Sự kiện quặng uranium. Quặng uranium được khai thác như thế nào?

Ký hiệu quặng urani trên bản đồ vật lý

Trong bài này chúng ta sẽ làm quen với hình ảnh (tranh) “Ký hiệu quặng Uranium trên bản đồ vật lý”.

Biểu tượng cho quặng uranium trên bản đồ vật lý. Quặng uranium là nhiên liệu hạt nhân chính cho các nhà máy điện hạt nhân.

Khoáng sản này được biểu thị trên bản đồ vật lý (bản đồ đường viền) bằng ký hiệu sau.

Thông tin hữu ích về chủ đề "Ký hiệu quặng uranium trên bản đồ vật lý":

Sự thật 1.
Sự thật 2.

Các thẻ về chủ đề "Quặng uranium và uranium".

Quặng urani và urani được biểu thị như thế nào trên bản đồ địa lý (kí hiệu).
Quặng urani và urani: ký hiệu cho một loại khoáng sản.
Quặng uranium và uranium trên bản đồ vật lý và bản đồ đường viền.
Hình ảnh có điều kiện của khoáng sản và biểu tượng.
Ký hiệu về khoáng sản: quặng urani và urani trên bản đồ.
Hình ảnh vector về khoáng sản (khoáng) tự nhiên.
Quặng uranium và uranium dưới dạng khoáng chất ở dạng biểu tượng.
Quặng urani và urani (ký hiệu trên bản đồ địa lý, ký hiệu).

Quặng uranium và uranium (hình ảnh cho các lớp học và bài học).

Quặng urani là một dạng khoáng chất tự nhiên trong đó urani chứa một lượng lớn đến mức có thể mang lại lợi nhuận kinh tế khi chiết xuất nó.

Theo lượng uranium, quặng khoáng sản là:

giới siêu giàu.
Quặng như vậy chứa 0,3% U và bản thân quặng trong các mỏ đó là hơn 50 nghìn tấn.
giàu, chứa từ 0,1 - 0,3%.
thông thường, có thành phần 0,05-0,10%
khổ sở.
khai thác uranium

Trong quặng như vậy có 0,03-0,05% uranium
ngoại bảng, trong đó chỉ chiếm 0,01-0,03%.

Hầu hết uranium hiện diện trong đá axit, chứa nhiều silic.

Quặng urani quan trọng nhất bao gồm hắc urani (uraninit) và carnotit.

Bảng 1. Danh mục khoáng sản urani

khai thác uranium

Uranium được khai thác theo ba cách:

phương pháp mở phù hợp trong trường hợp quặng nằm gần bề mặt trái đất.
Để khai thác, cần phải đào một hố sâu và rộng với sự trợ giúp của máy ủi, sau đó chất quặng đã khai thác lên xe ben bằng máy xúc, sẽ đưa đá đến khu liên hợp chế biến
khai thác ngầm được sử dụng nếu quặng nằm ở độ sâu đáng kể.
Phương pháp này đắt hơn đáng kể so với phương pháp trước. Nó chỉ được sử dụng trong trường hợp đã chứng minh được nồng độ uranium trong đá cao. Để thực hiện phương pháp này, cần phải khoan một trục thẳng đứng, từ đó các hoạt động nằm ngang sẽ được chuyển hướng. Các mỏ uranium có thể nằm ở độ sâu hai km. Công nhân khai thác quặng, sử dụng thang máy vận chuyển hàng hóa để đưa lên đỉnh, sau đó được đưa đi xử lý
lọc tại chỗ lỗ khoan (ISL).
Để sản xuất theo phương pháp này, cần khoan 6 giếng ở các góc của hình lục giác. Những giếng này bơm axit sunfuric vào mỏ uranium. Ở trung tâm của toàn bộ cấu trúc, một giếng khác đang được khoan, qua đó một dung dịch bão hòa với muối uranium được bơm ra ngoài.

mỏ uranium

Theo dữ liệu mới nhất, có 440 lò phản ứng thương mại trên hành tinh của chúng ta, cần 67 nghìn tấn uranium mỗi năm.
Khai thác uranium trên thế giới tập trung ở ba bang Australia, Kazakhstan và Nga. 31% uranium của thế giới nằm ở Úc, 12% ở Kazakhstan, 9% ở Nga và Canada.

Khai thác uranium ở Nga được thực hiện chủ yếu trên lãnh thổ của Cộng hòa Sakha ở Yakutia. Tổng cộng, Liên bang Nga có 550 nghìn tấn tiền gửi uranium. Ngoài Yakutia, còn có các mỏ uranium ở Transbaikalia và Buryatia.
Thật thú vị, dự trữ của thế giới nằm ở các quốc gia không liên quan gì đến năng lượng hạt nhân. Ví dụ, các công ty Pháp khai thác uranium ở Niger cho nhu cầu riêng của họ.

Nhưng ở Hoa Kỳ, Trung Quốc, Ấn Độ, Pháp, Nhật Bản, Hàn Quốc, tình trạng thiếu uranium trầm trọng. Do đó, ngày nay có sự thù địch giữa các quốc gia để kiểm soát các mỏ quặng uranium. Tình hình khó khăn nhất là ở Châu Phi. Ở đó, vì uranium, các cuộc nội chiến nổ ra và nhiều người chết.

quặng uranium, mỏ uranium, uranium, mỏ uranium

Quặng URani (a. Quặng urani; n.

Cách khai thác uranium (13 ảnh)

Uranerze; f. minerais uraniferes, minerais d'uranium; và. minerales de urania, minerales uraniсos) - các thành tạo khoáng tự nhiên có chứa urani ở nồng độ, số lượng và hợp chất mà việc sản xuất công nghiệp của nó là khả thi về mặt kinh tế.

Các khoáng vật quặng chính: oxit - uraninit, urani hắc, urani đen; silicat - quanxit; titanat - brannerit; silicat uranyl - uranophane, betauranotyl; uranyl-vanadate - carnotit, tyuyamunite; uranyl photphat - viêm tai giữa, viêm tai giữa.

Ngoài ra, urani trong quặng thường nằm trong thành phần của các khoáng vật chứa P, Zr, Ti, Th, TR (florapatite, leucoxene, monazite, zircon, orthite, thorianite, davidite, v.v.), hoặc ở trạng thái hấp phụ. trong chất carbon.

Quặng urani thường được phân biệt: siêu giàu (hơn 0,3% U), giàu (0,1-0,3%), thường (0,05-0,10%), nghèo (0,03-0,05%) và ngoại bảng (0,01-0,03%). ). Rất lớn là các mỏ uranium có trữ lượng (nghìn tấn) trên 50, lớn - từ 10 đến 50, trung bình - từ 1 đến 10, nhỏ - 0,2-1,0 và rất nhỏ - dưới 0,2.

Quặng urani rất đa dạng về điều kiện thành tạo, tính chất xuất hiện, thành phần khoáng vật, sự có mặt của các thành phần đồng hành và phương pháp khai thác.

Quặng urani trầm tích (tổng hợp ngoại sinh) bao gồm các trầm tích Paleogen phân lớp của loại phốt phát hữu cơ trong CCCP (trầm tích mảnh vụn xương cá được làm giàu ở U và TR) và các tập đoàn chứa uranium thạch anh-sỏi Proterozoi sớm của vùng Hồ Elliot ở Canada (với Th, Zr, Ti) , Witwatersrand ở Nam Phi (với Au) và Jacobina ở Brazil (với Au).

Quặng thường bình thường và khốn khổ. Trong số các trầm tích thấm (biểu sinh ngoại sinh), đất-, hồ chứa- và khe nứt-xâm nhập được phân biệt. Dẫn đầu trong số đó là các mỏ quanzit-chernium thuộc loại xâm nhập, trong đó quặng uranium xuất hiện trong đá thấm của các lưu vực artesian và được kiểm soát bởi ranh giới của các khu vực oxy hóa tại chỗ. Các mỏ quặng có dạng cuộn (thân hình lưỡi liềm kéo dài) hoặc thấu kính. Quặng chủ yếu là quặng thường và nghèo, đôi khi phức tạp với Se, Re, Mo, V, Sc (trầm tích ở các vùng khô hạn của CCCP, Wyoming ở Hoa Kỳ, Niger).

