Факти за урановата руда. Как се добива уранова руда?

Символ за уранова руда на физическа карта

В тази статия ще се запознаем с изображението (картинката) „Символ на уранова руда на физическа карта“.

Символ за уранова руда на физическа карта.Урановата руда е основното ядрено гориво за атомните електроцентрали.

Този минерал е обозначен на физическата карта (контурната карта) със следния символ.

Полезна информация по темата "Символ на уранова руда на физическа карта":

1. Факт 1.
2. Факт 2.

Етикети на тема "Урановата руда и уран".

• Как урановата руда и уранът са посочени на географска карта (символ).
• Уранова руда и уран: символ на минерал.
• Уранова руда и уран на физическа карта и контурна карта.
• Условни изображения на минерали и символи.
• Символи за минерали: уранова руда и уран на картата.
• Векторни изображения на естествени (минерални) минерали.
• Урановата руда и уранът като минерал под формата на икона.
• Уранова руда и уран (знак на географска карта, символ).

Уранова руда и уран (изображение за класове и уроци).

Урановата руда е естествено минерално образувание, в което уранът съдържа такова количество, че е икономически изгодно да се извлича.

Според количеството уран минералните руди биват:

• супер богатите.

  Такива руди съдържат 0,3% U, а самата руда в такива находища е над 50 хил. тона.

• богати, съдържащи от 0,1 до 0,3%.
• обикновени, имат в състава си 0,05-0,10%
• жалък.

  Добив на уран

  В такива руди има 0,03-0,05% уран

• задбалансови, в които присъстват едва 0,01-0,03%.

Повечето уран присъства в кисели скали, които съдържат много силиций.

Най-важните уранови руди включват уранова смола (уранинит) и карнотит.

Таблица 1. Списък на урановите минерали

Добив на уран

Уранът се добива по три начина:

• отвореният метод е подходящ в случаите, когато рудата се намира в непосредствена близост до повърхността на земята.

  За добив е необходимо да се изкопае дълбока и широка дупка с помощта на булдозери и след това да се зареди добитата руда в самосвали с багери, които ще доставят скалата до преработвателния комплекс

• подземният добив се използва, ако рудата лежи на значителна дълбочина.

  Този метод е значително по-скъп от предишния. Използва се само в случаите, когато е доказана висока концентрация на уран в скалата. За да се приложи този метод, е необходимо да се пробие вертикален вал, от който да се отклонят хоризонталните изработки. Урановите мини могат да бъдат разположени на дълбочина от два километра. Миньорите добиват руда, използват товарни асансьори, за да я доставят до върха, след което се изпраща за преработка

• сондажно излугване на място (ISL).

  За производство по този метод е необходимо да се пробият 6 кладенеца в ъглите на шестоъгълника. Тези кладенци изпомпват сярна киселина в уранови отлагания. В центъра на цялата конструкция се пробива още един кладенец, през който се изпомпва разтвор, наситен с уранови соли.

уранови мини

По последни данни на нашата планета има 440 търговски реактора, които изискват 67 хиляди тона уран годишно.
Добивът на уран в света е съсредоточен в трите щата Австралия, Казахстан и Русия. 31% от световния уран се намира в Австралия, 12% в Казахстан, по 9% в Русия и Канада.

Добивът на уран в Русия се извършва главно на територията на Република Саха в Якутия. Общо Руската федерация има 550 хиляди тона уранови находища. Освен в Якутия, уранови находища има в Забайкалия и Бурятия.
Интересното е, че световните резерви се намират в държави, които нямат нищо общо с ядрената енергетика. Например френски компании добиват уран в Нигер за собствени нужди.

Но в САЩ, Китай, Индия, Франция, Япония, Южна Корея има остър недостиг на уран. Ето защо днес има враждебни действия между страните за контрол върху находищата на уранова руда. Най-тежката е ситуацията в Африка. Там заради урана се разпалват граждански войни и много хора загиват.

уранова руда, уранови мини, уран, уранови мини

УРАНОВИ РУДИ (a. уранови руди; n.

Как се добива уран (13 снимки)

Uranerze; е. minerais uraniferes, minerais d'uranium; и. minerales de urania, minerales uraniсos) - естествени минерални образувания, съдържащи уран в такива концентрации, количества и съединения, при които промишленото му производство е икономически осъществимо.

Основните рудни минерали: оксиди - уранинит, уранова смола, ураново черно; силикати - кофинит; титанати - бранерит; уранил силикати - уранофан, бетауранотил; уранил-ванадати - карнотит, тюямунит; уранил фосфати - отенит, торбернит.

Освен това, уранът в рудите често се включва в състава на минерали, съдържащи P, Zr, Ti, Th и TR (флуорапатит, левкоксен, монацит, циркон, ортит, торианит, давидит и др.), или е в сорбирано състояние във въглеродна материя.

Обикновено се разграничават уранови руди: свръхбогати (повече от 0,3% U), богати (0,1-0,3%), обикновени (0,05-0,10%), бедни (0,03-0,05%) и задбалансови (0,01-0,03%) ). Много големи са урановите находища с запаси (хиляда тона) над 50, големи - от 10 до 50, средни - от 1 до 10, малки - 0,2-1,0 и много малки - по-малко от 0,2.

Урановите руди са разнообразни по отношение на условията на образуване, естеството на възникване, минералния състав, наличието на свързани компоненти и методите на добив.

Седиментните уранови руди (екзогенни сингенетични) включват пластови палеогенски отлагания от органогенен фосфатен тип в CCCP (отлагания на детрит от рибни кости, обогатен с U и TR) и раннопротерозойски кварц-камъчета, носещи уран конгломерати в региона на езерото Елиуит Th, Zr, Ti), Witwatersrand в Южна Африка (с Au) и Jacobina в Бразилия (с Au).

