Ορυκτά ουρανίου. Πώς εξάγουν το ουράνιο μετάλλευμα. Μεταλλεύματος ουρανίου στη Ρωσία

Όταν ανακαλύφθηκαν τα ραδιενεργά στοιχεία του τραπέζι του Μεντελλέγιεφ, ο άνδρας τελικά κατέθεσε μια αίτηση γι 'αυτούς. Έτσι συνέβη με το ουράνιο. Χρησιμοποιήθηκε τόσο για στρατιωτικούς όσο και για ειρηνικούς σκοπούς. Επεξεργασία μεταλλεύματος ουρανίου, το στοιχείο που προέκυψε χρησιμοποιήθηκε στη βιομηχανία βαφής και υάλου. Αφού ανακαλύφθηκε η ραδιενέργεια, χρησιμοποιήθηκε στην ατομική ενέργεια. Πόσο καθαρό και πράσινο είναι το καύσιμο; Αυτό συζητείται ακόμη.

Φυσικό ουράνιο

Στη φύση, το καθαρό ουράνιο δεν υπάρχει - είναι ένα συστατικό του μεταλλεύματος και των μετάλλων. Το κύριο μεταλλεύμα ουρανίου είναι καρνιτόλη και πίσσα. Επίσης, σημαντικές αποθέσεις αυτού του στρατηγικού χημικού στοιχείου απαντώνται σε ορυκτά σπάνιας γης και τύρφη - ορτά, τιτάνιτη, ζιρκόνιο, μονάζιτο, xenotime. Οι αποθέσεις ουρανίου μπορούν να βρεθούν σε βράχια με όξινο μέσο και υψηλές συγκεντρώσεις πυριτίου. Οι σύντροφοί του είναι ο ασβεστίτης, η γαλένια, ο μολυβδαινίτης κλπ.

Καταθέσεις και αποθεματικά σε παγκόσμιο επίπεδο

Μέχρι σήμερα, πολλές αποθέσεις έχουν εξερευνηθεί σε ένα 20 χιλιόμετρο στρώμα της επιφάνειας της γης. Όλοι τους περιέχουν έναν τεράστιο αριθμό τόνων ουρανίου. Αυτός ο αριθμός είναι ικανός να προσφέρει στην ανθρωπότητα ενέργεια για πολλές εκατοντάδες χρόνια μπροστά. Οι κυριότερες χώρες, στις οποίες το μεταλλευτικό ουράνιο βρίσκεται στο μεγαλύτερο όγκο, είναι η Αυστραλία, το Καζακστάν, η Ρωσία, ο Καναδάς, η Νότια Αφρική, η Ουκρανία, το Ουζμπεκιστάν, οι ΗΠΑ, η Βραζιλία, η Ναμίμπια.

Τύποι ουρανίου

Η ραδιενέργεια προσδιορίζει τις ιδιότητες του χημικού στοιχείου. Το φυσικό ουράνιο αποτελεί τρία από τα ισότοπά του. Δύο από αυτούς είναι οι πρόγονοι των ραδιενεργών σειρών. Τα φυσικά ισότοπα ουρανίου χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία καυσίμων για πυρηνικές αντιδράσεις και όπλα. Επίσης, το ουράνιο-238 χρησιμεύει ως πρώτη ύλη για την παραγωγή πλουτωνίου-239.

Τα ισότοπα ουρανίου U234 είναι τα θυγατρικά νουκλίδια U238. Αναγνωρίζονται ως τα πιο ενεργά και παρέχουν ισχυρή ακτινοβολία. Το ισότοπο U235 είναι 21 φορές ασθενέστερο, αν και χρησιμοποιείται με επιτυχία για τους παραπάνω σκοπούς - έχει την ικανότητα να υποστηρίζει μια πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση χωρίς πρόσθετους καταλύτες.

Εκτός από το φυσικό υπάρχουν επίσης τεχνητά ισότοπα ουρανίου. Σήμερα, 23 από αυτά είναι γνωστά, το πιο σημαντικό από αυτά είναι το U233. Διακρίνεται από την ικανότητα ενεργοποίησης υπό την επίδραση αργών νετρονίων, ενώ για άλλους απαιτούνται γρήγορα σωματίδια.