Trong số các trầm tích thấm vào đất, lợi ích công nghiệp chủ yếu là các trầm tích than uranium, trong đó uranium và quá trình khoáng hóa liên quan được định vị trong mái của vỉa than nâu, khi tiếp xúc với cát bị oxy hóa, cũng như các trầm tích gần bề mặt của quặng carnotite trong "đá vôi" và "hypcrets" (sự hình thành đất cacbonat và thạch cao, các thung lũng cổ sông) ở Australia (trầm tích Yilirri) và Namibia.

Nhóm này được tiếp giáp bởi các mỏ urani-bitum dạng phân tầng trong đá lục nguyên và cacbonat, trong đó chất quặng được tạo ra bởi kerit và anthraxolit chứa pitchblende (trầm tích của vành đai Grante ở Hoa Kỳ, Banata ở Romania). Các đối tượng quặng này, cùng với các đối tượng xâm nhập, đôi khi được kết hợp thành các mỏ thuộc loại "sa thạch" (quặng thông thường và nghèo).

Các đối tác biến chất có thể có của chúng là các mỏ của vùng quặng Franceville ở Gabon, trong số đó có mỏ Oklo duy nhất. Trầm tích thủy nhiệt (trầm tích nhiệt độ trung bình thấp biểu sinh nội sinh) chủ yếu là dạng tĩnh mạch và tĩnh mạch, ít thường xuyên hơn dạng tấm. Chúng được chia thành uranium thích hợp (bao gồm các mạch uranium cacbonat), molypden-uranium (thường có Pb, As, Zn và các chalcophile khác), titan-uranium, phốt pho-uranium (với Zr, Th). Các khoáng vật quặng chính: pitchblende, carvedite, brannerite (trong quặng urani-thorium), floorapatite chứa urani (trong quặng phospho-uranium).

Các silicat uranyl thứ cấp, uranyl photphat và uranyl arsenat được phát triển trong các vùng oxy hóa. Quặng là bình thường và phong phú. Nhóm này bao gồm các trầm tích trong cấu trúc kiến tạo núi lửa và đá nền ở một số khu vực của CCCP, Dãy núi Ore, Khối núi Trung tâm Pháp, Beaverlodge và khu vực Hồ Great Bear ở Canada, Hoa Kỳ (Marysvale), Úc (Núi Isa và Westmoreland).

Các trầm tích metasomatic thuộc loại "không chỉnh hợp", được xác định ở Canada (khu vực quặng của Hồ Rabbit, Hồ Key, v.v.) và Bắc Úc (khu vực sông Alligator) liền kề với nhóm này. Chúng được đặc trưng bởi sự kiểm soát quá trình khoáng hóa bởi các bề mặt bất chỉnh hợp địa tầng, hình thái dạng phiến hoặc mạch dạng phiến, hàm lượng uranium trong quặng cao bất thường (0, n - n%).

Khoáng vật quặng chủ yếu là pitchblende, uraninit, carvedit, brannerit. Ở Úc, một mỏ quặng phức hợp Olympic Dam (khu quặng Roxby Downs) đã được phát hiện, có tổng trữ lượng ước tính khoảng 1200 nghìn tấn U, 32 triệu tấn Cu và 1200 tấn Au. Quặng uranium magma và hậu magma (nhiệt độ cao nội sinh) bao gồm các trầm tích liên kết với đá granit hoặc alaskit pegmatoid (trầm tích "porphyry" xâm nhập nội tại vùng Rossing ở Namibia), metasomatit kiềm (trầm tích Itataya và Lagoa Real ở Brazil), và đá lửa kiềm khối đá (khoản tiền Ilimoussak ở Greenland), skarns (tiền gửi Mary-Katlin ở Úc), carbonatites.

Quặng chủ yếu là quặng thường và nghèo, thường mất cân bằng (về urani), phức với các khoáng vật chứa urani Ti, Th, Zr, Nb, Ta, TR.

Về khai thác và làm giàu quặng uranium, xem Nghệ thuật. công nghiệp urani.

Vào những năm 80. có lợi cho việc khai thác quặng uranium trị giá dưới 80 đô la / kg uranium.

Tổng trữ lượng và tài nguyên urani, kể cả tiềm năng, ở các nước tư bản công nghiệp phát triển và các nước đang phát triển ước tính khoảng 14 triệu tấn (không kể urani đồng hành). Trữ lượng quặng urani (nghìn tấn) chính của các nước này tập trung ở Australia (465), Canada (180), Nam Phi, Niger, Brazil, Mỹ (133) và Namibia.

Khoảng 31% tổng trữ lượng nằm trong tiền gửi thuộc loại "không phù hợp", 25% - thuộc loại "đá sa thạch", 16% - thuộc các tập đoàn chứa uranium, 14% - thuộc loại "porphyry", v.v.

Sản lượng tinh quặng urani hàng năm trên thế giới ở các nước này vào năm 1988 là 37,4 nghìn tấn urani với chi phí trung bình là 30 USD/kg (đầu năm 1989).

Phơi nhiễm từ khai thác uranium

Đánh giá của người dùng: /9
Chi tiết Danh mục chính: An toàn bức xạ Danh mục: Chiếu xạ

Được biết, quặng uranium được khai thác trong các mỏ hầm lò và khai thác lộ thiên.

Trong trường hợp thứ hai, điều kiện làm việc tốt hơn nhiều, do hàm lượng bụi trong không khí ít hơn, nghĩa là tải liều thấp hơn.

Phơi nhiễm bức xạ đối với nhân viên trong các mỏ uranium chủ yếu là do tiếp xúc bên trong với khí phóng xạ radon và các sản phẩm con gái phân rã của nó. nồng độ không khí sol khí phóng xạđang được kiểm soát liên tục, có hệ thống trong việc phát triển các mỏ tương đối giàu với hàm lượng uranium trung bình trong quặng hơn 0,2%.

Trong quặng, uranium và các sản phẩm phân rã của nó ở trạng thái cân bằng phóng xạ.

Tổng hoạt độ là khoảng 4 mCi (1,5 x 108 Bq) trên 1 kg U3O8. Để giảm nồng độ của các sol khí phóng xạ trong không khí, người ta sử dụng hệ thống thông gió hiệu quả của các mỏ: ít nhất 6 m3/phút không khí trong lành được cung cấp cho mỗi công nhân.

quặng urani

Liều bức xạ tới phổi của công nhân hầm lò thường không vượt quá 1-2 cSv/năm. Trong các mỏ lộ thiên, mức độ tiếp xúc bên trong của công nhân ít hơn khoảng 3 lần so với dưới lòng đất.

Ngoài radon và các sản phẩm phân rã con của nó, nhân viên mỏ uranium còn tiếp xúc với bức xạ gamma và beta bên ngoài.

Trong quá trình khai thác quặng giàu, việc bảo vệ nhân viên khỏi bức xạ bên ngoài được thực hiện bằng cách hạn chế thời gian làm việc, sự di chuyển định kỳ của những người khai thác từ khu vực giàu sang khu vực nghèo và các biện pháp tổ chức khác. Liều trung bình do bức xạ bên ngoài là 1 cSv mỗi năm dưới lòng đất và khoảng 0,5 cSv mỗi năm trên bề mặt.

Do đó, các nguyên tắc công nghệ bức xạ trong khai thác quặng, thông gió trong quá trình làm việc của mỏ và các biện pháp kỹ thuật chống bụi mang lại điều kiện làm việc khá thỏa đáng cho những người khai thác.

Nguồn ô nhiễm phóng xạ chính Môi trường trong các mỏ uranium chất thải hình thành trong quá trình chế biến quặng và tích lũy trong quặng đuôi. Với hàm lượng uranium trong quặng là 0,2% cho mỗi 200 tấn uranium được khai thác (xấp xỉ nhu cầu hàng năm cho một nhà máy điện hạt nhân có lò phản ứng neutron nhiệt với công suất điện 1 GW), 105 tấn chất thải.

Tác động của một mỏ đối với môi trường phụ thuộc vào công suất của nó, hàm lượng uranium trong quặng, phương pháp khai thác, số lượng người sống gần doanh nghiệp và các yếu tố khác. Tuy nhiên, nói chung, có thể lưu ý rằng liều lượng phơi nhiễm hàng năm của cá nhân người dân sống gần các mỏ uranium là cực kỳ thấp và chỉ bằng một phần trăm microsievert.