Рудите обикновено са обикновени и окаяни. Сред инфилтрационните отлагания (екзогенни епигенетични) се разграничават почвено-, резервоарно- и пукнатини-инфилтрация. Водещи сред тях са кофинит-черниеви находища от инфилтрационен тип, където уранови руди се намират в пропускливи скали на артезиански басейни и се контролират от границите на зоните на in situ окисление. Рудните находища са под формата на ролки (удължени сърповидни тела) или лещи. Рудите са предимно обикновени и бедни, понякога сложни със Se, Re, Mo, V, Sc (находища в сухите райони на CCCP, Уайоминг в САЩ, Нигер).

Сред инфилтрационните отлагания на почвата индустриален интерес представляват предимно ураново-въглищни находища, където уранът и свързаната с него минерализация са локализирани в покрива на пластовите кафяви въглища, при контакт с окислени пясъци, както и близо до повърхностните находища на карнотитни руди в "калкрети" и "хипкрети" (карбонатни и гипсови почвени образувания, речни паледолини) в Австралия (находище Yilirri) и Намибия.

Към тази група граничат пластови ураново-битумни находища в теригенни и карбонатни скали, където рудното вещество е представено от смоляни керити и антраксолити (находища на пояса Гранте в САЩ, Баната в Румъния). Тези рудни обекти, заедно с инфилтрационните, понякога се обединяват в находища от типа „пясъчник” (обикновени и бедни руди).

Техните възможни метаморфизирани двойници са находищата на рудния регион Франсвил в Габон, сред които уникалното находище Окло. Хидротермалните отлагания (ендогенни епигенетични средно-нискотемпературни отлагания) са предимно жилкови и вено-щелковидни, по-рядко листовидни. Те се разделят на собствен уран (включително жили от уранов карбонат), молибден-уран (често с Pb, As, Zn и други халкофили), титан-уран, фосфор-уран (с Zr, Th). Основните рудни минерали: смола, кофинит, бранерит (в ураново-ториеви руди), урансъдържащ флуорапатит (в фосфорно-уранови руди).

В зоните на окисление се развиват вторични уранилсиликати, уранилфосфати и уранилларсенати. Рудите са обикновени и богати. Тази група включва отлагания във вулканотектонски структури и фундаментни скали в редица райони на CCCP, Рудните планини, Централния френски масив, районите на Beaverlodge и Great Bear Lake в Канада, САЩ (Merysvale), Австралия (Mount Isa и региони Уестморленд).

Метасоматичните отлагания от типа "несъответствие", идентифицирани в Канада (рудни райони на Rabbit Lake, Key Lake и др.) и Северна Австралия (регионът на река Алигатор) се присъединяват към тази група. Те се характеризират с контрол на минерализацията чрез повърхности със стратиграфско несъответствие, листообразна или листообразна морфология на жилките, необичайно високо съдържание на уран в рудите (0, n - n%).

Основните рудни минерали са смола, уранинит, кофинит, бранерит. В Австралия е открито уникално стратиформно находище на сложни руди Olympic Dam (руден район Roxby Downs), общите запаси на което се оценяват на 1200 хиляди тона U, 32 милиона тона Cu и 1200 тона Au. Магматогенните и постмагматичните уранови руди (ендогенни високотемпературни) включват находища, свързани с пегматоидни гранити или аласкити (интрузивни "порфирни" отлагания от региона Росинг в Намибия), алкални метасоматити (налягания Itataya, Lagoa Real в Бразилия) и алкален игн скални масиви (находище Илимусак в Гренландия), скарни (находище Мери-Катлин в Австралия), карбонатити.

Рудите са предимно обикновени и бедни, често извънбалансови (по отношение на уран), комплексни с урансъдържащи минерали Ti, Th, Zr, Nb, Ta, TR.

Относно добива и обогатяването на уранови руди виж чл. урановата промишленост.

През 80-те години. печеливши за добив бяха уранови руди на стойност под 80 долара/кг уран.

Общите запаси и ресурси на уран, включително потенциални, в индустриално развитите капиталистически и развиващи се страни се оценяват на 14 милиона тона (без свързания с уран). Основните запаси на уранови руди (хиляда тона) в тези страни са съсредоточени в Австралия (465), Канада (180), Южна Африка, Нигер, Бразилия, САЩ (133) и Намибия.

Приблизително 31% от общите запаси са в находища от типа "несъответствие", 25% - от тип "пясъчник", 16% - от уран-съдържащи конгломерати, 14% - от тип "порфир" и др.

Световното годишно производство на уранови концентрати в тези страни през 1988 г. е 37,4 хил. тона уран при средна цена от $30 за кг (началото на 1989 г.).

Експозиция от добив на уран

Потребителска оценка: /9
Подробности Основна категория: Радиационна безопасност Категория: Облъчване

Известно е, че уранова руда се добива в подземни мини и чрез открит добив.

В последния случай условията на работа са много по-добри, тъй като съдържанието на прах във въздуха е по-малко, което означава, че дозовите натоварвания са по-ниски.

Радиационното облъчване на персонала в урановите мини се дължи главно на вътрешно излагане на радиоактивния газ радон и дъщерните му продукти на разпад. Концентрация на въздуха радиоактивни аерозолие под постоянен, систематичен контрол при разработването на относително богати находища със средно съдържание на уран в рудата над 0,2%.

В рудата уранът и продуктите от разпада са в радиоактивно равновесие.

Общата активност е приблизително 4 mCi (1,5 x 108 Bq) на 1 kg U3O8. За намаляване на концентрацията на радиоактивни аерозоли във въздуха се използва ефективна вентилация на мините: на всеки работник се подава най-малко 6 m3/min свеж въздух.

уранови руди

Дозата на облъчване в белите дробове на подземните работници обикновено не надвишава 1-2 cSv годишно. В открити рудници вътрешното облъчване на работниците е около 3 пъти по-малко, отколкото под земята.

