سنگ اورانیوم. سنگ معدن اورانیوم چگونه استخراج می شود؟ سنگ معدن اورانیوم در روسیه

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

هنگامی که عناصر رادیواکتیو جدول تناوبی کشف شد، در نهایت شخصی یک برنامه کاربردی برای آنها ارائه کرد. این همان چیزی است که در مورد اورانیوم اتفاق افتاد. برای اهداف نظامی و غیرنظامی استفاده می شد. سنگ معدن اورانیوم فرآوری شد و عنصر حاصل در صنایع رنگ و لاک و شیشه استفاده شد. پس از کشف رادیواکتیویته آن، استفاده از آن در انرژی هسته ای آغاز شد. این سوخت چقدر تمیز و سازگار با محیط زیست است؟ این هنوز در حال بحث است.

اورانیوم طبیعی

در طبیعت، اورانیوم به شکل خالص وجود ندارد - این جزء سنگ معدن و مواد معدنی است. سنگ معدن اصلی اورانیوم کارنویت و پیچبلند است. همچنین، ذخایر قابل توجهی از این عنصر شیمیایی استراتژیک در مواد معدنی خاکی کمیاب و ذغال سنگ نارس - ارتیت، تیتانیت، زیرکون، مونازیت، زنوتیم یافت شد. رسوبات اورانیوم را می توان در سنگ هایی با محیط اسیدی و غلظت بالای سیلیکون یافت. همراهان آن کلسیت، گالن، مولیبدنیت و غیره هستند.

سپرده‌ها و ذخایر جهانی

تا به امروز، ذخایر بسیاری در یک لایه 20 کیلومتری از سطح زمین کاوش شده است. همه آنها حاوی تعداد زیادی تن اورانیوم هستند. این مقدار قادر است برای صدها سال انرژی بشر را تامین کند.رو به جلو. کشورهای پیشرو که سنگ معدن اورانیوم در آنها بیشترین حجم را دارد عبارتند از استرالیا، قزاقستان، روسیه، کانادا، آفریقای جنوبی، اوکراین، ازبکستان، ایالات متحده آمریکا، برزیل، نامیبیا.

انواع اورانیوم

رادیواکتیویته خواص یک عنصر شیمیایی را تعیین می کند. اورانیوم طبیعی از سه ایزوتوپ آن تشکیل شده است. دو نفر از آنها اجداد سری رادیواکتیو هستند. ایزوتوپ های طبیعی اورانیوم برای تولید سوخت برای واکنش های هسته ای و تسلیحات استفاده می شود. همچنین اورانیوم 238 به عنوان ماده خام برای تولید پلوتونیوم 239 عمل می کند.

ایزوتوپ های اورانیوم U234 هسته های دختر U238 هستند. آنها به عنوان فعال ترین شناخته می شوند و تابش قوی را ارائه می دهند. ایزوتوپ U235 21 برابر ضعیف تر است، اگرچه با موفقیت برای اهداف فوق استفاده شده است - این ایزوتوپ می تواند یک واکنش زنجیره ای هسته ای را بدون کاتالیزور اضافی حفظ کند.

علاوه بر طبیعی، ایزوتوپ های مصنوعی اورانیوم نیز وجود دارد. امروزه 23 مورد از آنها شناخته شده است که مهمترین آنها U233 است. با توانایی فعال شدن تحت تأثیر نوترون های آهسته متمایز می شود، در حالی که بقیه به ذرات سریع نیاز دارند.

طبقه بندی سنگ معدن

اگرچه اورانیوم تقریباً در همه جا یافت می شود - حتی در موجودات زنده - درزهای حاوی آن می توانند انواع مختلفی داشته باشند. این به روش های استخراج نیز بستگی دارد. سنگ معدن اورانیوم بر اساس پارامترهای زیر طبقه بندی می شود:

1. شرایط تشکیل - سنگ معدن درون زا، برون زا و دگرگونی.
2. ماهیت کانی سازی اورانیوم کانی اولیه، اکسید شده و مخلوط اورانیوم است.
3. اندازه کل ودانه های مواد معدنی - کانسنگ درشت، دانه متوسط، دانه ریز، دانه ریز و پراکنده.
4. مفید بودن ناخالصی ها - مولیبدن، وانادیم و غیره.
5. ترکیب ناخالصی ها - کربنات، سیلیکات، سولفید، اکسید آهن، کاستوبیولیتیک.

بسته به نحوه طبقه بندی سنگ معدن اورانیوم، راهی برای استخراج یک عنصر شیمیایی از آن وجود دارد. سیلیکات با اسیدهای مختلف پردازش می شود، کربنات - با محلول های سودا، کاستوبیولیتیک با سوزاندن غنی می شود و اکسید آهن در کوره بلند ذوب می شود.