Dự trữ uranium của Nga đã được thăm dò ước tính khoảng 615 nghìn tấn và tài nguyên dự đoán là 830 nghìn tấn (2005). Thật không may, nhiều trong số chúng nằm ở những khu vực khó tiếp cận. Lớn nhất trong số đó là mỏ Elkon ở phía nam Yakutia, trữ lượng của nó ước tính khoảng 344 nghìn tấn, khoảng 150 nghìn tấn là trữ lượng của một mỏ khác, được gọi là mỏ quặng Streltsovskoye ở vùng Chita.

70 nghìn tấn
Tính đến năm 1999, cân bằng trữ lượng uranium của Nga đã tính đến trữ lượng của 16 mỏ, trong đó 15 mỏ tập trung ở một khu vực - Streltsovsky ở Trans Bạch Mã (vùng Chita) và phù hợp để khai thác.

Phương pháp mở (mỏ đá) hiện không được sử dụng ở Nga. Phương pháp mỏ được sử dụng trong các mỏ uranium ở vùng Chita. Công nghệ lọc tại chỗ được sử dụng rộng rãi hơn.

Quặng và dung dịch chứa urani đã khai thác được xử lý để thu được tinh quặng urani tại chỗ. Sản phẩm thu được được gửi để xử lý thêm cho Công ty Cổ phần "Nhà máy Cơ khí Chepetsky".

Năm 2007, quặng uranium được khai thác ở Nga bởi Tập đoàn TVEL, bao gồm ba công ty con: Hiệp hội Hóa chất và Khai thác Priargunsky ở thành phố Krasnokamensk, Vùng Chita (3 nghìn tấn).

t/y), ZAO Dalur ở vùng Kurgan và OAO Khiagda ở Buryatia (công suất 1.000 tấn uranium mỗi năm).

Các mỏ uranium Argunskoye, Zherlovoye và Beryozovoe được phát hiện ở vùng Chita. Trữ lượng: loại C2 - 3,05 triệu tấn quặng và 3481 tấn urani với hàm lượng urani trung bình trong quặng là 0,114%, dự đoán tài nguyên urani của mỏ Gornoye ở loại C1 là 394 nghìn tấn quặng và 1087 tấn urani đối với loại C2 - 1,77 triệu tấn quặng và 4226 tấn urani. Tài nguyên dự đoán của mỏ loại P1 là 4800 tấn uranium.

Trữ lượng của mỏ Olovskoye thuộc loại B+C1 là 14,61 triệu tấn quặng và 11.898 tấn uranium.

Mỏ quặng Streltsovskoye, nằm ở vùng Chita (Transbaikalia), bao gồm hơn một chục mỏ uranium (và molypden) thích hợp cho khai thác mỏ và mỏ đá. Trong số này, lớn nhất - Streltsovskoye và Tulendevskoye - có trữ lượng 60 và 35 nghìn tấn mỗi loại.

tấn, tương ứng. Hiện tại, việc khai thác được thực hiện bằng phương pháp mỏ tại năm mỏ sử dụng hai mỏ, cung cấp 93% sản lượng uranium của Nga (2005). Vì vậy, không xa thành phố Krasnokamensk (460 km về phía đông nam của Chita), 93% uranium của Nga được khai thác. Việc khai thác được thực hiện theo phương pháp mỏ (phương pháp khai thác đá cũng đã được sử dụng trước đó) bởi Hiệp hội Hóa chất và Khai thác Sản xuất Priargunsky (PIMCU).

Phần uranium còn lại ở Nga được khai thác bằng phương pháp lọc tại chỗ của CJSC Dalur và JSC Khiagda, lần lượt nằm ở vùng Kurgan và Buryatia.

Tinh quặng uranium và quặng chứa uranium thu được được xử lý tại Nhà máy Cơ khí Chepetsk.

Trans-Urals - khu vực bao gồm 3 mỏ: Dolmatovskoye, Dobrovolskoye và Khokhlovskoye với tổng trữ lượng khoảng 17 nghìn tấn, hàm lượng uranium trong quặng là 0,06%. Tất cả các mỏ đều tập trung ở các thung lũng cổ, với độ sâu 350-560 m và các thông số địa kỹ thuật khá trung bình.

Khai thác được thực hiện bởi CJSC Dalur (vùng Kurgan) với năng suất 1000 tấn / năm, phương pháp khai thác là lọc tại chỗ bằng lỗ khoan.

Tại mỏ uranium Khiagdinsky ở Buryatia, quá trình lọc uranium được sử dụng dưới lòng đất. Việc khai thác được thực hiện bởi Công ty cổ phần Khiagda.

Khối lượng sản xuất là 1,5 nghìn tấn tinh quặng uranium mỗi năm. Trữ lượng có thể xảy ra của mỏ được ước tính là 100 nghìn tấn, trữ lượng đã thăm dò là 40 nghìn tấn (tuổi thọ ước tính của mỏ là 50 năm). Hàm lượng urani trong 1 mét khối quặng đã làm giàu đạt 100 mg.

Uranium theo quốc gia

Chi phí cho 1 kg quặng được làm giàu dao động từ 20 USD. Con số này thấp hơn 2 lần so với tại mỏ uranium chính của Nga ở thành phố Krasnokamensk, vùng Chita.

Tổng trữ lượng của các mỏ uranium ở vùng Elkon của Yakutia lên tới 346 nghìn tấn, khiến chúng trở thành một trong những mỏ lớn nhất thế giới. Về mặt định lượng, con số này vượt quá tất cả trữ lượng cân bằng trong nước, nhưng do chất lượng quặng thông thường, chúng chỉ có thể sinh lãi với giá uranium cao.

Từ năm 2006, một dự án phát triển các khoản tiền gửi này đã được chuẩn bị. Năng suất dự kiến của mỏ vào năm 2020 là 15 nghìn tấn uranium/năm.

Nguồn lớn nhất trong số các nguồn nguyên liệu uranium tiềm năng được biết đến, mỏ Aldan, chỉ phù hợp để phát triển bằng cách khai thác. Theo các nhà địa chất, sự phát triển của khu vực quặng uranium Vitim có nhiều triển vọng.

Vùng Vitimsky (Siberia) với trữ lượng đã thăm dò là 60 nghìn tấn với nồng độ urani là 0,054% trong quặng có kèm theo scandi, các nguyên tố đất hiếm và lantan ;). Khu quặng Vitimsky - bao gồm 5 mỏ, tổng trữ lượng ước tính khoảng 75 nghìn tấn.

t. Lớn nhất là: Khiagda và Tetrakh. Cả hai vật thể đều được định vị trong các thung lũng cổ, thích hợp cho quá trình lọc ngầm, đặc điểm của chúng là nằm trong vùng băng vĩnh cửu dưới lớp phủ bazan dày (100-150 m).

Vì ở Nga, đây là khu vực khó phát triển tiền gửi nhất nên sản lượng ở đây là 100 tấn / năm. Loại chi phí uranium từ các đối tượng này là 34-52 đô la.

Vùng Tây Siberia (mỏ Malinovskoye với trữ lượng 200 nghìn tấn uranium). Khu vực Tây Siberia bao gồm 8 mỏ nhỏ phù hợp với phương pháp IW, cũng được bản địa hóa trong các thung lũng cổ, với tổng trữ lượng khoảng 10 nghìn tấn.

t. Được nghiên cứu nhiều nhất trong số đó là mỏ Malinovskoye, nơi thử nghiệm 2 lỗ đối với uranium IW hiện đang được thực hiện. Diện tích trầm tích có phần dễ phát triển hơn Vitim nhưng phải đến 2010 sản lượng thực mới đạt 100-150 tấn/năm. Loại chi phí uranium từ các đối tượng này là 13-20 đô la.

US mỗi pound U3O8. Vùng chứa quặng Viễn Đông, nằm ở vùng ven biển Okhotsk, vẫn chưa được khám phá đầy đủ.

Các khu vực đầy triển vọng bao gồm khu vực Onega (Karelia), nơi trữ lượng quặng vanadi chứa uranium, vàng và bạch kim đã được phát hiện.

Nevskgeologia đã tiến hành thăm dò mỏ uranium (Srednyaya Padma) ở khu vực Hồ Ladoga gần làng Salmi (vùng Medvezhyegorsk). Trữ lượng quặng uranium ở đây có thể lên tới 40 nghìn tấn. Tiền gửi không được phát triển, chủ yếu là do thiếu công nghệ chế biến loại quặng này.

