Uraanimalmi. Miten uraanimalmia louhitaan? Uraanimalmi Venäjällä

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Kun jaksollisen järjestelmän radioaktiiviset elementit löydettiin, joku lopulta keksi sovelluksen niitä varten. Näin kävi uraanin kanssa. Sitä käytettiin sekä sotilaallisiin että siviilitarkoituksiin. Uraanimalmia käsiteltiin, saatua alkuainetta käytettiin maali- ja lakka- sekä lasiteollisuudessa. Kun sen radioaktiivisuus havaittiin, sitä alettiin käyttää ydinenergiassa. Kuinka puhdasta ja ympäristöystävällistä tämä polttoaine on? Tästä keskustellaan edelleen.

Luonnonuraani

Uraania ei ole luonnossa puhtaassa muodossaan - se on osa malmia ja mineraaleja. Pääasiallinen uraanimalmi on karnotiitti ja pikseos. Tämän strategisen kemiallisen alkuaineen merkittäviä esiintymiä löydettiin myös harvinaisista maa- ja turvemineraaleista - ortiitista, titaniitista, zirkonista, monatsiittista, ksenotiimistä. Uraaniesiintymiä löytyy kivistä, joissa on hapan ympäristö ja korkea piipitoisuus. Sen kumppaneita ovat kalsiitti, galenia, molybdeniitti jne.

Maailman talletukset ja varaukset

Tähän mennessä monia esiintymiä on tutkittu 20 kilometrin kerrokselta maan pinnasta. Kaikki ne sisältävät v altavan määrän tonneja uraania. Tämä määrä pystyy tarjoamaan ihmiskunnalle energiaa useiden satojen vuosien ajan.eteenpäin. Johtavat maat, joissa uraanimalmia on eniten, ovat Australia, Kazakstan, Venäjä, Kanada, Etelä-Afrikka, Ukraina, Uzbekistan, USA, Brasilia, Namibia.

Uraanityypit

Radioaktiivisuus määrittää kemiallisen alkuaineen ominaisuudet. Luonnonuraani koostuu kolmesta sen isotoopista. Kaksi heistä on radioaktiivisen sarjan esi-isiä. Uraanin luonnollisia isotooppeja käytetään ydinreaktioiden ja aseiden polttoaineen tuottamiseen. Uraani-238 toimii myös raaka-aineena plutonium-239:n tuotannossa.

Uraani-isotoopit U234 ovat U238:n tytärnuklideja. Ne tunnustetaan aktiivisimmiksi ja tarjoavat voimakasta säteilyä. Isotooppi U235 on 21 kertaa heikompi, vaikka sitä onkin käytetty menestyksekkäästi edellä mainittuihin tarkoituksiin – sillä on kyky ylläpitää ydinketjureaktiota ilman lisäkatalyyttejä.

Luonnollisen uraanin lisäksi on olemassa myös keinotekoisia isotooppeja. Nykyään tällaisia tunnetaan 23, joista tärkein - U233. Sille on tunnusomaista kyky aktivoitua hitaiden neutronien vaikutuksesta, kun taas loput vaativat nopeita hiukkasia.

Malmiluokitus

Vaikka uraania löytyy melkein kaikki alta - jopa elävistä organismeista - sitä sisältävät saumat voivat olla erilaisia. Tämä riippuu myös uuttomenetelmistä. Uraanimalmi luokitellaan seuraavien parametrien mukaan:

1. Muotoiluolosuhteet - endogeeniset, eksogeeniset ja metamorfogeeniset malmit.
2. Uraanin mineralisaation luonne on uraanin primaarisia, hapetettuja ja sekamalmeja.
3. Kokonaiskoko jamineraalijyvät - karkearakeinen, keskirakeinen, hienorakeinen, hienorakeinen ja dispergoitunut malmifraktio.
4. Epäpuhtauksien käyttökelpoisuus - molybdeeni, vanadiini jne.
5. Epäpuhtauksien koostumus - karbonaatti, silikaatti, sulfidi, rautaoksidi, kaustobioliitti.

Riippuen siitä, miten uraanimalmi luokitellaan, siitä voidaan erottaa kemiallinen alkuaine. Silikaattia käsitellään erilaisilla hapoilla, karbonaattia soodaliuoksilla, kaustobioliittia rikastetaan polttamalla ja rautaoksidia sulatetaan masuunissa.