Ταξινόμηση του μεταλλεύματος

Αν και το ουράνιο μπορεί να βρεθεί σχεδόν παντού - ακόμη και σε ζωντανούς οργανισμούς - τα στρώματα στα οποία περιέχεται μπορεί να είναι διαφορετικά στον τύπο. Οι τρόποι εξόρυξης εξαρτώνται επίσης από αυτό. Το μεταλλεύμα ουρανίου κατατάσσεται σύμφωνα με τις ακόλουθες παραμέτρους:

1. Οι συνθήκες σχηματισμού είναι ενδογενείς, εξωγενείς και μεταμορφωτικές μεταλλεύσεις.
2. Η φύση της ορυκτοποίησης του ουρανίου είναι πρωτεύον, οξειδωμένο και μεικτό ουράνιο.
3. Το μέγεθος των συσσωματωμάτων και των κόκκων ορυκτών είναι ακατέργαστα, μεσαίου μεγέθους, λεπτόκοκκα, λεπτόκοκκα και διεσπαρμένα κλάσματα ορυκτών.
4. Η χρησιμότητα των προσμείξεων είναι το μολυβδαίνιο, το βανάδιο, κλπ.
5. Η σύνθεση των ακαθαρσιών είναι ανθρακικό, πυριτικό, σουλφίδιο, οξείδιο σιδήρου, καυστοβιολίθιο.

Ανάλογα με τον τρόπο ταξινόμησης του μεταλλεύματος ουρανίου, υπάρχει ένας τρόπος απόσπασης ενός χημικού στοιχείου από αυτό. Το πυριτικό άλας υποβάλλεται σε επεξεργασία με διάφορα οξέα, διαλύματα ανθρακικού νατρίου, καυστοβιολίθιο εμπλουτισμένο με καύση και το οξείδιο του σιδήρου τήκεται στην υψικαμίνους.

Πώς εξορύσσεται το μεταλλευτικό ουράνιο

Όπως σε κάθε επιχείρηση εξόρυξης, υπάρχει μια συγκεκριμένη τεχνολογία και μέθοδοι για την εξόρυξη ουρανίου από το βράχο. Όλα εξαρτώνται επίσης από το ποιο ισότοπο βρίσκεται στη λιθόσφαιρα. Η εξαγωγή του μεταλλεύματος ουρανίου διεξάγεται με τρεις τρόπους. Από οικονομική άποψη, η απομόνωση ενός στοιχείου από το βράχο έχει περιεχόμενο 0,05-0,5%. Υπάρχει εξόρυξη, λατομεία και μέθοδος έκπλυσης. Η εφαρμογή καθεμιάς από αυτές εξαρτάται από τη σύνθεση των ισοτόπων και από το βάθος της εμφάνισης του βράχου. Η εξόρυξη μεταλλευμάτων ουρανίου είναι εφικτή σε ρηχή απόθεση. Ο κίνδυνος έκθεσης είναι ελάχιστος. Δεν υπάρχουν προβλήματα με τον εξοπλισμό - μπουλντόζες, φορτωτές, χωματουργικά χρησιμοποιούνται ευρέως.

Η εξόρυξη ορυχείων είναι πιο περίπλοκη. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση του στοιχείου σε βάθος έως 2 χιλιομέτρων και την οικονομική κερδοφορία. Ο βράχος πρέπει να περιέχει υψηλή συγκέντρωση ουρανίου, προκειμένου να εξαχθεί αυτό ήταν σκόπιμο. Στη σήραγγα παρέχεται η μέγιστη ασφάλεια, λόγω του τρόπου με τον οποίο εξορύσσεται ορυκτό ουράνιο υπόγεια. Οι εργαζόμενοι είναι εφοδιασμένοι με φόρμες, ο τρόπος λειτουργίας είναι αυστηρά περιορισμένος. Οι άξονες είναι εξοπλισμένοι με ανελκυστήρες, ενισχυμένο αερισμό.