Đến năm 2005, sự thiếu hụt uranium hiện có cho nhu cầu riêng ở Nga lên tới 5 nghìn tấn mỗi năm và không ngừng tăng lên. Tình hình trở nên tồi tệ hơn khi bắt đầu cải cách hạt nhân, khi một quyết định được đưa ra là tích cực xây dựng các nhà máy điện hạt nhân mới ở Nga nhằm tăng tỷ lệ năng lượng hạt nhân trong sản xuất điện lên 25-30%.

Năm 2004, nó đã sản xuất 32.000 tấn uranium với nhu cầu 9.900 tấn (phần còn lại được cung cấp bởi nguồn cung cấp từ các kho - cạn kiệt uranium quân sự).

Nhận thấy mối đe dọa của cuộc khủng hoảng nhiên liệu, năm 2006, Rosatom đã thành lập Công ty Cổ phần Khai thác Uranium UGRK, được thiết kế để cung cấp nguyên liệu uranium lâu dài và đáng tin cậy cho các nhà máy điện hạt nhân cũ của Nga (có tính đến thực tế là thời gian hoạt động của chúng đã kéo dài kéo dài đến 60 năm), các nhà máy điện hạt nhân đang được xây dựng của Nga, cũng như các nhà máy điện hạt nhân do Nga xây dựng và đang được xây dựng ở nước ngoài (năm 2006, 1/6 số nhà máy điện hạt nhân trên thế giới vận hành bằng nhiên liệu của Nga).

Công ty mới được thành lập bởi hai thực thể do Minatom kiểm soát: TVEL Corporation và OAO Techsnabexport. UGRK dự kiến sẽ tăng khối lượng sản xuất uranium lên 28,63 nghìn tấn vào năm 2020. Đồng thời, sản xuất tại Nga sẽ lên tới 18 nghìn tấn: tại Hiệp hội Khai thác và Hóa chất Priargunsky - 5 nghìn tấn, tại Công ty cổ phần Khiagda - 2 nghìn tấn.

tấn, CJSC Dalur - 1 nghìn tấn, tại mỏ Elkonskoye ở Yakutia - 5 nghìn tấn, tại một số mỏ mới ở vùng Chita và Buryatia - 2 nghìn tấn. 3 nghìn tấn khác được lên kế hoạch khai thác tại các doanh nghiệp mới, mà cho đến nay chỉ có trữ lượng uranium dự đoán được biết đến. Ngoài ra, công ty dự kiến đến năm 2020 sẽ sản xuất khoảng 5 nghìn tấn uranium tại hai liên doanh đã thành lập ở Kazakhstan. Khả năng thành lập một liên doanh khai thác uranium ở Ukraine và Mông Cổ cũng đang được thảo luận.

Chúng ta đang nói về mỏ Novokonstantinovskoye của Ukraine và mỏ Erdes của Mông Cổ. Công ty cũng dự kiến sẽ thành lập thêm hai liên doanh khai thác uranium ở Bắc Kazakhstan - tại các mỏ Semizbay và Kasachinnoye. Uranium được khai thác bởi các liên doanh ở nước ngoài, sau khi được làm giàu tại các nhà máy phân tách của Nga, chẳng hạn như tại Trung tâm Làm giàu Quốc tế được thành lập ở Angarsk, sẽ được xuất khẩu.

Một đặc điểm của sự phát triển các mỏ uranium là khả năng sử dụng cả hai phương pháp khai thác thông thường (lộ thiên và dưới lòng đất) và phương pháp khai thác ngầm (lỗ khoan, khối) và lọc đống. Mức độ phổ biến trên thế giới của các phương pháp khai thác uranium khác nhau: dưới lòng đất 37%, lộ thiên 24%, khai thác liên kết 18%, lọc qua lỗ khoan dưới lòng đất 12%, không xác định 7%.

Trong quá trình khai thác và sản xuất uranium, các biện pháp phòng ngừa khác nhau được thực hiện để bảo vệ sức khỏe của nhân viên:

- Mức độ bụi được kiểm soát cẩn thận để giảm thiểu việc nuốt phải các chất phát ra γ- hoặc α. Bụi là nguồn phơi nhiễm phóng xạ chính. Nó thường đóng góp 4 mSv/năm vào liều hàng năm mà nhân viên nhận được.
- Việc tiếp xúc với phóng xạ bên ngoài của nhân viên trong hầm mỏ, nhà máy và bãi xử lý chất thải bị hạn chế. Trong thực tế, mức độ tiếp xúc với bên ngoài từ quặng và chất thải thường thấp đến mức ít ảnh hưởng đến việc tăng liều lượng cho phép hàng năm.
- Thông gió tự nhiên của các mỏ lộ thiên làm giảm mức độ phơi nhiễm radon và các đồng vị con của nó. Mức độ tiếp xúc từ radon không vượt quá 1% mức độ cho phép đối với nhân viên tiếp xúc liên tục. Các mỏ hầm lò được trang bị hệ thống thông gió đạt mức tương đương. Ở các mỏ dưới lòng đất của Úc và Canada, liều phơi nhiễm trung bình là ~3 mSv/năm.
- Có các tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt đối với công việc của nhân viên với chất cô đặc uranium oxit, vì nó độc hại về mặt hóa học, giống như chì oxit. Trong thực tế, các biện pháp phòng ngừa được thực hiện để bảo vệ hệ hô hấp khỏi sự xâm nhập của chất độc, tương tự như các biện pháp được sử dụng khi làm việc trong các nhà máy luyện chì.

Chúng ta hãy tập trung vào các phương pháp chính để chiết xuất nguyên liệu thô uranium một cách chi tiết hơn.

Phương pháp mỏ khai thác uranium- một trong những cách chính để sản xuất uranium. Tổ chức công việc tương tự như các phương pháp khai thác kim loại khác, nhưng có những điểm khác biệt. Quặng uranium xảy ra thường xuyên nhất ở dạng các lớp hẹp, dẫn đến sự hình thành của một mỏ ở dạng trôi dạt phân nhánh. Do quá trình phát triển quặng uranium được thực hiện trên cùng một phạm vi với sự hình thành các khối trôi dạt và các khối xử lý nằm gần đường vận chuyển chính, nên sự hình thành bụi chủ yếu là cục bộ. Việc không có sự lưu thông không khí từ khối này sang khối khác không gây ô nhiễm lẫn nhau và sự hình thành bụi trong các mỏ uranium là không lớn.

Trong quá trình vận hành mỏ urani trong lòng đất, nước mỏ của mỏ liên tục được bơm ra ngoài và đưa về nhà máy thủy luyện trong hệ thống tuần hoàn nước công nghệ khép kín. Hệ thống thông gió mạnh mẽ không cho phép nồng độ radon trong không khí. Nếu hệ thống thông gió bị tắt sau khi kết thúc ca làm việc, thì nồng độ radon trong khí quyển và các sản phẩm con của nó sẽ tăng mạnh, và do đó, trước khi bắt đầu ca tiếp theo, nồng độ này phải được giảm xuống mức tối đa cho phép

Mối nguy hiểm chính đối với những người khai thác uranium đến từ việc hít phải không khí có chứa radon thoát ra từ quặng. Ngoài uranium, quặng uranium còn chứa tất cả các thành viên khác của chuỗi phóng xạ, trong đó nó là hạt nhân mẹ. Các nguyên tố sau của họ này gây nguy hiểm lớn nhất đối với sức khỏe của thợ mỏ: 222 Rn, 21t *Pb, 211 Bi và 21 "Po. Hàm lượng radon trong khí quyển của mỏ được xác định bởi tốc độ phát xạ, tốc độ thông gió và chu kỳ bán rã của radon. Nguồn gốc trực tiếp của sự phân rã radon có chu kỳ bán rã ngắn và nhanh chóng tích tụ trong khí quyển, ngay cả khi radon đi vào mỏ mà không có nguồn gốc.

Do tác hại tương đối của các sản phẩm con radon lớn hơn tác hại của chính radon, nên việc kiểm soát ô nhiễm không khí phóng xạ trong các mỏ uranium có thể được thực hiện bằng các sản phẩm phân rã của nó. Giá trị của "năng lượng tiềm ẩn", bằng 1,3 * 105 MeV / l không khí, được đề xuất là mức làm việc có thể chấp nhận được của hàm lượng các sản phẩm con của sự phân rã radon trong khí quyển mỏ.