В допълнение към радона и неговите дъщерни продукти от разпад, персоналът на урановите мини е изложен на външна гама и бета радиация.

При добива на богати руди защитата на персонала от външна радиация се осъществява чрез ограничаване на продължителността на работа, периодично придвижване на миньорите от богати райони към бедни и други организационни мерки. Средната доза от външна радиация е 1 cSv годишно под земята и около 0,5 cSv годишно на повърхността.

По този начин радиационните технологични принципи на добива на руда, вентилацията на минните изработки и техническите средства за потискане на прах осигуряват доста задоволителни условия за работа на миньорите.

Основният източник на радиоактивно замърсяване околен святв уранови мини отпадъциобразувани при преработката на рудата и натрупани в хвоста. Със съдържание на уран в рудата от 0,2% за всеки 200 тона добит уран (приблизително годишната нужда от ядрена електроцентрала с реактор за топлинни неутрони с електрическа мощност 1 GW), 105 тонове отпадъци.

Въздействието на една мина върху околната среда зависи от нейния капацитет, съдържанието на уран в рудата, начина на добива, броя на хората, живеещи в близост до предприятието и други фактори. Като цяло обаче може да се отбележи, че индивидуалните годишни дози на експозиция на населението, живеещо в близост до уранови мини, са изключително ниски и възлизат на стотни от микросиверт.

Проучените руски уранови запаси се оценяват на 615 хил. тона, а прогнозните ресурси - на 830 хил. тона (2005 г.). За съжаление много от тях се намират в труднодостъпни райони. Най-голямото сред тях е находището Елкон в южната част на Якутия, запасите му се оценяват на 344 хил. т. Около 150 хил. т са запасите на друго находище, известно като Стрелцовското рудно поле в района на Чита.

70 хиляди тона
Към 1999 г. държавният баланс на урановите запаси на Русия включва запасите на 16 находища, от които 15 са съсредоточени в една област - Стрелцовски в Забайкалия (Читинска област) и са подходящи за добив.

Откритият (кариерен) метод в момента не се използва в Русия. Минният метод се използва в уранови находища в района на Чита. Технологията за излугване на място е по-широко използвана.

Добитите урансъдържащи руди и разтвори се обработват за получаване на уранови концентрати на място. Полученият продукт се изпраща за по-нататъшна обработка в АД "Чепецки механичен завод".

През 2007 г. уранова руда е добита в Русия от корпорация TVEL, която включва три дъщерни дружества: Приаргунската минно-химическа асоциация в град Краснокаменск, област Чита (3 хиляди тона).

t/y), ZAO Dalur в района на Курган и OAO Khiagda в Бурятия (капацитет на всяка 1000 тона уран годишно).

В района на Чита са открити уранови находища Аргунское, Жерловое и Берьозовое. Запаси: категория C2 - 3,05 милиона тона руда и 3481 тона уран със средно съдържание на уран в руда 0,114%, прогнозните уранови ресурси на находище Горное в категория C1 са 394 хиляди тона руда и 1087 тона уран, за C2 - 1,77 милиона тона руда и 4226 тона уран. Прогнозните ресурси на находище от категория P1 са 4800 тона уран.

Запасите на Оловското находище от категория B+C1 са 14,61 милиона тона руда и 11 898 тона уран.

Стрелцовското рудно поле, разположено в района на Чита (Забайкалия), включва повече от дузина уранови (и молибденови) находища, подходящи за добив на мини и кариери. От тях най-големите - Стрелцовское и Тулендевское - имат запаси от 60 и 35 хиляди тона всеки.

тона, респ. Понастоящем добивът се извършва по минния метод в пет находища с помощта на две мини, което осигурява 93% от руското производство на уран (2005 г.). И така, недалеч от град Краснокаменск (460 км югоизточно от Чита) се добива 93% от руския уран. Добивът се извършва по минния метод (методът на кариерата също беше използван по-рано) от Приаргунската производствена минно-химическа асоциация (PIMCU).

Останалата част от урана в Русия се добива по метода на извличане на място на CJSC Dalur и JSC Khiagda, разположени съответно в Курганска област и Бурятия.

Полученият уранов концентрат и урансъдържащи руди се преработват в Чепецкия механичен завод.

Трансурал - област, която включва 3 находища: Долматовское, Доброволское и Хохловское с общи запаси около 17 хил. т. Съдържанието на уран в рудата е 0,06%. Всички находища са съсредоточени в паледолини, с дълбочина 350-560 m и сравнително средни геотехнологични показатели.

Добивът се извършва от CJSC Dalur (Курганска област) с производителност 1000 t / година, методът на добив е сондажно излугване на място.

В урановото находище Хиагдински в Бурятия се използва подземно извличане на уран в кладенец. Добивът се извършва от JSC Khiagda.

Обемът на производство е 1,5 хиляди тона уранов концентрат годишно. Вероятните запаси на находището се оценяват на 100 хиляди тона, проучените запаси - на 40 хиляди тона (прогнозният живот на мината е 50 години). Съдържанието на уран в 1 кубичен метър обогатена руда достига 100 mg.

Уран по държави

Цената на 1 кг обогатена руда варира от $20. Това е 2 пъти по-ниско, отколкото в главната уранова мина в Русия в град Краснокаменск, област Чита.

Общите запаси от уранови находища в района на Елкон в Якутия възлизат на 346 хиляди тона, което ги прави едни от най-големите в света. Количествено това надхвърля всички балансови запаси в страната, но поради обикновеното качество на рудите те могат да станат рентабилни само при висока цена на урана.

От 2006 г. се изготвя проект за разработване на тези находища. Очакваната производителност на мината през 2020 г. е 15 хиляди тона уран годишно.