Kuinka uraanimalmia louhitaan

Kuten missä tahansa kaivostoiminnassa, uraanin erottamiseksi kivestä on tietty tekniikka ja menetelmät. Kaikki riippuu myös siitä, mikä isotooppi on litosfäärikerroksessa. Uraanimalmia louhitaan kolmella tavalla. Taloudellisesti perusteltua alkuaineen eristäminen kivestä on, kun sitä on 0,05-0,5 % tilavuudessa. On olemassa kaivos, louhos ja uuttomenetelmä. Niiden jokaisen käyttö riippuu isotooppien koostumuksesta ja kiven syvyydestä. Uraanimalmin louhinta on mahdollista matalalla esiintymisellä. Altistumisen riski on minimaalinen. Koneiden kanssa ei ole ongelmia - puskutraktorit, kuormaajat, kippiautot ovat laaj alti käytössä.

Kaivostuotanto on vaikeampaa. Tätä menetelmää käytetään, kun elementti esiintyy jopa 2 kilometrin syvyydessä ja on taloudellisesti kannattavaa. Kivessä on oltava korkea uraanipitoisuus, jotta se voidaan louhia tarkoituksenmukaisesti. Mainoksessa tarjotasuurin turvallisuus, tämä johtuu tavasta, jolla uraanimalmia louhitaan maan alla. Työntekijöille tarjotaan haalarit, työajat ovat tiukasti rajoitettuja. Kaivokset on varustettu hisseillä, tehostetulla ilmanvaihdolla.

Liuotus on kolmas menetelmä - ympäristön ja kaivosyhtiön työntekijöiden turvallisuuden kann alta puhtain. Erityinen kemiallinen liuos pumpataan porakaivojärjestelmän läpi. Se liukenee säiliöön ja kyllästyy uraaniyhdisteillä. Sitten liuos pumpataan pois ja lähetetään käsittelylaitoksiin. Tämä menetelmä on edistyksellinen, se mahdollistaa taloudellisten kustannusten alentamisen, vaikka sen soveltamiselle on useita rajoituksia.

Talletukset Ukrainassa

Maa osoittautui ydinpolttoainetta tuottavan alkuaineen esiintymien onnelliseksi omistajaksi. Ukrainan uraanimalmit sisältävät ennusteiden mukaan jopa 235 tonnia raaka-aineita. Tällä hetkellä vain noin 65 tonnia sisältäviä esiintymiä on vahvistettu. Tietty summa on jo maksettu. Osa uraanista käytettiin kotimaassa, osa vietiin.

Kirovogradin uraanimalmialuetta pidetään pääesiintymänä. Uraanipitoisuus on alhainen - 0,05 - 0,1% kivitonnia kohden, joten materiaalin hinta on korkea. Tuloksena saadut raaka-aineet vaihdetaan Venäjällä valmiisiin voimalaitosten polttoainesauvoihin.

Toinen suuri talletus on Novokonstantinovskoye. Uraanipitoisuus kalliossa mahdollisti kustannusten alentamisen lähes 2 kertaa Kirovogradskojeen verrattuna. Kehitystä ei ole kuitenkaan tehty 90-luvun jälkeen, kaikki kaivokset ovat tulvia. Poliittisten suhteiden pahenemisen vuoksi Venäjään Ukraina saattaa jäädä ilman ydinvoimaloiden polttoainetta.

Venäjän uraanimalmi

Uraanin louhinnassa Venäjän federaatio on viidenneksi maailman muiden maiden joukossa. Tunnetuimmat ja voimakkaimmat ovat Khiagdinskoye, Kolichkanskoye, Istochnoye, Koretkondinskoye, Namarusskoye, Dobrynskoye (Burjatian tasav alta), Argunskoye, Zherlovoe (Tšitan alue). Chitan alue tuottaa 93 % kaikesta venäläisestä uraanista (pääasiassa avolouhoksilla ja kaivosmenetelmillä).

Hieman erilainen tilanne on Burjatian ja Kurganin esiintymien kanssa. Uraanimalmia Venäjällä näillä alueilla kerrostetaan siten, että se mahdollistaa raaka-aineiden t alteen liuottamisen.

Yhteensä Venäjälle ennustetaan 830 tonnin uraaniesiintymiä, vahvistettuja varantoja on noin 615 tonnia. Nämä ovat myös esiintymiä Jakutissa, Karjalassa ja muilla alueilla. Koska uraani on strateginen globaali raaka-aine, luvut eivät välttämättä ole tarkkoja, koska monet tiedoista on luokiteltu, vain tietyllä ihmisryhmällä on pääsy niihin.