama. Pošto je uranijum strateška globalna sirovina, brojke možda nisu tačne, pošto su mnogi podaci poverljivi, samo određena kategorija ljudi ima pristup njima.