Най-големият от известните потенциални източници на уранови суровини, находището Алдан, е подходящ за разработване само чрез добив. Според геолозите развитието на района на Витимската уранова руда е по-перспективно.

Витимски район (Сибир) с проучени запаси от 60 хил. тона при концентрация на уран 0,054% в руда с придружаващи скандий, редкоземни елементи и лантаноиди;). Витимски руден район - включва 5 находища, общите запаси на които се оценяват на 75 хиляди тона.

т. Най-големите са: Хиагда и Тетрах. И двата обекта са локализирани в паледолини, подходящи за подземно излугване, като особеността им е разположението в зоната на вечна замръзване под дебела (100-150 m) базалтова покривка.

Тъй като в Русия това е най-трудният район за разработване на находища, производството тук е 100 тона / година. Цената на урана от тези обекти е 34-52 долара.

Западносибирски регион (Малиновское находище със запаси от 200 хиляди тона уран). Регионът на Западен Сибир включва 8 малки находища, подходящи за IW метода, също локализирани в паледолини, с общи запаси от около 10 хиляди тона.

т. Най-проучваното от тях е находището Малиновское, където в момента се извършва тест с 2 дупки за уран IW. Районът на находищата е малко по-лесен за разработване от Витим, но до 2010 г. реалното производство ще бъде 100-150 тона/годишно. Цената на урана от тези обекти е 13-20 долара.

САЩ за фунт U3O8. Далечният изток рудоносен регион, разположен в крайбрежната зона на Охотско море, все още не е достатъчно проучен.

Обещаващи региони включват района на Онеж (Карелия), където са открити запаси от ванадиева руда, съдържаща уран, злато и платина.

Nevskgeologia проведе проучване на ураново находище (Средня Падма) в района на Ладожкото езеро близо до село Салми (Медвежьегорска област). Запасите от уранова руда тук могат да достигнат 40 хиляди тона. Находището не е разработено, основно поради липса на технология за преработка на този вид руди.

До 2005 г. съществуващият недостиг на уран за собствени нужди в Русия възлиза на 5 хиляди тона годишно и непрекъснато нараства. Ситуацията се влоши с началото на ядрената реформа, когато беше взето решение за активно изграждане на нови атомни електроцентрали в Русия, за да се увеличи делът на ядрената енергия в производството на електроенергия до 25-30%.

През 2004 г. произведе 32 000 тона уран при търсене от 9900 тона (останалото е осигурено от доставки от складове - изчерпване на военен уран).

Осъзнавайки заплахата от криза с горивата, през 2006 г. Росатом създаде JSC Uranium Mining Company, UGRK, предназначена да осигури дългосрочни и надеждни уранови суровини за стари руски атомни електроцентрали (като се вземе предвид факта, че времето на тяхната работа е удължено до 60 години), строящи се руски атомни електроцентрали, както и атомни електроцентрали, построени и строящи се от Русия в чужбина (през 2006 г. една шеста от атомните електроцентрали в света работеха на руско гориво).

Новата компания е създадена от две субекти, контролирани от Минатом: Корпорация ТВЕЛ и ОАО Техснабекспорт. UGRK очаква да увеличи обема на производството на уран до 28,63 хил. тона до 2020 г. В същото време производството в самата Русия ще възлиза на 18 хиляди тона: в Приаргунската минно-химическа асоциация - 5 хиляди тона, в JSC Khiagda - 2 хиляди тона.

тона, CJSC Dalur - 1 хил. тона, в Елконското находище в Якутия - 5 хиляди тона, в редица нови находища в района на Чита и в Бурятия - 2 хиляди тона. Планира се да се добиват още 3 хиляди тона в нови предприятия, за които засега са известни само прогнозните запаси от уран. Освен това компанията очаква до 2020 г. да произведе около 5 хиляди тона уран в две вече създадени съвместни предприятия в Казахстан. Обсъжда се и възможността за създаване на съвместно предприятие за добив на уран в Украйна и Монголия.

Става дума за украинското поле Новоконстантиновское и монголското поле Ердес. Компанията също така очаква да създаде още две съвместни предприятия за добив на уран в Северен Казахстан - в находищата Семизбай и Касачиное. Уранът, добит от съвместни предприятия в чужбина, след обогатяване в руски сепарационни заводи, например в Международния център за обогатяване, създаден в Ангарск, ще бъде изнесен.

Характерна особеност на разработването на уранови находища е възможността за използване за тях както на конвенционални минни методи за добив (открит рудник и подземен), така и на методи за подземен (сондаж, блок) и насипно излугване. Разпространение в света на различни методи за добив на уран: подземен 37%, открит рудник 24%, свързан добив 18%, сондажно подземно излугване 12%, неопределено 7%.

При добива и производството на уран се вземат различни предпазни мерки за опазване здравето на персонала:

• - Нивата на прах се контролират внимателно, за да се сведе до минимум поглъщането на γ- или α-излъчващи вещества. Прахът е основният източник на радиоактивно облъчване. Обикновено допринася с 4 mSv/година към годишната доза, получена от персонала.
• - Външното радиоактивно облъчване на персонала в мини, фабрики и депо за отпадъци е ограничено. На практика нивото на външно облъчване от руда и отпадъци обикновено е толкова ниско, че има малък ефект върху увеличаването на допустимата годишна доза.
• - Естествената вентилация на открити отлагания намалява нивото на експозиция от радон и неговите дъщерни изотопи. Нивото на експозиция от радон не надвишава 1% от допустимото за непрекъснато облъчване на персонала ниво. Подземните мини са оборудвани с вентилационни системи за постигане на същото ниво. В австралийски и канадски подземни мини, средната доза на експозиция е ~3 mSv/година.
• - Има строги хигиенни норми за работа на персонала с концентрат от уранов оксид, тъй като той е химически токсичен, подобно на оловен оксид. На практика се вземат предпазни мерки за предпазване на дихателната система от проникване на токсини, подобни на тези, използвани при работа в оловни топилни предприятия.

