Uranyum cevheri. Uranyum cevheri nasıl çıkarılır? Rusya'da uranyum cevheri

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Periyodik tablonun radyoaktif elementleri keşfedildiğinde, sonunda bir kişi onlar için bir uygulama buldu. Uranyumla olan da buydu. Hem askeri hem de sivil amaçlar için kullanıldı. Uranyum cevheri işlendi, ortaya çıkan element boya ve vernik ve cam endüstrilerinde kullanıldı. Radyoaktivitesi keşfedildikten sonra nükleer enerjide kullanılmaya başlandı. Bu yakıt ne kadar temiz ve çevre dostu? Bu hala tartışılıyor.

Doğal uranyum

Doğada uranyum saf halde bulunmaz - cevher ve minerallerin bir bileşenidir. Ana uranyum cevheri karnotit ve pitchblend'dir. Ayrıca, bu stratejik kimyasal elementin önemli tortuları, nadir toprak ve turba minerallerinde (ortit, titanit, zirkon, monazit, ksenotim) bulundu. Uranyum birikintileri, asidik bir ortam ve yüksek konsantrasyonlarda silikon içeren kayalarda bulunabilir. Yoldaşları kalsit, galen, molibdenit vb.dir.

Dünya mevduatları ve rezervleri

Bugüne kadar, dünya yüzeyinin 20 kilometrelik bir katmanında birçok tortu keşfedildi. Hepsi çok sayıda ton uranyum içerir. Bu miktar insanlığa yüzlerce yıl enerji sağlayabilecek kapasitededir.ileri. Uranyum cevherinin en fazla olduğu ülkeler arasında Avustralya, Kazakistan, Rusya, Kanada, Güney Afrika, Ukrayna, Özbekistan, ABD, Brezilya, Namibya yer alıyor.

Uranyum türleri

Radyoaktivite bir kimyasal elementin özelliklerini belirler. Doğal uranyum, üç izotopundan oluşur. Bunlardan ikisi radyoaktif serinin atalarıdır. Uranyumun doğal izotopları, nükleer reaksiyonlar ve silahlar için yakıt oluşturmak için kullanılır. Ayrıca, uranyum-238, plütonyum-239 üretimi için bir hammadde görevi görür.

Uranyum izotopları U234, U238'in yavru nüklidleridir. En aktif olarak kabul edilirler ve güçlü radyasyon sağlarlar. İzotop U235, yukarıdaki amaçlar için başarıyla kullanılmış olmasına rağmen 21 kat daha zayıftır - ek katalizörler olmadan bir nükleer zincir reaksiyonunu sürdürme yeteneğine sahiptir.

Doğal olana ek olarak, uranyumun yapay izotopları da vardır. Bugün 23 tane var, bunlardan en önemlisi - U233. Geri kalanı hızlı parçacıklar gerektirirken, yavaş nötronların etkisi altında aktive olma yeteneği ile ayırt edilir.

Cevher sınıflandırması

Uranyum hemen hemen her yerde bulunabilse de - canlı organizmalarda bile - onu içeren dikişler farklı tiplerde olabilir. Bu aynı zamanda çıkarma yöntemlerine de bağlıdır. Uranyum cevheri aşağıdaki parametrelere göre sınıflandırılır:

1. Oluşum koşulları - endojen, eksojen ve metamorfojenik cevherler.
2. Uranyum mineralizasyonunun doğası birincil, oksitlenmiş ve karışık uranyum cevherleridir.
3. Agrega boyutu vemineral taneleri - iri taneli, orta taneli, ince taneli, ince taneli ve dağılmış cevher fraksiyonları.
4. Safsızlıkların kullanışlılığı - molibden, vanadyum, vb.
5. Safsızlıkların bileşimi - karbonat, silikat, sülfür, demir oksit, kostobiyolit.

Uranyum cevherinin nasıl sınıflandırıldığına bağlı olarak, ondan kimyasal bir element çıkarmanın bir yolu vardır. Silikat çeşitli asitler, karbonat - soda çözeltileri ile işlenir, yakılarak kostobiyolit zenginleştirilir ve demir oksit bir yüksek fırında eritilir.