Các mỏ lộ thiên (một số sâu tới 500 m) là một cách phổ biến để khai thác uranium. Người ta tin rằng nguy cơ bức xạ của các mỏ đá như vậy đối với những người khai thác ít hơn nhiều so với các mỏ dưới lòng đất. Tuy nhiên, đối với môi trường, việc khai thác uranium lộ thiên có thể gây nguy hiểm nghiêm trọng do cuốn theo bụi. Thay đổi cảnh quan, xáo trộn thảm thực vật, tác động xấu đến hệ động vật địa phương là hậu quả tất yếu của khai thác mỏ lộ thiên. Việc lấp đầy mỏ đá bằng đá thải và cải tạo sau khi hoàn thành các hoạt động khai thác là một nhiệm vụ khó khăn.

Có các quy tắc, luật xác định các biện pháp bảo vệ môi trường, quy định các yêu cầu như sơ bộ

đánh giá tác động môi trường; từng bước thực hiện chương trình phục hồi, bao gồm phục hồi cảnh quan và diện tích rừng, trồng hệ thực vật nội sinh, phục hồi động vật hoang dã nội sinh; cũng như kiểm tra việc tuân thủ hiện trạng môi trường với các quy định hiện hành.

Cơm. bốn. Khai thác uranium bằng cách lọc dưới lòng đất.

Khai thác bằng cách giải thể

(thẩm thấu tại chỗ) liên quan đến việc đưa một chất lỏng có tính kiềm hoặc axit (chẳng hạn như axit sunfuric) qua các lỗ khoan vào một mỏ quặng uranium và bơm nó trở lại. Phương pháp này không yêu cầu loại bỏ quặng khỏi khu vực khai thác, nhưng chỉ có thể được sử dụng khi các mỏ uranium nằm trong tầng chứa nước trong đá thấm và không quá sâu (-200 m).

Ưu điểm của công nghệ này là giảm nguy cơ tai nạn và phơi nhiễm cho nhân viên, chi phí thấp và không cần không gian để lưu trữ chất thải. Những nhược điểm chính là nguy cơ chuyển hướng chất lỏng lọc từ mỏ uranium và sau đó làm ô nhiễm nước ngầm, và không thể khôi phục các điều kiện tự nhiên trong vùng lọc sau khi hoàn thành các hoạt động. Hỗn hợp bị ô nhiễm thu được hoặc được chuyển đến các bể chứa hoặc được gửi đến các giếng thanh lý sâu.

rửa trôi - chiết xuất một hoặc nhiều thành phần từ quặng, chất cô đặc, chất thải sản xuất bằng dung dịch nước có chứa chất kiềm, axit hoặc thuốc thử khác, cũng như sử dụng một số loại vi khuẩn; một trường hợp đặc biệt của quá trình chiết từ pha rắn. Thông thường, quá trình lọc đi kèm với phản ứng hóa học, do đó thành phần được chiết xuất chuyển từ dạng không hòa tan trong nước sang dạng hòa tan.

rửa trôi ngầm - rửa trôi tại nơi xuất hiện quặng urani. Nó liên quan đến việc bơm axit sunfuric vào khối quặng và loại bỏ vấn đề lưu trữ chất thải, nhưng trong điều kiện bất lợi có thể gây ô nhiễm nước ngầm.

Quá trình lọc dựa trên khả năng hòa tan của chất được chiết xuất tốt hơn so với phần còn lại. Dung môi - dung dịch amoniac, axit, kiềm, clorua kim loại hoặc clo, sunfat, v.v. Quá trình lọc có thể đi kèm với quá trình oxy hóa vật liệu được chiết để chuyển đổi các hợp chất ít tan thành các chất dễ hòa tan (rửa lọc oxy hóa). Khí (không khí, oxy), các chất vô cơ lỏng và rắn (HN0 3 , Mn0 2 , KMn0 4 , v.v.), vi khuẩn (vi khuẩn lọc) được sử dụng làm chất oxy hóa.

Quá trình lọc nước ngầm qua lỗ khoan được sử dụng trong quá trình phát triển trầm tích hồ chứa. Các điều kiện cho khả năng ứng dụng của nó là tính thấm cao và hàm lượng nước trong môi trường chứa quặng. Khi sử dụng phương pháp này, khai trường được chia thành các ô đa giác, được khoan nối tiếp nhau bằng các hệ thống giếng bơm phun và có từ hai đến ba giếng khoan trở lên cho một giếng bơm. Thời gian lọc uranium từ đá tại mỗi địa điểm thử nghiệm là 1^-3 năm. Tùy thuộc vào thành phần của các dung dịch làm việc được sử dụng, sơ đồ lọc uranium axit (dung dịch axit sunfuric) và sơ đồ cacbonat (dung dịch natri và amoni cacbonat-bicacbonat) được phân biệt.

Lọc ngầm bao gồm việc cung cấp dung dịch lọc ngầm trực tiếp vào thân quặng hoặc vào lớp quặng đã được chuẩn bị đặc biệt và bơm dung dịch đã thấm qua lớp quặng lên bề mặt. Có hai lựa chọn chính để lọc ngầm - hạ cấp (không trục) và mỏ (khối). Trong các mỏ dưới lòng đất, các mỏ cũ hoặc được tạo ra đặc biệt, các buồng ngầm đã chuẩn bị sẵn với quặng bị sập được sử dụng và các chất thải hoặc trôi dạt được sử dụng để thu thập dung dịch sản xuất.

Lọc ngầm, thường được sử dụng ở độ sâu thân quặng không quá 1000 m, có thể đưa quặng uranium cấp thấp vào ngành khai thác mỏ, giảm đáng kể khối lượng đầu tư vốn và thời gian xây dựng doanh nghiệp, tăng lao động năng suất gấp nhiều lần, giảm đáng kể tác động có hại đến thiên nhiên (không vi phạm cảnh quan, giảm đáng kể lượng chất thải rắn và các chất độc hại đưa lên bề mặt trái đất, tương đối dễ dàng khôi phục các khu vực chất thải).

Lọc lỗ khoan ngầm là một phương pháp phát triển các mỏ quặng mà không nâng quặng lên bề mặt bằng cách chuyển có chọn lọc các ion uranium tự nhiên thành dung dịch sản xuất trực tiếp trong lòng đất. Phương pháp này được thực hiện bằng cách khoan giếng xuyên qua thân quặng urani, cấp dung dịch vào thân quặng urani, nâng dung dịch chứa urani lên bề mặt và chiết urani ra khỏi đó bằng thiết bị trao đổi ion hấp phụ, bổ sung axit vào dung dịch mẹ và bơm trở lại. vào ruột. Trong quá trình lọc lỗ khoan, không có sự thay đổi trạng thái địa chất của lớp đất bên dưới, do khối lượng khai thác không được đào lên.

Trong quá trình lọc lỗ khoan, ít hơn 5% phóng xạ chuyển sang trạng thái di động trong lòng đất và được đưa lên bề mặt, so với 100% trong các phương pháp khai thác uranium truyền thống. Không cần phải xây dựng các kho chứa chất thải có mức độ phóng xạ cao. Môi trường thủy địa hóa tự nhiên trong các mỏ uranium thường có khả năng tự phục hồi do tác động của công nghệ. Do sự phục hồi dần dần các điều kiện oxi hóa khử tự nhiên, một quá trình cải tạo nước ngầm diễn ra chậm nhưng không thể đảo ngược trong các tầng chứa quặng. Có những phương pháp tăng cường đáng kể quá trình này, đẩy nhanh việc khai hoang gấp mười lần.

Tuy nhiên, phương pháp lọc qua lỗ khoan khá nguy hiểm từ quan điểm môi trường. Dung dịch chứa urani rửa trôi có thể chảy ra khỏi thân quặng của đới qua các khe nứt trong đá hoặc đứt gãy các lớp chống thấm rồi lan truyền qua tầng chứa nước. Điều này có thể dẫn đến ô nhiễm nước ngầm ở khoảng cách xa từ mỏ. Ngoài các dung dịch lọc uranium, các khoáng chất khác cũng hòa tan, do đó không chỉ uranium trở nên di động mà cả các nguyên tố: radium, asen, vanadi, molypden, cadmium, niken, chì, v.v. lần. Các khoáng chất kết tủa ra khỏi dung dịch trong quá trình lọc tại chỗ, tạo thành canxit, thạch cao và các khoáng chất khác. Kết tủa tạo thành có thể làm giảm hoặc thậm chí chặn hoàn toàn dòng dung dịch chảy qua các khu vực chứa uranium, dẫn đến kết quả không thể đoán trước hoặc đóng cửa mỏ sớm.