Нека се спрем по-подробно на основните методи за извличане на уранови суровини.

Минен метод за добив на уран- един от основните начини за производство на уран. Организацията на работа е подобна на методите за добив на други метали, но има разлики. Урановите руди се срещат най-често под формата на тесни пластове, което води до образуването на мина под формата на разклонени дрифтове. Тъй като разработването на уранова руда се извършва на един и същ хоризонт с образуването на наноси и блокове за обработка, разположени в близост до основния транспорт, образуването на прах е до голяма степен локализирано. Липсата на циркулация на въздуха от един блок в друг не причинява тяхното взаимно замърсяване, а образуването на прах в урановите мини не е голямо.

По време на експлоатацията на подземните уранови мини, рудниковите води на мината се изпомпват постоянно и се изпращат в хидрометалургичния завод в системата на затворена технологична циркулация на водата. Мощната вентилация не позволява концентрацията на радон във въздуха. Ако вентилацията се изключи след края на работната смяна, тогава атмосферните концентрации на радон и неговите дъщерни продукти се увеличават рязко и следователно, преди началото на следващата смяна, тези концентрации трябва да бъдат намалени до максимално допустимите

Основната опасност за миньорите на уран идва от вдишването на въздух, съдържащ радон, освободен от рудата. В допълнение към урана, урановите руди съдържат всички останали членове на радиоактивния ред, в който той е основен нуклид. Следните елементи от това семейство представляват най-голяма опасност за здравето на миньорите: 222 Rn, 21t *Pb, 211 Bi и 21 "Po. Съдържанието на радон в атмосферата на мината се определя от скоростта на излъчване, скоростта на вентилация и периода на полуразпад на радона. Непосредственото потомство на радоновия разпад има кратък полуживот и бързо се натрупва в атмосферата, дори ако радонът влезе в мината без потомство.

Поради факта, че относителната вредност на дъщерните продукти на радона е по-голяма от вредността на самия радон, контролът върху радиоактивното замърсяване на въздуха в урановите мини може да се осъществява чрез продуктите на неговия разпад. Като приемливо работно ниво на съдържанието на дъщерни продукти на радоновия разпад в атмосферата на рудника се предлага стойността на "латентната енергия", равна на 1,3 * 105 MeV / l въздух.

Откритите рудници (някои от тях с дълбочина до 500 m) са популярен начин за добив на уран. Смята се, че радиационната опасност от такива кариери за миньорите е много по-малка от подземните мини. Откритият добив на уран обаче може да представлява сериозна опасност за околната среда поради увличането на прах. Промените в ландшафта, нарушаването на растителността, неблагоприятните въздействия върху местната фауна са неизбежни последици от открития добив. Трудна задача е засипването на кариерата с отпадъчни скали и рекултивирането след приключване на минните дейности.

Има правила и закони, които определят мерки за опазване на околната среда, определят изисквания като предварителни

оценки на въздействието върху околната среда; поетапно изпълнение на програма за възстановяване, включваща възстановяване на ландшафти и горски площи, засаждане на ендогенна флора, възстановяване на ендогенна дива природа; както и проверка на съответствието на състоянието на околната среда със съществуващите разпоредби.

Ориз. четири. Добив на уран чрез подземно излугване.

Добив чрез разтваряне

(излугване на място) включва въвеждане на алкална или кисела течност (като сярна киселина) през сондажи в находище на уранова руда и изпомпването й обратно. Този метод не изисква отстраняване на рудата от добивната площадка, а може да се използва само там, където урановите находища са разположени във водоносен хоризонт в пропусклива скала и не твърде дълбоко (-200 m).

Предимствата на тази технология са намален риск от злополуки и излагане на персонала, ниска цена и не е необходимо място за съхранение на отпадъци. Основните недостатъци са рискът от отклоняване на излугващи течности от урановото находище и последващо замърсяване на подземните води, както и невъзможността за възстановяване на естествените условия в зоната на излугване след приключване на операциите. Получената замърсена смес или се прехвърля в резервоари, или се изпраща в дълбоки ликвидационни кладенци.

Излугване - извличане на един или повече компоненти от руди, концентрати, производствени отпадъци с воден разтвор, съдържащ алкален, киселинен или друг реагент, както и с използване на определени видове бактерии; специален случай на извличане от твърда фаза. Обикновено излугването е придружено от химическа реакция, в резултат на която извлеченият компонент преминава от неразтворима във вода форма в разтворима.

Подземно излугване - излугване на мястото на възникване на уранови руди. Той включва инжектиране на сярна киселина в рудната маса и премахва проблема със съхранението на хвоста, но при неблагоприятни условия може да причини замърсяване на подземните води.

Излугването се основава на способността на извлеченото вещество да се разтваря по-добре от останалите. Разтворители - разтвор на амоняк, киселини, основи, метални хлориди или хлор, сулфати и др. Излугването може да бъде придружено от окисляване на извлечения материал с цел превръщане на слабо разтворими съединения в лесно разтворими (окислително излугване). Като окислител се използват газове (въздух, кислород), течни и твърди неорганични вещества (HN0 3 , Mn0 2 , KMn0 4 и др.), бактерии (бактериално излугване).

Сондажното подземно излугване се използва при разработването на резервоарни находища. Условията за неговата приложимост са високата пропускливост и водно съдържание на рудоносната среда. При използване на този метод полето се разделя на полигони, пробивани последователно от системи от инжекционни и екстракционни кладенци, като има два или три или повече екстракционни кладенеца за един инжекционен кладенец. Времето за извличане на уран от скали на всеки тестов обект е 1^-3 години. В зависимост от състава на използваните работни разтвори се разграничават кисела схема на излугване на уран (разтвори на сярна киселина) и карбонатна схема (разтвори на натриев и амониев карбонат-бикарбонати).