چگونه سنگ معدن اورانیوم استخراج می شود

همانند هر کسب و کار معدنی، فناوری و روش های خاصی برای استخراج اورانیوم از سنگ وجود دارد. همه چیز به این بستگی دارد که کدام ایزوتوپ در لایه لیتوسفر قرار دارد. سنگ معدن اورانیوم به سه روش استخراج می شود. توجیه اقتصادی جداسازی یک عنصر از سنگ زمانی است که در حجم 0.05-0.5٪ باشد. روش استخراج معدن، معدن و لیچینگ وجود دارد. استفاده از هر یک از آنها به ترکیب ایزوتوپ ها و عمق سنگ بستگی دارد. استخراج از معادن سنگ معدن اورانیوم با یک اتفاق کم عمق امکان پذیر است. خطر قرار گرفتن در معرض حداقل است. هیچ مشکلی با ماشین آلات وجود ندارد - بولدوزر، لودر، کامیون کمپرسی به طور گسترده استفاده می شود.

تولید معدن دشوارتر است. این روش زمانی استفاده می شود که المان تا عمق 2 کیلومتری رخ دهد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. این سنگ باید حاوی غلظت بالایی از اورانیوم باشد تا بتواند به راحتی استخراج شود. در آگهی ارائهحداکثر امنیت، این به دلیل روش استخراج سنگ معدن اورانیوم در زیر زمین است. به کارگران لباس های عمومی ارائه می شود، ساعات کاری به شدت محدود است. معادن مجهز به آسانسور و تهویه پیشرفته هستند.

لیچینگ سومین روش است - تمیزترین روش از نظر زیست محیطی و ایمنی کارکنان شرکت معدن. یک محلول شیمیایی ویژه از طریق سیستم چاه های حفر شده پمپ می شود. در مخزن حل می شود و با ترکیبات اورانیوم اشباع می شود. سپس محلول خارج شده و به کارخانه های فرآوری فرستاده می شود. این روش پیشروتر است و امکان کاهش هزینه های اقتصادی را فراهم می کند، اگرچه تعدادی محدودیت برای کاربرد آن وجود دارد.

سپرده در اوکراین

معلوم شد این کشور صاحب ذخایر خوش ذخایر عنصری است که سوخت هسته ای از آن تولید می شود. بر اساس پیش بینی ها، سنگ معدن اورانیوم در اوکراین حاوی 235 تن مواد خام است. در حال حاضر تنها رسوبات حاوی حدود 65 تن تایید شده است. مقدار مشخصی قبلاً کار شده است. بخشی از اورانیوم در داخل استفاده می شد و بخشی نیز صادر می شد.

منطقه سنگ معدن اورانیوم Kirovograd به عنوان ذخایر اصلی در نظر گرفته می شود. محتوای اورانیوم کم است - از 0.05 تا 0.1٪ در هر تن سنگ، بنابراین هزینه مواد بالا است. در نتیجه، مواد خام حاصل در روسیه با میله های سوخت تمام شده برای نیروگاه ها مبادله می شود.

دومین کانسار عمده Novokonstantinovskoye است. محتوای اورانیوم در سنگ این امکان را فراهم می کند که هزینه را در مقایسه با Kirovogradskoye تقریبا 2 برابر کاهش دهد.با این حال، توسعه از دهه 90 انجام نشده است، تمام معادن زیر آب هستند. به دلیل تشدید روابط سیاسی با روسیه، ممکن است اوکراین بدون سوخت نیروگاه های هسته ای باقی بماند.

سنگ اورانیوم روسیه

از نظر استخراج اورانیوم، فدراسیون روسیه در بین سایر کشورهای جهان در جایگاه پنجم قرار دارد. مشهورترین و قدرتمندترین آنها عبارتند از: Khiagdinskoye، Kolichkanskoye، Istochnoye، Koretkondinskoye، Namarusskoye، Dobrynskoye (جمهوری Buryatia)، Argunskoye، Zherlovoe (منطقه چیتا). منطقه چیتا 93 درصد کل اورانیوم تولید شده روسیه را (عمدتاً به روش های روباز و معادن) تولید می کند.

وضعیت ذخایر در بوریاتیا و کورگان کمی متفاوت است. سنگ معدن اورانیوم روسیه در این مناطق به گونه ای ته نشین می شود که استخراج مواد خام از طریق لیچینگ را ممکن می سازد.

در مجموع، ذخایر 830 تن اورانیوم در روسیه پیش بینی شده است، حدود 615 تن ذخایر تایید شده وجود دارد. اینها همچنین ذخایر در یاکوتیا، کارلیا و سایر مناطق هستند. از آنجایی که اورانیوم یک ماده خام استراتژیک جهانی است، ممکن است ارقام دقیق نباشند، زیرا بسیاری از داده ها طبقه بندی شده اند، تنها دسته خاصی از مردم به آنها دسترسی دارند.