Quá trình lọc qua lỗ khoan tạo ra một lượng lớn nước thải và nước muối phải được xử lý theo cách thân thiện với môi trường. Chúng bao gồm nước rửa và chất thải lỏng từ nhà máy làm giàu uranium. Những chất lỏng này được trộn lẫn và bơm lại vào cùng nguồn nước ngầm được sử dụng trong khai thác uranium hoặc được bơm vào tầng chứa nước sâu cách xa những người sử dụng nước ngầm khác. Những chất thải lỏng này chứa nồng độ cao các hạt nhân phóng xạ và kim loại nặng, và khu vực phân phối của chúng cần được phục hồi sau khi đóng cửa mỏ.

Lọc đống là quá trình thu được các thành phần hữu ích bằng cách hòa tan đã chuẩn bị (quặng nghèo đã nghiền hoặc chất thải của nhà máy chế biến) và đặt trong một đống nguyên liệu khoáng đặc biệt, sau đó tách chúng (kết tủa) khỏi các dung dịch tuần hoàn.

Lọc đống được sử dụng để xử lý quặng có chứa các thành phần hữu ích dễ hòa tan; quặng như vậy phải tương đối xốp và rẻ tiền. Đôi khi, quá trình lọc đống được sử dụng để xử lý chất thải từ các quá trình khai thác trước đó. Để tải quặng, một bề mặt hơi nghiêng được chuẩn bị, không thấm dung dịch lọc. Các lưu vực thoát nước được tạo ra dọc theo và trên bề mặt này để thoát nước. Sau khi chất tải, quặng được đổ một lượng dung dịch lọc đủ để bão hòa toàn bộ chiều dày của nó. Dung dịch thấm vào giữa các hạt quặng và tạo ra sự hòa tan các thành phần hữu ích. Sau một thời gian nhất định, vật liệu được làm khô và lớp vỏ được hình thành bởi các thành phần có giá trị hòa tan được loại bỏ và đá rời đã xử lý được cuốn vào hệ thống thoát nước.

Quá trình lọc thấm được sử dụng trong quá trình chế biến quặng không nghiền tốt khi nghiền và không chứa bùn hoặc đất sét tự nhiên. Đây là một quá trình khá chậm. Quá trình lọc rò rỉ được thực hiện trong các bể thích ứng tốt cho việc bốc dỡ. Đáy bể phải là một bộ lọc hiệu quả, cho phép bơm và bơm dung dịch qua nó. Các bể được nạp quặng nghiền có kích thước nhất định. Sau đó, dung dịch ngâm lọc được bơm vào bể và hút vào quặng Sau khi hết thời gian giữ cần thiết, dung dịch chứa các thành phần ngâm lọc được bơm ra ngoài và quặng được rửa để loại bỏ dung dịch ngâm lọc còn lại.

Trong quá trình lọc, có thể phát thải bụi, radon và chất lỏng lọc. Sau khi hoàn thành quá trình lọc, đặc biệt nếu quặng chứa sunfua sắt, thì sau khi tiếp cận với nước và không khí, quá trình sản xuất axit liên tục của vi khuẩn trong các bãi thải có thể bắt đầu, dẫn đến quá trình lọc uranium tự phát trong nhiều thế kỷ làm ô nhiễm nước ngầm .

Quặng uranium là một dạng khoáng chất tự nhiên có chứa uranium với số lượng, nồng độ và sự kết hợp sao cho việc khai thác nó mang lại lợi ích kinh tế và thiết thực. Có rất nhiều uranium trong lòng trái đất. Ví dụ trong tự nhiên:

uranium gấp 1000 lần vàng;
gấp 50 lần bạc;
trữ lượng uranium gần bằng với kẽm và chì.

Các hạt uranium được tìm thấy trong đất, đá, nước biển. Một phần rất nhỏ của nó được tập trung trong các khoản tiền gửi. Được biết, trữ lượng uranium đã thăm dò ước tính khoảng 5,4 triệu tấn.

Đặc điểm và loại

Các loại quặng chứa uranium chính: oxit (urani, nhựa urani, muội urani), silicat (quan tài), titanat (branerit), silicat uranyl (uranophan, betauranotyl), uranyl-vanadate (carnotit), tyuyamunit, uranyl photphat ( otenit, torbenit) Chứa các khoáng vật Zr, TR, Th, Ti, P (floruapatit, monazit, zircon, orthit…) thường có cả urani. Ngoài ra còn có uranium hấp phụ trong đá carbon.

Lĩnh vực và sản xuất

Ba quốc gia dẫn đầu về trữ lượng quặng uranium là Australia, Kazakhstan và Nga. Gần 10% trữ lượng uranium của thế giới tập trung ở Nga và ở nước ta, hai phần ba trữ lượng được tập trung ở Yakutia (Cộng hòa Sakha). Các mỏ uranium lớn nhất của Nga nằm trong các mỏ như: Streltsovskoye, Oktyabrskoye, Anteyskoye, Malo-Tulukuevsky, Argunskoye, Dalmatovsky, Khiagdinskoye ... Vẫn còn một số lượng lớn các mỏ và mỏ nhỏ hơn.

Ứng dụng của quặng urani

Ứng dụng quan trọng nhất là nhiên liệu hạt nhân. Đồng vị được sử dụng nhiều nhất là U235, có thể là cơ sở cho phản ứng dây chuyền hạt nhân tự duy trì. Nó được sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân, vũ khí. Sự phân hạch của đồng vị U238 làm tăng sức mạnh của vũ khí nhiệt hạch U233 là nhiên liệu hứa hẹn nhất cho động cơ tên lửa hạt nhân pha khí.

Uranium có thể tích cực giải phóng nhiệt. Khả năng tạo nhiệt của nó mạnh gấp hàng nghìn lần so với dầu mỏ hoặc khí đốt tự nhiên.
Các nhà địa chất sử dụng uranium để xác định tuổi của đá và khoáng chất. Thậm chí còn có một khoa học như vậy - địa thời gian.
Nó đôi khi được sử dụng trong chế tạo máy bay, chụp ảnh, vẽ tranh (nó có tông màu vàng lục rất đẹp).
Sắt + U238 = vật liệu từ giảo.
Uranium cạn kiệt được sử dụng để sản xuất thiết bị bảo vệ bức xạ.
Có nhiều chức năng hơn mà uranium thực hiện.

Khi các nguyên tố phóng xạ của bảng tuần hoàn được phát hiện, một người cuối cùng đã đưa ra ứng dụng cho chúng. Đây là những gì đã xảy ra với uranium. Nó được sử dụng cho cả mục đích quân sự và dân sự. Quặng uranium đã được xử lý, nguyên tố thu được được sử dụng trong ngành công nghiệp sơn và vecni và thủy tinh. Sau khi tính phóng xạ của nó được phát hiện, nó bắt đầu được sử dụng trong Nhiên liệu này sạch và thân thiện với môi trường như thế nào? Điều này vẫn đang được tranh luận.

uranium tự nhiên

Trong tự nhiên, uranium không tồn tại ở dạng nguyên chất - nó là thành phần của quặng và khoáng chất. Quặng uranium chính là carnotite và pitchblende. Ngoài ra, các khoản tiền gửi quan trọng của chiến lược này được tìm thấy trong các khoáng chất đất hiếm và than bùn - orthite, titanite, zircon, monazite, xenotime. Các mỏ urani có thể được tìm thấy trong đá có môi trường axit và nồng độ silic cao. Bạn đồng hành của nó là canxit, galena, molybdenite, v.v.

Tiền gửi và dự trữ thế giới

Cho đến nay, nhiều mỏ đã được khám phá trong lớp 20 km trên bề mặt trái đất. Tất cả chúng đều chứa một số lượng lớn hàng tấn uranium. Lượng này có khả năng cung cấp năng lượng cho nhân loại trong hàng trăm năm tới. Các quốc gia hàng đầu có trữ lượng quặng uranium lớn nhất là Úc, Kazakhstan, Nga, Canada, Nam Phi, Ukraine, Uzbekistan, Mỹ, Brazil, Namibia.

Các loại uran

Phóng xạ xác định tính chất của một nguyên tố hóa học. Uranium tự nhiên được tạo thành từ ba đồng vị của nó. Hai trong số đó là tổ tiên của loạt phóng xạ. Các đồng vị tự nhiên của uranium được sử dụng để tạo ra nhiên liệu cho các phản ứng hạt nhân và vũ khí. Ngoài ra, uranium-238 đóng vai trò là nguyên liệu thô để sản xuất plutonium-239.