Излугването на място се състои в подаване на излугващ разтвор под земята директно в рудното тяло или в слой от специално подготвена руда и изпомпване на разтвора, който е проникнал през рудния слой, към повърхността. Има два основни варианта за подземно излугване - набойно (безшахтов) и рудник (блоково). В подземните рудници се използват стари или специално създадени рудници, подготвени подземни камери със срутена руда, а за събиране на производствения разтвор се използват дюзи или наноси.

Подземното излугване, което обикновено се използва при дълбочина на рудното тяло не повече от 100 m, дава възможност за включване на нискокачествени уранови руди в минната индустрия, драстично намаляване на обема на капиталовите инвестиции и времето за изграждане на предприятията, увеличаване на труда производителност няколко пъти, значително намаляване на вредното въздействие върху природата (не нарушавайте ландшафта, драстично намалявайте количеството твърди отпадъци и вредни вещества, изнесени на повърхността на земята, и е относително лесно да се възстановят отпадъчните зони).

Подземното сондажно излугване е метод за разработване на рудни находища без издигане на рудата на повърхността чрез селективно прехвърляне на естествени уранови йони в продуктивен разтвор директно в подпочвата. Този метод се осъществява чрез пробиване на кладенци през уранови рудни тела, подаване на разтвор към уранови рудни тела, повдигане на урансъдържащи разтвори на повърхността и извличане на уран от тях в сорбционни йонообменни агрегати, добавяне на киселина към матерните луги и изпомпването им обратно в червата. При сондажно излугване не се променя геоложкото състояние на подпочвата, тъй като минната маса не се изкопава.

В процеса на сондажно излугване по-малко от 5% от радиоактивността преминава в подвижно състояние в недрата и се извежда на повърхността, в сравнение със 100% при традиционните методи за добив на уран. Няма нужда от изграждане на хвостохранилища за съхранение на отпадъци с високо ниво на радиация. Естествената хидрогеохимична среда в урановите находища обикновено е способна да се самолекува от техногенно въздействие. Поради постепенното възстановяване на естествените редокс условия протича бавен, но необратим процес на рекултивация на подземните води в рудоносните водоносни хоризонти. Съществуват методи за значително засилване на този процес, ускоряващи рекултивацията десетократно.

Независимо от това, методът на сондажно излугване е доста опасен от екологична гледна точка. Излугващият уран-съдържащ разтвор може да изтече от рудното тяло на зоната през пукнатини в скалата или разкъсвания в хидроизолационни слоеве и след това да се разпространи през водоносния хоризонт. Това може да доведе до замърсяване на подземните води на големи разстояния от мината. В допълнение към разтворите за извличане на уран се разтварят и други минерали, в резултат на което не само уранът става подвижен, но и елементи: радий, арсен, ванадий, молибден, кадмий, никел, олово и др., и те се концентрират хиляда пъти. Минералите се утаяват от разтвора по време на процеса на излугване на място, образувайки калцит, гипс и други минерали. Получените валежи могат да намалят или дори напълно да блокират потока на разтвора през зони, съдържащи уран, което води до непредвидими резултати или преждевременно затваряне на мината.

При сондажното излугване се получават големи количества отпадъчни води и саламура, които трябва да се изхвърлят по екологично чист начин. Те включват вода за промиване и течни отпадъци от завода за обогатяване на уран. Тези течности се смесват и се инжектират повторно в същите подземни води, използвани при добива на уран, или се инжектират в дълбок водоносен хоризонт далеч от други потребители на подземни води. Тези течни отпадъци съдържат високи концентрации на радионуклиди и тежки метали и зоната на тяхното разпространение трябва да бъде възстановена след затварянето на мината.

Насипното излугване е процес на получаване на полезни компоненти чрез разтваряне на подготвени (натрошени бедни руди или хвост от преработвателно предприятие) и поставени в специална купчина минерални суровини, последвано от тяхното отделяне (утаяване) от циркулиращите разтвори.

Насипното излугване се използва за обработка на руди, съдържащи лесно разтворими полезни компоненти; такива руди трябва да са относително порести и евтини. Понякога излугването на купчини се използва за третиране на хвоста, произтичащ от предишни процеси на добив. За зареждане на рудата се подготвя леко наклонена повърхност, непроницаема за излугващи разтвори. По протежение и напречно на тази повърхност се създават дренажни басейни за отводняване. След зареждането рудата се излива с количество излугващ разтвор, достатъчно да насити цялата й дебелина. Разтворът прониква между рудните частици и предизвиква разтваряне на полезните компоненти. След определен период от време материалът се изсушава и образуваната от разтворените ценни компоненти кора се отстранява, а обработената рохкава скала се измива в дренажната система.

Перколационното излугване се използва при преработката на руди, които не се смилат добре при раздробяване и не съдържат естествена утайка или глина. Това е доста бавен процес. Процеждащото излугване се извършва в резервоари, които са подходящи за товарене и разтоварване.Дъното на резервоара трябва да е ефективен филтър, позволяващ изпомпването и изпомпването на разтвора през него Резервоарите се зареждат с натрошена руда с определен размер фракция След това излугващият разтвор се изпомпва в резервоара и се абсорбира в рудата. След изтичане на необходимото време на задържане, разтворът с излужените компоненти се изпомпва и рудата се промива, за да се отстрани остатъчният разтвор за излугване.

По време на процеса на излугване са възможни емисии на прах, радон и излугваща течност. След приключване на процеса на излугване, особено ако рудата съдържа железен сулфид, след достъпа й до вода и въздух може да започне непрекъснато бактериално производство на киселина в депата, което води до спонтанно излугване на уран в продължение на много векове със замърсяване на подземните води .