Uranyum cevheri nasıl çıkarılır

Her madencilik işinde olduğu gibi, kayadan uranyum çıkarmak için belirli bir teknoloji ve yöntemler vardır. Her şey aynı zamanda litosfer tabakasında hangi izotopun bulunduğuna da bağlıdır. Uranyum cevheri üç şekilde çıkarılır. Bir elementin kayadan ekonomik olarak izole edilmesi, %0.05-0.5'lik bir hacimde bulunmasıdır. Maden, taş ocağı ve liç çıkarma yöntemi vardır. Her birinin kullanımı, izotopların bileşimine ve kayanın derinliğine bağlıdır. Uranyum cevherinin taş ocağı madenciliği sığ bir oluşumla mümkündür. Maruz kalma riski minimumdur. Makinelerde sorun yok - buldozerler, yükleyiciler, damperli kamyonlar yaygın olarak kullanılıyor.

Maden üretimi daha zordur. Bu yöntem, eleman 2 kilometreye kadar derinlikte meydana geldiğinde ve ekonomik olarak uygun olduğunda kullanılır. Amaca uygun bir şekilde çıkarılabilmesi için kayanın yüksek konsantrasyonda uranyum içermesi gerekir. Reklamda sağlamakmaksimum güvenlik, bunun nedeni uranyum cevherinin yer altından çıkarılma yöntemidir. İşçilere tulum verilir, çalışma saatleri kesinlikle sınırlıdır. Madenlerde asansörler, gelişmiş havalandırma var.

Liç üçüncü yöntemdir - çevresel açıdan en temiz ve madencilik işletmesinin çalışanlarının güvenliği. Özel bir kimyasal çözelti, bir sondaj kuyusu sisteminden pompalanır. Rezervuarda çözünür ve uranyum bileşikleri ile doygun hale gelir. Çözelti daha sonra dışarı pompalanır ve işleme tesislerine gönderilir. Bu yöntem daha ilericidir, uygulaması için bir takım kısıtlamalar olmasına rağmen ekonomik maliyetleri düşürmeye olanak tanır.

Ukrayna'da Mevduat

Ülke, nükleer yakıtın üretildiği elementin yataklarının mutlu bir sahibi oldu. Tahminlere göre, Ukrayna'daki uranyum cevherleri 235 tona kadar hammadde içeriyor. Şu anda, yalnızca yaklaşık 65 ton içeren mevduat onaylanmıştır. Belli bir miktar zaten işlendi. Uranyumun bir kısmı yurt içinde kullanıldı, bir kısmı ihraç edildi.

Kirovograd uranyum cevheri bölgesi ana yatak olarak kabul edilir. Uranyum içeriği düşüktür - bir ton kaya için %0,05 ila %0,1 arasındadır, bu nedenle malzemenin maliyeti yüksektir. Sonuç olarak, ortaya çıkan hammaddeler, enerji santralleri için bitmiş yakıt çubukları için Rusya'da değiş tokuş edilir.

İkinci büyük mevduat Novokonstantinovskoye'dir. Kayadaki uranyum içeriği, Kirovogradskoye'ye kıyasla maliyeti neredeyse 2 kat az altmayı mümkün kıldı. Ancak 90'lı yıllardan beri geliştirme yapılmadı, tüm madenler sular altında kaldı. Rusya ile siyasi ilişkilerin ağırlaşması nedeniyle, Ukrayna nükleer santraller için yakıtsız kalabilir.

Rus uranyum cevheri

Uranyum madenciliği açısından, Rusya Federasyonu dünyadaki diğer ülkeler arasında beşinci sırada yer almaktadır. En ünlü ve güçlü olanlar Khiagdinskoye, Kolichkanskoye, Istochnoye, Koretkondinskoye, Namarusskoye, Dobrynskoye (Buryatia Cumhuriyeti), Argunskoye, Zherlovoe (Chita bölgesi). Chita bölgesi, üretilen tüm Rus uranyumunun %93'ünü üretiyor (esas olarak açık ocak ve maden yöntemleriyle).

Buryatia ve Kurgan'daki mevduatlarda durum biraz farklı. Rusya'da bu bölgelerdeki uranyum cevheri, hammaddelerin liç yoluyla çıkarılmasını mümkün kılacak şekilde biriktirilmektedir.

Toplamda, Rusya'da 830 ton uranyum rezervi tahmin ediliyor, yaklaşık 615 ton teyit edilmiş rezerv var. Bunlar ayrıca Yakutya, Karelya ve diğer bölgelerdeki mevduatlardır. Uranyum stratejik bir küresel hammadde olduğundan, verilerin çoğu sınıflandırıldığı için rakamlar doğru olmayabilir, yalnızca belirli bir kategorideki insanlar bunlara erişebilir.