Đồng vị urani U234 là hạt nhân con của U238. Chúng được công nhận là hoạt động mạnh nhất và cung cấp bức xạ mạnh. Đồng vị U235 yếu hơn 21 lần, mặc dù nó đã được sử dụng thành công cho các mục đích trên - nó có khả năng duy trì mà không cần thêm chất xúc tác.

Ngoài tự nhiên, còn có các đồng vị nhân tạo của uranium. Ngày nay có 23 người như vậy được biết đến, quan trọng nhất trong số họ - U233. Nó được phân biệt bởi khả năng được kích hoạt dưới tác động của neutron chậm, trong khi phần còn lại yêu cầu các hạt nhanh.

phân loại quặng

Mặc dù uranium có thể được tìm thấy ở hầu hết mọi nơi - ngay cả trong các sinh vật sống - nhưng các lớp chứa nó có thể thuộc nhiều loại khác nhau. Điều này cũng phụ thuộc vào các phương pháp khai thác. Quặng urani được phân loại theo các thông số sau:

Điều kiện thành tạo - quặng nội sinh, ngoại sinh và biến chất.
Bản chất của khoáng hóa urani là quặng nguyên sinh, ôxy hóa và hỗn hợp của urani.
Kích thước của các tập hợp và hạt của khoáng sản - các phần quặng thô, hạt trung bình, hạt mịn, hạt mịn và phân tán.
Tính hữu ích của tạp chất - molypden, vanadi, v.v.
Thành phần tạp chất - cacbonat, silicat, sunfua, oxit sắt, xút.

Tùy thuộc vào cách phân loại quặng uranium, có một cách để chiết xuất một nguyên tố hóa học từ nó. Silicat được xử lý bằng các loại axit khác nhau, cacbonat - bằng dung dịch soda, caustobiolit được làm giàu bằng cách đốt cháy và oxit sắt được nấu chảy trong lò cao.

Quặng uranium được khai thác như thế nào?

Như trong bất kỳ hoạt động kinh doanh khai thác mỏ nào, có một số công nghệ và phương pháp nhất định để chiết xuất uranium từ đá. Mọi thứ cũng phụ thuộc vào đồng vị nào nằm trong lớp thạch quyển. Quặng uranium được khai thác theo ba cách. Về mặt kinh tế, việc cô lập nguyên tố này khỏi đá là hợp lý khi hàm lượng của nó nằm trong khoảng 0,05-0,5%. Có một phương pháp khai thác mỏ, mỏ đá và lọc. Việc sử dụng từng loại trong số chúng phụ thuộc vào thành phần của các đồng vị và độ sâu của đá. Việc khai thác mỏ quặng uranium có thể xảy ra với sự xuất hiện nông. Nguy cơ tiếp xúc là tối thiểu. Không có vấn đề gì với thiết bị - máy ủi, máy xúc lật, xe ben được sử dụng rộng rãi.

Khai thác phức tạp hơn. Phương pháp này được sử dụng khi phần tử xảy ra ở độ sâu lên tới 2 km và có hiệu quả kinh tế. Đá phải chứa hàm lượng uranium cao để được khai thác nhanh chóng. Quảng cáo cung cấp bảo mật tối đa, điều này là do cách khai thác quặng uranium dưới lòng đất. Người lao động được cung cấp quần áo bảo hộ lao động, thời gian làm việc bị hạn chế nghiêm ngặt. Các mỏ được trang bị thang máy, tăng cường thông gió.

Lọc là phương pháp thứ ba - sạch nhất từ quan điểm môi trường và sự an toàn của nhân viên của doanh nghiệp khai thác. Dung dịch hóa chất đặc biệt được bơm qua hệ thống giếng khoan. Nó hòa tan trong hồ chứa và trở nên bão hòa với các hợp chất uranium. Dung dịch sau đó được bơm ra ngoài và gửi đến các nhà máy xử lý. Phương pháp này tiến bộ hơn, nó cho phép giảm chi phí kinh tế, mặc dù có một số hạn chế đối với ứng dụng của nó.

Tiền gửi ở Ukraine

Đất nước này hóa ra là một chủ sở hữu hạnh phúc của các mỏ nguyên tố mà từ đó nó được sản xuất... Theo dự báo, quặng uranium ở Ukraine chứa tới 235 tấn nguyên liệu thô. Hiện tại, chỉ có khoản tiền gửi chứa khoảng 65 tấn đã được xác nhận. Một số tiền nhất định đã được thực hiện. Một phần uranium được sử dụng trong nước và một phần được xuất khẩu.

Mỏ chính là vùng quặng uranium Kirovograd. Hàm lượng uranium thấp - từ 0,05 đến 0,1% mỗi tấn đá, do đó chi phí vật liệu cao. Do đó, các nguyên liệu thô thu được được trao đổi ở Nga để lấy các thanh nhiên liệu thành phẩm cho các nhà máy điện.

Khoản tiền gửi lớn thứ hai là Novokonstantinovskoye. Hàm lượng uranium trong đá giúp giảm chi phí so với Kirovogradskoye gần 2 lần. Tuy nhiên, sự phát triển đã không được thực hiện kể từ những năm 90, tất cả các mỏ đều bị ngập nước. Do mối quan hệ chính trị với Nga ngày càng xấu đi, Ukraine có thể không có nhiên liệu cho

quặng uranium của Nga

Về khai thác uranium, Liên bang Nga đứng ở vị trí thứ năm trong số các quốc gia khác trên thế giới. Nổi tiếng và mạnh mẽ nhất là Khiagdinskoye, Kolichkanskoye, Istochnoye, Koretkondinskoye, Namarusskoye, Dobrynskoye (Cộng hòa Buryatia), Argunskoye, Zherlovoye... 93% tổng lượng uranium của Nga được khai thác ở vùng Chita (chủ yếu bằng phương pháp mỏ và lộ thiên).

Tình hình hơi khác với tiền gửi ở Buryatia và Kurgan. Quặng uranium ở Nga ở những khu vực này nằm ở vị trí sao cho có thể chiết xuất nguyên liệu thô bằng cách lọc.

Tổng cộng, trữ lượng 830 tấn uranium được dự đoán ở Nga và có khoảng 615 tấn trữ lượng được xác nhận. Đây cũng là tiền gửi ở Yakutia, Karelia và các khu vực khác. Vì uranium là nguyên liệu thô chiến lược toàn cầu nên các con số có thể không chính xác, vì nhiều dữ liệu được phân loại, chỉ một số người nhất định có quyền truy cập vào chúng.

Khám phá trên quy mô hành tinh. Vì vậy, bạn có thể gọi khám phá của các nhà khoa học về Sao Thiên Vương. Hành tinh này được phát hiện vào năm 1781.

Khám phá của cô ấy là lý do để đặt tên cho một trong những các yếu tố của bảng tuần hoàn. Sao Thiên Vương kim loại được phân lập từ hỗn hợp nhựa vào năm 1789.

Sự cường điệu xung quanh hành tinh mới vẫn chưa lắng xuống, do đó, ý tưởng đặt tên cho một chất mới đã xuất hiện trên bề mặt.

Vào cuối thế kỷ 18 vẫn chưa có khái niệm về phóng xạ. Trong khi đó, đây là tài sản chính của uranium trên mặt đất.

Các nhà khoa học làm việc với anh ta đã bị chiếu xạ mà không hề hay biết. Ai là người tiên phong, và các thuộc tính khác của nguyên tố này là gì, chúng tôi sẽ nói thêm.

Tính chất của urani

Uranium là một nguyên tốđược phát hiện bởi Martin Klaproth. Anh ta hợp nhất nhựa với chất ăn da. Sản phẩm tổng hợp không hòa tan hoàn toàn.

Klaproth nhận ra rằng không có chất nào được cho là có trong thành phần của khoáng chất. Sau đó, nhà khoa học giải quyết vấn đề.

Hình lục giác màu xanh lá cây rơi ra khỏi giải pháp. Nhà hóa học cho chúng tiếp xúc với máu màu vàng, nghĩa là kali hexacyanoferrate.

Có kết tủa màu nâu rơi ra khỏi dung dịch. Klaproth khử oxit này bằng dầu hạt lanh và nung nó. Có một loại bột.

Tôi đã phải đốt cháy nó rồi, trộn nó với màu nâu. Các hạt của một kim loại mới đã được tìm thấy trong khối thiêu kết.