Η έκπλυση - ο τρίτος τρόπος - είναι η καθαρότερη από περιβαλλοντική άποψη και η ασφάλεια των εργαζομένων της επιχείρησης εξόρυξης. Μια ειδική χημική λύση αντλείται μέσω του συστήματος των τρυπημένων φρεατίων. Διαλύεται στο σχηματισμό και είναι κορεσμένο με ενώσεις ουρανίου. Στη συνέχεια η λύση αντλείται και αποστέλλεται στις επιχειρήσεις μεταποίησης. Αυτή η μέθοδος είναι πιο προοδευτική, σας επιτρέπει να μειώσετε το οικονομικό κόστος, αν και υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί για την εφαρμογή της.

Καταθέσεις στην Ουκρανία

Η χώρα αποδείχθηκε ευτυχής ιδιοκτήτης των αποθεμάτων του στοιχείου από το οποίο παράγεται το πυρηνικό καύσιμο. Σύμφωνα με προβλέψεις, το μεταλλευτικό ουράνιο της Ουκρανίας περιέχει μέχρι 235 τόνους πρώτων υλών. Επί του παρόντος, επιβεβαιώνονται μόνο οι αποθέσεις με περίπου 65 τόνους. Ένα συγκεκριμένο ποσό έχει ήδη εκπονηθεί. Μέρος του ουρανίου χρησιμοποιείται στο εσωτερικό της χώρας, μέρος του οποίου εξάγεται.

Η κύρια κατάθεση είναι η περιοχή μεταλλευμάτων ουρανίου Kirovograd. Η περιεκτικότητα σε ουράνιο είναι μικρή - από 0,05 έως 0,1% ανά τόνο βράχου, οπότε το κόστος του υλικού είναι υψηλό. Ως αποτέλεσμα, οι λαμβανόμενες πρώτες ύλες ανταλλάσσονται στη Ρωσία για έτοιμες ράβδους καυσίμων για σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.

Η δεύτερη μεγάλη κατάθεση είναι Novokonstantinovskoye. Το περιεχόμενο του ουρανίου στο βράχο κατέστησε δυνατή τη μείωση του βασικού κόστους σε σύγκριση με το Kirovohrad κατά σχεδόν 2 φορές. Ωστόσο, από τη δεκαετία του '90 δεν έχει πραγματοποιηθεί καμία ανάπτυξη, όλα τα ορυχεία έχουν πλημμυρίσει. Σε σχέση με την επιδείνωση των πολιτικών σχέσεων με τη Ρωσία, η Ουκρανία μπορεί να παραμείνει χωρίς καύσιμο για πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.

Ρωσικό ορυκτό ουρανίου

Όσον αφορά την εξόρυξη ουρανίου, η Ρωσική Ομοσπονδία βρίσκεται στην πέμπτη θέση μεταξύ άλλων χωρών του κόσμου. Τα πιο διάσημα και ισχυρά είναι τα Khiagdinsky, Kolichkan, Istochnoye, Koretkondinsky, Namarusskoye, Dobrynskoye (Δημοκρατία του Buryatia), Argunskoye, Zherlovoye (περιοχή Chita). Στην περιοχή Chita, παράγεται το 93% του συνόλου των ρυζιού που εξορύσσεται (κυρίως εξόρυξη και εξόρυξη).

Η κατάσταση με τις καταθέσεις σε Buryatia και Kurgan είναι ελαφρώς διαφορετική. Το μεταλλεύμα ουρανίου στη Ρωσία στις περιοχές αυτές είναι τέτοιο ώστε να καθιστά δυνατή την εξαγωγή πρώτων υλών από την έκπλυση.

Συνολικά 830 τόνοι ουρανίου προβλέπεται στη Ρωσία, υπάρχουν περίπου 615 τόνοι επιβεβαιωμένων αποθεμάτων. Είναι ακόμα μια κατάθεση στην Υακούτια, στην Καρελία και σε άλλες περιοχές. Δεδομένου ότι το ουράνιο είναι μια στρατηγική παγκόσμια πρώτη ύλη, τα στοιχεία μπορεί να είναι ανακριβή, δεδομένου ότι πολλά δεδομένα ταξινομούνται, μόνο μια συγκεκριμένη κατηγορία ανθρώπων έχει πρόσβαση σε αυτά.