Урановата руда е естествено минерално образувание, което съдържа уран в такова количество, концентрация и комбинация, че добивът му става икономически изгоден и целесъобразен. В земните недра има много уран. Например в природата:

• уранът е 1000 пъти повече от златото;
• 50 пъти повече от среброто;
• запасите от уран са почти равни на тези на цинк и олово.

Частици уран се намират в почвата, скалата, морската вода. Много малка част от него е съсредоточена в находищата. Известните, проучени находища на уран се оценяват на 5,4 милиона тона.

Характеристики и видове

Основните видове уран-съдържащи руди: оксиди (уранити, уранови смоли, уранови черни), силикати (кофинити), титанати (бранерити), уранилсиликати (уранофани, бетауранотили), уранилванадати (карнотити), тюямунити, уранилвани отенити, торбенити). Съдържащите Zr, TR, Th, Ti, P минерали (флуорапатити, монацити, циркони, ортити...) често включват и уран. Във въглеродната скала има и адсорбиран уран.

Поле и производство

Трите водещи страни по запаси от уранова руда са Австралия, Казахстан и Русия. Почти 10% от световните запаси на уран са съсредоточени в Русия, а у нас две трети от запасите са локализирани в Якутия (Република Саха). Най-големите руски находища на уран са в такива находища: Стрелцовское, Октябрское, Антейское, Мало-Тулукуевское, Аргунское, Далматовское, Хиагдинское... Все още има голям брой по-малки находища и находища.

Приложение на уранови руди

• Най-важното приложение е ядреното гориво. Най-използваният изотоп е U235, който може да бъде основа за самоподдържаща се ядрена верижна реакция. Използва се в ядрени реактори, оръжия. Изотопното делене на U238 увеличава мощността на термоядрените оръжия. U233 е най-обещаващото гориво за газофазен ядрен ракетен двигател.

• Уранът е в състояние активно да отделя топлина. Неговият капацитет за генериране на топлина е хиляди пъти по-мощен от петрола или природния газ.
• Геолозите използват уран, за да определят възрастта на скалите и минералите. Има дори такава наука - геохронология.
• Понякога се използва при конструирането на самолети, фотография, боядисване (има красив жълто-зелен оттенък).
• Желязо + U238 = магнитострикционен материал.
• Обедненият уран се използва за производство на оборудване за радиационна защита.
• Има много повече функции, които изпълнява уранът.

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 като беше открита неговата радиоактивност, то започна да се използва в Колко чисто и екологично чисто е това гориво? Това все още се обсъжда.

естествен уран

В природата уранът не съществува в чист вид – той е съставна част на руда и минерали. Основната уранова руда е карнотит и смола. Също така, значителни находища на този стратегически вид се откриват 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. Негови спътници са калцит, галенит, молибденит и др.

Световни депозити и резерви

Към 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 уранова руда се намира в 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 успешно използван за горните цели – има способността да се поддържа без допълнителни катализатори.

Освен естествени, 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 рудата

Въпреки че уранът може да се намери почти навсякъде – дори в живите организми – слоевете, в които се съдържа, 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. Характерът на урановата минерализация е първични, окислени и смесени руди на уран.
3. Големината на инертните материали и зърната на минералите - едрозърнеста, среднозърнеста, дребнозърнеста, дребнозърнеста и дисперсна рудна фракция.
4. Полезността на примесите - молибден, ванадий и др.
5. Съставът на примесите - 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 добив, 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 елемента от скалата е, когато съдържанието му е в размер на 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.

Добивът е по-сложен. 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. Адаптерът осигурява максимална сигурност, това се дължи на начина, по който се добива уранова руда 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 минно 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.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, а част е изнесен.

Основното находище е Кировоградският район на урановата руда. 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.

Второто голямо находище 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. Във връзка с изостряне на политическите отношения с Русия, Украйна може да остане без гориво за

руска уранова руда

По добив 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.93% от целия руски уран се добива в района на Чита (главно по открит рудник и рудни методи).

Ситуацията е малко по-различна с находищата в Бурятия и Курган. Урановата руда в Русия в тези региони се намира по такъв начин, че дава възможност за извличане на суровини чрез излугване.

Общо в Русия се предвиждат находища от 830 тона уран и 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.

Откритие в планетарен мащаб. Така можете да наречете откритието на учените на Уран. Планетата е открита през 1781 г.

Нейното откритие е причината за назоваването на един от елементи на периодичната таблица. Уранметалът е изолиран от смолиста смес през 1789 г.

Шумът около новата планета все още не е утихнал, следователно идеята за именуване на ново вещество лежеше на повърхността.

В края на 18 век все още не е имало понятие за радиоактивност. Междувременно това е основното свойство на земния уран.

Учените, които са работили с него, са били облъчени, без да знаят това. Кой беше пионерът и какви са другите свойства на елемента, ще разкажем по-нататък.

Свойства на урана

Уранът е елементоткрит от Мартин Клапрот. Той сля смолата с каустик. Продуктът от синтеза не е напълно разтворим.

Клапрот разбра, че не е имало предполагаеми и в състава на минерала. След това ученият разтвори пречката.

Зелени шестоъгълници изпаднаха от разтвора. Химикът ги изложил на жълта кръв, тоест калиев хексацианоферат.

От разтвора изпадна кафява утайка. Клапрот редуцира този оксид с ленено масло и го калцинира. Имам прах.

Вече трябваше да го запаля, като го смесих с кафяво. В синтерованата маса са открити зърна от нов метал.

По-късно се оказа, че не е така чист уран, и неговият диоксид. Отделно, елементът е получен едва 60 години по-късно, през 1841г. И след още 55, Антоан Бекерел открива феномена радиоактивност.

Радиоактивност на уранапоради способността на ядрото на елемент да улавя неутрони и да се разпада. В същото време се отделя впечатляваща енергия.