Sau này hóa ra không phải uranium tinh khiết, và đioxit của nó. Một cách riêng biệt, phần tử này chỉ được nhận sau 60 năm, vào năm 1841. Và sau 55 năm nữa, Antoine Becquerel đã phát hiện ra hiện tượng phóng xạ.

Độ phóng xạ của uranium do khả năng hạt nhân của một nguyên tố bắt nơtron và vỡ ra. Đồng thời, năng lượng ấn tượng được giải phóng.

Đó là do dữ liệu động học của bức xạ và các mảnh vỡ. Có thể đảm bảo sự phân hạch liên tục của các hạt nhân.

Phản ứng dây chuyền bắt đầu khi uranium tự nhiên được làm giàu với đồng vị thứ 235 của nó. Nó không phải là thứ được thêm vào kim loại.

Ngược lại, hạt nhân thứ 238 có độ phóng xạ thấp và kém hiệu quả, cũng như hạt nhân thứ 234, được loại bỏ khỏi quặng.

Hỗn hợp của chúng được gọi là đã cạn kiệt và phần uranium còn lại được gọi là đã làm giàu. Đây chính xác là những gì các nhà công nghiệp cần. Nhưng, chúng ta sẽ nói về điều này trong một chương riêng.

sao thiên vương tỏa, cả alpha và beta với tia gamma. Chúng được phát hiện bằng cách nhìn thấy hiệu ứng của kim loại trên một tấm ảnh được bọc trong màu đen.

Rõ ràng là nguyên tố mới đang phát ra thứ gì đó. Trong khi nhà Curies đang điều tra xem đó là gì, Marie đã nhận một liều phóng xạ khiến nhà hóa học mắc bệnh ung thư máu, từ đó người phụ nữ này qua đời vào năm 1934.

Bức xạ beta có thể phá hủy không chỉ cơ thể con người mà còn cả kim loại. Nguyên tố nào được hình thành từ uranium? Trả lời: Brevi.

Mặt khác, nó được gọi là protactinium. Được phát hiện vào năm 1913, ngay khi nghiên cứu uranium.

Loại thứ hai biến thành brevia mà không cần tác động bên ngoài và thuốc thử, chỉ từ phân rã beta.

bên ngoài uran là một nguyên tố hóa học- màu sắc với ánh kim loại.

Đây là giao diện của tất cả các loại actinide mà chất thứ 92 thuộc về. Nhóm bắt đầu với số thứ 90 và kết thúc với số thứ 103.

Đứng đầu danh sách nguyên tố phóng xạ uranium, đóng vai trò là chất oxi hóa. Các trạng thái oxy hóa có thể là 2, 3, 4, 5, 6.

Đó là, về mặt hóa học, kim loại thứ 92 đang hoạt động. Nếu bạn nghiền uranium thành bột, nó sẽ tự bốc cháy trong không khí.

Ở dạng thông thường, chất này sẽ bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy, được bao phủ bởi một lớp màng óng ánh.

Nếu tăng nhiệt độ lên 1000 độ C thì hóa học. nguyên tố uran kết nối với . Nitrua kim loại được hình thành. Chất này có màu vàng.

Ném nó vào nước và hòa tan như uranium tinh khiết. Ăn mòn nó và tất cả các axit. Nguyên tố thay thế hydro từ chất hữu cơ.

Theo cách tương tự, uranium đẩy nó ra khỏi dung dịch muối,,,,,. Nếu lắc dung dịch như vậy, các hạt của kim loại thứ 92 sẽ bắt đầu phát sáng.

muối urani không ổn định, phân hủy trong ánh sáng, hoặc với sự có mặt của chất hữu cơ.

Nguyên tố này có lẽ chỉ thờ ơ với kiềm. Kim loại không phản ứng với chúng.

Phát hiện ra uranium là sự khám phá ra một nguyên tố siêu nặng. Khối lượng của nó cho phép cô lập kim loại, chính xác hơn là các khoáng chất với nó, khỏi quặng.

Nó là đủ để nghiền nát nó và chìm trong nước. Các hạt uranium sẽ lắng xuống trước. Đây là nơi khai thác bắt đầu. Chi tiết trong chương tiếp theo.

khai thác uranium

Sau khi nhận được một trầm tích nặng, các nhà công nghiệp lọc chất cô đặc. Mục tiêu là đưa uranium vào dung dịch. Axit sunfuric được sử dụng.

Một ngoại lệ được tạo cho tar. Khoáng chất này không hòa tan trong axit, do đó, chất kiềm được sử dụng. Bí mật của những khó khăn ở trạng thái hóa trị 4 của uranium

Lọc axit không vượt qua với , . Trong các khoáng chất này, kim loại thứ 92 cũng có hóa trị 4.

Điều này được xử lý bằng hydroxit, được gọi là natri hydroxit. Trong các trường hợp khác, thanh lọc oxy là tốt. Không cần dự trữ riêng axit sunfuric.

Nó đủ để làm nóng quặng với các khoáng chất sunfua lên đến 150 độ và gửi một tia oxy đến nó. Điều này dẫn đến sự hình thành của một loại axit lọc Sao Thiên Vương.

Nguyên tố hóa học và ứng dụng của nó liên quan đến các dạng tinh khiết của kim loại. Sorption được sử dụng để loại bỏ tạp chất.

Nó được thực hiện trên nhựa trao đổi ion. Cũng thích hợp để chiết bằng dung môi hữu cơ.

Nó vẫn còn để thêm kiềm vào dung dịch để kết tủa amoni urani, hòa tan chúng trong axit nitric và đưa chúng vào.

Kết quả sẽ là các oxit của nguyên tố thứ 92. Chúng được làm nóng đến 800 độ và khử bằng hydro.

Oxit thu được được chuyển thành urani florua, từ đó thu được kim loại nguyên chất bằng cách khử nhiệt canxi. , như bạn có thể thấy, không đơn giản. Tại sao phải cố gắng như vậy?

ứng dụng của uran

Kim loại thứ 92 là nhiên liệu chính cho các lò phản ứng hạt nhân. Một hỗn hợp nạc phù hợp cho văn phòng phẩm, và một nguyên tố được làm giàu được sử dụng cho các nhà máy điện.

Đồng vị thứ 235 cũng là cơ sở của vũ khí hạt nhân. Nhiên liệu hạt nhân thứ cấp cũng có thể được lấy từ kim loại thứ 92.

Ở đây đáng để đặt câu hỏi, nguyên tố nào biến uranium. Từ đồng vị thứ 238 của nó thu được thêm một chất phóng xạ, siêu nặng.

Vào ngày thứ 238 uran Tuyệt nửa cuộc đời, kéo dài 4,5 tỷ năm. Một sự phá hủy dài như vậy dẫn đến tiêu thụ năng lượng thấp.

Nếu chúng ta xem xét việc sử dụng các hợp chất uranium, thì các oxit của nó sẽ rất hữu ích. Chúng được sử dụng trong ngành công nghiệp thủy tinh.

Các oxit hoạt động như thuốc nhuộm. Có thể thu được màu từ vàng nhạt đến xanh đậm. Trong tia cực tím, vật chất phát huỳnh quang.

Tính chất này không chỉ được sử dụng trong thủy tinh mà còn trong men uranium. Oxit urani trong chúng là từ 0,3 đến 6%.

Nhờ đó, nền được đảm bảo an toàn, không vượt quá 30 micron/giờ. Ảnh nguyên tố urani, chính xác hơn là những sản phẩm có sự tham gia của anh ấy, rất nhiều màu sắc. Ánh sáng của ly và bát đĩa thu hút ánh nhìn.

giá uranium

Đối với một kg oxit uranium chưa được làm giàu, họ đưa ra khoảng 150 đô la. Giá trị cực đại đã được quan sát vào năm 2007.

Sau đó, chi phí đạt 300 đô la mỗi kg. Việc phát triển quặng uranium sẽ vẫn có lãi ngay cả với mức giá 90-100 đơn vị thông thường.

Ai đã phát hiện ra nguyên tố uranium, không biết trữ lượng của nó trong vỏ trái đất là bao nhiêu. Bây giờ, họ đã được tính.

Những cánh đồng lớn với giá sản xuất có lãi sẽ cạn kiệt vào năm 2030.

Nếu các khoản tiền gửi mới không được phát hiện hoặc không tìm thấy các lựa chọn thay thế cho kim loại, giá trị của nó sẽ tăng lên.