Това се дължи на кинетичните данни на радиацията и фрагментите. Възможно е да се осигури непрекъснато делене на ядрата.

Верижната реакция започва, когато естественият уран се обогати със своя 235-ти изотоп. Това не е нещо, което се добавя към метала.

Напротив, нискорадиоактивният и неефективен 238-ми нуклид, както и 234-ият, се отстраняват от рудата.

Тяхната смес се нарича обеднен, а останалият уран се нарича обогатен. Точно от това се нуждаят индустриалците. Но за това ще говорим в отделна глава.

Уран излъчва, както алфа, така и бета с гама лъчи. Те бяха открити, като видяха ефекта на метала върху фотографска плоча, увита в черно.

Стана ясно, че новият елемент излъчва нещо. Докато семейство Кюри разследваха какво е това, Мари получава доза радиация, която кара химика да развие рак на кръвта, от който жената умира през 1934 г.

Бета радиацията може да унищожи не само човешкото тяло, но и самия метал. Какъв елемент се образува от уран?Отговор: Бреви.

Иначе се нарича протактиний. Открит през 1913 г., точно при изучаване на уран.

Последното се превръща в бревиа без външни влияния и реагенти, само от бета разпад.

Външно уранът е химичен елемент- цветове с метален блясък.

Така изглеждат всички актиниди, към които принадлежи 92-то вещество. Групата започва с 90-то число и завършва със 103-то.

Стои в горната част на списъка радиоактивен елемент уран, действа като окислител. Степените на окисление могат да бъдат 2-ро, 3-то, 4-то, 5-то, 6-то.

Тоест химически 92-ият метал е активен. Ако смилате уран на прах, той ще се запали спонтанно във въздуха.

В нормалната си форма веществото ще се окисли при контакт с кислород, като се покрие с ирисцентен филм.

Ако температурата се повиши до 1000 градуса по Целзий, хим. елемент урансвържете се с . Образува се метален нитрид. Това вещество е жълто.

Хвърлете го във вода и се разтваря като чист уран. Корозира го и всички киселини. Елементът измества водорода от органичната материя.

Уранът го изтласква по същия начин от солеви разтвори,,,,,. Ако такъв разтвор се разклати, частиците на 92-ия метал ще започнат да светят.

уранови солинестабилни, разлагат се на светлина или в присъствието на органични вещества.

Елементът е безразличен, може би, само към алкали. Металът не реагира с тях.

Откриване на уране откриването на свръхтежък елемент. Масата му позволява да се изолира металът, по-точно минералите с него, от рудата.

Достатъчно е да го смачкате и да заспите във вода. Урановите частици ще се утаят първи. Тук започва добивът. Подробности в следващата глава.

Добив на уран

След като са получили тежка утайка, индустриалците извличат концентрата. Целта е уранът да се превърне в разтвор. Използва се сярна киселина.

Изключение се прави за катран. Този минерал е неразтворим в киселина, поради което се използват основи. Тайната на трудностите в 4-валентното състояние на урана.

Киселинното излугване не преминава с , . В тези минерали 92-ият метал също е 4-валентен.

Това се третира с хидроксид, известен като натриев хидроксид. В други случаи продухването с кислород е добро. Няма нужда да се запасявате отделно със сярна киселина.

Достатъчно е да загреете рудата със сулфидни минерали до 150 градуса и да насочите към нея кислородна струя. Това води до образуването на киселина, която се измива Уран.

Химически елемент и неговото приложениесвързани с чисти форми на метал. За отстраняване на примеси се използва сорбция.

Извършва се върху йонообменни смоли. Подходящ и за екстракция с органични разтворители.

Остава да добавите алкали към разтвора, за да утаите амониевите уранати, да ги разтворите в азотна киселина и да ги подложите на.

Резултатът ще бъде оксидите на 92-ия елемент. Загряват се до 800 градуса и се редуцират с водород.

Полученият оксид се превръща в уранов флуорид, от който чистият метал се получава чрез термична редукция на калций. , както виждате, не е просто. Защо се стараеш толкова?

Приложение на уран

92-рият метал е основното гориво за ядрените реактори. Постната смес е подходяща за стационарни, а обогатен елемент се използва за електроцентрали.

235-ият изотоп също е в основата на ядрените оръжия. Вторичното ядрено гориво може да се получи и от 92-ри метал.

Тук си струва да зададем въпроса, кой елемент превръща урана. От 238-ия му изотоп се получава още едно радиоактивно, свръхтежко вещество.

На самия 238-ма уранстрахотен полуживот, продължава 4,5 милиарда години. Такова дълго разрушаване води до ниска консумация на енергия.

Ако разгледаме използването на уранови съединения, неговите оксиди са полезни. Използват се в стъкларската индустрия.

Оксидите действат като багрила. Може да се получи от бледожълто до тъмнозелено. В ултравиолетовите лъчи материалът флуоресцира.

Това свойство се използва не само в чашите, но и в урановите глазури за. Урановите оксиди в тях са от 0,3 до 6%.

В резултат на това фонът е безопасен, не надвишава 30 микрона на час. Снимка на уранови елементи, по-точно продуктите с негово участие са много цветни. Блясъкът на чашите и съдовете привлича окото.

Цена на урана

За килограм необогатен уранов оксид дават около 150 долара. Пиковите стойности са наблюдавани през 2007 г.

Тогава цената достигна 300 долара за килограм. Разработването на уранови руди ще остане рентабилно дори при цена от 90-100 конвенционални единици.

Кой е открил елемента уран, не знае какви са запасите му в земната кора. Сега те са преброени.

Големите полета с изгодна производствена цена ще бъдат изчерпани до 2030 г.

Ако не бъдат открити нови находища или не се намерят алтернативи на метала, стойността му ще се повиши.